实验6空间分析基本操作

1实验6、空间分析基本操作一、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(RasterReclassify)、栅格计算－查询符合条件的栅格(RasterCalculator)、缓冲区分析(Buffer)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、实验准备预备知识：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。软件准备：ArcGISDesktop---ArcMap实验数据：包括Slope1（栅格数据），Landuse（栅格数据），街道图层AIOStreets（矢量数据），城市地籍图层AIOZonecov（矢量数据）三、实验内容及步骤第1步：调出空间分析模块本章的大部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Tools－Extensions，在扩展模块管理窗口中，将“SpatialAnalyst”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“SpatialAnalyst”项，点击该项，在ArcMap中显示“SpatialAnalyst”工具栏。2点击“SpatialAnalyst”下拉菜单在其中选择相应的命令即可开始空间分析操作，其空间分析的用户界面如下：执行“SpatialAnalyst”工具栏中的菜单命令SpatialAnalyst－Option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中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），当设置了工作目录后，这些中间结果就会保存在指定的路径下。提示：以下是基于栅格数据的空间分析第2步：了解栅格数据在ArcMap中，新建一个地图文档，加载栅格数据：Slope1，在TOC中右键点击图层Slope1，查看属性；在“LayerProperties”对话框中，点击“Source”选项，可以查看此栅格图层的相关属性及统计信息。3新建ArcMap地图文档：加载离散栅格数据：Landuse，在TOC中右键点击Landuse，“OpenAttributetable”查看字段“Count”可以看到每种地类所占栅格单元的数目第3步：用任意多边形剪切栅格数据在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和矢量数据ClipPoly.shp打开Editor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SpatialAnalyst工具栏执行命令：SpatialAnalyst--Convert--FeaturetoRaster，将矢量数据转换成栅格数据4指定栅格大小：查询要剪切的栅格图层Landuse的栅格大小，这里指定为25指定输出栅格的名称及路径：注意：查询栅格图层Landuse的栅格大小，点击栅格图层“Landuse”，右键—〉Properties，在“LayerProperties”对话框中，有一行“cellsize（x，y）25，25”表示单元大小为25×25。执行命令：SpatialAnalyst-RasterCalculate(栅格计算器)构造表达式：[Landuse]*[clippoly5]，执行栅格图层Landuse和用以剪切的栅格Clippoly5之间的相乘运算（clippoly5是上一步得到的图层）5得到的结果即是以任意多边形剪切的Landuse数据第4步：栅格重分类(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Slope1，打开“SpatialAnalyst”工具栏执行命令：SpatialAnalyst--Reclassify，点击Classify，在打开的“Classification”对话框中，将Classes的值改为5，并修改BreakValue的值为8、15、25、35、906将坡度栅格重新分为5类：0–8、8–15、15–25、25–35、35度以上。7第5步：栅格计算——查询符合条件的栅格(RasterCalculator)在上一步的基础上进行，找出坡度在25度以下的区域执行“SpatialAnalyst”工具栏上的命令：SpatialAnalyst－RasterCalculator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0提示：以下是基于矢量数据的空间分析第6步：缓冲区分析(Buffer)（1）添加缓冲区向导到菜单中在ArcMap中，执行命令：Tools-Customize在出现的对话框中选择“Commands”选项页。在左边栏中，Categories列表框中，选择“Tools”在右边栏中，Commands列表框中，选择“BufferWizard…(缓冲区向导)”8拖放“BufferWizard…”图标到菜单Tool中，或者拖放到一个已存在的工具栏上。关闭“定制”对话框（2）创建街道的线状缓冲区新建地图文档，加载街道图层AIOStreets和城市地籍图层AIOZonecov（注意要在View—〉DataFrameProperties—〉General选项页中将地图单位设为Meter）执行菜单命令：Selection－SelectionByAttributes构造表达式：[STR_NAME]=’CYPRESS’，从图层AIOStrees中，选择街道名称为CYPRESS的街道9执行“Tools”菜单中的“BufferWizard…”命令，或点击“BufferWizard…”图标，打开缓冲区向导对话框：点击“下一步”按钮，选择“Ataspecifieddistance”选项，并输入缓冲距离0.05Kilometers(千米)点击“下一步”按钮，选择“Inanewlayer.Specifyoutputshapefileorfeature(输出缓冲区10生成新图层(要素类型))”选项，点击“完成”按钮这样，通过缓冲区向导，建立所选择街道的50米缓冲区（一个多边形图层），得到沿街道“CYPRESS”的50米缓冲区第7步：空间关系查询在上一步的基础上进行，找出与街道“CYPRESS”的50米缓冲区相交的地块。执行菜单命令：Selection－SelectByLocation(根据位置选择)11在上述对话框中，在Iwantto下拉列表中，选择“selectfeaturesfrom”。在thefollowinglayer(s)下拉列表中选择图层“AIOZonecov”。在that下拉列表中选择“Intersect(相交)”。在thefeaturesinthislayer下拉列表中选择“Buffer_of_AIOStreets”。点“ok”按钮，这时，在地图显示区中，与街道“CYPRESS”的50米缓冲区相交的地块就会被高亮显示。