实验空间分析基本操作

实验空间分析基本操作
实验空间分析基本操作

实验五、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(Raster Reclassify>、栅格计算-查询符合条件的栅格(Raster Calculator>、面积制表、缓冲区分析(Buffer> 、采样数据的空间内插(Interpolate>、栅格单元统计

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:

空间数据及其表达

空间数据<也称地理数据)是地理信息系统的一个主要组成部分。空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据,可以是图形、图像、文字、表格和数字等。它是GIS 所表达的现实世界经过模型抽象后的内容,一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。p1EanqFDPw

在某一尺度下,可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。

有两种基本方法来表示空间数据:一是栅格表达。一是矢量表达。两种数据格式间可以进行转换。

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的分析技术,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。DXDiTa9E3d

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。RTCrpUDGiT 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,具体情况要根据实际需要确定。

空间分析步骤

根据要进行的空间分析类型的不同,空间分析的步骤会有所不同。通常,所有的空间分析都涉及以下的基本步骤,具体在某个分析中,可以作相应的变化。5PCzVD7HxA

空间分析的基本步骤:

a)确定问题并建立分析的目标和要满足的条件

b)针对空间问题选择合适的分析工具

c)准备空间操作中要用到的数据。

d)定制一个分析计划然后执行分析操作。

e)显示并评价分析结果

空间分析实际上是一个地理建模过程,它涉及:问题的确定、使用哪些空间分析操作、评价数据、以合适的次序执行一系列的空间分析操作、显示及评价分析结果。jLBHrnAILg

实验数据:

实验数据包括:Slope1<栅格数据),Landuse <栅格数据),

landuse92,r5yield,emidalatxHAQX74J0X

街道图层AIOStreets和城市地籍图层:AIOZonecov

气温.shp,YNBoundary.shp (云南省的边界>

三、实验内容及步骤

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<工具>-<扩展>

Extensions),在扩展模块管理窗口中,将“空间分析

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“空间分析”项,点击该项,在ArcMap中显示“空间分析”工具栏。Zzz6ZB2Ltk

执行“空间分析”工具栏中的菜单命令<空间分析>-<选项>中设定一个工作目录(Working>。因为在空间分析的过程种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

空间分析工具栏

1. 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rqyn14ZNXI

在图层属性对话框中,点击“数据源(Source>”选项,可以查看此栅格图层的相关属性及统计信息。

打开“空间分析”工具栏,点击图标,查看栅格数据的统计直方图:

新建ArcMap地图文档:加载离散栅格数据:Landuse,在TOC<图层列表)中右键点击Landuse ,“打开属性表

查看字段“Count”可以看到每种地类所占栅格单元的数目

2. 用任意多边形剪切栅格数据(矢量数据转换为栅格数据>

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ClipPoly.shp。

打开编辑器工具栏,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。SixE2yXPq5

打开“空间分析”工具栏

执行命令:<空间分析>-<转换>--<要素到栅格>

指定栅格大小:查询要剪切的

栅格图层Landuse的栅格大小

定为25

指定输出栅格的名称和路径

执行命令: <空间分析>-<栅格计算器>

构造表达式:[Landuse]*[polyClip4] ,执行栅格图层:Landuse 和用以剪切的栅格polyClip4 之间的相乘运算6ewMyirQFL

得到的结果即是以任意多边形剪切的Landuse数据

3. 栅格重分类(Raster 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“空间分析”工具栏,执行菜单命令“重分类”,得到reclslope1.kavU42VRUs

将坡度栅格重新

分为5类:

0 – 8 、

8 – 15 、

15 – 25 、

25 – 35、

35 度以上。

4. 栅格计算-查询符合条件的栅格(Raster Calculator>

找出坡度在25度以下的区域

在上一步的基础上进行,执行“空间分析”工具栏上的命令:<空间分析>-<栅格计算器>

构造表达式 [Slope1]<=25

满足条件<<=25度)的栅格赋值为1,其余<>25度)的栅格赋值为

5. 面积制表

在上一步的基础上进行。加载Landuse92栅格图层,打开ArcToolbox

在ArcToolbox中,执行-下的“面积制表”工具y6v3ALoS89

按上图所示,指定分区数据和输入栅格数据

打开得到的交叉面积数据表,观查其中的记录,理解本操作的意义是什么?

6. 分区统计(Zonal Statistic>

在ArcMap中新建地图文档,加载栅格图层 r5yield (粮食产区分类图>、栅格Organic(土壤有机质含量分布图>M2ub6vSTnP 在r5yield 中,根据产量不同分为5个粮食产区

打开ArcToolbox,执行-下的“区域统计到表”分析工具,按上图所示指定参数,确认后得到如下一个数据表:0YujCfmUCw

仔细研究上面的数据表,理解本操作的意义是什么?

