GIS缓冲区分析与地图输出
ArcGIS空间数据处理和空间数据分析思路整理
ArcGIS基础学习思路整理学习资料：地理信息系统教程上的例题与操作步骤，地理信息系统导论上的习作与挑战任务，往届GIS大赛试题。
一、空间数据处理1.空间数据采集：（1）地理配准（2）空间校正2.空间数据编辑：（1）要素的编辑（2）创建要素（3）修改要素3.空间数据的拓扑处理：（1）拓扑创建（2）拓扑的验证（3）拓扑编辑（4）拓扑错误修改4.空间参考与变换：（1）空间参考与地图投影（2）投影变换（3）坐标问题5.地图制图：（1）地图制图输出（2）符号化与样式（3）掩模与制图表达二、空间数据分析1.矢量数据分析：（1）数据提取：裁剪，分割，筛选（2）统计分析：频数，汇总统计数据（3）缓冲区分析：建立缓冲区，多环缓冲区，点距离（4）叠置分析：相交，联合，融合，合并，标识，擦除，更新（5）泰森多边形2.栅格数据分析：（1）密度分析（2）距离分析（3）提取分析（4）局域分析（5）邻域分析3.地形表面分析：（1）用DEM进行制图（2）坡度坡向分析（3）表面曲率分析（4）提取破向坡度，水系河流4.视域流域水文分析：（1）视域分析（2）流域分析：填洼，流向分析，计算水流长度，流量分析（3）河网分析：生成河网，河网矢量化，平滑河网，河流连接5.插值及重分类分析：（1）插值分析：克里金插值（2）重分类分析6.网络分析：（1）网络分析（2）最小耗费路径分析7.地统计学分析：8.Model Builder与空间建模：ArcGIS处理问题综合流程整理一、按照一定的条件选取事宜区域某一地区引进X型经济作物，该作物的生长环境需要满足一定的地形及气象条件。
现有该地区的地形及气象数据，请你根据X型作物的生长条件，为该地区进行X型作物适宜区分析相关信息说明如下：①数据中，dem为数字高程模型数据，gully.shp为主沟谷数据；climate.txt为气象观测表数据（包含坐标、温度/℃及降雨/ mm等）。
②dll中，DevComponents.DotNetBar2.DLL为工具控件库，IrisSkin2.DLL为皮肤控件库，titlerectangle.ssk为皮肤文件。
《GIS 的基本操作》 导学案
《GIS 的基本操作》导学案一、学习目标1、了解 GIS 的概念和基本功能。
2、掌握 GIS 数据的输入、编辑与管理方法。
3、学会使用 GIS 进行空间查询与分析。
4、能够运用 GIS 进行地图制作与输出。
二、学习重难点1、重点（1）GIS 数据的采集与编辑。
（2）GIS 空间分析功能的应用。
2、难点（1）理解 GIS 中的空间数据模型。
（2）掌握复杂的空间分析操作。
三、知识讲解（一）GIS 简介GIS 即地理信息系统，是一种在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
它能把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。
（二）GIS 数据类型1、矢量数据由点、线、面等几何对象组成，通过坐标来精确表示其位置和形状。
例如，道路可以用线来表示，湖泊可以用面来表示。
2、栅格数据将空间分割成规则的网格，每个网格的值表示相应位置的属性。
常见的栅格数据有卫星影像、数字高程模型等。
（三）GIS 数据输入1、数字化将纸质地图或其他图形通过数字化仪转换为矢量数据。
2、扫描对纸质地图进行扫描，然后通过图像处理软件进行矢量化。
3、数据导入从其他格式的数据文件（如 CSV、Shapefile 等）导入到 GIS 软件中。
（四）GIS 数据编辑1、图形编辑包括添加、删除、移动、修改几何对象等操作。
2、属性编辑为地理要素添加、修改属性信息，如名称、类别、面积等。
（五）GIS 数据管理1、数据库建立创建适合的数据库来存储和管理 GIS 数据。
2、数据组织合理组织数据，便于查询和分析。
3、数据更新及时更新数据，以保证数据的准确性和时效性。
（六）GIS 空间查询1、基于位置的查询查找位于特定区域内的地理要素。
2、基于属性的查询根据要素的属性值进行查询。
（七）GIS 空间分析1、缓冲区分析围绕地理要素创建一定宽度的缓冲区。
GIS缓冲区分析2
上机练习2目标：使用ArcToolbox掌握最基本的空间分析操作，即缓冲区分析（也称邻近区分析）。
缓冲区分析(Buffer)是对选中的一组或一类地图要素（点、线或面）按设定的距离条件，围绕其要素而形成一定缓冲区多边形实体，从而实现数据在二维空间得以扩展的信息分析方法。
缓冲区应用的实例有如：污染源对其周围的污染量随距离而减小，确定污染的区域；为失火建筑找到距其500米范围内所有的消防水管等。
ArcGIS提供多种方式执行同一功能，主要包括:（1）使用ArcToolbox中的工具（）；（2）使用ArcGIS内置的命令（Command）；（3）使用专门的工具条（Toolbar）。
以下将分别练习前两种实现空间分析Buffer的方法。
数据：a．仓库（面状，warehouse.shp），用来产生多边形要素的邻近区b．道路（线状，road.shp），用于地图显示和道路密度的计算c．铁路（线状，railway.shp），用来产生线状要素的邻近区d．道路1（线状，road1.shp），仅用于地图显示，不参加分析e．区域界线（面状，bound.shp），用来计算道路密度f．公园（点状，park.shp），用来产生基于网络的服务区操作步骤：一、产生多边形要素的邻近区要求：对存储危险品的仓库，规定在存储基地周围100米范围内不准有建筑物，也不准存放易燃易爆物品；周围200米范围内可以有一般建筑物，但不能有易燃易爆物品；周围300米范围内不准建设住宅，以及商业、学校、办公等设施。
为实现上述要求，须对仓库要素产生100、200、300米的邻近区。
1．打开ArcMap应用程序，创建空地图，使用标准工具条中的按钮添加存放在文件夹F:\Spatial Analysis\Exercises\ex02中的warehouse和road数据层。
2．为地图设置距离单位和显示单位。
有两种方式进入设置单位的对话框，一种是选中数据组（在目录中显示为Layers），双击打开“Data Frame Properties”对话框；另一种方法是在选中数据组后，单击鼠标右键，弹出快捷菜单，选择最后一栏Properties。
GIS教案---第七讲-缓冲区分析、叠加分析及应用--案例
四、缓冲区分析、叠加分析应用案例
实例分析 （3）
所需数据
全市所有地块信息的数据层 全市公共设施的分布图 从地块图中选取所有满足条件(1)(2)的地块 与公共设施层数据进行拓扑叠加
空间分析
对叠加的结果进行邻域分析和特征提取，选择出满足要求的地块
将选择的地块及相关信息以地图和表格形式打印输出
该专题图形符号的编辑手段，可随用户喜好，按照专题下的具体特征，
比如土地用途、公路等级、食品销量等进行分类，然后用逐级变化大小 或颜色的方式显示该专题。
四、缓冲区分析、叠加分析应用案例
实例分ห้องสมุดไป่ตู้ （4）
接下去的工作是从众多不同类型的客户(食品商店、饮料店、餐馆、户外摊 点……) ，将销量较多的食品商店分离，也就是检索查询出来，并用另一种颜色的符号突
四、缓冲区分析、叠加分析应用案例
实例分析 （3）
辅助建设项目选址 需解决的问题和约束条件 需解决的问题： 确定一些具体的地块，作为一个轻度污染工厂的可能建设 位置 约束条件： (1)地块建设用地面积不小于10000m2 (2)地块的地价不超过1万元/m2 (3)地块周围不能有幼儿园、学校等公共设施
四、缓冲区分析、叠加分析应用案例 实例分析 （1）
具体步骤 (6)将城镇行政区划图重新分类，生成市区、非市区两类； (7)拓扑叠加(5)、(6)生成的图层，得到 非林地； 林地且市区； 林地、非市区、距道路0.5km内； 林地、非市区、距道路0.5km外10km内； 林地、非市区、距道路10km外 …… (8)依约束条件，提取第4类多边形，并计算其面积； (9)与行政区划图叠加，打印输出结果；
缓冲区分析的应用的原理
缓冲区分析的应用的原理1. 什么是缓冲区分析缓冲区分析是一种地理信息系统（GIS）中常用的空间分析技术，它用于确定地理空间中某个点或线距离内的区域。
该技术可以帮助我们理解和解决与地理位置相关的问题，例如：规划市区内的服务设施位置、分析自然资源的分布范围等。
2. 缓冲区分析的原理缓冲区分析的核心原理是在给定的点或线的周围创建一个固定距离的区域。
这个距离可以是任意单位，如米、千米或者其他地理坐标系统中的单位。
通过定义这样一个区域，我们可以对地理空间内的特定区域进行分析和研究。
3. 缓冲区分析的应用3.1 规划城市服务设施位置缓冲区分析在城市规划中有着广泛的应用。
例如，当我们在一个城市中规划新的医院时，我们可以使用缓冲区分析来确定离每个社区中心一定距离范围内的合适位置。
这样可以确保医院的服务范围覆盖到全市的每个角落，以满足居民对医疗服务的需求。
3.2 分析交通流量在交通规划领域，缓冲区分析可以用来分析和预测交通流量。
我们可以在道路上定义特定距离的缓冲区，然后统计该区域内的车辆数量。
通过对多个缓冲区进行分析，我们可以估计道路的拥堵情况，为交通规划和路网优化提供决策依据。
3.3 自然资源管理缓冲区分析在自然资源管理中也有着重要的应用。
例如，当我们希望保护河流或湖泊的水质时，我们可以在水体周围创建缓冲区，限制某些活动（如农业和工业）在一定距离内进行。
这样可以减少污染源对水体的影响，实现可持续发展。
3.4 居民配套设施规划在城市发展过程中，为了提高居民生活质量，我们需要规划不同的配套设施，如学校、购物中心、公园等。
缓冲区分析可以帮助我们确定每个设施的服务范围，从而合理安排设施的位置和布局，满足居民的日常生活需求。
4. 如何进行缓冲区分析进行缓冲区分析通常需要使用专业的地理信息系统软件，例如ArcGIS、QGIS 等。
下面是一般的分析步骤：1.收集所需数据，包括点、线、地图等地理空间数据。
2.在GIS软件中打开数据，并选择缓冲区分析工具。
缓冲区分析
基于点要素的缓冲区
要素：点
缓冲区：圆（多边形）
特殊缓冲区： 缓冲区实例：中国城市经济影响力
影响范围：150km
省会城市
影响范围 150km
Hale Waihona Puke 多重缓冲区按照不同的缓冲距离，生成多个相互嵌套的多边
形，称为多重缓冲区 实例：城市经济影响力分三个层次：
0-50 km：1级 50-100 km：2级 100-150 km：3级
2. 凸角圆弧法
算法：在轴线首尾点处，作轴线的垂线并按缓冲区半 径R截出左右边线的起止点；在轴线的其他转折点上，首先 判断该点的凸凹性，在凸侧用圆弧弥合，在凹侧则用前后两 邻边平行线的交点生成对应顶点。
缓冲区发生重叠时的处理
5.4.2.1矢量缓冲区的实现
基于面要素的缓冲区
采用线缓冲区生成方法，在面的边
空间分析原理
缓冲区分析
空间缓冲区分析
缓冲区（buffer）就是围绕地理空间要素周围的一
种影响范围或服务范围。
缓冲区分析是围绕点、线、面要素，自动建立其
周围一定距离的多边形，用以识别这些实体或主 体对邻近对象的辐射范围或影响度。
空间缓冲区分析
主要的类型有：
基于点要素的缓冲区（地震） 基于线要素的缓冲区（交通噪声） 基于面要素的缓冲区 （湖泊保护区）
5.4.1.2 基于线要素的缓冲区
要素：线 缓冲区：条带状多边形 特殊缓冲区：
实例：河流生态保护区
1.核心区 2.缓冲区
5.4.1.3 基于面要素的缓冲区
要素：面（多边形）
gis缓冲区分析
Ex7:缓冲区分析一、目的缓冲区分析是用来确定不同地理要素的空间邻近性和邻近程度的一类重要的空间操作，通过本次实习，我们应达到以下目的：1、加深对缓冲区分析基本原理、方法的认识；2、熟练掌握ARCVIEW缓冲区分析的技术方法。
3、掌握利用缓冲区分析方法解决地学空间分析问题的能力。
