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云南师范大学2015-2016学年上学期统一考试《GIS空间分析》期末试卷（非制卷）专业GIS课程名称GIS空间分析任课教师董铭班级2013GIS姓名任富祖学号1341304121本科学生设计报告姓名任富祖＿学号＿134130412＿专业地理信息科学班级2013级GIS课程名称GIS空间分析指导教师董铭开课学期2015至2016学年＿上学期上课时间2015年＿9-12月云南师范大学旅游与地理科学学院2名称：文山州三七适宜生长区专题地图时间：2015年12月25日小组合作：是否小组成员：1、目的：研究文山州适宜生长三七的区域，可以帮助人们种植出更好的三七2、数据及使用软件模块：数据：文山州DEM软件：arcgis10.0模块：arcmap下arctoolbox中的spatialanalysttools，conversiontools,analysttools。2、数据处理过程：一、导入数据，数据的获取方式为配准投影云南省地图并数字化文山州地图，掩膜云南省DEM，得到文山州DEM，以及矢量数据城市（点要素）和文山（面要素）。二、查阅资料，得知适宜三七生长地区的四个条件：（1）、高程1000-1600米（2）、坡度5-15°（3）、年均温度17°-19.6°（4）、畏多水三、数据处理1、高程Arctoolbox-SpatialAnalysttools-Extration-ExtrationbyAttributes获取DEM的高程，如图一图一SQL中输入大于1000小于1600，如图二。图二然后得出了高程数据1000米-1600米的栅格数据，如图三。图三2、坡度Arctoolbox-SpatialAnalysttools-suface-Slope用来提取坡度，得出坡度的分布栅格数据，如图四。1图四然后将坡度重分类，将数据等值分成三类，以5和15为中间两个分割点，如图五。图五然后将5-15的值设为1，其余设为nodata，然后输出栅格，如图六。2图六输出栅格如图七所示。图七3、水文图三七畏多水，那么我们建立出水系，然后以1000米为缓冲区，即得出了三七不适宜生长的区域，然后通过擦除可得出适宜的区域，那么首先我们需要先进行水文分析，水文分析的第一步为填洼，如图八。3图八得出了填洼后的DEM数据，然后进行流向的提取，如图九。提取出流向，然后提取流量，如图十所示。4图十然后通过栅格计算器，来得出河网，阈值取3000。如图十一。图十一然后得出了河网的形状，如图十二。5图十二通过转换工具，让栅格的河网，转化为矢量的河网，用到conversion工具中from栅格topolyline。如图十三。图十三得出矢量数据河网，如图十四所示。6图十四然后用到Analysttool下proximity中的buffer工具，提取缓冲区，如图十五设置参数。图十五得到了水系旁边1000米的缓冲区，如图十六。7图十六这时用到之前配准后数字化的文山polygon，用来擦除（Eraze）缓冲区，得到了矢量的擦除掉缓冲的图形，用这个在来掩膜（Extractbymask）文山的DEM，得到如图十七所示的适宜三七生长的区域。图十七4、温度用到八个点要素，这八个点为文山州的八个县城，其年均温度非常容易得到，那么我们添加字段，将八县的年均温度输入，如图十八。8图十八然后我们需要用到插值法来获取全图的温度分布，这时用IDW（反距离权重插值法），参数设置如图十九。图十九得到了温度的分布图形，如图二十。9图二十我们需要的是17°-19.6°的范围，那么我们只需重分类温度即可。设置参数如图二十一所示。图二十一得到了适宜三七生长的温度区域，如图二十二。10图二十二四、成图得到了四个栅格数据，取交集即可得到三七生长适宜的区域，用到栅格计算器，如图二十三。图二十三得到的蓝色部分即为适宜生长的区域，如图二十四。11图二十四将其重分类，分为一种数值1，以及一种颜色，得到图二十五。图二十五在将城市的名字显示，矢量的河网要素显示，如图二十六。12图二十六最后进行图幅设计，加上指北针，比例尺，图例和地图名，该专题地图即设计完毕。图二十七。图二十七134、数据分析1）、数据描述：根据得出的文山州适宜生长三七的专题地图来看，适宜区主要集中在文山县的周围，麻栗坡县和富宁县的大部分地区，而丘北县，砚山县等县是不具备三七生长的条件的，所以我们都知道的文山三七好，尤其是文山县的三七更好，是名至实归的，因为这里具备着非常适宜三七生长的条件，如果我们是顾客的话，我们买到的三七基本上是生长在这三个地方的，如果我们是贩卖者的话，那么我们要知道这些地方适宜种植三七，而且种植出来的三七会很好。142）、讨论与结论：这次实验中出现了一些问题，坡度和高程提取十分简单，而到水文分析和插值的时候却遇到了很多问题，水文分析的时候提取河网出来需要取阈值的时候，最开始取的100，因为书上取的100，结果提取出来的河网基本上覆盖了全屏，然后建立缓冲区的时候，全屏幕都变成了一个颜色了，后来在不断的尝试阈值中，更加明确了阈值的含义，对于小地方的地方，阈值可以取小一点，而对于大的地方的DEM，阈值最好取的大一点，这样利于我们的分析，之后我取了5000，发现DEM上非常明显的河流都显示不出来，这样显然是不正确的，后来经过不断的取值得到了3000这个非常适合的值，而在进行栅格河网矢量化的时候，用的是水文分析中的转矢量，发现了不仅慢，而且不准确，需要自己在编辑修改的情况，之后试了好多次效果都不是特别理想，于是想到了用转换工具中的栅格转矢量（polyline）的工具，发现不仅快，而且效果非常好，之后取出了缓冲区之后，又有了新的问题，这怎么得到适宜区的栅格数据呢，我在不断的尝试着各种各样的方法，足足试了几个小时，最后用了一个最笨的方法，就是先用矢量的面要素擦除缓冲区得到的矢量图在去掩膜DEM，不管怎么样这个问题算是我用自己的经验，凭借对软件的理解算是勉强的做出来了，不过不知道有没有更为简单的方法。之后在插值的时候，插了好几次都是只有八个点之间的一个小长方形，而不能遍及到全屏幕，这我一直不理解是怎么回事，于是开始翻书，甚至觉得这种IDW的方式是不对了，又想用地统计分析中的IDW试试，最后终于在书上找到了答案，原来是在arctoolbox中环境设置中要设置为和原DEM相同才可以，于是我试了一下，果然插到全屏幕了，原来只是这么一个小小的细节一个小小的操作就可以了，足见我对与软件还是不是特别的熟练。这次实验总的来说我觉得还是非常的成功的，虽然中间遇到了一些问题，但是都自己独立的解决了非常开心，最后感谢老师的指导！指导老师评语及得分：签名：2015年1月5日