点击上面数据表中的[选项]按钮,执行“创建图形…”命令

根据向导提示,设定参数,生成不同粮食产区土壤有机质含量<平均值)的统计图表

从统计图中可以看出,产量最低区有较低的有机质含量,中产区有机质含量较高,这表明较高的有机质含量会带来较高的产量。最高产量区有机质含量较低可能是其他因素的影响。eUts8ZQVRd

7. 缓冲区分析(Buffer>

添加缓冲区向导到菜单中

在ArcMap中,执行命令:<工具>-<定制> 在出现的对话框中的“命令”选项页。

在左边栏中,目录列表框中,选择“工具”

在右边栏中,命令列表框中,选择“缓冲区向导”

拖放“缓冲区向导”图标到菜单<工具>中,或者拖放到一个已存在的工具栏上。

关闭“定制”对话框

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 <地图单位为:M)sQsAEJkW5T

执行菜单命令:<选择>-<通过属性选择>

构造表达式:[STR_NAME]=’CYPRESS’ ,从图层AIOStrees中,选择街道名称为CYPRESS的街道GMsIasNXkA

导”图标,打开缓冲区向导对话框:

层)

3.0 空间分析基本操作

实验五、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(Raster Reclassify)、栅格计算-查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、采样数据的空间内插(Interpolate)、邻域统计(Neighborhood)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 实验数据: 实验数据包括:Slope1(栅格数据),Landuse (栅格数据) 街道图层:AIOStreets和城市地籍图层:AIOZonecov 气温.shp,YNBoundary.shp (云南省的边界) 三、实验内容及步骤 空间分析模块 要使用“空间分析模块”,首先要在ArcMap中执行菜单命令<工具>-<扩展>,在扩展模块管理窗口中,将“空间分析”前的检查框打勾。 然后,在ArcMap 菜单栏的空白区域点右键,在出现的右键菜单中找到“空间分析”项,点击该项,在ArcMap中显示“空间分析”工具栏。

空间分析工具栏 1. 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 在图层属性对话框中,点击“数据源”选项,查看此栅格图层的相关属性及统计信息。 打开“空间分析”工具栏,点击图标,查看栅格数据的统计直方图:

新建ArcMap地图文档:加载离散栅格数据(属于专题地图):Landuse ,在TOC中右键点击Landuse ,“打开属性表” 查看字段“Count”可以看到每种地类所占栅格单元的数目 2. 用任意多边形剪切栅格数据(矢量数据转换为栅格数据) 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ClipPoly.shp 打开编辑器工具栏,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。 打开空间分析工具栏

arcgis栅格数据空间分析实验报告

实验五栅格数据的空间分析 一、实验目的 理解空间插值的原理,掌握几种常用的空间差值分析方法。 二、实验内容 根据某月的降水量,分别采用IDW、Spline、Kriging方法进行空间插值,生成中国陆地范围内的降水表面,并比较各种方法所得结果之间的差异,制作降水分布图。 三、实验原理与方法 实验原理:空间插值是利用已知点的数据来估算其他临近未知点的数据的过程,通常用于将离散点数据转换生成连续的栅格表面。常用的空间插值方法有反距离权重插值法(IDW)、 样条插值法(Spline)和克里格插值方法(Kriging)。 实验方法:分别采用IDW、Spline、Kriging方法对全国各气象站点1980年某月的降水量进行空间插值生成连续的降水表面数据,分析其差异,并制作降水分布图。 四、实验步骤 ⑴打开arcmap,加载降水数据,行政区划数据,城市数据,河流数据,并进行符号化, 对行政区划数据中的多边形取消颜色填充 ⑵点击空间分析工具spatial analyst→options,在general标签中将工作空间设置为实验数据所在的文件夹

⑶点击spatial analyst→interpolate to raster→inverse distance weighted,在input points 下拉框中输入rain1980,z字段选择rain,像元大小设置为10000 点击空间分析工具spatial analyst→options,在extent标签中将分析范围设置与行政区划一致,点击spatial analyst→interpolate to raster→inverse distance weighted,在input points下拉框中输入rain1980,z字段选择rain,像元大小设置为10000 点击空间分析工具spatial analyst→options在general标签中选province作为分析掩膜,点击spatial analyst→interpolate to raster→inverse distance weighted,在input points下拉框中输入rain1980,z字段选择rain,像元大小设置为10000

《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》重点(自制)

第一章 1.地理信息系统:是在计算机软硬件支持下,对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2.地理信息系统的主要组成部分:硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。 3.GIS功能分为以下五个方面: ①数据采集与输入;②数据编辑与更新; ③数据存储与管理;④空间数据分析与处理; ⑤数据与图形的交互显示。 4.21世纪GIS应用新的发展趋势:网络GIS、组件式GIS、虚拟现实GIS、时态GIS、互操作GIS、3S集成。 5.对基于GIS的空间分析的理解不同的角度和层次: ①按空间数据结构类型;②按分析对象的维数; ③按分析的复杂性程度。 第二章 1.ArcGIS的基础模块:ArcMap、ArcCatalog、Geoprocessing。 2.Geoprocessing地理处理框架:具有强大的空间数据处理和分析工具,包括地理处理工具的集合和模型构建器。 第三章 1.空间数据采集:是指将现有的地图、外业观测成果、航空相片、遥感图像、文本资料等转成计算机可以识别处理的数字形式。 2.数据组织:就是按照一定的方式和规则对数据进行归并、存储、处理的过程, 3.ArcGIS中主要有Shapefile、Coverage和Geodatabase三种数据组织方式。 4.地理数据库:是按照层次型的数据对象来组织地理数据。 5.要素类:是具有相同几何类型和属性的要素的集合,即同类空间要素的集合。 6.地理数据库建立的一般过程: ①地理数据库设计;②地理数据库建立; ③建立地理数据库的基本组成项;④向地理数据库各项加载数据; ⑤进一步定义地理数据库。 7.地理数据库的基本组成项:对象类、要素类和要素数据集 8.要素类的分类:简单要素类和独立要素类。 9.创建拓扑的优势:

