实验五 arcgis基本分析

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1、实验五 ArcGIS 基本分析 一、实验目的 1、掌握融合、拼接、剪切、交叉、合并等叠合分析的基本方法及原理，领会其用途。 2、加深对缓冲区分析基本原理、方法的认识，掌握利用缓冲区分析方法解决地学空间分析问题的能力。 3、掌握栅格数据分析的原理和操作。 二、实验准备 软件准备：软件准备： ArcGIS Desktop 9.2 软件的 Spatial Analyst 和 3D 实验数据：实验数据： 云南县界.shp、Clip.shp、西双版纳森林覆盖.shp、西双版纳县界.shp、 point.shp、 line.shp、 polygon.shp、 AIOStreets.shp、 AIOZone

2、cov.shp、 Slope1、landuse、ClipPoly.shp、r5yield、Organic、气温.shp、YNBoundary.shp 预备知识：预备知识： 1、空间数据及其表达、空间数据及其表达 空间数据（也称地理数据）是地理信息系统的一个主要组成部分。空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、 社会和人文经济景观数据， 可以是图形、图像、文字、表格和数字等。它是 GIS 所表达的现实世界经过模型抽象后的内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入 GIS。 在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。 有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达；一是矢量

3、表达。两种数据格式间可以进行转换。 2、空间分析、空间分析 空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术， 其目的在于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据， 是将空间数据转变为信息的过程。 空间分析是地理信息系统的主要特征。空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统的主要指标。 空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。 空间分析运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析、代数运算等数学手段。 空间分析可以基于矢量数据或栅格数据进行， 具体是情况要根据实际需要确定。 3、空间分析步骤、空间分析步骤

4、根据要进行的空间分析类型的不同，空间分析的步骤会有所不同。通常，所有的空间分析都涉及以下的基本步骤，具体在某个分析中，可以作相应的变化。 空间分析的基本步骤： 1）确定问题并建立分析的目标和要满足的条件 2）针对空间问题选择合适的分析工具 3）准备空间操作中要用到的数据 4）定制一个分析计划然后执行分析操作 5）显示并评价分析结果 空间分析实际上是一个地理建模过程，它涉及：问题的确定、使用哪些空间分析操作、评价数据、以合适的次序执行一系列的空间分析操作、显示及评价分析结果。 三、仪器设备 微型电子计算机一台、ArcGIS Desktop 9.2 软件一套 四、实验步骤 1、叠合分析 2、空间缓

5、冲区分析 3、栅格分析 五、实验过程 空间分析部分的练习都会用到空间分析扩展模块，要使用空间分析模块，首先在 ArcMap 中执行菜单命令 Tools（工具）Extensions（扩展） ，在扩展模块管理窗口中，将 Spatial Analysis（空间分析）前的复选框选中。 （一）叠合分析 第 1 步 裁剪要素 在 ArcMap 中，添加数据 ArcGISEX5overlay云南县界.shp 以及 Clip.shp。将 Clip 置于云南县界的上层（图 5-1） 。双击 Clip 的面状符号，将其修改为空心图形， 并且修改边线的颜色及线宽 （图 5-2） 。 执行 Editor （编辑器）

6、Start Editing（开始编辑）命令，选中 Clip 图层中的一个要素（图 5-3） ，执行菜单命令 Tools（工具） GeoProcessing Wizard （地理处理向导） ， 在对话框中选择 Clip one layer based on another（以另一图层为界限剪切图层） （图 5-4） ，在 Select the input layer to clip（选择被剪切的输入图层）框中选择云南县界.shp，在 Select a polygon clip layer （选择剪切图层多边形） 框中选择 Clip.shp， 并且将 Use selected features o

7、nly（仅使用被选择的要素）前的复选框选中（图 5-5） 。 依次选中 Clip 层中的其他三个要素，重复以上的操作步骤，完成操作后将得到共四个图层（Clip_Output，Clip_Output1，Clip_Output2，Clip_Output3） （图5-6） 。此名称在剪切时可以进行修改。 图 5-1 图 5-2 图 5-3 图 5-4 图 5-5 图 5-6 第 2 步 拼接图层 在现有的地图文档中，执行菜单命令 Tools（工具）GeoProcessing Wizard（地理处理向导） ，在对话框中选择 Merge layers together（将多个图层合并在一起） （图 5-

8、7） ，在 Select at least two layers to merge（至少选择两个图层进行合并）中选择需要进行合并的四个图层 （图 5-8） ， 执行命令后即可看到合并之后的图层Merge_Output（图 5-9） 。 图 5-7 图 5-8 第 3 步 要素融合 在现有的地图文档中，执行菜单命令 Tools（工具）GeoProcessing Wizard（地理处理向导） ，在对话框中选择 Dissolve features based on an attribute（基于某一属性融合要素） （图 5-10） ，在 Select the input layer to disso

