ArcGIS空间数据处理和空间数据分析思路整理

ArcGIS基础学习思路整理学习资料：地理信息系统教程上的例题与操作步骤，地理信息系统导论上的习作与挑战任务，往届GIS大赛试题。一、空间数据处理1.空间数据采集：（1）地理配准（2）空间校正2.空间数据编辑：（1）要素的编辑（2）创建要素（3）修改要素3.空间数据的拓扑处理：（1）拓扑创建（2）拓扑的验证（3）拓扑编辑（4）拓扑错误修改4.空间参考与变换：（1）空间参考与地图投影（2）投影变换（3）坐标问题5.地图制图：（1）地图制图输出（2）符号化与样式（3）掩模与制图表达二、空间数据分析1.矢量数据分析：（1）数据提取：裁剪，分割，筛选（2）统计分析：频数，汇总统计数据（3）缓冲区分析：建立缓冲区，多环缓冲区，点距离（4）叠置分析：相交，联合，融合，合并，标识，擦除，更新（5）泰森多边形2.栅格数据分析：（1）密度分析（2）距离分析（3）提取分析（4）局域分析（5）邻域分析3.地形表面分析：（1）用DEM进行制图（2）坡度坡向分析（3）表面曲率分析（4）提取破向坡度，水系河流4.视域流域水文分析：（1）视域分析（2）流域分析：填洼，流向分析，计算水流长度，流量分析（3）河网分析：生成河网，河网矢量化，平滑河网，河流连接5.插值及重分类分析：（1）插值分析：克里金插值（2）重分类分析6.网络分析：（1）网络分析（2）最小耗费路径分析7.地统计学分析：8.Model Builder与空间建模：ArcGIS处理问题综合流程整理一、按照一定的条件选取事宜区域某一地区引进X型经济作物，该作物的生长环境需要满足一定的地形及气象条件。现有该地区的地形及气象数据，请你根据X型作物的生长条件，为该地区进行X型作物适宜区分析相关信息说明如下： 数据中，dem为数字高程模型数据，gully.shp为主沟谷数据；climate.txt为气象观测表数据（包含坐标、温度/及降雨/ mm等）。 dll中，DevComponents.DotNetBar2.DLL为工具控件库，IrisSkin2.DLL为皮肤控件库，titlerectangle.ssk为皮肤文件。 X型作物生长的条件为：l 作物喜阳；l 作物一般生长在该山区主沟谷两侧区域，一般不超过800米；l 作物生长的年平均温度为9.5-11.5；l 作物生长的年总降雨量为600-720mm。 坡向为90270为阳坡。可根据数字高程模型数据提取出坡向、水系等信息。操作流程：一、提取坡向1. 加载dem高程模型和guiil.shp山沟谷数据。2. 坡向的提取分析，打开ArcToolbax-Spatial Analyst Tools-Surface-aspect3.用栅格计算器提取一定范围内的坡向（阳坡：90-270）4. 坡向提取的结果如图：2、 提取河谷两侧的区域1. 进行缓冲区分析2缓冲区分析之后得到的结果：3、 提取适宜温度区域1.首先要做温度数据的插值，选择Spatial Analyst工具箱，打开插值分析工具箱，点击克里金插值。2.在arcmap中加载点数据，加载后右击并点击显示XY数据3.点击确定之后，并把climate 个事件导出为shp文件4.点要素完成后，点击克里金插值工具，进行分析。5. 适宜温度的插值分析，并用栅格计算器计算出适宜的温度区域6. 适宜降水量的插值分析，并用栅格计算器计算出适宜的降水量区域7.栅格转矢量转换工具箱/由栅格转出/栅格转面8.同理转化温度、降雨量图温度：降雨量矢量图：删除零值：（零值代表的是：坡向为不在90270、降雨量不在600-720mm、气温不在9.5-11.5范围的区域面）9. 对矢量数据进行相交操作：10. 得到事宜的区域：2、 用DEM进行地形制图操作流程1、 创建等高线图层1. 添加plne数据，打开ArcToolbox工具，打开spatial Analyst Tools-Surface-cotour工具。2. 右击ctour，选择属性可以进行等高线的标注2、 创建垂直剖面图1. 选取一条河流进行剖面联系，打开属性表，用属性选择器进行选择，输入表达式，选出一条河流2. 打开3D Analyst，选择插入线工具，数字化处理，然后打开剖面查看器3、 创建地貌晕渲图层1. 打开spatial Analyst Tools-Surface-Hillshade工具，选择数据，默认方位角和高度角3、 提取坡向坡度 计算分级面积 提取一定范围内的坡向（90-270(阳坡)）4、 提取水系及流域1.根据等高线图转化成dem数据：首先打开ArcMap；打开工具箱-3D Analyst Tools-DataManagerment-TIN-Create Tin；选择输出路径和shp文件，并指定高程字段；运行完成后，打开工具箱-3D Analyst Tools-Conversion-From TIN - TIN to Raster；选择Tin和输出路径即可：2. 原始DEM流向分析3. 洼池判定：（1） 提取洼池：水文分析-汇工具（2）计算洼地贡献区域：水文分析-分水岭（3） 计算洼池区域的最低高程：区域分析-分区统计工具（4） 计算洼池区域的最高高程：区域分析-区域填充（5） 计算洼池深度4. 填充洼池：水文分析-填洼工具5. 无洼池DEM流向分析：水文分析-流向工具6. 