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1、实验五、空间分析基本操作、实验目的1. 了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析的原理和操作。2. 掌握矢量数据与栅格数据间的相互转换、栅格重分类(Ras ter Reclassify)、栅格 计算一查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、面积制表(Tabulate Area)、分区统计 (Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer)、采样数据的空间内插(Interpolate)、栅格 单元统计(Cell Stat is tic)、邻域统计(Neighborhood )等空间分析基本操作和用途。3. 为选择合适的空间分析工具求解复杂的实际问题打下基础。二、实验准
2、备预备知识：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; 一是矢量表达。两种数据格式间可以 进行转换。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
3、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，具体情况要根据实际需要确定。空间分析步骤 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:a) 确定问题并建立分析的目标和要满足的条件b) 针对空间问
4、题选择合适的分析工具c) 准备空间操作中要用到的数据。d) 定制一个分析计划然后执行分析操作。e) 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。实验数据：实 验 数 据 包 括 ： Slope1 （ 栅 格 数 据 ）， Landuse （ 栅 格 数 据 ） , landuse92,r5yield,emidalat街道图层AIOStreets和城市地籍图层：AlOZonecov气温.shp,YNBoundary.shp （云南省的边界）三、实验内容及步骤空间分析模块本章的大部
5、分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 中执行菜单命令工具扩展，在扩展模块管理窗口中， 将“空间分析”前的检查框打勾。然后，在 ArcMap 工具栏的空白区域点右键，在出现的右键菜单中找到“空间分析”项， 点击该项，在 ArcMap 中显示“空间分析”工具栏。选择要使用的扩展.说明:关闭关于扩展:円空间分析盼：Copyright 1555-2DQ4 ESRI Inc. All Rights Reserved提供栅格和要素数据的空间分析工具.3D AnalrstArcPressArcScanData lnteroperabilitr Geostatistica
6、l .Anahtfst MaplexPublisherStreet MapSurrey .AnalyrstTracking Analyst XTools扶贫管理系统空间分析OKCancel；None常规范围像素尺寸髻瞬操作中输十据g显分析输出结果将保存为与当前数据框相同的坐标 系a分析掩模分析坐标系统饗黔艸黑聋篇霧藉鬱野杲d: jancgis工作目录:执行“空间分析”工具栏中的菜单命令空间分析选项设定与空间分析操作有关的 一些参数。这里请在常规选项中设定一个工作目录。因为在空间分析的过程种会产生一些中 间结果，默认的情况下这些数据会存储在Windows系统的临时路径下（C:temp）,当设置了
7、 工作目录后，这些中间结果就会保存在指定的路径下。空间分析工具栏1. 了解栅格数据在ArcMap中，新建一个地图文档，加载栅格数据：lopel,在TOC中右键点击图层Slopel, 查看属性在图层属性对话框中，点击“数据源”选项，可以查看此栅格图层的相关属性及统计信息。打开“空间分析”工具栏，点击图标lJ查看栅格数据的统计直方图：直方图Wnn:字段二VALUE15000010000050000新建ArcMap地图文档：加载离散栅格数据：Landuse，在TOC中右键点击Landuse，“打开属性表”查看字段“ Coun t”可以看到每种地类所占栅格单元的数目2. 用任意多边形剪切栅格数据（矢量
8、数据转换为栅格数据） H O為翳魏X在ArcCatalog下新建一个要素类（要素类型为:多边形），命名为：ClipPoly.shp 在 ArcMap 中，加载栅格数据：Landuse、和 ClipPoly.shp文件E编辑视图 插入选挥工具窗口醪帮助砂|bEpalyClipPS du显示数据源事日卍斗卜呵五斗1.0口 207269.书米打开 编辑器 工具栏，开始编辑 ClipPoly ，根据要剪切的区域，绘制一个任意形状的多边形。打开属性表，修改多边形的字段“ ID ”的值为1,保存修改，停止编辑。打开 空间分析 工具栏执行命令：空间分析转换-要素到栅格指定栅格大小：查询要剪切的栅格图 层 L
9、anduse 的栅格大小，这里指定为 25指定输出栅格的名称为路径执行命令: 空间分析-栅格计算器构造表达式：Landuse*polyClip4-polyclip4，执行栅格图层：Landuse和用以剪切的栅格 polyClip4 之间的 相乘运算得到的结果即是以任意多边形剪切的Landuse数据3. 栅格重分类(Raster Reclassify)通过栅格重分类操作可以将连续栅格数据转换为离散栅格数据在ArcMap中，新建地图文档，加载栅格数据Slopel，打开“空间分析”工具栏，执行菜单命令“重分类”5 类：0 - 8 、 8 - 15 、 15 - 25 、 25 - 35、将坡度栅格重
10、新分为35 度以上。4. 栅格计算一査询符合条件的栅格(Raster Calculator)找出坡度在 25度以下的区域在上一步的基础上进行，执行“空间分析”工具栏上的命令：空间分析栅格计算器构造表达式 Slope1=25满足条件的栅格赋值为 1，其余的栅格赋值为 05.面积制表(Tabulate Area)在上一步的基础上进行。加载 Landuse92 栅格图层，打开 ArcToolboxArcToolboxArcToolbox囱 Geostatistical AnalystToc + 裁 Line日Refere门thigTgols面积制表搜索0收弼夹索引I.搜索p-区区区区区+ + + +
11、 + + +筋 Conditional 卽 Density 卽 Distance 卽 Extraction 卽 Generalization 卽 Granndwater 卽 Hydrology 1 1 1- Spatial Analyst Toolsnalo7.1ur U233EG432742678106200010141247415247157D57326275511142S7046254372651134&4254D375D38121444557旺19&6205845515D8446145314记录1* *1 !显示所有的选中的记录iout of 13选中的.)选项T |打开得到的交叉面积
12、数据表，观查其中的记录，理解本操作的意义是什么？6. 分区统计(Zonal Statistic)在ArcMap中新建地图文档，加载栅格图层r5yield （粮食产区分类图）、栅格Organic（土 壤有机质含量分布图）在r5yield中，根据产量不同分为5个粮食产区打开ArcToolbox，执行Spatial Analyst Tools-Zonal下的“区域统计到表”分析工具，按上图所示指定参数，确认后得到如下一个数据表：OIDS0MEANCOUNT选项二亘区ion alVALUETi话g产I w v 7 i w1.4925B2I02D7显示：所有的 选中的 记录 ： 3utof5选中的1-T1T-71 EC252223222AREA362.D4441 空唾M亦D1t- I