空间分析复习重点

空间分析的概念空间分析:是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术,其目的在于提取和传输空间信息。包括空间数据操作、空间数据分析、空间统计分析、空间建模。 空间数据的类型空间点数据、空间线数据、空间面数据、地统计数据 属性数据的类型名义量、次序量、间隔量、比率量 属性:与空间数据库中一个独立对象(记录)关联的数据项。属性已成为描述一个位置任何可记录特征或性质的术语。 空间统计分析陷阱1)空间自相关:“地理学第一定律”—任何事物都是空间相关的,距离近的空间相关性大。空间自相关破坏了经典统计当中的样本独立性假设。避免空间自相关所用的方法称为空间回归模型。2)可变面元问题MAUP:随面积单元定义的不同而变化的问题,就是可变面元问题。其类型分为:①尺度效应:当空间数据经聚合而改变其单元面积的大小、形状和方向时,分析结果也随之变化的现象。②区划效应:给定尺度下不同的单元组合方式导致分析结果产生变化的现象。3)边界效应:边界效应指分析中由于实体向一个或多个边界近似时出现的误差。生态谬误在同一粒度或聚合水平上,由于聚合方式的不同或划区方案的不同导致的分析结果的变化。(给定尺度下不同的单元组合方式) 空间数据的性质空间数据与一般的属性数据相比具有特殊的性质如空间相关性,空间异质性,以及有尺度变化等引起的MAUP效应等。一阶效应:大尺度的趋势,描述某个参数的总体变化性;二阶效应:局部效应,描述空间上邻近位置上的数值相互趋同的倾向。 空间依赖性:空间上距离相近的地理事物的相似性比距离远的事物的相似性大。 空间异质性:也叫空间非稳定性,意味着功能形式和参数在所研究的区域的不同地方是不一样的,但是在区域的局部,其变化是一致的。 ESDA是在一组数据中寻求重要信息的过程,利用EDA技术,分析人员无须借助于先验理论或假设,直接探索隐藏在数据中的关系、模式和趋势等,获得对问题的理解和相关知识。 常见EDA方法:直方图、茎叶图、箱线图、散点图、平行坐标图 主题地图的数据分类问题等间隔分类;分位数分类:自然分割分类。 空间点模式:根据地理实体或者时间的空间位置研究其分布模式的方法。 茎叶图:单变量、小数据集数据分布的图示方法。 优点是容易制作,让阅览者能很快抓住变量分布形状。缺点是无法指定图形组距,对大型资料不适用。 茎叶图制作方法:①选择适当的数字为茎,通常是起首数字,茎之间的间距相等;②每列标出所有可能叶的数字,叶子按数值大小依次排列;③由第一行数据,在对应的茎之列,顺序记录茎后的一位数字为叶,直到最后一行数据,需排列整齐(叶之间的间隔相等)。 箱线图&五数总结 箱线图也称箱须图需要五个数,称为五数总结:①最小值②下四分位数:Q1③中位数④上四分位数:Q3⑤最大值。分位数差:IQR = Q3 - Q1 3密度估计是一个随机变量概率密度函数的非参数方法。 应用不同带宽生成的100个服从正态分布随机数的核密度估计。 空间点模式:一般来说,点模式分析可以用来描述任何类型的事件数据。因为每一事件都可以抽象化为空间上的一个位置点。 空间模式的三种基本分布:1)随机分布:任何一点在任何一个位置发生的概率相同,某点的存在不影响其它点的分布。又称泊松分布

空间分析实验

空间分析实例 实验一、山顶点的提取 应用栅格数据空间分析模块中的等高线提取功能,分别提取等高距为 15 米和75 米的等高线图,并按标准地形图绘制等高线方法绘制等高线,作为山顶点提取的地形背景通过邻域分析和栅格计算器提取山顶点(实验数据:“F:\2012_work\国家海洋监测中心\国家海洋监测中心培训\空间分析\表面分析”) 操作步骤: 1、加载Spatial Analyst 模块和DEM 数据 2、单击ArcToobox,弹出ArcTooblox窗口,点击Spatical Analyst->表面分析->等值线,提取等高距为 15 米的等高线数据,输出图层为Contour_dem15:

3、同上,修改Contour interval 为75 米,提取等高距为75 米的等高线,输出文件名为Contour_dem75。

修改图例颜色以区别等高线显示效果,单击contour15 数据层线状图例,弹出symbol selector 对话框,选择显示颜色为灰度60%(可任意选择),并点击ok。

4、点击Spatical Analyst->表面分析->山体阴影,设置输出文件名为Hillshade,其他参数取默认值,提取该地区光照晕渲图,作为等高线三维背景。

5、点击Spatical Analyst->地图代数->栅格计算器,输入计算公式:DEM>=0,输出栅格为back,单击ok。提取有效数据区域,作为等高线三维背景掩膜。

