实验三空间分析.docx

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实验三空间分析

本科生实验（实习）报告

学院：

资源与环境学院

班级：

2011级地理信息系统

学年学期：

2013--2014学年二学期

课程名称：

专题地图编制

学号：

2011083058

姓名：

王耀斌

指导教师：

付彩菊

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（RasterReclassify）、栅格计算－查询符合条件的栅格（RasterCalculator）、面积制表（TabulateArea）、分区统计（ZonalStatistic）、缓冲区分析（Buffer）、采样数据的空间内插（Interpolate）、栅格单元统计（CellStatistic）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

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。

实验数据：

实验数据包括：

Slope1（栅格数据），Landuse（栅格数据）,landuse92,r5yield,emidalat

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

1、用任意多边形剪切栅格数据（Landuse）；（用掩膜工具和栅格计算器分别实现）。

2、栅格重分类（RasterReclassify）

将坡度栅格数据Slope1重新分为5类：

0–8、8–15、15–25、25–35、35度以上。

3、栅格计算－查询符合条件的栅格（RasterCalculator）

在坡度栅格数据Slope1中找出坡度在25度以下的区域。

4、面积制表（TabulateArea）

通过面积制表工具，利用Slope1重分类结果图和Landuse92（土地利用类型图），获取各地类各坡度统计表。

（如下表）

5、分区统计（ZonalStatistic）

基于栅格图层r5yield（粮食产区分类图）和栅格Organic（土壤有机质含量分布图），利用“区域统计到表”分析工具，统计不同粮食产区的有机质最大值，最小值，均值等，如下表：

6、缓冲区分析（Buffer）

加载街道图层AIOStreets和城市地籍图层：

AIOZonecov（地图单位为：

米）

对街道名称[STR_NAME]为CYPRESS的街道建立50米缓冲区。

然后根据位置选择，找出与街道“CYPRESS”的50米缓冲区相交的地块。

7、采样数据的空间内插（Interpolate）

数据：

气温.shp中有两个字段Y01Y02记录的是16个气象观测站，2001年和2002年的年平均气温，下面要通过空间内插的方法（样条函数）将点上的数据扩展到连续的空间上，分别得到2001年和2002年气温空间分布图。

YNBoundary.shp是云南省的边界

2001年气温空间分布图

2002年气温空间分布图

8、栅格单元统计（CellStatistic）

在上一步的基础上进行，根据2001年和2002年的年平均气温得到多年平均气温空间分布图，利用“像素统计”功能得到“2001、2002年间平均气温空间内插”。