ArcGIS空间分析报告——找出某药材地生长区域

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课程:ArcGIS空间分析

实验目的:利用GIS空间分析方法,结合等高线及温度和降水数据,在充分分析某药材的生长习性的情况下,找到其生长区域,从而能够更好的保护该药材的生长环境。

数据来源:本实验所采用的数据均来自ArcGIS地理信息系统空间分析实习教程,数据有:山区等高线数据contour.shp 和山区观测点采集的年平均温度和年总降水数据climate.txt.

实验要求:根据所给条件,确定某区域适合种植这种药材的范围,求出适合种植的面积。

(1)这种药材一般生长在沟谷两侧较近的区域(不超过

500m)

(2)这种药材喜阳

(3)生长气候环境为年平均温度10度-12度

(4)年总降水量为550-680mm

实验流程:利用该山区等高线数据生成DEM,基于DEM进行水文分析,提取沟谷网络;基于DEM提取坡向数据,重分类划分阴阳坡。

利用观测点采集的年平均温度和年总降水数据分别进行表面内插,生成年平均温度栅格数据和年总降水栅格数据。提取年平均温度10度-12度的区域和年总降水为

550mm-680mm的区域。

综合叠加分析满足上述4个条件的区域,得到适合该药材生长的区域,并制作专题图,计算该适合区域的面积。实验步骤:

1.利用等高线,构建DEM。首先打开ArcMap,加载等高线数据,在ArcToolbox中,选择【3D Analyst】|【Tin 管理】|【创建Tin】工具,打开工具对话框,生成tin。空间参考依然导入contour相同的坐标系统。

2.将Tin转换成格网DEM,以便于进行表面分析和与其他数据的叠加分析。选择【3D Analyst工具】|【转换】|【由Tin转出】|【Tin转栅格】工具,打开工具对话框。

3.提取坡向数据。选择【Spatial Analyst工具】|【表面分析】|【坡向】工具,【输入栅格】选择dem,【输出栅格】选择aspect,点击确定生成坡向数据。

4.提取阳坡数据。选择【Spatial Analyst工具】|【重分类】|【重分类】工具,打开工具对话框。【输入栅格】选择aspect,【值字段】选择“Value”,点击分类,分类方法选择手动。依据阳坡坡向为90-270度对坡向进行重分类,阳坡值为

1,阴坡为NoData,输出栅格设置为sunnyslope。分类结果如下:

5.提取沟谷线,需要先对DEM进行洼地填充。选择【Spatial Analyst工具】|【水文分析】|【洼地填充】,打开工具对话框。

6.提取水流流向数据。选择【Spatial Analyst】|【水文分析】

|【流向】工具,打开对话框。【输入表面栅格数据】选择filldem,【输出流向栅格数据】选择flowdir,输出结果如下:

7.提取汇流累积量数据。选择【Spatial Analyst】|【水文分析】|【流量】工具,【输入流向栅格数据】选择flowdir,【输出蓄积栅格数据】设置为flowacc,【输出栅格类型】选择FLOAT。

8.提取沟谷网络。选择【Spatial Analyst】|【数学】|【逻

辑】|【大于等于】工具,打开工具对话框。

9.对水系做缓冲区分析。右击stream,打开属性表。选中所有值为1的字段,即选中水系。选择【Spatial Analyst】|【距离分析】|【欧氏距离】,【输入栅格数据】选择stream,【输出距离栅格数据】选择distance,结果如下:

其次,提取缓冲区。【Spatial Analyst工具】|【数学|【逻辑】|【小于等于】工具,【输入栅格数据或常量值1】选择distance,【输入栅格数据或常量值2】选择500,【输

出栅格】设置为buffer。结果如下:

10.导入观测点数据。由于观测点是文本信息,首先将其转换成要素,以便后续分析。单击【文件】|【添加数据】|【添加XY数据】完成数据的导入。

添加climate.txt数据,【X字段】选择“X”,【Y字段】选择“Y”单击确定。

11.分别内插生成“年平均温度”和“年总降水”表面数据。内插方法有很多种,此处选择反距离加权法。选择【3D Analyst工具】|【栅格工具】|【反距离权重法】工具,打开工具箱。

【输入点要素】选择sample;【Z值字段】选择“温度”/“降水”字段;【输出栅格】选择temperature/precipitation;输出像元大小设置为100。

12.根据药材生长条件,提取满足条件的温度和降水区。选择【Spatial Analyst工具】|【地图代数】|【栅格计算器】工具,提取公式:(1)温度。(“temperature”>=10)&(“temperature”<=12)。(2)降水。(“precipitation">=550)&(“precipitation”<=680)。

满足温度条件区域

满足降水条件区域

13.满足4个适合药材生长条件的区域。选择【Spatial Analyst工具】|【地图代数】|【栅格计算器】工具,提取公式:“sunnyslope”* “buffer”* “proper_temp”* “raster”。生成proper_area。

输入公式后点击确定,提取结果如下:

由此可见,适合种植区域面积为49.64km2

最后制作专题地图结果如下:

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