ARCGIS空間分析操作步驟1

第頁(yè)空間分析基本操作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解基于矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)基本空間分析的原理和操作。2.掌握矢量數(shù)據(jù)及柵格數(shù)據(jù)間的相互轉(zhuǎn)換、柵格重分類()、柵格計(jì)算－查詢符合條件的柵格()、面積制表（）、分區(qū)統(tǒng)計(jì)()、緩沖區(qū)分析() 、采樣數(shù)據(jù)的空間內(nèi)插()、柵格單元統(tǒng)計(jì)（）、鄰域統(tǒng)計(jì)（）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復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題打下基礎(chǔ)。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備預(yù)備知識(shí)：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(gè)主要組成部分?？臻g數(shù)據(jù)是指以地球表面空間位置為參照的自然、社會(huì)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。它是所表達(dá)的現(xiàn)實(shí)世界經(jīng)過(guò)模型抽象后的內(nèi)容，一般通過(guò)掃描儀、鍵盤(pán)、光盤(pán)或其它通訊系統(tǒng)輸入。在某一尺度下，可以用點(diǎn)、線、面、體來(lái)表示各類地理空間要素。有兩種基本方法來(lái)表示空間數(shù)據(jù)：一是柵格表達(dá);一是矢量表達(dá)。兩種數(shù)據(jù)格式間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換?？臻g分析空間分析是基于地理對(duì)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)派生出新的數(shù)據(jù)，是將空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒌倪^(guò)程?？臻g分析是地理信息系統(tǒng)的主要特征。空間分析能力（特別是對(duì)空間隱含信息的提取和傳輸能力）是地理信息系統(tǒng)區(qū)別及一般信息系統(tǒng)的主要方面，也是評(píng)價(jià)一個(gè)地理信息系統(tǒng)的主要指標(biāo)?？臻g分析賴以進(jìn)行的基礎(chǔ)是地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)?？臻g分析運(yùn)用的手段包括各種幾何的邏輯運(yùn)算、數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，代數(shù)運(yùn)算等數(shù)學(xué)手段?？臻g分析可以基于矢量數(shù)據(jù)或柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行，具體是情況要根據(jù)實(shí)際需要確定。空間分析步驟根據(jù)要進(jìn)行的空間分析類型的不同，空間分析的步驟會(huì)有所不同。通常，所有的空間分析都涉及以下的基本步驟，具體在某個(gè)分析中，可以作相應(yīng)的變化?？臻g分析的基本步驟:確定問(wèn)題并建立分析的目標(biāo)和要滿足的條件針對(duì)空間問(wèn)題選擇合適的分析工具準(zhǔn)備空間操作中要用到的數(shù)據(jù)。定制一個(gè)分析計(jì)劃然后執(zhí)行分析操作。顯示并評(píng)價(jià)分析結(jié)果空間分析實(shí)際上是一個(gè)地理建模過(guò)程，它涉及：?jiǎn)栴}的確定、使用哪些空間分析操作、評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、以合適的次序執(zhí)行一系列的空間分析操作、顯示及評(píng)價(jià)分析結(jié)果。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)包括：1（柵格數(shù)據(jù)），（柵格數(shù)據(jù)）,925街道圖層和城市地籍圖層：氣溫(云南省的邊界)下載地址三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟空間分析模塊本章的大部分練習(xí)都會(huì)用到空間分析擴(kuò)展模塊，要使用“空間分析模塊”首先在中執(zhí)行菜單命令<工具>－<擴(kuò)展>，在擴(kuò)展模塊管理窗口中，將“空間分析”前的檢查框打勾。