双击 back 数据层,在弹出的属性对话框的“显示”属性页设置透明度为60%,在“符号化”属性框中设置其显示颜色为Gray50%,单击ok

ARCGIS空间分析操作步骤演示教学

ARCGIS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(Raster Reclassify)、栅格计算-查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、面积制表(Tabulate Area)、分区统计(Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、栅格单元统计(Cell Statistic)、邻域统计(Neighborhood)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: 空间数据及其表达 空间数据(也称地理数据)是地理信息系统的一个主要组成部分。空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据,可以是图形、图像、文字、表格和数字等。它是GIS所表达的现实世界经过模型抽象后的内容,一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。 在某一尺度下,可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。 有两种基本方法来表示空间数据:一是栅格表达; 一是矢量表达。两种数据格式间可以进行转换。 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的分析技术,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。 空间分析步骤 根据要进行的空间分析类型的不同,空间分析的步骤会有所不同。通常,所有的空间分析都涉及以下的基本步骤,具体在某个分析中,可以作相应的变化。 空间分析的基本步骤: a)确定问题并建立分析的目标和要满足的条件 b)针对空间问题选择合适的分析工具 c)准备空间操作中要用到的数据。

空间分析实验指导书

空间分析实验指导书 黎华 武汉理工大学资环学院 2011年9月

目录 实验一、市区择房分析 (2) 实验二、最短路径分析 (3) 实验三、寻找最佳路径 (5) 实验四(综合实验一)、学校选址规划 (7)

实验一、市区择房分析 1、背景 如何找到环境好、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,因此购房者就需要从总体上对商品房的信息进行研究分析,选择最适宜的购房地段。 2、数据 ●城市市区交通网络图(network.shp) ●商业中心分布图(marketplace.shp) ●名牌高中分布图(school.shp) ●名胜古迹分布图(famous place.shp) 3、步骤 1)所寻找的区域应该满足以下条件 ●离主要交通要道200米之外,以减少噪音污染 ●在商业中心的服务范围内,服务范围以商业中心规模的大小(属性字段YUZHI)来 确定 ●距名牌高中在750米内,以便小孩上学便捷 ●距名胜古迹500米内,环境幽雅 2)对每个条件进行缓冲区分析,得到各个条件所对应的区域 3)运用空间叠置分析对上述4个图层进行叠加,得到适合的购房地段

实验二、最短路径分析 1.背景:在现实生活中寻求最短,最快,提高效率有着重大意义,而交通网络中要素的设置如权重的改变和阻强的设置对最短路径的选择也有着很大的影响,研究这些因子的改变究竟对最短路径能造成多大的影响,对于现实也有一定的指导意义。 2.目的:学会用ArcGIS9 进行各种类型的最短路径分析,了解内在的运算机理。 3.数据:试验数据位于\Chp7\Ex2,请将练习拷贝至E:\Chp7\Ex2\ 一个GeoDatabase 地理数据库:City.mdb,内含有城市交通网、超市分布图,家庭住址以及网络关系。 4.要求:应该能够给出到达指定目的地的路径选择方案根据不同的权重要求得到不同的最佳路径,并给出路径的长度;根据需求找出最近的设施的路径,这里是以超市为例。 (1)在网络中指定一个超市,要求分别求出在距离、时间限制上从家到超市的最佳路径。 (2)给定访问顺序,按要求找出从家经逐个地点达到目的地的最佳路径。 5.操作步骤: 首先打开ArcMap选择E:\Chp7\Ex2\city.mdb再双击后选择将整个要素数据集city加载进来。然后将place 点状要素以HOME 字段属性值进行符号化,1 值是家,0 值是超市,(1)无权重最佳路径的选择 1)在设施网络分析工具条上,点选旗标和障碍工具板下拉箭头,将旗标放在家和想要去的超市点上。 2)确认在Analysis 下拉菜单中的Options 按钮打开的Analysis Options 对话框中的weight 和weight filter 标签项全部是none,这样使得进行的最短路径分析是完全按照这个网络自身的长短来确定的。 3)点选追踪工作(Track task)下拉菜单选择寻找路径(find path)。单击solve 键,则最短路径将显示出来,这条路径的总成本将显示在状态列。 (2)加权最佳路径选择 1)在设施网络分析工具条上,点选旗标和障碍工具板下拉箭头,将旗标放在家和想去的某个超市点上。 2)选择Analysis 下拉菜单,选择Option按钮,打开Analysis Option对话框,选择Weight 标签页,在边的权重(edge weight)上,全部选择长度(length)权重属性。 3)点选追踪工作(Track task)下拉菜单选择寻找路径(find path)。单击solve键,则以长度为比重为基础的最短路径将显示出来,这条路径的总成本将显示在状态列。 4)上述是通过距离的远近选择而得到的最佳路径,而不同类型的道路由于道路车流量的问题,有时候要选择时间较短的路径,同样可以利用网络分析进行获得最佳路径。 这里的时间属性是在建网之前,通过各个道路的类型(主干道,次要道等)来给定速度属性,然后通过距离和速度的商值确定的,并将其作为属性设定于每个道路上,这里没有考虑红灯问题以及其他因素,而是一种理想情况,不过可以将其他的要素可以逐渐加入来完善。 (3)按要求和顺序逐个对目的点的路径的实现 1)在设施网络分析工具条上,点选旗标和障碍工具板下拉箭头,将旗标按照车辆访问的顺序逐个放在点上。

