ArcGIS地理信息系统实验报告

实验报告实验一 数据更新变换实验目的：通过练习，掌握数据提取、裁剪、拼接及投影变换的方法。实验要求：白水县跨两个1：25万图幅，要求提取出白水县行政范围内的DEM数据，将数据转换成高斯克吕格投影系统。实验步骤：1 白水县行政范围的提取1.1加载原始数据chp4/ex1/Vector.shp1.2打开ArcTollbox里，分析工具/提取/筛选，打开对话框输入要素选择Vector，表达要素点击，打开查询构建器，选择NAME = 白水县提取白水县行政范围结果Vector-Select5，如下图：2 DEM数据拼接2.1 加载dem1、dem22.2 打开ArcTollbox中，数据管理工具/栅格/栅格数据集/镶嵌至新栅格，打开对话框，输入栅格dem1、dem2，选择输出位置和数据集名称，波段数为1.拼接结果dem如下图：3 利用白水县范围对DEM裁切3.1 ArcTollbox中，spatial analyst 工具/提取分析/按掩膜提取，打开对话框如左图，输入栅格dem，要素掩膜数据为Vector-Select5，确定，裁切结果Extract_dem3如右图：4 白水县DEM的投影变换4.1 ArcTollbox中数据管理工具/投影和变换/栅格/投影栅格，打开对话框，输入栅格Extract_dem3，输出坐标系点击，打开空间参考属性对话框，定义坐标系，选择/Projected Coordinate Systems/Gauss Kruger/Xian 1980/Xian 1980 GK Zone 19.prj投影变换结果Extract_dem3_ProjectRaster如下图：实验二 上海市行政区划图制作实验目的：了解符号化、注记标注、格网绘制及地图整饰的意义，掌握基本的符号化方法、自动标注操作及相关地图的整饰和输出的操作。对数字地图制图有初步的认识。实验要求：（1） 数据的符号化显示：1） 地图中共有6个区。将这6个区按照ID字段来用分类色彩表示。2） 将道路按Class字段分类：分为一级道路，二级道路，三级道路和四级道路，分别使用不同的颜色来表示。3） 地铁线符号Color：深蓝色，Width：1.0。4） 区县界线Color：橘黄色，Width：1，样式：Dashed6:1。5） 区县政府Color：红色，Size:10.00，样式：Star 3。6） 市政府符号在区县政府基础上把大小改为16。（2） 注记标注1） 对地图中6个区的Name字段使用自动标注。标注统一使用Country 2样式。2） 手动标注黄浦江（双线河），使用宋体，斜体，16号字，字体方向为纵向，使用曲线注记放置。3） 地铁线使用自动标注。使用Country 3样式。4） 道路中，对道路的Class字段为GL03的道路进行标注，字体使用宋体，大小10。5） 区县政府使用自动标注，字体使用宋体，大小10。6） 市政府使用自动标注，字体使用楷体，大小14，并将注记放置在符号的上部。（3） 绘制格网使用索引参考格网，使用默认设置。（4） 添加图幅整饰要素1） 添加图例,包括所有字段。2） 添加指北针，选择ESRI North 3样式。3） 添加比例尺，选择Alternating Scale Bar 1样式。实验步骤：1. 数据符号化：1.1 创建一个空白地图，把所有shp文件都添加进地图，其中包含：（1） 点图层：QXZF(区县政府)，SZF(市政府)（2） 线图层：DTX(地铁线)，QXJX(区县界线)， DL(道路)（3） 面图层：QXJM(区县界面)，SXH（双线河）1.2 根据排序规则将图层排序。1.3 在区县界面图层上右键打开属性对话框如图，在值字段对话框中选择字段：NAME/添加所有值将6个区的名称都添加进来，选择一个合适色方案，单击确定按钮完成符号化设置。1.4 在地铁线图层的符号上单击左键，打开符号选择器对话框，如下图，将地铁线符号改为与要求一致的形式：Color：深蓝色，Width：1.5。其他如区县界线，区县政府，市政府，地铁站的符号修改也是一样。1.5 道路的符号化方法与区县界面相似，只需要选择class字段，并选择一个合适色方案。2. 地图注记2.1 区县界面图层上右键打开属性对话框，单击标注选项，选择标注此图层要素，标注样式选择Country 2样式，单击确定按钮应用该设置。2.2 手动标注双线河。右键单击主菜单选择“绘图”工具，添加绘图工具条。