GIS综合实验报告西藏行政区人口分布密度分析.docx

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GIS综合实验报告西藏行政区人口分布密度分析

一、实验准备

实验名称：

西藏各行政区人口密度分布分析

实验时间：

2010-12-25

实验类型：

□验证实验□●综合实验□设计实验

1、实验目的和要求：

地理信息系统是管理和分析空间数据的科学技术，它及时又准确的向地球科学工作者、各类管理和生产部门提供有关区域分析、方案优选、战略决策等方面可靠的地理信息。

通过对一张配准，建立坐标和添加要数的西藏自治区图进行如下操作：

空间数据查询，缓冲区分析，叠合分析。

在操作过程中，逐渐加深对实验操作步骤的了解，并通过实际操作将理论与操作结合，更有利于对理论知识的理解。

通过连续反复的实验操作，可以更加熟练地运用软件，对ArcGIS,软件有更好的了解。

（1）了解ArcGIS,工作界面和一般操作过程，熟悉其功能并可以熟练操作。

（2）掌握空间数据查询，缓冲区分析，叠合分析的各个操作步骤和过程。

（3）熟悉图像布局输出过程，了解一幅地图的制作到输出成图的过程。

2、实验相关设备：

电脑、地理信息系统实验指导书、软件ArcGIS、西藏行政区图、西藏人口分布数据。

3、实验理论依据或知识背景：

空间数据查询：

根据用户的要求，从数据库中找出符合用户需求的空间数据子集，提供给用户作进一步处理工作。

空间数据查询大致分为三类：

针对空间关系的查询；针对非控件属性的查询；

结合控件属性的查询。

空间叠合分析：

在相同空间坐标系统条件下，将同一个地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠想家，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。

多变性与多边形的叠合通常有五种叠合方式：

Union（合并）、Intersect（相交）、Identity（识别）、Erase（擦除）、Update（修正更新）、Symmetricaldifference（对称区别）、Clip（剪裁）。

用以解决：

地理变量的多准则分析、区域多重属性的分析、地理特征的动态变化分析、图幅要素更新、区域性息提取、相邻图幅拼接。

缓冲区空间分析：

围绕空间的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的多边形，用以识别这些实体的邻近对象。

空间缓冲区可以用矢量方式来实现，也可采用栅格方式来实现。

矢量缓冲区包

括点的缓冲区、线的缓冲区以及面的缓冲区。

面状实体缓冲区的建立是以面状实体的边线作为参考，作参考线的平行线，再考虑端点圆弧，即可建立缓冲区。

二、实验内容、步骤和结果

（要求：

详细写清楚本次实验的完成的主要内容、具体实施步骤和实验结果。

纸张不够可以自行添加。

）

（一）、实验内容：

1、在已配准并建立坐标系的西藏行政区图上增加所需的属性数据。

2、空间数据查询：

根据所做行政区图的人口密度分布分析的要求，输入符合需求的空间数据和属性数据，然后作进一步处理工作。

如：

鼠标点击选择查询、输入图形选择要素、条件组合查询。

3、缓冲区空间分析：

空间缓冲区可以用矢量方式来实现，也可采用栅格方式来实现。

矢量缓冲区包括点的缓冲区、线的缓冲区以及面的缓冲区。

面状实体缓冲区的建立是以面状实体的边线作为参考，作参考线的平行线，再考虑端点圆弧，即可建立缓冲区。

如：

多边形要素的邻近区、点要素的邻近区。

4、空间叠合分析：

在相同空间坐标系统条件下，将同一个地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠想家，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。

如：

多边形归并、多边形叠合。

5、图形布局和输出：

对做好的图添加标题、比例尺、注记等，进行合理布局。

最后将图输出。

（二）实验步骤与方法：

1、空间数据查询：

（1）鼠标点击选择要素查询：

启动ArcGIS，打开西藏行政区图，在基本工具条中点击图标

（selectfeatures选择要素），再用鼠标点击地图上某个多边形——葛尔地区，被点中的多边形改变颜色，表示要素被选中。

在目录表中，右键单击图层“地区”在快捷菜单中选择OpenAttributeTable,可以看到有葛尔地区记录改变颜色。

利用键盘上的shift键，在地图上点击多个要素，如点击葛尔和林芝，对应的记录也改变颜色。

在Ctrl键的帮助下，点击属性表右侧多个小方格，可以看到地图上对应的多边形也改变颜色。

在地图窗口，继续用

工具（选择要素），按住鼠标左键不放，拖动后形成一个矩形（俗称开窗），松开鼠标左键，和该矩形相交的要素都被选中，对应的属性数据也被选中，并改变颜色。

（2）输入图形选择要素查询：

在地图窗口的基本工具条中点击图标

（SelectElements,选择图形要素），再用鼠标点击地图上的图形，则对应的图形被选中，在菜单条中选用Selection/selectbyGraphics（利用图形选择要素），凡和选中图形相交或被包围的地理要素（也包括对应属性数据）都进入选择集，同时也改变颜色。

对所绘图形不满意，可删除。

先用选择图形，在选用键盘上的Delete直接删除。

（3）条件组合查询：

用鼠标右键点击图层，在快捷菜单中选择OpenAttributeTable，打开属性表窗口。

进行如下操作：

用Option/selectbyAttributes，调出条件组合查询对话框，在Method下拉表中选择Createanewselection，然后在查询文本框中输入：