然后，在工具欄的空白區(qū)域點(diǎn)右鍵，在出現(xiàn)的右鍵菜單中找到“空間分析”項(xiàng)，點(diǎn)擊該項(xiàng)，在中顯示“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(xiàng)>設(shè)定及空間分析操作有關(guān)的一些參數(shù)。這里請(qǐng)?jiān)诔Ｒ?guī)選項(xiàng)中設(shè)定一個(gè)工作目錄。因?yàn)樵诳臻g分析的過(guò)程種會(huì)產(chǎn)生一些中間結(jié)果，默認(rèn)的情況下這些數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)在系統(tǒng)的臨時(shí)路徑下（C:\），當(dāng)設(shè)置了工作目錄后，這些中間結(jié)果就會(huì)保存在指定的路徑下。空間分析工具欄1.了解柵格數(shù)據(jù)在中，新建一個(gè)地圖文檔，加載柵格數(shù)據(jù)：1，在中右鍵點(diǎn)擊圖層1，查看屬性在圖層屬性對(duì)話框中，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)源”選項(xiàng)，可以查看此柵格圖層的相關(guān)屬性及統(tǒng)計(jì)信息。打開(kāi)“空間分析”工具欄，點(diǎn)擊圖標(biāo)，查看柵格數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)直方圖：新建地圖文檔：加載離散柵格數(shù)據(jù)：，在中右鍵點(diǎn)擊，“打開(kāi)屬性表”查看字段“”可以看到每種地類所占柵格單元的數(shù)目2.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))在下新建一個(gè)要素類（要素類型為:多邊形），命名為：在中，加載柵格數(shù)據(jù)：、和打開(kāi)編輯器工具欄，開(kāi)始編輯，根據(jù)要剪切的區(qū)域，繪制一個(gè)任意形狀的多邊形。打開(kāi)屬性表，修改多邊形的字段“”的值為1，保存修改，停止編輯。打開(kāi)空間分析工具欄執(zhí)行命令：<空間分析>－<轉(zhuǎn)換><要素到柵格>指定柵格大?。翰樵円羟械臇鸥駡D層的柵格大小，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(jì)算器>構(gòu)造表達(dá)式：[]*[44]，執(zhí)行柵格圖層：和用以剪切的柵格4之間的相乘運(yùn)算得到的結(jié)果即是以任意多邊形剪切的數(shù)據(jù)3.柵格重分類()通過(guò)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)在中，新建地圖文檔，加載柵格數(shù)據(jù)1，打開(kāi)“空間分析”工具欄，執(zhí)行菜單命令“重分類”將坡度柵格重新分為5類：0–8、8–15、15–25、25–35、35度以上。4.柵格計(jì)算－查詢符合條件的柵格()找出坡度在25度以下的區(qū)域在上一步的基礎(chǔ)上進(jìn)行，執(zhí)行“空間分析”工具欄上的命令：<空間分析>－<柵格計(jì)算器>構(gòu)造表達(dá)式[1]<=25滿足條件的柵格賦值為1，其余的柵格賦值為05.面積制表（）在上一步的基礎(chǔ)上進(jìn)行。加載92柵格圖層，打開(kāi)在中，執(zhí)行<>-<>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)打開(kāi)得到的交叉面積數(shù)據(jù)表，觀查其中的記錄，理解本操作的意義是什么？6.分區(qū)統(tǒng)計(jì)()在中新建地圖文檔，加載柵格圖層r5(糧食產(chǎn)區(qū)分類圖)、柵格(土壤有機(jī)質(zhì)含量分布圖)在r5中，根據(jù)產(chǎn)量不同分為5個(gè)糧食產(chǎn)區(qū)打開(kāi)，執(zhí)行<>-<>下的“區(qū)域統(tǒng)計(jì)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(gè)數(shù)據(jù)表：仔細(xì)研究上面的數(shù)據(jù)表，理解本操作的意義是什么？點(diǎn)擊上面數(shù)據(jù)表中的[選項(xiàng)]按鈕，執(zhí)行“創(chuàng)建圖形…”命令根據(jù)向?qū)崾?，設(shè)定參數(shù)，生成不同糧食產(chǎn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量（平均值）的統(tǒng)計(jì)圖表從統(tǒng)計(jì)圖中可以看出，產(chǎn)量最低區(qū)有較低的有機(jī)質(zhì)含量，中產(chǎn)區(qū)有機(jī)質(zhì)含量較高，這表明較高的有機(jī)質(zhì)含量會(huì)帶來(lái)較高的產(chǎn)量。