单击注记工具中的样条化文本按钮，沿着黄浦江画一条曲线，双击结束操作，在文本框中输入黄浦江，可适当使用一定的空格作为间隔，点击“更改符号”，打开符号选择器，按要求设置字体字号斜体，勾选CJK字符方向，单击确定完成标注。2.3 由于只需要标注CLASS为“GL03”的道路名称，在道路属性对话框中，选择标注，勾选“标注此图层要素”。在标注方法选择“定义要素类并为每个类加不同的标注”，单击SQL 查询按钮输入条件表达式CLASS =GL03即可，并修改字体和大小。2.4 其他注记标注与区县界面的标注方法相似，按要求修改即可。3. 绘制格网3.1 打开版面视图，如版面不符合可通过页面设置来改变画面的大小。在图上右键选择或选择图层属性，打开“数据框属性”选项卡。格网/新建格网/参考网格,点击下一步，建立索引参考网格。4. 添加图幅整饰要素4.1 单击“插入”选项，插入文本框，输入标题“上海市行政区划图”，修改字体、大小，并将图框放置到合理的位置即可。4.2 类似方法插入“比例尺”，选择Alternating Scale Bar 1样式。需要注意的是，插入比例尺是需要修改图层属性“常规”里地图单位为“十进制制度”显示为“度分秒”，并修改比例尺单位为“米”。4.3 类似方法插入“指北针”，选择ESRI North 3样式，并调整其放置位置。4.4 插入“图例”，包括所有图列项，并设置2列显示，并选择适合的边框和背景。最终上海市行政区划图，如下图：实验三 市区择房分析实验目的：学会利用缓冲区分析和叠置分析解决实际问题。实验要求：1. 离主要市区交通要道200米之外，交通要道的车流量大，噪音产生的主要源于此（ST为道路类型中的主要市区交通要道）；2. 距大型商业中心的影响，以商业中心的大小来确定影响区域，具体是以其属性字段YUZHI；3. 距名牌高中在750米之内，以便小孩上学便捷；4. 距名胜古迹500米之内。最后分别将满足上述条件的其中一个条件的取值为1，不满足的取值为0，即如果满足距主要市区交通要道200米之类，取值为1，反之为0；其他亦是如此，最后将其累加得到分级。即满足三个条件的累加得到3，满足2个条件的得到2，最后将全部分成4级。实验步骤：首先打开ArcMap，打开E:Chp7Ex1city.mxd文件将文件加入到窗口中来，这时就将五个文件全部加入其中来了；本实验要做缓冲区分析，因而，在工具栏上右键点击“自定义”，在“自定义”选项卡中选择“命令”，在“类别”中选择“工具”，“命令”选择“缓冲向导”，拖动缓冲向导放置于工具栏中。1. 主干道噪音缓冲区的建立1.1 选择交通网络图层（network.shp），图层属性中单击“打开属性表/表选项/按属性选择”并输入TYPE = ST。单击应用按钮，就将市区的主要道路选择出来了。1.2 点击缓冲区按钮对选择的主干道进行缓冲区的建立，首先在缓冲区对象图层选择交通网络图层（network），然后将下面的仅使用所选要素选中，单击next；1.3 确定尺寸单位，选择第一种缓冲区建立方法，指定缓冲区半径为200米，单击下一步；1.4 由于不是分别考虑一个图层的各个不同的要素的目的，所以我们在这里选择的是第一种边界设定类型，然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后，单击完成，完成主干道噪音污染缓冲区的建立。1.5 市区交通要道200米缓冲区，缓冲_network如下图：2. 商业中心影响范围建立2.1 建立大型商业中心的影响范围。首先点击缓冲区按钮 ，在缓冲区对象图层选择商业中心分布图层（Marketplace），单击下一步；2.2 确定尺寸单位，选择第一种缓冲区建立方法，以其属性字段YUZHI为缓冲区半径，单击下一步；2.3 选择的是第一种边界设定类型，然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后，单击完成，完成商业中心影响范围缓冲区的建立。2.4 商业中心影响范围，缓冲_Marketplace如下图：3. 名牌高中的影响范围建立3.1 点击缓冲区按钮，在缓冲区对象图层选择名牌高中分布图层（school），单击下一步；3.2 确定尺寸单位米，选择第一种缓冲区建立方法，指定750米作为半径，设置好后，单击下一步；3.3 选择的是第一种边界设定类型，然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后，单击下一步，完成名牌高中覆盖范围缓冲区的建立。3.4 商业中心影响范围缓冲区，缓冲_school如下图：4. 