2022年ArcGIS空间分析——找出某药材的生长区域

1、课程： arcgis 空间分析实验目的： 利用 gis 空间分析方法，结合等高线及温度和降水数据，在充分分析某药材的生长习性的情况下，找到其生长区域，从而能够更好的保护该药材的生长环境。数据来源：本实验所采用的数据均来自arcgis 地理信息系统空间分析实习教程， 数据有：山区等高线数据contour.shp和 山 区 观 测 点 采 集 的 年 平 均 温 度 和 年 总 降 水 数 据climate.txt. 实验要求： 根据所给条件，确定某区域适合种植这种药材的范围，求出适合种植的面积。(1)这种药材一般生长在沟谷两侧较近的区域（不超过 500m ）(2)这种药材喜阳(3)生长气候环境为

2、年平均温度10 度-12 度(4)年总降水量为550-680mm 实验流程： 利用该山区等高线数据生成dem ，基于 dem进行水文分析，提取沟谷网络；基于dem 提取坡向数据，重分类划分阴阳坡。利用观测点采集的年平均温度和年总降水数据分别进行表面内插，生成年平均温度栅格数据和年总降水栅格数据。提 取 年 平 均 温 度10度 -12度 的 区 域 和 年 总 降 水 为550mm-680mm 的区域。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 13 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - -

3、 - - - - - - - - - - 第 1 页，共 13 页 - - - - - - - - -综合叠加分析满足上述4 个条件的区域，得到适合该药材生长的区域，并制作专题图，计算该适合区域的面积。实验步骤：1. 利用等高线，构建dem 。首先打开arcmap，加载等高线数据，在 arctoolbox中，选择【3d analyst 】|【tin 管理】| 【创建 tin 】工具，打开工具对话框，生成tin 。空间参考依然导入contour相同的坐标系统。2. 将 tin 转换成格网dem ，以便于进行表面分析和与其他数据的叠加分析。选择【3d analyst工具】 | 【转换】 | 【由t

4、in 转出】 | 【tin 转栅格】工具，打开工具对话框。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 13 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 13 页 - - - - - - - - -3. 提取坡向数据。选择【spatial analyst工具】 | 【表面分析】 | 【坡向】工具， 【输入栅格】选择dem,【输出栅格】选择 aspect, 点击确定生成坡向数据。4. 提取阳坡数据。 选择【spatial analyst工具】

5、|【重分类】| 【重分类】工具，打开工具对话框。【输入栅格】选择 aspect,【值字段】 选择“value ”, 点击分类， 分类方法选择手动。依据阳坡坡向为90-270 度对坡向进行重分类， 阳坡值为 1，精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 13 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 13 页 - - - - - - - - -阴坡为 nodata，输出栅格设置为sunnyslope 。分类结果如下：5. 提取沟谷线，需

6、要先对 dem 进行洼地填充。 选择 【spatial analyst工具】 | 【水文分析】 | 【洼地填充】，打开工具对话框。6. 提取水流流向数据。选择【spatial analyst】| 【水文分精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 13 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 13 页 - - - - - - - - -析】 | 【流向】工具，打开对话框。【输入表面栅格数据】选择 filldem,【输出流向栅格数据】选

7、择flowdir，输出结果如下：7. 提取汇流累积量数据。选择【spatial analyst】| 【水文分析】|【流量】工具， 【输入流向栅格数据】 选择 flowdir，【输出蓄积栅格数据】设置为flowacc,【输出栅格类型】选择 float 。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 13 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 13 页 - - - - - - - - -8. 提取沟谷网络。选择【spatial analy

8、st】| 【数学】 |【逻辑】 | 【大于等于】工具，打开工具对话框。9. 对水系做缓冲区分析。右击stream ，打开属性表。选中所有值为 1 的字段，即选中水系。 选择 【spatial analyst 】|【距离分析】 |【欧氏距离】，【输入栅格数据】 选择 stream ，【输出距离栅格数据】选择distance,结果如下：精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 13 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 13 页 -

9、- - - - - - - -其次，提取缓冲区。【spatial analyst工具】|【数学 |【逻辑】 | 【小于等于】工具， 【输入栅格数据或常量值1】选择 distance,【输入栅格数据或常量值2】选择 500， 【输出栅格】设置为buffer 。结果如下：10. 导入观测点数据。 由于观测点是文本信息，首先将其转换成要素，以便后续分析。单击【文件】| 【添加数据】 |精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 13 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - -

10、 - - - - 第 7 页，共 13 页 - - - - - - - - -【添加 xy数据】完成数据的导入。添加 climate.txt数据， 【x字段】选择“ x” ， 【y字段】选择“ y”单击确定。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 13 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 13 页 - - - - - - - - -11. 分别内插生成 “年平均温度” 和 “年总降水” 表面数据。内插方法有很多种，此处选择反距

11、离加权法。选择【3d analyst工具】 | 【栅格工具】 | 【反距离权重法】工具，打开工具箱。【输入点要素】选择sample; 【z 值字段】选择“温度”/“降水”字段； 【输出栅格】选择temperature/precipitation；输出像元大小设置为100。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 13 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 13 页 - - - - - - - - -12. 根据药材生长条件，提取满

12、足条件的温度和降水区。选择【 spatial analyst工具】 | 【地图代数】 | 【栅格计算器】工具，提取公式： （1）温度。（ “temperature ” =10 ）&(“temperature ”=550）&(“precipitation”=680)。满足温度条件区域精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 13 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 13 页 - - - - - - - - -满

13、足降水条件区域13. 满足 4 个适合药材生长条件的区域。 选择 【spatial analyst 工具】| 【地图代数】 | 【栅格计算器】工具，提取公式：“sunnyslope ”* “buffer ”* “proper_temp”* “raster ”。 生成 proper_area 。输入公式后点击确定，提取结果如下：精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页，共 13 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页，共 13 页 - - - - - - - - -由 此 可 见 ， 适 合 种 植 区 域 面 积 为49.64km2 最后制作专题地图结果如下：精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页，共 13 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p