空间分析实验报告

空间分析原理 及应用 上机实验

练习1:利用缺省参数创建一个表面 1.1 启动ArcMap并激活地统计分析模块 单击窗口任务栏的Start按扭,光标指向Programs,再指向ArcGIS,然后单击ArcMap。在ArcMap中,单击Tools,在单击Extensions,选中Geostatistical Analyst复选框,单击Close按扭。 1.2 添加Geostatistical Analyst工具条到ArcMap中。 单击View菜单,光标指向Toolbars,然后单击Geostatistical Analyst。 1.3 在ArcMap中添加数据层 一旦数据加入后,就能利用ArcMap来显示数据,而且如果需要,还可以改变没一层的属性设置(如符号等等) 1.单击Standard工具条上的Add Data按扭。 找到安装练习数据的文件夹(缺省安装路径是C:\ArcGIS\ArcTutor\Geostatistics),按住Ctrl键,然后点击并高亮显示Ca_ozone_pts和ca_outline数据集。 3.单击Add按扭。 4.单击目录表中的ca_outline图层的图例,打开Symbol Selector对话框。 5.单击Fill Color下拉箭头,然后单击No Color。 6.在Symbol Selector对话框中单击OK按钮。 点击Standard工具条上的Save按扭。新建一个本地工作目录(如C:\geostatistical),定位到本地工作目录。

1.4 利用缺省值创建表面 单击Geostatistical Analyst,然后单击Geostatistical Wizard。 2.点击Input Data下拉箭头,单击并选中ca_ozone_pts。 3.单击Attribute下拉框箭头,单击并选中属性OZONE。 4.在Methord对话框中单击Kriging. 单击Next按扭。缺省情况下,在Geostatistical Method Selection对话框中,Ordinary Kriging和Prediction Map被选中. 6.在Geostatistical Method Selection对话框中单击next按扭。 7.点击next按扭。

空间分析基本操作

实验空间分析基本操作 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(Raster Reclassify)、栅格计算-查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、面积制表(Tabulate Area)、分区统计(Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、栅格单元统计(Cell Statistic)、邻域统计(Neighborhood)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: 空间数据及其表达 空间数据(也称地理数据)是地理信息系统的一个主要组成部分。空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据,可以是图形、图像、文字、表格和数字等。它是GIS所表达的现实世界经过模型抽象后的内容,一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。 在某一尺度下,可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。 有两种基本方法来表示空间数据:一是栅格表达; 一是矢量表达。两种数据格式间可以进行转换。 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的分析技术,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。 空间分析步骤 根据要进行的空间分析类型的不同,空间分析的步骤会有所不同。通常,所有的空间分析都涉及以下的基本步骤,具体在某个分析中,可以作相应的变化。 空间分析的基本步骤: a)确定问题并建立分析的目标和要满足的条件 b)针对空间问题选择合适的分析工具 c)准备空间操作中要用到的数据。 d)定制一个分析计划然后执行分析操作。 e)显示并评价分析结果

SPSS中主成分分析的基本操作1

SPSS 中主成分分析的基本操作 Xiaowenzi22与pinksss 共同制作 阐述主成分分析法的原理 主成分分析是设法将原来众多具有一定相关性(比如P 个指标),重新组合成一组新的互相无关的综合指标来代替原来的指标。通常数学上的处理就是将原来P 个指标作线性组合,作为新的综合指标。最经典的做法就是用F 1(选取的第一个线性组合,即第一个综合指标)的方差来表达,即Var(F 1)越大,表示F 1包含的信息越多。因此在所有的线性组合中选取的F 1应该是方差最打的,故称F 1为第一主成分。如果第一主成分不足以代表原来P 个指标的信息,再考虑选取F 2即选第二个线性组合,为了有效地反映原来信息,F 1已有的信息就不需要再出现再F 2中,用数学语言表达就是要求Cov(F 1, F 2)=0,则称F 2为第二主成分,依此类推可以构造出第三、第四,……,第P 个主成分。 主成分模型: F 1=a 11X 11+a 21X 21+……+a p1X p F 2=a 12X 12+a 22X 22+……+a p2X p …… F p =a 1m X 11+a 2m X 22+……+a pm X p 其中a 1i, a 2i, ……,a pi (i=1,……,m)为X 的协差阵Σ的特征值多对应的特征向量,X 1, X 2, ……, X p 是原始变量经过标准化处理的值(因为在实际应用中,往往存在指标的量纲不同,所以在计算之前先消除量纲的影响,而将原始数据标准化)。 A=(ij a )m p ×=(,1α,2α…,m α),i i i R αλα=, R 为相关系数矩阵, i i αλ、是相应的特征值和单位特征向量, 1λ≥2λ≥…≥p λ≥0 上述方程组要求: 1、a 21i +a 22i +……+a 2pi =1 (i=1,……,m) 2、m I A A =′ (A=(ij a )m p ×=(,1α,2α…,m α),A 为正交矩阵) 3、Cov(F i ,F j )=ij i δλ, =01 ij δj i j i ≠= 操作步骤: 一、 数据标准化

ArcGIS空间分析的基本操作

练习5 1.空间分析的基本操作 空间分析模块 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 1. 了解栅格数据 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 2. 用任意多边形剪切栅格数据(矢量数据转换为栅格数据) ......................... 错误!未定义书签。 3. 栅格重分类(Raster Reclassify) ............................................................. 错误!未定义书签。 4. 栅格计算-查询符合条件的栅格(Raster Calculator) ............................ 错误!未定义书签。 5. 面积制表(Tabulate Area) ................................................................. 错误!未定义书签。 6. 分区统计(Zonal Statistic) ..................................................................... 错误!未定义书签。 7. 缓冲区分析(Buffer) ................................................................................ 错误!未定义书签。 8. 空间关系查询 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 9. 采样数据的空间内插(Interpolate) ......................................................... 错误!未定义书签。 10. 栅格单元统计(Cell Statistic).......................................................... 错误!未定义书签。 11. 邻域统计(Neighborhood)................................................................ 错误!未定义书签。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<工具>-<扩展>,在扩展模块管理窗口中,将“空间分析”前的检查框打上勾。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“空间分析”项,点击该项,在ArcMap中显示“空间分析”工具栏。

实验报告三:空间分析实验—市区择房

实验三:空间分析实验—市区择房 一、实验目的 熟练掌握ArcGIS缓冲区分析和叠置分析操作,综合利用各项空间分析工具解决实际问题。 二、仪器设备 计算机,Arcgis. 城市市区交通网络图(network.shp) 商业中心分布图(Marketplace.shp) 名牌高中分布图(school.shp) 名胜古迹分布图(famous place.shp) 三、实验任务 找出符合要求的住房区 1.所寻求的区域要满足以下条件: ①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)。 ②在商业中心的服务围之,服务围以商业中心规模大小(属性字段YUZHI)来确定。 ③距名牌高中在750m之,以便小孩上学便捷。 ④距名胜古迹500m之,环境幽雅。 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,得到各自的分值图。 3.运用空间叠置分析对上述4个图层叠加求和,并分等定级,确定合适的区域。 四、实验要点及流程 1.加载缓冲区工具 点击菜单Tools—>Customize… 在“Customize”对话框选择Tools—>Buffer Wizard…,按住鼠标右键将Buffer Wizard 拉入工具栏中。 2.打开地图文档 点击菜单File—>Open,打开D:\GIS_Data\Ex1\city.mxd文件。 (1)主干道噪音缓冲区的建立 ①在交通网络图层(network.shp)上右键选择Open Attribute Table,打开属性表。 ②单击Option按钮,选择Select by Attributes,打开Attributes of network对话框。 ③在SQL表中,设置查询条件表达式:“TYPE”=‘ST’(需点击“Field”下的“TYPE”,而后单击“Get Unique Values”按钮,则将“TYPE”的全部属性值加入上面列表框中),单击“Apply”按钮,选择出市区的主要道路(图6)。 ④对选择的主干道建立缓冲区:点击缓冲区按钮,打开缓冲区生成对话框。参数如下: A.The features of a laver:network。 B.选中Use Only the Selected Feature复选框。

基于ArcGIS的DEM分析与可视化

实验四基于ArcGIS的DEM分析与可视化 一、实验目的 1、掌握利用ArcGIS三维分析模块进行创建表面的基本方法 2、掌握利用ArcGIS三维分析进行各种表面分析的基本方法,并能进行表面创建及景观图制作 3、掌握地形特征信息的提取方法,能利用ArcGIS软件基于DEM对山脊线和山谷线的提取 4、掌握三维场景中表面及矢量要素的立体显示其原理与方法,熟练掌握ArcGIS软件表面及矢量要素杂场景中的三维显示及其叠加显示 5、熟练掌握ArcScene三维场景中要素、表面的多种可视化方法。 6、通过制作某区域的飞行动画,实现对该区域的宏观浏览,掌握地形的三维显示与飞行动化的制作方法。 二、主要实验器材(软硬件、实验数据等) 计算机硬件:性能较高的PC机 计算机软件:ArcGIS9.3软件、Visual Basic6.0 实验数据:《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》随书光盘或其他中 三、实验内容与要求 1、地形特征信息提取 操作指导见《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》第九章实例与练习2 P349-351。 实验数据具体见《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》随书光盘\\ch9\EX2。 要求: 利用所给区域DEM数据,提取该区域山脊线、山谷线栅格数据层。 具体操作: 1.点击DEM数据,使用表面分析中的坡向(Aspect)工具,提取DEM的坡向数据层,命名为A。 2.点击数据层A,使用表面分析中的坡度(Slope)工具,提取数据层A的坡度数据,命名为SOA1。 3.求取原始DEM数据层的最大高程值,记为H;使用空间分析工具集中的栅格计算器(Raster Calculator),公式为(H—DEM),得到与原来地形相反的数据层,即反地形DEM 数据。 4.基于反地形DEM数据求算坡向值。 5.利用SOA方法求算反地形的坡向变率,记为SOA2。 6.使用空间分析工具集中的栅格计算器(Raster Calculator),公式为SOA=(([SOA1]+[SOA2])-Abs([SOA1]+[SOA2]))/2,这样就可以求出没有误差的DEM的坡向变率SOA。 7.再次点击初始DEM数据,点击Spatial Analyst---->Neighborhood Statistics(栅

