ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程PPT-第12章 空间分析建模
ArcGIS专题操作之-空间分析建模
实验七、3D数据集成分析专业年级：地信071 姓名：王媛媛学号：06407024一、实验目的与要求1.实验目的：（1）掌握DOM(数字正射影像)、DEM与DLG(数字线划图形)三种数据的格式与组合方式。
（2）掌握利用GIS空间分析方法解决实际问题。
（3）要求利用现有的数据进行深层次的数据挖掘与分析，得出有价值的信息。
2.实验要求（1）综合利用几种不同的数据源，求取实验区域中坡度大于25度的耕地面积以及绘制相关的图件，作出必要分析。
（2）结合DOM数据进行坡度大于25度的耕地区域的三维显示，并制作三维飞行动画。
二、实验原理实验技术路线如下：计算25度以上的耕地面积：首先统计出整个区域中满足条件的栅格的个数，栅格分辨率是5米。
由几何关系可以知道，一个倾斜平面的表面积等于它的水平投影面积除以它和水平面的夹角的余弦值，即“栅格平面面积÷cos（slope）”，由此计算出25度以上的耕地面积。
注意：1.土地利用类型编码为141、143、144、146的属于耕地类型。
2.提取坡度之前对DEM数据进行“fill”处理以减少数据误差，得到的坡度图层的四个边界的数据是不确定的，在分析中要避免使用。
三、实验数据本次实验选选取我国陕北地区的3D数据，分别为DEM（栅袼分辨率5米）、土地利用线划图(tdly.shp)，数字正射影像 (35c.img)。
四、实验内容及步骤首先激活各个扩展功能模块1、原始dem添洼点击ArcToobox下的Spatial Analyst Tools/Hydrology/fill，将原始dem添洼，注意设置Z值为1，不设Z值可能不能执行。
2、提取坡度打开空间分析工具条，点击Surface Analysis/Slope，设置空间分辨率即cell为53、利用栅格计算器计算坡度大于25°以上的栅格，打开栅格计算器，输入以下公式：con([Slope of Fill_DEM]>=25,1)，然后执行。
地理空间分析与建模ppt下载
并非所有的GIS软件都提供回归模型计算
回归模型示例
积雪量模拟
SWE = a + b X Col+ c X Row + d X Height
松鼠生活环境适宜性模型
Y = 0.002*H + 0.228*Slope + 0.685*C1 +0.433*C2 + 0.481*C3 + 0.009*AspectEW
地下水评价污染分析（续）
土地利用
土壤类型
灌溉用地、野生动物栖息地等：50 1类 50
非灌溉用地：20
2类 49
城市与居民区：99（不纳入本模型） 3类 48.8
4类 45.2
评价方程
3 X 土壤得分 + 土地利用得分 + 埋置深度得分
5类 43.8 6类 40.8 7类 38.8
概率分布：p=1/(1+exp(-Y))
灰狼适宜生存环境与空间分布
Logit(p)=-6.5988 + 14.6189*R （R为道路密度） 出现狼的概率: p=1/(1+elogit(p))
过程模型
关于现实世界环境过程的知识综合成一 组用于定量分析该过程的关系或方程
提供判断或内在解释能力 方程可能比较复杂 输出结果可用于进行预测
水的埋置深度 净补给 蓄水层介质 土壤介质 地形 渗流带影响 导水率
每个参数评分，并加权计算
例：地下水评价污染分析
因素：土壤特征、埋置深度、土地利用 评分系统 0 - 50
埋置深度
1 - 25： 50 26 - 50：35 51 - 100：20 101 - 150：10
• 经验模型：通过数理统计方法和观测实验建立的模型； 如适宜性分析模型
ArcGIS空间分析建模
明暗等高线制作在ArcGIS 中，制作明暗等高线模型的方法如下所示：（1）建立模型：1）在ArcMap 中打开Tools 菜单，选择Extentions,加载Spatial Analyst 模块。
2）右键单击ArcToolbox，生成一个New Toolbox，右键单击New Toolbox，在New 子菜单中选择Model，，生成一个新的model。
3）打开spatial analyst tools 的surface 功能，选中aspect 工具拖拽到模型生成器窗口中；4）在模型窗口右键，选择create variable 命令，在数据类型选择框中选中Raster Dataset，如下图所示。
5）右键单击Raster Dataset 框，点击Rename 命令，在弹出的对话框中输入DEM，将原始的Raster Dataset 重命名为DEM6）单击添加连接图标，连接DEM 和aspect 图形要素。