计算流水累积量 在上一步的基础上进行，在【ArcToolbox】中，执行命令SpatialAnalyst工具水文分析流量7. 提取河流网络栅格。 在上一步的基础上进行，打开【Arctoolbox】，运行工具Spatial Analyst 工具地图代数栅格计算器，在地图代数表达式中输入公式：Con(Flow Accumulation1500,1)8. 提取河流网络矢量数据。：在上一步的基础上进行，打开【Arctoolbox】工具箱，运行工具SpatialAnalyst 工具水文分析栅格河网矢量化，按下图设置参数：9.平滑处理河流网络。打开编辑器工具栏，执行工具栏中的命令编辑器开始编辑，确保目标图层为河流网络图层StreamT_StreamN1,通过打开StreamT_StreamN1属性表，并选择属性表的所有行选择图层StreamT_StreamN1中的所有要素，也可以通过要素选择按钮选择图层中所有要素，执行编辑器工具栏中的命令编辑器更多的编辑工具高级编辑打开工具条：高级编辑，点击其上的平滑按钮：在平滑处理对话框中输入参数允许最大偏移为4，得到平滑后的河流网络矢量图层，执行命令:编辑器停止编辑，保存所做修改。10. 生成河流连接：水文分析-河流连接工具11. 河网分级：水文分析-河网分级工具12. 进行流域分析。在上一步的基础上进行，打开【Arctoolbox】，运行工具Spatial Analyst工具水文分析盆域分析。13. 打开【Arctoolbox】，运行工具Spatial Analyst工具水文分析分水岭。14.然后在打开【Arctoolbox】中，打开空间分析工具栏，执行命令:转换工具由栅格转出栅格转面，将流域栅格转换成为矢量图层。5、 提取山脊线，山谷线，鞍部。1、 提取山脊线（1）填洼加载DEM数据，在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools HydrologyFill工具，输入DEM进行填洼（2）流向（3）流量（4）提取流量为0（5）利用邻域分析方法，对提取出来的0值结果进行3x3邻域分析，求均值，是数据光滑。（6）等高线（7）晕渲（8）在求均值后的0值汇流累积量数据上单击右键，选择属性，进行重新分级，将数据分为两级，调整临界点，以等值线图和晕渲图进行判断，属性值越接近1越可能是山脊线位置，确定分界阈值为0.5541将属性直接近1的的一类属性值设为1，其余的设为0（9）在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools Map AlgebraRaster Calculator工具，将重分类后的数据与正地形数据相乘，可以消除存在于负地形区域的错误山脊线。然后将计算结果重分类，属性部位1的栅格设为NODATA，就得到了山脊线2、 提取山谷线在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools Map AlgebraRaster Calculator工具计算反地形，公式为Abs（dem-2000），得到反地形数据流向计算：在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools HydrologyFlow Direction工具，输入反地形数据，得到流向数据汇流累积量：在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools HydrologyFlow Accumulation工具，输入流向数据，得到流量数据汇流累积量为0值得提取：在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools Map AlgebraRaster Calculator工具利用邻域分析方法，对提取出来的0值结果进行3x3邻域分析，求均值，是数据光滑生成等值线：在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools SurfaceContour工具，输入反DEM数据生成间距为40的等值线生成山体阴影：在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools Surfacehillshade工具，输入反DEM，在求均值后的0值汇流累积量数据上单击右键，选择属性，进行重新分级，将数据分为两级，调整临界点，以等值线图和晕渲图进行判断，属性值越接近1越可能是山脊线位置，确定分界阈值为0.65667。（9）将属性直接近1的的一类属性值设为1，其余的设为0。（10）在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools Map AlgebraRaster Calculator工具，将重分类后的数据与负地形数据相乘，可以消除存在于正负地形区域的错误山脊线。然后将计算结果重分类，属性部位1的栅格设为NODATA，就得到了山谷线，结果如图2-29所示，浅色区域为山谷线。3、 鞍部点的提取在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools