ARCGIS空间分析-矢量数据
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。
ARCGIS矢量数据空间关系
空间关系： 1, esriSpatialRelTouches（邻接） 应用范围： 除点与点之间的关系外，其它的要素之间都可以具有该关系。 描述： 如果二个要素有相同的边界，且它们内部不相交的话，称这二个要素之间 的关系是邻接的关系，图 1-1、2-1、3-1、3-2，注意图 3-3 中点与线是 包涵的关系。 当查询要素和被查询要素具有该关系时，即 spatialRel 的值是 esriSpatialRelTouches，则会返回查询要素。 2, esriSpatialRelCrosses (交叉) 应用范围： 线与面，线与线等。不能用于面与面（面与面相交部分是面，不能二个要 素中的最高维数低一），面与点，点与线（二个要素的维数差 2）。 描述： 如果二个要素的相交部分不为空，并且相交部分形状的维数比两个要素中 最高维数低 1（即线面交叉是线，线线交叉是点）则称这二个要素具有交 叉关系，图 2-4、4-1，图 2-1 中中二条线的关系属于邻接关系，而不属 于交叉关系，因为它们的内部相交部分为空。 当查询要素和被查询要素具有该关系时，即 spatialRel 的值是 esriSpatialReCrosses，则会返回查询要素。 3, esriSpatialRelOverlaps(重叠关系) 应用范围： 线与线，面与面之间，其它的不具有该关系。 描述： 二个同维的要素之间的相交部分的图形具有与这二个要素相同的维数的， 且不与任何一个要素完全相同，则称这二个要素重叠。图 1-2、2-2 均是 重叠关系，但是 2-3 中的二条线不是重叠关系，因为相交的部分与黄色的 线完全相同。 当查询要素和被查询要素具有该关系时，即 spatialRel 的值是
矢量数据配准具体步骤(ARCGIS软件)
ArcGIS下矢量数据配准ArcGIS 空间校正（spatial adjustment）是个常用的工具，下面简单说一下它的使用方法。
下图中，青色的是已经有坐标系的要素（基准要素），黄色的是需要校正的要素（被校正要素）。
1、将已经具有坐标系的要素类和需要校正的要素类加进arcmap中(注意：先加入有坐标系的图层)，调出spatial adjustment工具条，使需要校正的图层处于编辑状态。
2、在spatial adjustment工具条菜单里设置要校正的数据，把要校正的要素类打钩，3、设置校正方法每种校正方法的适用范围和区别可看帮助文件。
仿射变换是最常用的方法，建议使用。
4、设置结合环境，以便准确地建立校正连接Editor->snapping:5、点置换连接工具6、点击被校正要素上的某点，然后点基准要素上的对应点，这样就建立了一个置换链接，起点是被校正要素上的某点，终点是基准要素上的对应点。
用同样的方法建立足够的链接。
理论上有三个置换链接就能做仿射变换，但实际上一般是是不够用的。
实际使用中要尽量多建几个链接，尤其是在拐点等特殊点上，而且要均匀分布。
7、点spatial adjustment工具条菜单下的adjust，即可应用配准，然后保存编辑。
当熟悉整个过程后，可以试试其他几种变换（相似、投影、橡皮拉伸等）。
上面的方法是将一个没有坐标系的要素类校正到一个有坐标系的要素类，简单说是图对图校正。
如果只有一个没有坐标系的要素类，但知道它上面关键点的真实坐标，上面的4、5、6步用下面方法代替：4、读出原图上关键点的屏幕坐标，找到和它对应的真实坐标5、建立连接链接文件，格式为文本文件，第一列是关键点的屏幕x坐标，第二列是关键点的屏幕y坐标，第三列是关键点真实的x坐标，第四列是关键点真实的y坐标，中间用空格分开，每个关键点一行。
如下图所示6、在spatial adjustment菜单中打开链接文件，选刚才建立好的链接文件其它步骤与前面的相同。
ArcGIS空间分析ppt课件
表面中的每一个栅格的值表示为Z=f(X,Y)， Z值可以是高程值、浓度值或应用领域的其
它量值，例如：污染、噪音等
主要的内插方法有： 权重距离递减（Inverse Distance Weighted） 样条函数内插（Spline） 克里金（ Kriging ）内插－－基于统计方法
采样点经过空间插值得到连续表面 连续表面
栅格数据的空间分析主要包括：距离制图、 密 度制图、表面生成与分析、单元统计、邻域统计、 分区统计、重分类、栅格计算等。
ArcGIS栅格数据空间分析模块(SpatialAnalyst) 提供有效工具集，方便执行各种栅格数据空间分析 操作。
距离制图 密度制图制图
表面分析 统计分析
栅格运算
空间分析环境设置
离散的 采样点 数据
两种基本的插值方法 (spline and IDW)
• 样条函数 (minimized curvature)
• 距离权重倒数 (local influence is strong)
表面分析
栅格插值 什么是等值线（高程、温度、降水等）、
作用？ 地形因子提取
一个输入的高程数据集和一个输出的 等值线数据集。其中等值线密集的地 区表明了地势的陡峭。它们对应的地 区拥有较高的高程（在输入的高程数 据集中的白色部分）。
要进行多个栅格数据集 间的分析时使用一致 的栅格大小
小栅格 → 大文件 小栅格 → 较长的计算时间
设置分析掩模
分析掩模定义了输出栅格的范围 掩模是根据已存在的
栅格的 “有效数据” 区域 生成的，而不是矩形区域 (分析范围中指定的 是矩形区域)
设置分析掩模
分析掩模定义了输出栅格的形状
栅格数据空间分析
量等值线及空间分布图 通过地下水位高度采样点数据，制作一个城市
第10章ArcGIS的矢量分析
图 数据更新分析示意图
10.9.6 对称差分析
对称差分析用于计算输入数据层和更新数据层的几何交 叉，它们之间的公共部分将不会被输入到结果中，如图所示 。
图 对称差分析示意图
图 Split流程
10.5.3 选择
选择（Select）工具从输入要素类型或输入要素数据层 中选择要素，并将其保存在一个新的数据层分钟，可以根据 SQL表达式选择而确定输出要素，具体操作如下。
10.5.4 表格选择
表格选择（Table Select）工具是从输入要素或数据层 中提取选中的要素，并将其保存在一个新的输出表中。
10.6 缓冲区分析
缓冲区是地理空间目标的一种影响范围或服务范围，而 缓冲区分析研究根据地理信息系统数据库的点、线、面实体 ，自动建立齐周围一定范围内的缓冲多边形，帮助解决临近 空间问题。
缓冲区是给定一个几何图形和一个缓冲距离，进行缓冲 区运算后，返回一个多边形，此多边形覆盖了该几何图形的 距离小于或者等于缓冲距离的所有点。在一定程度上，缓冲 区运算也算是空间几何图形集合运算的一种。
10.2.2 利用要素属性选择
在GIS系统中，要素的图形与属性信息是一一对应的。 除了通过要素的图形查询要素的属性信息之外，还可以通过 要素的属性信息查询对应的要素图形。主要是通过属性查询 对话框，按照SQL查询语言，建立有属性字段、逻辑或算术 运算符号、属性值或字符串组成的查询条件表达式，按照条 件表达式查询所选择的图形。
10.6.1 添加缓冲向导工具
ArcMap应用程序在默认情况下，缓冲区向导工具是不 会出现在ArcMap的主菜单栏和标准工具栏上的，只有通过 人工添加才能够使用缓冲区向导工具，下面通过具体的操作 步骤介绍缓冲区向导工具的添加。
空间分析ARCGIS中的矢量数据的空间分析
空间分析ARCGIS中的矢量数据的空间分析空间分析是GIS系统中最重要的一部分之一。
空间分析通过处理和分析矢量数据中的地理位置，可以帮助用户更好地理解和处理地球表面的空间问题。
ARCGIS是一款著名的GIS软件，其集成了强大的空间分析功能，可以方便地进行矢量数据的空间分析。
空间分析的意义空间分析可以帮助GIS用户更好地理解空间数据的结构和关系。
通过空间分析，我们可以：•可视化数据：通过制作地图可以直观地表达数据在地球上的空间位置关系。
•空间查询：通过查询地图上的要素可以挖掘出数据之间的空间关系。
•空间统计：通过分析数据之间的空间关系，可以生成统计数据并进行更进一步的研究。
ARCGIS中的矢量数据矢量数据是GIS中最常用的一类数据类型，是通过在地图上绘制点、线、面等几何图形来表示地理数据的。
ARCGIS支持常见的矢量数据格式，如shapefile、GDB、SDE、Coverage等。
矢量数据的空间分析ARCGIS支持各种形式的矢量数据的空间分析，包括：1.空间查询：ARCGIS通过自带的属性表和查询工具，可以方便地对矢量数据进行查询。
用户可以使用查询工具查询特定的属性，也可以使用空间查询工具查询矢量数据中与某个要素邻近或相交的要素。
2.空间叠加：空间叠加是将两个或多个矢量数据集合并成为一个新的矢量数据集的过程。
ARCGIS中常用的空间叠加工具有Union、Intersect、Identity、Erase等。
3.空间分析：ARCGIS中的空间分析工具可以通过空间分析来挖掘矢量数据之间的空间关系。
常用的空间分析工具有缓冲区分析、裁剪、合并、分割等。
空间分析工具的使用过程中常见的一些问题包括：1.坐标系的问题：要确保使用的地图和要素在同一坐标系下，否则可能导致分析结果异常。
2.精度要求的问题：ARCGIS中的空间分析工具需要在数据间设定空间容差值。
对待空间分析结果的精度和精细度有一定要求的应当谨慎考虑容差的设定。
ArcGIS10.2学习课程——9.矢量数据分析
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1.3 创建渔（CreateFishnet）
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创建渔（CreateFishnet）可以创立公里 网，经纬网等
数据：9buffer\相交.mxd，看:创建公里网.exe
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二、缓冲区（Buffer）分析
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缓冲区表现
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建立缓冲区（Buffer）方法二
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Dissovle Type(融合方法）：None是每个对象独立 建立缓冲区，All是所有相交的缓冲区合并成一个， 并删除重叠的，list按列举的融合
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建立缓冲区（Buffer）方法三（中级）
