ARCGIS空間分析操作步驟詳解

ARCGIS空間分析根本操作一、試驗?zāi)康囊?、試驗?zāi)康牧私饣谑噶繑?shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)根本空間分析的原理和操作。把握矢量數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)間的相互轉(zhuǎn)換、柵格重分類(RasterReclassify)、柵格(RasterCalculator面積制表TabulateAre、(ZonalStatistic)、緩沖區(qū)分析(Buffer)、采樣數(shù)據(jù)的空間內(nèi)插(Interpolate)、柵格單元統(tǒng)計CellStatisti、鄰域統(tǒng)計Neighborhoo〕等空間分析根本操作和用途。為選擇適宜的空間分析工具求解簡單的實際問題打下根底。二、試驗預(yù)備二、試驗預(yù)備預(yù)備學(xué)問：空間數(shù)據(jù)及其表達(dá)空間數(shù)據(jù)〔也稱地理數(shù)據(jù)〕是地理信息系統(tǒng)的一個主要組成局部?？臻g數(shù)據(jù)是指以地球外表空間位置為參照的自然、社會和人文經(jīng)濟(jì)景觀數(shù)據(jù)，可以是圖形、圖像、文字、表格和數(shù)字等。它是GIS所表達(dá)的現(xiàn)實世界經(jīng)過模型抽象后的內(nèi)容，一般通過掃描儀、鍵盤、光盤或其它通訊系統(tǒng)輸入GIS。在某一尺度下，可以用點、線、面、體來表示各類地理空間要素。;轉(zhuǎn)換?？臻g分析空間分析是基于地理對象的位置和形態(tài)的空間數(shù)據(jù)的分析技術(shù)，其目的在于提取空間信息或者從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)派生出的數(shù)據(jù)，是將空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒌倪^程。空間分析是地理信息系統(tǒng)的主要特征。空間分析力量〔特別是對空間隱含信息的提取和傳輸力量〕是地理信息系統(tǒng)區(qū)分與一般信息系統(tǒng)的主要方面，也是評價一個地理信息系統(tǒng)的主要指標(biāo)。空間分析賴以進(jìn)展的根底是地理空間數(shù)據(jù)庫。?？臻g分析可以基于矢量數(shù)據(jù)或柵格數(shù)據(jù)進(jìn)展，具體是狀況要依據(jù)實際需要確定?？臻g分析步驟依據(jù)要進(jìn)展的空間分析類型的不同，空間分析的步驟會有所不同。通常，全部的空間分析都涉及以下的根本步驟，具體在某個分析中，可以作相應(yīng)的變化?？臻g分析的根本步驟:確定問題并建立分析的目標(biāo)和要滿足的條件針對空間問題選擇適宜的分析工具預(yù)備空間操作中要用到的數(shù)據(jù)。定制一個分析打算然后執(zhí)行分析操作。顯示并評價分析結(jié)果空間分析實際上是一個地理建模過程，它涉及：問題確實定、使用哪些空間分析操作、評價數(shù)據(jù)、以適宜的次序執(zhí)行一系列的空間分析操作、顯示及評價分析結(jié)果。試驗數(shù)據(jù)：Slope〔柵格數(shù)據(jù)Landuse〔柵格數(shù)據(jù),landuse92,r5yield,emidalat街道圖層AIOStreets和城市地籍圖層：AIOZonecov氣溫.shp,YNBoundary.shp(云南省的邊界)下載地址“:///csk/upload/arcgis/ex5/ex5.rar“:///csk/upload/arcgis/ex5/ex5.rar三、試驗內(nèi)容及步驟三、試驗內(nèi)容及步驟空間分析模塊本章的大局部練習(xí)都會用到空間分析擴展模塊，要使用“空間分析模塊”首先在ArcMap中執(zhí)行菜單命令<工具>－<擴展>然后，在ArcMap工具欄的空白區(qū)域點右鍵，在消滅的右鍵菜單中找到“空間分析”項，點擊該項，在ArcMap中顯示“空間分析”工具欄。執(zhí)行“空間分析”工具欄中的菜單命令<空間分析>－<選項>設(shè)定與空間分析操作有關(guān)的一些參數(shù)。這里請在常規(guī)選項中設(shè)定一個工作名目。