7）打开spatial analyst tools 的math 功能，选择logical 中的less than 和greater than 命令，在greater than 对话框中input raster or constant value 2 中输入45，同理，在less than 对话框中input raster or constant value 2 中输入225。
8）单击添加连接图标，分别连接aspect 生成的栅格图形要素和greater than、less than 图形要素。
9）在math 功能中选择plus，将得出背光和受光面；10）单击添加连接图标，分别连接greater than、less than 生成的栅格图形要素和plus 图形要素。
得到下图：11）选择conversion Tools 下的from raster 中的Raster to polygon 将以上结果转换为矢量；12）单击添加连接图标，连接步骤10 生成的结果和Raster to polygon 图形要素。
arcgis空间分析建模
明暗等高线制作在ArcGIS 中，制作明暗等高线模型的方法如下所示：（1）建立模型：1）在ArcMap 中打开Tools 菜单，选择Extentions,加载Spatial Analyst 模块。
2）右键单击ArcToolbox，生成一个New Toolbox，右键单击New Toolbox，在New子菜单中选择Model，，生成一个新的model。
3）打开spatial analyst tools 的surface 功能，选中aspect 工具拖拽到模型生成器窗口中；4）在模型窗口右键，选择create variable 命令，在数据类型选择框中选中Raster Dataset，如下图所示。
5）右键单击Raster Dataset 框，点击Rename 命令，在弹出的对话框中输入DEM，将原始的Raster Dataset 重命名为DEM6）单击添加连接图标，连接DEM 和aspect 图形要素。
7）打开spatial analyst tools 的math 功能，选择logical 中的less than 和greater than 命令，在greater than 对话框中input raster or constant value 2 中输入45，同理，在less than 对话框中input raster or constant value 2 中输入225。
8）单击添加连接图标，分别连接aspect 生成的栅格图形要素和greater than、less than 图形要素。
9）在math 功能中选择plus，将得出背光和受光面；10）单击添加连接图标，分别连接greater than、less than 生成的栅格图形要素和plus 图形要素。
得到下图：11）选择conversion Tools 下的from raster 中的Raster to polygon 将以上结果转换为矢量；12）单击添加连接图标，连接步骤10 生成的结果和Raster to polygon 图形要素。
ArcGIS 空间分析与地理建模
先对线进行缓冲——多边形转线
占地分析
道路拓宽，导出其所占居民地的图形并求出拓宽道 路占用的居民地面积。
提取DLBM字段值相同的相邻图斑公共边
追加（Append）、合并（Merge）、联合（Union）区别 共同点：它们都能将两个要素类合并！ 不同：
union只能合并polygon类型的要素类。两个要素类合并时会 处理相交部分，使之单独形成多部件要素，并且有选项选择 允许缝隙（gaps）或不允许缝隙。如果过选择不允许缝隙， 两个要素类合并后的缝隙将生成要素。（仅polygon，且处理 图形）
点转线 线转面 面转线
DLTB-DLJX
ArcScan
影像2值化处理 理想影像
人机交互
属性链接 空间链接 裁剪矢量数据 裁剪影像数据
根据属性分割图层
擦除（Erase） 相交（Intersect） 缓冲区（Buffer）和Editor下区别 溶解（Dissolve） 追加（Append） 合并（Merge） 联合（Union）
ARCGIS地理信息系统空间分析实验教程
第二章ArcGIS应用基础2.1 ArcMap基础2.1.1 新地图文档创建2.1.2 数据层的加载1.直接在新地图中加载数据层：2. 用ArcCatalog加载数据层：2.1.3 数据层的基本操作1. 数据层更名2. 改变数据层顺序3. 数据层的复制与删除4. 数据层的坐标定义创建新地图并加载数据层时，第一个被加载的数据层的坐标系统被作为该数据组的默认坐标系统，随后被加载的数据层，无论其原有的坐标系如何，只要满足坐标转换的要求，都将被自动转换为该数据组的坐标系统，而不影响数据层所对应的数据本身。