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在arcmap的自定义工具中，Tools下buffer wizard 1. 选择图层 2. \9buffer\overlap\全国地图.shp，看多
圈缓冲.exe
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多圈的效果
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相交实例
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数据：9buffer\相交实例.mxd Page 7
Intersect应用
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如一个县的等高线，合并在一起，想按乡镇分割， 获得每个乡镇的等高线
数据：9buffer\相交裁剪.mxd Page 8
结果比较
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3.1、建立Network DataSet
使用shp，右键新建网络数据集 注意必须是线层，才能进行网路分析
ArcGIS10.2 学习课程——矢量数据处理
查询京广线经过哪些省份
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使用的数据：8join/中国地图.mxd，操作：空间查询.exPeage 13
查询京广线经过哪些城市
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使用的数据：8join/中国地图.mxd，操作：空间查询.exPeage 14
查询一个省有哪些地州
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merge处理属性表时会把相同名字的字段合成一个，不 同名字的字段按原名字、顺序全部加入输出要素类属性表 中，原fid将不保留。
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合并过程中属性处理，联合和合并
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使用8join\meger\C1.shp,c2.shp数据，左边是 联合，两个都为-1，是缝隙，都不为表示重叠， 一个为-1，是正常的合并
数据为：\8join\clip\find.mdb\union1和union2
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4.2merge 合并
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merge可以合并点、线、面等要素类和表，但必须是相 同类型的。merge不处理要素，只简单地把要素放到一个 要素类里，因此输出的要素类可能会有重叠或缝隙。
使用的数据：8join/中国地图.mxd，操作：空间查询.exPeage 15
二、矢量数据连接( 中级）
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连接jion有两种方式属性和空间连接，属性连接用 于多（一）对一，如从表和主表的对应。
支持矢量和栅格数据，表格式可以excel等不带图形 的表。
条件：字段类型相同，值相同
名称
数据格 输入图层 式
图形处理
Union polygon 两个多个 （联合）
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实习要求
(1)所寻找的区域要满足以下条件: 离主要交通要道200m之外,以减少噪音污染(ST为 离主要交通要道200m之外,以减少噪音污染(ST为 道路数据中类型为交通要道的要素) 在商业中心的服务范围之内,服务范围以商业中心 规模的大小(属性字段YUZHI)来确定. 规模的大小(属性字段YUZHI)来确定. 距名牌高中在750m之内,以便小孩上学便捷. 距名牌高中在750m之内,以便小孩上学便捷. 距名胜古迹500m之内,环境优雅. 距名胜古迹500m之内,环境优雅. (2)对每个条件进行缓冲区分析,将符合条件的 区域取值为1,不符合条件的取值为0 区域取值为1,不符合条件的取值为0,得到各自 得分值图. (3)运用空间叠加分析对上述四个图层叠加求和, 并分等定级,确定合适的区域.
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ARCGIS空间分析实习- 环境好,购物方便,小 孩上学方便的居住区地段是购房者最 关心的问题,因此购房者就需从总体 上对商品房的信息进行分析研究,选 择最适宜的购房地段.
实习数据说明
network.shp:城市市区交通网络图; network.shp:城市市区交通网络图; Marketplace.shp:商业中心分布图; Marketplace.shp:商业中心分布图; school.shp:名牌高中分布图; school.shp:名牌高中分布图; famous place.shp:名胜古迹分布图; place.shp:名胜古迹分布图;