实验五 空间分析具体案例应用.doc

实验五 空间分析具体案例应用实验类型：综合性实验实验目的：进一步掌握常用工具应用所学的ArcGIS技术，掌握空间分析能力的运用，解决实际工作中遇到的问题。实验内容：五个实验 实验过程：（一）琅岐岛3D视图显示问题：运用已有资料：琅岐岛遥感影像图（未配准）、MapInfo交换格式的琅岐岛及周边地区等高线（contour1. Mif）、等深线（contour2. Mif）、岛屿（island. Mif）等图层，做出一张琅岐岛3D效果图。MIF格式转为Shapefile 格式。打开ArcCatalog，选择View 下的Toolbars-Arcvie 8xTools，弹出Arcvie 8x Tools工具窗口，选择Mif to Shaefile命名，出现对话框，按要求指定要转化的mif 格式文件，并输入转换后输出的文件名。将contour1. mif、contour2.mif、island.mif转换为contour1.shp、contour2.shp、island.shp。定义投影。右击island.shp文件，选择Properties，选择Fields选项卡，点击shape，可以发现Spatial Reference属性为Unknown；点击该属性，弹出SpatialReference属性对话框，选择Select按钮，选择Gauss kruger- Beijing 1954- Beijing1954_GK_Zone_20.prj投影，单击确定就完成对island图层的投影定义；其他图层方法相同，也可用已定义好投影的图层用Import命令直接导入。卫片配准。在ArcMap中首先调入已定义好投影的island图层，再调入卫片。调用Georeferencing工具，选择Fit to Display命令，使卫片处于屏幕正中央，然后进行配准，选择几个（三、四个）典型的控制点，先单击底图，再单击矢量化的图层，按Georeferencing下Update Georeferencing命令更新控制点，然后按Rectify命令将定义好投影的卫片保存。配准前配准后合并等高线、等深线2个图层。首先建立公共字段Height，在Arcmap下打开contour1.shp属性表，选择右下角Option下的Add Field，输入字段名Height，字段类型为Short Integer；然后给新建字段赋值，在ArcMap下打开contour1.shp属性表，右击字段名Height，选择calculate values命令。将字段Z_的值赋给Height然后将多余的字段Z_删掉。同理对contour2.shp建立新字段Height，其值为原值的负数；最后启动ArcToolBox，运行Data Management Tool-General-Append命令，将contour2.shp加入到contour1.shp中空间插值，建立琅岐岛DEM。1.勾选Tools菜单中的Extension3D Analyst，调入3D分析模块（图5-9），接着调用3D Analyst工具；2选择3D Analyst工具下的Create/Modify Tin-Create Tin from Feature命令，建立琅岐岛地形的不规则三角网3.再选择3D Analyst工具下的Covert-Covert Tin to Raster命令，其中分辨率（Sellsize）设为15 米，建立琅岐岛数字高程模型（DEM）3D视图显示。启动ArcScene，调入配准好的卫片和新建的DEM，再右击卫片选择Propertifes命令，单击Basiheight选项，选择obtain heights for layer fromsurface，将Z Unit Convertion中数值定为3），单击确定，得到3D效果图（二）假设某地需扩建一条宽100米的公路，计算共占地多少公顷，其中占用各地类多少；此路经过连江、罗源2个县，占用2县土地各多少，其中占用各地类多少？已有资料：县域图层（County.shp）、土地利用图层（LandUse.shp）、公路（Road.shp）。地图投影（或单位）设置 缓冲区分析（1）调用缓冲区分析模块（2）BufferWizard 命令使用（建立面状公路） 空间标识分析（1）标识命令使用（ArcToolbox AnalysisTools Overlay Identity）（2）对面状公路进行县域、土地利用类型标识 数值计算图斑面积计算方法（属性表中操作输入 VBA 语言由系统自动计算） 统计分析 1.打开Buffer_of_road_Indentity_Indentity.shp属性表，新建一个字段area，字段数值类型设置为Float；2.右击area 字段名，选择Calculate Values命令，弹出Field Calculator对话框，勾选Advanced，打开帮助命令，输入面积算法公式，按OK系统自动计算各图斑面积；3.