最高產(chǎn)量區(qū)有機(jī)質(zhì)含量較低可能是其他因素的影響。7.緩沖區(qū)分析()添加緩沖區(qū)向?qū)У讲藛沃性谥?，?zhí)行命令：<工具>-<定制>在出現(xiàn)的對(duì)話框中的“命令”選項(xiàng)頁(yè)。在左邊欄中，目錄列表框中，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(gè)已存在的工具欄上。關(guān)閉“定制”對(duì)話框創(chuàng)建街道的線狀緩沖區(qū)新建地圖文檔，加載街道圖層和城市地籍圖層：（地圖單位為：米）執(zhí)行菜單命令：<選擇>－<通過(guò)屬性選擇>構(gòu)造表達(dá)式：[]=’’，從圖層中，選擇街道名稱為的街道執(zhí)行“工具”菜單中的“緩沖區(qū)向?qū)А泵睿螯c(diǎn)擊“緩沖區(qū)向?qū)А眻D標(biāo)，打開(kāi)緩沖區(qū)向?qū)?duì)話框：通過(guò)緩沖區(qū)向?qū)В⑺x擇街道的50米緩沖區(qū)（一個(gè)多邊形圖層）得到沿街道“”的50米緩沖區(qū)8.空間關(guān)系查詢：根據(jù)位置選擇在上一步的基礎(chǔ)上進(jìn)行，找出及街道“”的50米緩沖區(qū)相交的地塊。9.采樣數(shù)據(jù)的空間內(nèi)插()空間插值常用于將離散點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為連續(xù)的數(shù)據(jù)曲面，以便及其它空間現(xiàn)象的分布模式進(jìn)行比較，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(guò)已知點(diǎn)的數(shù)據(jù)推求同一區(qū)域其它未知點(diǎn)數(shù)據(jù)的計(jì)算方法；空間外推算法則是通過(guò)已知區(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)：氣溫中有兩個(gè)字段Y01Y02記錄的是16個(gè)氣象觀測(cè)站，2019年和2019年的年平均氣溫，下面要通過(guò)空間內(nèi)插的方法將點(diǎn)上的數(shù)據(jù)擴(kuò)展到連續(xù)的空間上，得到氣溫空間分布圖。是云南省的邊界新建地圖文檔，加載圖層：氣溫、,打開(kāi)“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(duì)話框中，按下圖所示指定參數(shù)確定后，得到如下的氣溫空間分布圖（通過(guò)修改圖例得到相同的效果）2019年平均氣溫樣條函數(shù)空間內(nèi)插參考以上操作，生成2019年的平均氣溫空間分布圖：2019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(xiàng)>，通過(guò)設(shè)置相關(guān)選項(xiàng)和參數(shù)，重新進(jìn)行空間插值，得到如下的結(jié)果（用“距離權(quán)重倒數(shù)”內(nèi)插方法）10.柵格單元統(tǒng)計(jì)（）在上一步的基礎(chǔ)上進(jìn)行現(xiàn)在我們要根據(jù)2019年和2019年的年平均氣溫得到多年平均氣溫空間分布圖，打開(kāi)“空間分析”工具欄，執(zhí)行菜單命令<空間分析>-<像素統(tǒng)計(jì)>2019、2019年間平均氣溫空間內(nèi)插11.鄰域統(tǒng)計(jì)（）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一定的關(guān)聯(lián)性。對(duì)于柵格數(shù)據(jù)所描述的某項(xiàng)地學(xué)要素，其中的(I，J)柵格往往會(huì)影響其周圍柵格的屬性特征。準(zhǔn)確而有效地反映這種事物空間上聯(lián)系的特點(diǎn)，是計(jì)算機(jī)地學(xué)分析的重要任務(wù)。窗口分析是指對(duì)于柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的一個(gè)、多個(gè)柵格點(diǎn)或全部數(shù)據(jù)，開(kāi)辟一個(gè)有固定分析半徑的分析窗口，并在該窗口內(nèi)進(jìn)行諸如極值、均值等一系列統(tǒng)計(jì)計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)柵格數(shù)據(jù)有效的水平方向擴(kuò)展分析。支持的幾種分析窗口類型：中，鄰域統(tǒng)計(jì)功能所支持的各類算子多數(shù)（）最大值（）均值（）中值（）最小值（）少數(shù)（）范圍（）標(biāo)準(zhǔn)差（）總數(shù)（）變異度（）高通量（）低通量（）焦點(diǎn)流（）原始柵格（總數(shù)）鄰域統(tǒng)計(jì)柵格在中新建地圖文檔