二、实验准备1、软件准备：Arcview2、数据准备：文件point.dbf，point.shp，point.shx（点文件），文件line.dbf，line.shp，line.shx（线文件），文件polygon.dbf，polygon.shp，polygon.shx（面文件），三、实验内容1、原理验证实验(1) 点数据的缓冲区分析1)新建视图，在视图中添加point层面并激活；2)在【Analysis】菜单中选择【Find mapping】命令；3)显示并激活由point.shp产生的新栅格主题，Distance to point.shp（如图1）。
图1. point层面的缓冲区分析在进行分析时，若选中了point层面中的某一个或几个要素，则缓冲区分析只对该要素进行；否则，对整个层面的所有要素进行。
(2)线数据的缓冲区分析1)新建视图，在视图中添加line层面并激活；2)分别选中line层面中的两条线，进行缓冲区分析，注意比较线的缓冲区分析与点的缓冲区分析有何不同。
3)取消选定，对整个line层面进行缓冲区分析，观察与前两个分析结果的区别（如图2）。
(3)面数据的缓冲区分析新建视图，添加polygon层面，进行缓冲区分析，观察面的缓冲区分析与点、线的缓冲区分析有何区别。
（如图3）图2. 对整个line层面所做的缓冲区分析图3. polygon层面的缓冲区分析2、应用实验(1) 水源污染防治point层面表示了水源（如：水井）的位置分布，要求利用缓冲区分析提出水源污染防治的方案。
方法：I、新建视图，添加水源(例如：水井)分布的点主题point.shp。
应用MapGIS缓冲区分析方法的地图编辑技术研究
应用MapGIS缓冲区分析方法的地图编辑技术研究摘要:本文以Mapgis在图面整饰中遇到的一些编辑系统难以解决的问题为研究对象,巧妙运用该软件的空间分析功能,解决了该软件在图面整饰中的一些点位保留和平行造线问题。
关键词:MapGis 空间分析图面整饰在纸质图件的绘制过程中,图面整饰是其中最重要的课题。
合理的颜色配置,恰当的线条文字参数方案,合适的花边、图面注释等整饰效果,既能反映用户对该图件相关信息的需求,又能做到图面干净整洁、美观大方,一直是图面整饰工作的追求。
要做到这些,通常需要大量的编辑工作来支持。
Mapgis软件作为自主开发的国产软件,多年来一直在相关软件测评中名列前茅,已经在国土部门拥有大量忠实的客户群体。
应用Mapgis建立土地利用数据库,再根据数据库提取数据整饰输出应用到生产实践中一直是Mapgis使用者最日常的工作。
当出图数量比较多时,图面整饰工作量就显得比较庞大,如果能够利用建库过程中留下的一些整饰成果,能大大降低图面整饰的工作量,但图面整饰操作常用的Mapgis编辑系统在处理一些问题时并不能提出一个很好的解决办法,而空间分析系统却在这些方面能提供帮助。
1 利用点缓冲区分析保留点位图面整饰中的注记主要是图形属性信息的文字反映方式,为方便用图人读图而存在。
Mapgis编辑系统提供了属性转注记的方法,但用这种方法得到的注记拥有相对固定的位置,这样直接转换得到的注记往往存在注记压盖问题,并不能直接运用,还需要进行偏移等操作以保证图面整洁,操作本身非常简单,但当出图数量过大时,这步操作就要耗费编辑人员大量的时间。
其实同样的操作在数据入库之前外业上图时已经做过了,因为外业任务繁重,参与人员众多,整饰工作分散所以压力不大,等数据入库修改至出图,往往只剩下一两个技术人员跟随,此时工作量就非常成问题,但数据库经过多次检查修改后,外业上图时的数据已经不可用。
图面注记中编辑工作量最大的是地类码图斑号注记的迁移,原外业上图为入库需要已经做了这步工作,但数据已经变化而不可用,笔者发现,如果能把这些外业上图时经过偏移的注记的位置信息保留下来,能极大的节约后面的工作量,进过分析发现,Mapgis空间分析功能可以帮助做到这点。
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实验三缓冲区分析及地图输出
一、实验要求
1.了解缓冲区的用途
2.学会缓冲区设置方法