9、lve（选择融合的输入图层）中选择需要进行融合的图层 Merge_Output，在 Select an attribute on which to（选择融合属性）中选择所属州（图 5-11） ，表示所属州相同的要素将要被融合，执行命令后即可看到融合之后的图层 Dissolve_Output（图 5-12） 。 图 5-9 图 5-10 图 5-11 图 5-12 第 4 步 图层合并 在 ArcMap 中新建一个地图文档， 加载数据 ArcGISEX5overlay西双版纳森林覆盖.shp 和西双版纳县界.shp。调整图层顺序，将西双版纳县界置于下方。执行菜单命令 Tools（工具）GeoPr

10、ocessing Wizard（地理处理向导） ，在对话框中选择 Union two layers （合并两个图层） （图 5-13） ， 在 Select the input layer to union（选择合并的输入图层）中选择需要进行融合的图层西双版纳县界，在 Select a polygon overlay layer（选择多边形覆盖层）中选择西双版纳森林覆盖（图 5-14） ，执行命令后即可看到融合之后的图层 Intersect_Output。查看输出要素类的属性表，并检查属性“Type” ，其中为“Y”的表示有植被覆盖的区域，右键点击Union_Output，使用 TYPE 字段

11、制作唯一值专题图（图 5-15） 。 思考题： 请使用实验四的方法查询某一个县中森林覆盖和无森林覆盖的区域面积分别是多少？ 图 5-13 图 5-14 第 5 步 图层相交 在上一步的基础上， 执行菜单命令 Tools （工具） GeoProcessing Wizard （地理处理向导） ，在对话框中选择 Intersect two layers（两个图层相交） （图 5-16） ，在 Select the input layer to intersect（选择相交的输入图层）中选择需要进行融合的图 图 5-15 图 5-16 图 5-17 图 5-18 层西双版纳县界，在 Select a

12、polygon overlay layer（选择多边形覆盖层）中选择西双版纳森林覆盖 （图 5-17） ， 执行命令后即可看到融合之后的图层 Union_Output（图 5-18） 。查看输出要素类的属性表，并与上一步的合并图层结果进行比较，进一步思考这类操作适合求解哪一些现实问题。 （二）空间缓冲区分析 1、点要素图层的缓冲区分析 在 ArcMap 中新建地图文档，加载 ArcGISEX5bufferStudyArea.shp 和point.shp。执行菜单命令 Tools（工具）Buffer Wizard（缓冲向导） ，在弹出的对话框中设置 The features of a layer

13、（层中要素）为 point 图层（图 5-19） ，点击“下一步” ，设置 As multiple buffer rings（多缓冲区）的 Number of（数量）为 5，Distance between（缓冲距离）为 5Kilometers（千米） （图 5-20） ，点击“下一步” ，将 缓 冲 结 果 输 出 为 一 个 新 图 层 ， 指 定 其 存 储 的 位 置 及 文 件 名 为Buffer_of_point.shp （ 图5-21 ）。 点 击 完 成 后 即 可 看 到 缓 冲 区 文 件Buffer_of_point.shp（图 5-22） 。 图 5-19 图 5-20

14、 图 5-21 图 5-22 在进行分析时，若选中了 point 图层中的某一个或几个要素，则缓冲区分析只对该要素进行；否则，对整个图层的所有要素进行。 2、线要素图层的缓冲区分析 在 ArcMap 中，新建地图文档，加载 ArcGISEX5bufferline.shp 图层。执行菜单命令 Tools （工具） Buffer Wizard （缓冲向导） ， 在弹出的对话框中设置 The features of a layer （层中要素） 为 line 图层， 点击 “下一步” ， 设置 As multiple buffer rings（多缓冲区）的 Number of（数量）为 5，Dist

15、ance between（缓冲距离）为50Kilometers（千米） （图 5-23） ，点击“下一步” ，将缓冲结果输出为一个新图层，指定其存储的位置及文件名为 Buffer_of_line.shp（图 5-24） 。点击完成后即可看到缓冲区文件 Buffer_of_line.shp（图 5-25） 。 图 5-23 图 5-24 3、多边形图层的缓冲区分析 在 ArcMap 中新建地图文档，添加图层 ArcGISEX5bufferpolygon.shp，进行缓冲区分析，观察面的缓冲区分析与点、线的缓冲区分析有何区别。执行菜单命令 Tools（工具）Buffer Wizard（缓冲向导） ，在弹出的对话框中设置 The features of a layer（层中要素）为 polygon 图层，点击“下一步” ，设置 As mult