名胜古迹的影响范围建立4.1 点击缓冲区按钮，在缓冲区对象图层选择名胜古迹分布图层（famous place），单击下一步；4.2 确定尺寸单位米，选择第一种缓冲区建立方法，指定500米作为半径，设置好后，单击下一步；4.3 选择的是第一种边界设定类型，然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后，单击下一步，完成名胜古迹覆盖范围缓冲区的建立。4.4 名胜古迹覆盖范围缓冲区，缓冲_famous_place如下图：5. 进行叠置分析将满足上述四个要求的区域求出5.1 将商业中心影响范围、名牌高中的影响范围和名胜古迹的影响范围进行叠置分析的交集操作，可以将同时满足三个条件的区域计算出。打开ArcToolBox，点击分析/叠加分析/相交，打开相交操作对话框，将商业中心的缓冲区、名牌高中的缓冲区和名胜古迹的缓冲区分别添加进来，设定输出文件名并选择全部字段，输出类型和输入类型一样，单击下一步，从而获得同时满足三个条件的交集区域，如图。5.2 利用主干道噪音缓冲区对获得的三个区域的交集进行图层擦除操作足四个条件的区域的获得，打开ArcToolBox，点击分析/叠加分析/擦出，打开图层擦除操作对话框，在“输入要素”中选择三个区域的交集，在“擦除要素”选择主干道噪音缓冲区，同时设定输出图层的地址和文件名，单击OK，从而获得同时满足四个条件的交集区域的获得，即购房者的最佳选择区域。如图：6. 为了便于购房者的选择有更大的余地，更直观地，综合上述进行分等定级，分级标准是： 满足其中四个条件为第一等级 满足其中三个条件为第二等级； 满足其中两个条件为第三等级； 满足其中一个条件为第四等级； 完全不满足条件的为第五等级。6.1 分别打开商业中心，名牌高中和名胜古迹影响范围的缓冲区图层的属性列表，分别添加market,famous,school字段，并全部赋值为1.将主干道噪声缓冲区图层，添加voice字段，并赋值为-1.6.2 打开ArcToolbox，点击分析/叠加分析/联合，打开图层合并对话框，将四个缓冲区图层添加进去，同时设定输出图层的地址和文件名，单击下一步，得到四个区域的叠加合并图。6.3 打开生成的缓冲_famous_place_Union文件图层属性列表，添加一个短整型字段class,然后右键class/字段计算器，输入class=market+voice+school+famous，即将其进行分等定级。就将四个因子进行了一个简单的综合，同时也可以根据最后的区域的class的属性值将全部的研究的区域进行了等级的划分。6.4 最后在_famous_place_Union图层中将图层设置为以class字段分级显示，最后得到整个市区的分等定级图。颜色越深，则满足的条件就越多，是优选区域；而相对的颜色浅的区域则是满足的条件就越少，区域就不是优选区域，如下图显示：实验四 提取山顶点实验目的：通过等高线、山顶点的提取和配置、引导读者熟练掌握利用ArcGIS栅格数据空间分析中等高线的提取、栅格数据邻域分析和窗口计算功能，完成栅格数据表面分析。实验要求：(1) 应用栅格数据空间分析模块中的等高线提取功能，分别提取等高距为15米和75米的等高线图，并按标准地形图绘制等高线方法绘制等高线,作为山顶点、凹陷点空间分布的背景图； (2) 通过邻域分析和栅格计算器提取山顶点。 实验步骤：(1) 运行ArcMap，加载Spatial Analyst模块，并加载Chp8/Ex5/dem(2) 点击地理处理/环境，设置工作空间，并设置输出坐标系“与dem相同”、处理范围“与dem相同”、制图坐标系“与dem相同”，如下左图所示(3) 点击Spatial Analysis下拉箭头，选择表面分析子菜单并点击“等值线”，参数设置如上右图图所示，提取等高距为15米的等高线；单击等值线15数据层图例，选择显示颜色为灰度60%，点击确定完成。 等值线15_dem1(4)上面方法相同，提取等高距为75米的等高线，输出文件名为“等值线75_dem2”等值线75_dem2(5) 点击Spatial Analysis下拉箭头，选择“表面分析”子菜单并点击“山体阴影”，设置输出文件名为“山体阴影_dem1”，其它参数取默认值，提取该地区光照晕渲图，作为等高线三维背景； 山体阴影_dem1(6) 点击Spatial Analysis下拉箭头，选择邻域分析/焦点统计，设置参数如下图所示，点击确定按钮，提取11*