ArcGIS空间分析基本操作教材

实验七、空间分析基本操作 一、实验目的 1. 掌握Spatial Analyst模块的使用方法。 2. 掌握矢量数据转换成栅格数据的方法。 3. 掌握用任意多边形剪裁栅格数据的方法。 4. 掌握重分类的方法及应用。 5. 掌握缓冲区分析的原理与方法。 6. 掌握空间属性查询和空间关系查询的方法。 7. 掌握采样数据的空间内插方法。 8. 了解邻域统计的原理及方法。 二、实验准备 软件:ArcGIS Desktop 数据: 知识: 空间分析是从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、分布、形态、形成和演变等信息的分析技术,是地理信息系统的核心功能之一,它特有的对地理信息的提取、表现和传输的功能,是地理信息系统区别于一般管理信息系统的主要功能特征。在空间分析的研究和实践中,很多在应用领域具有一定普遍意义的、涉及空间位置的分析手段和方法被总结、提炼出来,形成了在GIS软件中均包含的一些固有的空间分析功能模块。这些功能具有一定的通用性质,故而称之为GIS基本空间分析,具体的有叠置分析、缓冲区分析、窗口分析和网络分析。了解GIS基本空间分析对于进一步掌握复杂空间分析方法,具有一定的指导意义。 利用空间分析模块(Spatial Analyst),你可以方便地对你的数据进行空间分析。有了空间分析模块,你既可以回答诸如“这个位臵的地形陡峭程度如何?”或“这个位臵面向什么方位?”之类的一些简单空间问题,也能够给更为复杂的空间问题如“一家新工厂的最佳位臵应该在哪儿?”或“从A到B的成本最小的路径是什么?”找到答案。当与ArcMap一起使用时,空间分析模块可以提供功能完备的工具集来浏览和分析空间数据,帮助你找到解决空间问题的方法。 空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术,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。 空间分析步骤 根据要进行的空间分析类型的不同,空间分析的步骤会有所不同。通常,所有的空间分 析都涉及以下的基本步骤,具体在某个分析中,可以作相应的变化。 空间分析的基本步骤: a) 确定问题并建立分析的目标和要满足的条件 b) 针对空间问题选择合适的分析工具

滴定分析基本操作

今析祂曇變脸 ——侑定今祈基痒探作 左量分析中常用得玻璃量器可分为:量入仪器(容量瓶、量筒、量杯等)与量出仪器(滴左管、吸疑管、移液管等)两类,前者液而得对应刻度为量筒内得容积,后者液而得相应刻度为已放出得溶液体积。 一、滴建分析常用仪器: 移液管:就是用于准确量取一左体积得量岀式玻璃量器,它得中间有一膨大部分,称为球部,球部上下均为较细窄得管径,上而得管径上有一刻度线,称为标线,移液管有不同得规格,常用得有5ml,10ml,15ml,20ml,25ml,50ml,100ml,英容呈:按精度分为A级与B级。 吸疑管:就是具有分刻度得玻璃管。就是用来准确量取小体积溶液得虽:器,常用得规格有lml,2ml,5ml,10ml,20ml等,其准确度不如移液管。 容疑瓶:就是一种细颈梨形平底玻璃瓶,就是用来配制一立体枳溶液得容器,带有玻璃磨口与玻璃塞,颈上有标线,常用得规格有25ml/50ml,100ml,250ml,500ml/1000mL 滴定管:就是具有精确刻度而内侧均匀得用来准确测量滴立剂体积得细长玻璃管。 酸式滴定管:下端带有玻璃旋塞,用来装酸性、中性及氧化性溶液,但不宜装碱性溶液。碱式滴定管:下端连结一个软乳胶管,内放一个玻璃珠,乳胶管下端再连一个尖端玻璃管。一般装碱性及无氧化性溶液。 滴左管得总容积最小得为1ml,最大得为200ml,常用得有10ml,25ml,50ml等。 另外,常用得仪器还有:烧杯,锥形瓶,试剂瓶,量简等 二、滴定分析基本操作: 1、移液管与吸量管得使用: 使用前显弄淸移液管规格得大小,检查移液管就是否有破损,要特别注意管口得检查;对吸量管,还应熟悉它得分刻度,然后进行洗涤。 移液管: 洗涤:吸取自来水冲洗一次,内壁应不挂水珠,否则用珞酸洗液洗涤:(洗涤方法)右手拿着标线以上得地方,左手持洗耳球,吹去残留得水,除去管尖得液滴(用滤纸从下管口尖端吸水), 吸取洗液到管内球部至庐到以处,转动移液管使洗液布满全管,润洗完毕后从上管口将洗液放回洗液瓶中,并把洗液瓶盖好,必要时也可用洗液进行浸泡一会儿。然后用自来水将管子冲洗干净,最后再用蒸懈水洗涤2-3次。洗法同前,每次用水量约为洗涤器皿体积得莎. 第一次吸取溶液时,应先除去尖端内外得水,用溶液洗涤2-3次,洗法与用量同前。移取溶液时,将管子直接插入待吸液液面(如,在烧杯里)下约l-2cm处,关键不应深入太注,以免液而下降后造成吸空,也不应伸入太深,以免移液管外壁附有过多得溶液。吸液时应注意溶液中液面与管尖得位宜,应使管尖端随液面下降而下降。 吸取溶液得方法:右手拿着管径上方,左手拿洗耳球,先压出球内空气,慢慢松开左手指,当液而上升到标线以上时,迅速移去洗耳球,并用右手手指按住管口,然后将管尖提离液而,左手改拿待吸液容器,将移液管往上提起,使之离开液面,并将管得下端缘伸入溶液部分沿待吸溶液内部转两圈,以除去管壁上得溶液,然后使容器(烧杯)倾斜30度左右,其内壁与移液管管尖紧贴,此时右手手指微微松动,使液面缓慢下降,直到视线平视时,凹液而与标线相切。这时立即用手指按紧管口,移开待吸液容器,左手改拿接收溶液得容器,并将接收容器倾斜,使内壁紧贴移液管尖,呈30度左右,然后松开右手食指,就是溶液顺壁流下,待溶液流尽后,停靠15秒钟,把移液管尖端在承接容器上转动一圈,