由于在空間分析的過程種會產(chǎn)生一些中間結(jié)果，默認(rèn)的狀況下這些數(shù)據(jù)會存儲在Windows系統(tǒng)的臨時路徑下C:\tem工作名目后，這些中間結(jié)果就會保存在指定的路徑下?？臻g分析工具欄了解柵格數(shù)據(jù)在ArcMapSlopeTOC中右鍵點擊圖層查看屬性在圖層屬性對話框中，點擊“數(shù)據(jù)源”選項，可以查看此柵格圖層的相關(guān)屬性及統(tǒng)計信息。翻開“空間分析”工具欄，點擊圖標(biāo) ，查看柵格數(shù)據(jù)的統(tǒng)計直方圖：建ArcMapLandusTOC中右鍵點擊Landuse屬性表”查看字段“Count”可以看到每種地類所占柵格單元的數(shù)目用任意多邊形剪切柵格數(shù)據(jù)(矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù))在ArcCatalog下建一個要素類〔多邊形ClipPoly.shpArcMap中，加載柵格數(shù)據(jù)：Landuse、和ClipPoly.shp翻開編輯器工具欄，開頭編輯ClipPoly，依據(jù)要剪切的區(qū)域，繪制一個任意外形的多邊形。翻開屬性表，修改多邊形的字段“ID1，保存修改，停頓編輯。翻開空間分析工具欄執(zhí)行命令：<空間分析>－<轉(zhuǎn)換>--<要素到柵格>

指定柵查詢要剪切的柵格圖層Landuse的柵格大小，這里指定為25指定輸出柵格的名稱為路徑執(zhí)行命令:<空間分析>-<柵格計算器>構(gòu)造表達(dá)式：[Landuse]*[polyClip4-polyclip4]，執(zhí)行柵格圖層：Landuse和用以剪切的柵格polyClip4得到的結(jié)果即是以任意多邊形剪切的Landuse數(shù)據(jù)柵格重分類(RasterReclassify)通過柵格重分類操作可以將連續(xù)柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為離散柵格數(shù)據(jù)在ArcMap中，建地圖文檔，加載柵格數(shù)據(jù)Slope1，翻開“空間分析”工具欄，執(zhí)行菜單命令“重分類”5類：0–8、8–15、15–25、25–35、35度以上。柵格計算－查詢符合條件的柵格(RasterCalculator)25度以下的區(qū)域<空間分析>－<柵格計算器>構(gòu)造表達(dá)式[Slope1]<=251，其余的柵格賦值為0面積制表〔TabulateArea〕在上一步的根底上進(jìn)展。加載Landuse92柵格圖層，翻開ArcToolboxArcToolbox中，執(zhí)行<SpatialAnalystTools>-<Zonal>下的“面積制表”工具按上圖所示，指定分區(qū)數(shù)據(jù)和輸入柵格數(shù)據(jù)翻開得到的穿插面積數(shù)據(jù)表，觀查其中的記錄，理解本操作的意義是什么？分區(qū)統(tǒng)計(ZonalStatistic)ArcMapr5yield(糧食產(chǎn)區(qū)分類圖)Organic(土壤有機質(zhì)含量分布圖)r5yield5個糧食產(chǎn)區(qū)翻開ArcToolbox，執(zhí)行<SpatialAnalystTools>-<Zonal>下的“區(qū)域統(tǒng)計到表”分析工具，按上圖所示指定參數(shù)，確認(rèn)后得到如下一個數(shù)據(jù)表：認(rèn)真爭論上面的數(shù)據(jù)表，理解本操作的意義是什么？點擊上面數(shù)據(jù)表中的[選項]按鈕，執(zhí)行“創(chuàng)立圖形…”命令依據(jù)向?qū)崾?，設(shè)定參數(shù)，生成不同糧食產(chǎn)區(qū)土壤有機質(zhì)含量〔平均值〕的統(tǒng)計圖表從統(tǒng)計圖中可以看出，產(chǎn)量最低區(qū)有較低的有機質(zhì)含量，中產(chǎn)區(qū)有機質(zhì)含量較高，這表明較高的有機質(zhì)含量會帶來較高的產(chǎn)量。最高產(chǎn)量區(qū)有機質(zhì)含量較低可能是其他因素的影響。緩沖區(qū)分析(Buffer)添加緩沖區(qū)向?qū)У讲藛沃蠥rcMap中，執(zhí)行命令：<工具>-<定制>在消滅的對話框中的“命令”選項頁。在左邊欄中，名目列表框中，選擇“工具”在右邊欄中，命令列表框中，選擇“緩沖區(qū)向?qū)А蓖戏拧熬彌_區(qū)向?qū)А眻D標(biāo)到菜單<工具>中，或者拖放到一個已存在的工具欄上。