（1）查阅数据组坐标（2）变换数据组坐标（3）修改坐标系统参数（4）设置地图显示参数（5）数据层的分组2.1.4 数据层的保存（？？？）（2.23号完成）2.2 ArcCatalog应用基础2.2.1 ArcCatalog基础操作1.文件夹的连接2.文件类型显示和增删（1）文件夹类型显示操作（2）文件类型的增删3.文件特定项的显示操作4.栅格数据的显示2.2.2 目录内容的浏览目录内容的浏览地理数据的浏览表格数据的浏览2.2.2 数据搜索1. 按内容项搜索2. 按地理范围搜索3. 按时间搜索4. 利用关键词搜索2.2.4 地图与图层操作1. 创建文件2. 设置文件特性3. 保存独立的图层文件2.2.5 地理数据输出（P18 ？？？？）1. 输出为Shapefile2. 输出为Coverage3. 属性表输出2.3 Geoprocessing地理处理框架2.3.1 地理处理框架的基本介绍2.3.2 ArcToolbox 应用基础1.激活扩展工具2.创建新的Toolbox3.管理工具2.3.3 ToolBox内容简介1. 工具集的简要介绍2. 环境设置介绍第三章空间数据的采集与组织3.1 shapefile文件创建3.1.1 创建新Shapefile和dBASE表3.1.2 添加和删除属性3.1.3 创建和更新索引3.2 Coverage文件创建（2.24号完成）。
《GIS空间分析》课件
GIS空间分析的定 义和重要性
GIS空间分析的主 要方法和技术
GIS空间分析的应 用领域和案例
GIS空间分析的发 展趋势和挑战
智能化：GIS空间分析将更加智能化，能够自动识别和分析空间数据 实时化：GIS空间分析将更加实时化，能够实时获取和分析空间数据 集成化：GIS空间分析将更加集成化，能够与其他领域进行集成分析 云化：GIS空间分析将更加云化，能够利用云计算技术进行大规模空间数据分析
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应用领域：GIS空间分析广泛应用于城市规划、交通规划、环境评估、资源管理、灾害预警等领域。
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技术发展：随着计算机技术、网络技术、大数据技术的不断发展，GIS空间分析的技术和方法也在不断更 新和优化，为解决实际问题提供了更加强大的支持。
空间数据的获取和处理 空间数据的分析和建模 空间数据的可视化和展示 空间数据的应用和实践
空间优化：通过GIS分析，优化空 间布局，提高资源利用效率
空间规划：通过GIS分析，进行空 间规划，实现可持续发展
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决策支持：利用GIS分析，为决策 者提供科学依据，提高决策准确性
风险评估：利用GIS分析，进行风 险评估，降低灾害损失
案例背景：某城市需要进行城 市规划与设计
热力图：将地理 信息数据以热力 图的形式展示， 便于分析数据分 布和变化
动态可视化：将 地理信息数据以 动态形式展示， 便于分析数据变 化和趋势
空间模型：描述地理空间特征和关系的数学模型 空间模拟：通过计算机模拟地理空间现象的过程 空间模型与模拟的应用：城市规划、交通规划、环境规划等 空间模型与模拟的发展趋势：智能化、可视化、集成化
MapInfo：专业的GIS软件， 提供丰富的空间分析工具， 如空间统计、空间查询等。
《ArcGIS教程》PPT课件
工具集成与部署方
法
讲解如何将自定义工具集成到 ArcGIS中，以及如何进行工具的 部署和发布。
工具使用与维护
介绍自定义工具的使用方法和维 护技巧，包括工具的调用、参数 设置、错误处理等。
2024/1/26
34
07
总结回顾与课程展望
Chapter
2024/1/26
35
关键知识点总结回顾
01
ArcGIS基础概念
ArcPy常用函数和类
详细讲解ArcPy模块中常用的函数和类，如地图 文档操作、数据转换、空间分析等。
பைடு நூலகம்
3
ArcPy使用示例
通过具体案例演示如何使用ArcPy模块进行 ArcGIS的二次开发和扩展应用。
2024/1/26
33
自定义工具开发和集成部署
自定义工具开发流
程
介绍自定义工具的开发流程，包 括需求分析、设计、编码、测试 等步骤。
编辑工具 属性表编辑 拓扑处理 数据裁剪与合并
使用编辑工具条对矢量数据进行 添加、删除、修改等操作。
利用拓扑规则检查并修复空间数 据中的拓扑错误，确保数据质量 。
2024/1/26
10
03
地图制作与可视化
Chapter
2024/1/26
11
地图图层概念及操作
图层概念
图层是地图的基本组成单元，用 于组织和管理空间数据，每个图
阴影效果
通过计算光线照射角度和模型之间的位置关系， 生成阴影效果，增强场景立体感。
2024/1/26
25
三维交互功能实现
缩放
允许用户通过鼠标滚轮或触摸屏手势进行场景的缩放操作。
平移
允许用户通过拖动鼠标或触摸屏进行场景的平移操作。