分别以东陵路及三环路为中心设置100米间隔的5条缓冲带；以校食堂为中心设置500米间隔的1条缓冲带。
3.分类显示矢量要素
实验材料：landuse.shp
4.遥感影像波段设置
5.分级显示栅格文件
实验材料：depth（grid文件）
6.实验结果一：制作土地分类图；实验结果二：栅格文件分级图
将第3步结果图件，即根据landuse按土地分类制作土地利用分类图；将第5步结果文件depth分级图插入实验结果中。
二、实验步骤
1.了解缓冲区的用途
缓冲区是指以点、线、面实体为基础，自动建立其周围一定宽度围的缓冲区多边形图层。
缓冲区分析是地理信息系统重要的空间分析功能之一，它在交通、林业资源管理、城市规划中有着广泛的应用，例如湖泊和河流周围的保护区的定界、汽车服务区的选择、民宅区远离街道网络的缓冲区的建立等。
2. 学会缓冲区设置方法
分别以东陵路及三环路为中心设置100米间隔的5条缓冲带；以校食堂为中心设置500米间隔的1条缓冲带。
步骤
软件打开后，在tools工具栏下找到customize,具体操作如图所示，
最后把设置缓冲区的快捷键拖出到工具栏上。
打开图像，按要求分别在三环和东陵路上创建线条，图层选择线的图层b，
点击设置缓冲区的快捷键，对话框中图层选择b，点击下一步
按要求具体操作如图所示，注意单位是米，点击下一步
注意文件名和储存位置，以便下次使用，点击完成
输出图像如图所示
接下来做食堂的缓冲区，注意图层不要选错。
点击下一步。
操作如图所示
输出图像
在图层栏下将图像填充改为无填充。
作图完成。
3. 分类显示矢量要素
实验材料：landuse.shp
步骤
如图操作打开文件landusesh
文件打开一览
如图操作，鼠标右键点开文件属性
如图操作所示，可以将land_use下的数据种类为依据分别创建色块，点击确定
图像一览
将鼠标放到图层上，右键下将标签选上，如右边图所示，每个色块上会显示此颜色代表的土地类型
如图所示，在图层下的每项的颜色进行修改或者填充
一览
如下图所示，
选择图纸的横版或竖版
添加指北针和比例尺
点击这儿可以将图像放在规范图纸上文字添加、字号等编辑
设置图列，步骤如下
把图像切到图纸上时，在工具栏中点击insert，具体如下图点击下一步
给图列选择底色，点击下一步
点击完成
图像一览
4.遥感影像波段设置
打开图像文件syau，将鼠标放在图层上右键点击选择properties，并点击
如下图所示，可以通过更改它们的顺序来改变影像的波段。
图像一览
5. 分级显示栅格文件
实验材料：depth（grid文件）按要求打开depth文件
按照以下操作给对话框的数字加上两个零
图层上的鼠标右键点击属性的操作
操作顺序按照红色框由上而下，
如下图所示，在classes这儿编辑数字来确定将颜色分为几阶，然后点击右边的classify
在这儿给每个色阶确定围，注意最大的数字不能改变，改好点击OK
通过红色小框的图标吧图像放在规则的纸上。
选择图列底色，点击下一步
图列一览
修改图列参数，以便美观
去掉图列上的多余两项
把图列的标题由legend变为图列
图像一览
三、实验结果
（程序原代码、运行结果抓图等容）第三小题
第五小题
四、实验讨论
（实验中的注意事项、经验总结、对自己的启示等）
在第二个小实验中，如果两个食堂的缓冲带不一样的话，应该通过它的ID进行缓冲区的设置
设置缓冲区时注意单位是米而不是千米
第三个小实验中，注意是选用land_use为取色信息而不是其他的选项，如下图所示。
添加比例尺时选择scale bar而不是scale text，如下图
在第五个小实验中要记得修改参数，记得加两个零，否则就会出现以下状况
如果要给图像加图列，必须是图像是在图纸上的时候，否则不能插入图列、比例尺、指北针等。
如下图所示
灰色，不能选择
没有选择纸张的模式
当你通过修改图层下面的围来改变图列的显示时，文件原来设置好的的数据围并不会随之改变。
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