“人口总数”〉30AND“景点个数”〉40，如图所示：

点击apply，即可查询出符合条件的数据与地区，如图所示：

（4）单要素点击式查询：

点击

，出现identify对话框，在identifyfrom选择地区，用图标在图上点击一个区域——那区，即可出现那曲地区相关记录，如图所示：

2、缓冲区空间分析：

（1）多边形要素的邻近区：

在ArcGIS中打开西藏行政区图，鼠标右键点击地区，在General标签中Units框内将Map（地图单位）和Disply（显示地图）都从UnknownUnits改为Meters（米），按确“定键“返回。

在地图窗口按钮条中点击图标

，出现窗口，展开Arctoolbox/AnalysisTools/Proximity，鼠标点击MultipleRingBuffer（多个环状邻近区），出现下图对话框，按图上数据进行操作：

按OK键继续，完成后关闭对话框，按上述要求产生拉萨市周围0.5米、1米、1.5米的三圈边界，组成三个多边形邻近区，图层名称默认为buffer1，右击buffer1点击properties，选用symbology标签，为邻近区选用合适的显示符号和颜色等,如图所示：

双击

bufferWizard，在thefeatureofalayer选择拉萨，点击下一步，在numerof处选择3，在Distancebetween处选择0.5，再下一步，选择onlyoutsidethepolygon（s）,点击“完成”，生成图如下：

（2）、点要素的邻近区：

多边形重叠、相互独立的邻近区：

鼠标双击layers，在General标签中Units框内将Map（地图单位）和Disply（显示地图）都从UnknownUnits改为Meters（米），按确“定键“返回。

展开Arctoolbox/AnalysisTools/Proximity，鼠标点击Buffer，出现单环状邻近区对话框:

按OK键继续，完成后产生下图:

重叠多边形合并的邻近区：

再到Arctoolbox窗口双击Buffer，产生单环状邻近区对话框，数据按下图所示进行修改：

按OK键继续，完成后产生下图:

3、空间叠合分析：

（1）、多边形叠合：

在标准按钮条中点击图标

，调出Arctoolbox，展开Arctoolbox/AnalysisTools/Overlay,鼠标双击Union，出现Union对话框，在第一行InputFeatures提示下，下拉选择“纳木错”，再展开选择“色林错”，可以看到两个图层名出现在Features列表中。

按OK键继续，完成后产生下图:

（2）计算叠合的多边形面积：

用鼠标右键打开图层属性表Attributeofunion，展开Option/Addfield/叠合后面积。

按OK键返回，再为字段“叠合后面积”赋值，鼠标右键点击“叠合后面积”，选择菜单CalculateGeometoy，按OK键，叠合后面积产生。

如图所示：

（3）、表和表的链接：

打开西藏行政区图，鼠标右键点击图层“地区”，打开属性表Attributeof地区，可以看到许多字段，在地图文档目录表中点击Source，确认1dfar.dbf表已存在。

在id-far上右击，打开id-far的属性表。

如图所示：

在地图文档的目录表中点击图层“地区”，选择快捷菜单JoinsandRelates/Join，弹出JoinData对话框，数据按下图所示进行修改：

按OK键继续，打开地区属性表，可以在Attributeof地区中看到增加了3个字段，它们来自被链接的表。

4、地图布局输出：

对地图要素进行显示操作，操作过程：

点击图层按右键-labelfeature-propeties-symbology-label依次对各地区颜色名称进行美化，并使西藏各行政区人口密度在图上显示出来：

最终得到图：

对地图进行布局：

点击layout，点击标题栏上Insert，展开Insert/Title…，在对话框中输入“西藏人口密度空间分布专题地图”，然后点击Insert/NorthArrowselector..，选择适合的指北针，将它拖到适合的位置；加比例尺，点击Insert/ScaleDarSelector，选择适合的比例尺加到图上；最后加图列，点击Insert/Legend，在Legendwiard对话框点击“人口密度”，在LegendTitle处输入“图例”。

最后将地图导出：

点击File/Expoxtmap…，将地图保存成JPEG格式。

三、实验小结

1、实验中出现过的问题（或错误）、原因分析

由于对ArcGIS软件的不熟悉和对理论知识没有深入理解的原因，在实际操作过程中，往往要反复操作，才能理清过程步骤。

软件是全英文版也是导致操作不顺畅的原因。

空间数据查询中应注意：

条件组合查询会出现语法错误，软件将提示，不能完成操作。

引号、括号不匹配是常见错误，以下是注意事项：

（1）、字符型查询应该用Like，而不用符号；

（2）、字段名自带双引号，如“LANDUSE”,字符型取值用单引号，如‘C‘，数字型取值不带引号；

（3）、多用鼠标，少用键盘，可避免语法错误。

；

（4）、输入字段名后，点击按钮GetUniqueValues，会出现该字段的可能值，可用鼠标选择（字符型、日期型、整数型字段才有效）

2、保证实验成功的关键问题

掌握理论知识，熟悉操作步骤，在实际操作中，将理论运用到实践中，反复操作，在发现问题后及时改正，重新记录步骤。

最重要的一点就是查询到齐全的有关实验的数据资料，以保证实验顺利进行。

3、本实验改进措施：

①GIS有关电脑软件应安装齐全，以保证实验顺利进行。

②搜索更多的数据，以保证数据的齐全，易于进行相关实验操作。

③多次进行练习，保证能熟练进行实验操作。

6、对实验自我评价：

实验前认真了解有关实验的内容并熟悉实验步骤，仔细记录老师讲解的知识，并在实验之前不断进行练习，在实际操作过程中遇到问题后积极与同学进行交流，或向老师咨询，在整个实验过程中我们都本着一个积极的态度，遇到困难不灰心丧气。

指导教师评语及得分：

得分：

签名：

年月日