运行OptionSelect By Attributes命令，弹出Select By Attributes对话框，在选择条件中输入Name = 连江县 ANDLandUse = 耕地，查找既满足属于连江县又是耕地的图斑，按Apply后满足条件的图斑找出；4.右击area 字段名，选择Statistics命令，弹出Statistics 窗口，Sum一栏既为满足条件的图斑总面积5.反复操作3、4步骤，依次得到满足不同条件的图斑总面积，并列表输出（三）运用ArcGIS空间分析能力和所学的经济地理相关知识，为新建超市选择最佳的区位。已有资料：现状超市图层（store.shp）、人口分布图层（pop.shp）、区域范围图层（region.shp）。1、根据经济地理相关知识，确定影响超市选址的因素及权重。 2、正确调用 3D 分析模块 3、空间分析选项设置（地图投影、单位、分辨率、叠加范围） 4、人口分布的空间分析（由样本点插值出人口分布图） 5、超市服务范围空间分析（按距超市远近） 6、栅格数值重分类（数值单位统一、归一化） 7、空间叠加分析（Spatial Analyst Raster Calculator 按权重输入计算公式 Evaluate）l 地图单位设定。启动ArcMap，打开一个空的地图文档，点内容表的Layers按右键选择Properties命令，点General选项卡，将Units中Map（地图坐标单位）和Display（坐标显示单位）设置为Meters（图5-14）。注意：没有设置坐标单位无法进行空间分析。l 分析图层调入。调入region.shp、pop.shp、stores.shp这3个图层；l 空间分析模块和工具调用及选项设置。勾选Tools菜单中的ExtensionSpatialAnalyst，调入空间分析模块，接着调用Spatial Analyst工具；然后对空间分析选项进行设置，实行Spatial Analyst菜单下的Options命令，弹出Options对话框，点击Extent选项卡，在Analysis extent选项中选择Same as Layer“region.shp”，对空间分析范围进行设置点击Cell Size选项卡，在Analysis cell选项中选择As Specified Below 再在Cell size文本框中输入50，对空间分析过程产生的栅格数据分辨率进行设置l 人口数据密度插值。实行Spatial Analyst菜单下的Density命令，弹出Density对话框，在Input data下拉框中选择pop，Population field下拉框中选择POP100，Output raster对话框中指定保存的文件名population按OK后得到空间插值栅格化的人口分布图l 距超市距离间插值。实行Spatial Analyst菜单下的Distant-Straight Line命令弹出Straight Line对话框，在Distance to 下拉框中选择stores，Output raster对话框中指定保存的文件名storedistant按OK后得到栅格化的距超市远近分析l 栅格重分类。因2个栅格数值不同，需进行无量纲化处理，即对数据进行重分类。实行Spatial Analyst菜单下的Reclassify命令，弹出Reclassify对话框，在Inputraster下拉框中选择storedistant，点击Classify按钮，将其分级为5级，Outputraster对话框中指定保存的文件名storedistant1按OK后得到重分类后的距超市远近分析图，其中新数值1代表离现有超市最近，2较近，3中等，4较远，5最远同理对栅格化的人口分布图进行重分类，得到重分类后的人口分布图，其中新数值1代表人口密度最低，2较低，3中等，4较高，5最高l 最后进行空间叠加计算分析。根据经济地理学相关知识，在影响超市布置中人口因素相对重要，因此假设2个因素中人口密度占60%、距超市远近占40%；实行Spatial Analyst菜单下的Raster Calculator命令，弹出Raster Calculator对话框，在计算框中输入population1* 0.6 + storedistant 1* 0.4，按Evaluate按钮，得到超市布置评价图，红色部分就是最适宜布局新超市的区域（四）提取政和县锥栗适宜种植地。已有资料：福建政区图（FjCounty.shp）、上例中的年气温分布图（AnnTemp.shp）、福建数学高程模型（Fjdem500）、福建土壤分（FjTurang.shp）。要求：1. 加载数据2. 加载Spatial Analyst模块，设置分析环境 3.提取数据高程：选择Fjdem500数据层，点击Spatial Analyst模块的下拉箭头，选择Surface Analysis并点击Slope，生成slope数据集，对该数据集进行reclassify处理重新设置温度分布图建立坡向数据集选中高程数据打开Aspect