關(guān)閉“定制”對話框創(chuàng)立街道的線狀緩沖區(qū)建地圖文檔，加載街道圖層AIOStreets和城市地籍圖層：AIOZonecov〔地圖單位為：米〕執(zhí)行菜單命令：<選擇>－<通過屬性選擇>[STR_NAME]CYPRES’AIOStreesCYPRESS的街道執(zhí)行“工具”菜單中的“緩沖區(qū)向?qū)А泵?，或點擊“緩沖區(qū)向?qū)А眻D標(biāo)，翻開緩沖區(qū)向?qū)υ捒颍和ㄟ^緩沖區(qū)向?qū)?，建立所選擇街道的50米緩沖區(qū)〔一個多邊形圖層〕得到沿街道“CYPRESS50米緩沖區(qū)空間關(guān)系查詢SelectByLocation：依據(jù)位置選擇在上一步的根底上進(jìn)展，找出與街道“CYPRESS50米緩沖區(qū)相交的地塊。采樣數(shù)據(jù)的空間內(nèi)插(Interpolate)空間插值常用于將離散點的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為連續(xù)的數(shù)據(jù)曲面，以便與其它空間現(xiàn)象的分布模式進(jìn)展比較，它包括了空間內(nèi)插和外推兩種算法。空間內(nèi)插算法是一種通過點的數(shù)據(jù)推求同一區(qū)域其它未知點數(shù)據(jù)的計算方法；空間外推算法則是通過區(qū)域的數(shù)據(jù)，推求其它區(qū)域數(shù)據(jù)的方法。數(shù)據(jù)：氣溫.shp中有兩個字段Y01Y0216個氣象觀測站，20012002年的年平均氣溫，下面要通過空間內(nèi)插的方法將點上的數(shù)據(jù)擴展到連續(xù)的空間上，得到氣溫空YNBoundary.shp是云南省的邊界建地圖文檔，加載圖層：氣溫.shp、YNBoundary,翻開“空間分析”工具欄，執(zhí)行菜單命令<空間分析>-<內(nèi)插成柵格>-<樣條>在樣條函數(shù)內(nèi)插對話框中，按以下圖所示指定參數(shù)確定后，得到如下的氣溫空間分布圖〔通過修改圖例得到一樣的效果〕2001年平均氣溫樣條函數(shù)空間內(nèi)插2002年的平均氣溫空間分布圖：2002年平均氣溫樣條函數(shù)空間內(nèi)插執(zhí)行菜單命令<空間分析>-<選項>，通過設(shè)置相關(guān)選項和參數(shù)，重進(jìn)展空間插值，得到如下的結(jié)果〔用“距離權(quán)重倒數(shù)”內(nèi)插方法〕柵格單元統(tǒng)計〔CellStatistic〕在上一步的根底上進(jìn)展2001年和2002間分析”工具欄，執(zhí)行菜單命令<空間分析>-<像素統(tǒng)計>2001、2002年間平均氣溫空間內(nèi)插鄰域統(tǒng)計〔Neighborhood〕鄰域分析也稱為窗口分析，主要應(yīng)用于柵格數(shù)據(jù)模型。地理要素在空間上存在著肯定的關(guān)聯(lián)性。對于柵格數(shù)據(jù)所描述的某項地學(xué)要素，其中的(I，J)柵格往往會影響其四周柵格的屬性特征。準(zhǔn)確而有效地反映這種事物空間上聯(lián)系的特點，是計算機地學(xué)分析的重要任務(wù)。窗口分析是指對于柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的一個、多個柵格點或全部數(shù)據(jù)，開拓一個有固定分析半徑的分析窗口，并在該窗口內(nèi)進(jìn)展諸如極值、均值等一系列統(tǒng)計計算，從而實現(xiàn)柵格數(shù)據(jù)有效的水平方向擴展分析。支持的幾種分析窗口類型：ArcMap中，鄰域統(tǒng)計功能所支持的各類算子〔Majority〕最大值〔Maximum〕均值〔Mean〕中值〔Median〕最小值〔Minimum〕少數(shù)〔Minority〕范圍〔Range〕標(biāo)準(zhǔn)差〔StandardDeviation〕總數(shù)〔Sum〕變異度〔Variety〕高通量〔HighPass〕低通量〔LowPass〕焦點流〔FocalFlow〕原始柵格〔總數(shù)Sum〕鄰域統(tǒng)計柵格在ArcMap中建地圖文檔，加載柵格數(shù)據(jù)：emidalat,翻開“空間分析”工具欄，執(zhí)行“鄰域統(tǒng)計”命令，按如下所示指定參數(shù)，將得到