實驗空間分析基本操作

2022-12-12 22:00:07 字數 3249 閱讀 1166

一、實驗目的

1. 了解基於向量資料和柵格資料基本空間分析的原理和操作。

2. 掌握向量資料與柵格資料間的相互轉換、柵格重分類(raster reclassify)、柵格計算-查詢符合條件的柵格(raster calculator)、面積製表(tabulate area)、分割槽統計(zonal statistic)、緩衝區分析(buffer)、取樣資料的空間內插(interpolate)、柵格單元統計(cell statistic)、鄰域統計(neighborhood)等空間分析基本操作和用途。

3. 為選擇合適的空間分析工具求解複雜的實際問題打下基礎。

二、實驗準備

預備知識:

空間分析

空間分析是基於地理物件的位置和形態的空間資料的分析技術,其目的在於提取空間資訊或者從現有的資料派生出新的資料,是將空間資料轉變為資訊的過程。

空間分析是地理資訊系統的主要特徵。空間分析能力(特別是對空間隱含資訊的提取和傳輸能力)是地理資訊系統區別與一般資訊系統的主要方面,也是評價乙個地理資訊系統的主要指標。

空間分析賴以進行的基礎是地理空間資料庫。

空間分析運用的手段包括各種幾何的邏輯運算、數理統計分析、代數運算等數學手段。

空間分析可以基於向量資料或柵格資料進行,具體是情況要根據實際需要確定。

軟體準備:arcgis desktop ---arcmap

實驗資料:包括slope1(柵格資料),landuse(柵格資料),街道圖層aiostreets(向量資料),城市地籍圖層aiozonecov(向量資料)

三、實驗內容及步驟

本章的大部分練習都會用到空間分析擴充套件模組,要使用「空間分析模組」首先在arcmap中執行選單命令-,在擴充套件模組管理視窗中,將「spatial analyst」前的檢查框打勾。

然後,在arcmap工具欄的空白區域點右鍵,在出現的右鍵選單中找到「spatial analyst」項,點選該項,在arcmap中顯示「spatial analyst」工具欄。

執行「spatial analyst」工具欄中的選單命令< spatial analyst >-設定與空間分析操作有關的一些引數。這裡請在常規選項中設定乙個工作目錄。因為在空間分析的過程種會產生一些中間結果,預設的情況下這些資料會儲存在windows 系統的臨時路徑下(c:

\temp),當設定了工作目錄後,這些中間結果就會儲存在指定的路徑下。

提示:以下是基於柵格資料的空間分析

在arcmap中,新建乙個地**檔,載入柵格資料:slope1,在toc 中右鍵點選圖層slope1, 檢視屬性;在「layer properties」對話方塊中,點選「source」選項,可以檢視此柵格圖層的相關屬性及統計資訊。

新建arcmap地**檔:載入離散柵格資料:landuse,在toc中右鍵點選landuse,「open attribute table」

檢視字段「count」可以看到每種地類所佔柵格單元的數目

在arccatalog下新建乙個要素類(要素型別為多邊形),命名為:

在arcmap中,載入柵格資料landuse和向量資料

開啟 editor 工具欄,開始編輯 clippoly ,根據要剪下的區域,繪製乙個任意形狀的多邊形。開啟屬性表,修改多邊形的字段「id」的值為1,儲存修改,停止編輯。

開啟 spatial analyst 工具欄

執行命令:----,將向量資料轉換成柵格資料

注意:查詢柵格圖層landuse的柵格大小,點選柵格圖層「landuse」,右鍵—〉properties,在「layer properties」對話方塊中,有一行「cellsize(x,y) 25,25」表示單元大小為25×25。

執行命令:< spatial analyst >-

構造表示式:[landuse]*[clippoly5],執行柵格圖層landuse 和用以剪下的柵格clippoly5 之間的相乘運算(clippoly5是上一步得到的圖層)

得到的結果即是以任意多邊形剪下的landuse資料

通過柵格重分類操作可以將連續柵格資料轉換為離散柵格資料

在arcmap中,新建地**檔,載入柵格資料slope1,開啟「spatial analyst」工具欄

執行命令:--,點選classify,在開啟的「classification」對話方塊中,將classes的值改為5,並修改break value的值為8、15、25、35、90

將坡度柵格重新分為5類:0 – 8 、8 – 15 、15 – 25 、25 – 35、 35 度以上。

在上一步的基礎上進行,找出坡度在25度以下的區域

執行「spatial analyst」工具欄上的命令:< spatial analyst >-< raster calculator >

構造表示式 [slope1]<=25

滿足條件的柵格賦值為1,其餘的柵格賦值為 0

提示:以下是基於向量資料的空間分析

(1)新增緩衝區嚮導到選單中

在arcmap中,執行命令:- 在出現的對話方塊中選擇「commands」選項頁。

在左邊欄中,categories列表框中,選擇「tools」

在右邊欄中,commands列表框中,選擇「buffer wizard…(緩衝區嚮導)」

拖放「buffer wizard…」圖示到選單中,或者拖放到乙個已存在的工具欄上。

關閉「定製」對話方塊

(2)建立街道的線狀緩衝區

新建地**檔,載入街道圖層aiostreets和城市地籍圖層aiozonecov (注意要在view—〉data frame properties—〉general選項頁中將地圖單位設為meter)

執行選單命令:-

構造表示式:

[str_name]=』cypress』,從圖層aiostrees中,選擇街道名稱為cypress的街道

執行「tools」選單中的「buffer wizard…」命令,或點選「buffer wizard…」圖示,開啟緩衝區嚮導對話方塊:

通過緩衝區嚮導,建立所選擇街道的50公尺緩衝區(乙個多邊形圖層),得到沿街道「cypress」的50公尺緩衝區

在上一步的基礎上進行,找出與街道「cypress」的50公尺緩衝區相交的地塊。

執行選單命令:-

在上述對話方塊中,在i want to下拉列表中,選擇「select features from」。在the following layer(s)下拉列表中選擇圖層「aiozonecov」。在that下拉列表中選擇「intersect (相交)」。

在the features in this layer下拉列表中選擇「buffer_of_aiostreets」。點「ok」按鈕,這時,在地圖顯示區中,與街道「cypress」的50公尺緩衝區相交的地塊就會被高亮顯示。

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