arcgis空间分析实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除arcgis空间分析实验报告 篇一:arcgis栅格数据空间分析实验报告 实验五栅格数据的空间分析 一、实验目的 理解空间插值的原理,掌握几种常用的空间差值分析方法。 二、实验内容 根据某月的降水量,分别采用IDw、spline、Kriging 方法进行空间插值,生成中国陆地范 围内的降水表面,并比较各种方法所得结果之间的差异,制作降水分布图。 三、实验原理与方法 实验原理:空间插值是利用已知点的数据来估算其他临近未知点的数据的过程,通常用于将 离散点数据转换生成连续的栅格表面。常用的空间插值方法有反距离权重插值法(IDw)、 样条插值法(spline)和克里格插值方法(Kriging)。

实验方法:分别采用IDw、spline、Kriging方法对全国各气象站点1980年某月的降水量进 行空间插值生成连续的降水表面数据,分析其差异,并制作降水分布图。 四、实验步骤 ⑴打开arcmap,加载降水数据,行政区划数据,城市数据,河流数据,并进行符号化,对 行政区划数据中的多边形取消颜色填充 ⑵点击空间分析工具spatialanalyst→options,在general标签中将工作空间设置为实验数据所在的文件夹 ⑶点击spatialanalyst→interpolatetoraster→inversedistanceweighted,在inputpoints下拉框中输入rain1980,z字段选择rain,像元大小设置为 10000 点击空间分析工具spatialanalyst→options,在extent标签中将分析范围设置与行政区划一致,点击spatialanalyst→interpolatetoraster→inversedistanceweighted,在inputpoints下拉框中输入rain1980,z字段选择rain,像元大小设置为 10000 点击空间分析工具spatialanalyst→options在

ArcGIS 空间分析学习指南

ArcGIS Spatial Analyst Jerry整理制作,版权归原作者所有 栅格数据和非栅格数据的复合应用是GIS应用中的一个趋势,目前多数GIS软件关注的是矢量数据的分析和应用。随着GIS和遥感以及DEM的不断发展,栅格数据在GIS中将扮演越来越重要的角色。这几天,兔八哥认真的学习了一些这方面的知识,并正在学习ArcGIS Spatial Analyst,下面将学习心得和大家共享。对于这个模块,兔八哥也是初学,难免会出现问题,请大家指正! 第一节 空间分析扩展模块简介 1.1 简介 ArcGIS空间分析扩展模块提供了功能强大的空间建模和分析工具。利用这个扩展模块可以创建基于栅格的数据,并对其查询,分析,绘图。在空间分析模块中我们可以采用的数据包括影像,Grid以及其他的栅格数据集。 1.2空间分析扩展模块功能 下面列举一些使用该模块可以实现的功能: ·根据要素生成Arcinfo Grid ·从要素按照一定距离或临近关系生成Raster ·由点状要素生成密度栅格图 ·由离散要素点生成连续表面 ·根据要素派生出等高线,坡度图,坡向图和山体阴影 ·进行基于栅格数据的分析 ·同时在多个栅格数据上进行逻辑查询和代数运算 ·进行临域和区域分析 ·进行栅格分类和显示 ·支持很多标准格式 1.3 空间模型 模型就是把源域的组成部分表现在目标域中的一种结构。源域中被表现的部分可以是实体,关系,过程或者其他感兴趣的现象。建模的目的就是对源域的简单化和抽象化。因此空间建模就是对地面上的地理实体进行简单和抽象化进行表示的过程。模型有两类:表征模型和过程模型。前者是用来描述物体,而后者则关注是物体间的相互作用和描述过程。GIS过程模型,它可以使用一个流程图来表示。

空间分析基本操作

实验 空间分析基本操作 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(Raster Reclassify)、 栅 格计算-查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、 面积制表(Tabulate Area )、 分区 统计(Zonal Statistic)、 缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、 栅格单元统计(Cell Statistic )、 邻域统计(Neighborhood )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。 预备知识: 空间数据及其表达 空间数据(也称地理数据)是地理信息系统的一个主要组成部分 。空间数据是指以地 球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据,可以是图形、图像、文字、表 格和数字等。它是 GIS 所表达的现实世界经过模型抽象后的内容,一般通过扫描仪、键盘、 光盘或其它通讯系统输入 GIS 。 在某一尺度下,可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。 有两种基本方法来表示空间数据:一是栅格表达; 一是矢量表达。两种数据格式间可 以进行转换。 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的分析技术,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。 空间分析步骤 根据要进行的空间分析类型的不同,空间分析的步骤会有所不同。通常,所有的空间 分析都涉及以下的基本步骤,具体在某个分析中,可以作相应的变化。 空间分析的基本步骤: a ) 确定问题并建立分析的目标和要满足的条件 b ) 针对空间问题选择合适的分析工具 c ) 准备空间操作中要用到的数据。 d ) 定制一个分析计划然后执行分析操作。 e ) 显示并评价分析结果 一、实验目的 二、实验准备

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