10实验6缓冲区分析应用综合实验完结.docx

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10实验6缓冲区分析应用综合实验完结

实验六、缓冲区分析应用

一、实验目的

缓冲区分析是用来确定不同地理要素的空间邻近性和邻近程度的一类重要的空间操作，通过本次实习，我们应达到以下目的：

1.加深对缓冲区分析基本原理、方法的认识；

2.熟练掌握距离制图创建缓冲区技术方法。

3.掌握利用缓冲区分析方法解决地学空间分析问题的能力。

二、实验准备

数据准备：

point.shp，lline.shp，polygon.shp，studyarea.shp

urban.shp，urbanarea.shp

三、实验内容及步骤

1.距离制图－创建缓冲区

1.1点要素图层的缓冲区分析

1）在ArcMap中新建地图文档，加载图层：

StudyArea，point

2）设置本次实验的工作空间。

打开主菜单<地理处理>-<环境>，打开环境设置对话框，设置当前工作空间和临时工作空间。

3）打开Arctoolbox，arctoolbox里面的空间分析-》距离分析-》欧氏距离，按下图所示设置各参数

注：

在ArcViewGIS3.x中FindDistance功能与ArcGIS中<<欧氏距离>>制图功能相同。

点击“环境…”按钮，进行处理范围设置，如下：

设置“处理范围”，使其与图层StudyArea相同

4）显示并激活由point.shp产生的新栅格主题，edt_pntlyh。

注意：

在进行分析时，若选中了point图层中的某一个或几个要素，则缓冲区分析只对该要素进行；否则，对整个图层的所有要素进行。

1.2线要素图层的缓冲区分析

1）在ArcMap中，新建地图文档，加载line图层，点击常用工具栏中的

将地图适当缩小。

2）分别选中图层line中的两条线，进行缓冲区分析，注意比较线的缓冲区分析与点的缓冲区分析有何不同。

方法：

打开Arctoolbox，arctoolbox里面的空间分析-》距离分析-》欧氏距离，设置“环境设置”中“处理范围”为“与显示相同”。

点击确定。

（3）取消选定，对整个line层面进行缓冲区分析，观察与前两个分析结果的区别（如下图）。

1.3多边形图层的缓冲区分析

在ArcMap中新建地图文档，添加图层：

polygon，进行缓冲区分析（欧氏距离），观察面的缓冲区分析与点、线的缓冲区分析有何区别。

与创建线的缓冲区相同，先将地图适当缩小，将“环境设置”中“处理范围”为“与显示相同”。

2．综合应用实验

2.1水源污染防治

Point图层面表示了水源（如：

水井）的位置分布，要求利用缓冲区分析找出水源污染防治的重点区域。

步骤：

（1）在ArcMap中，新建地图文档，添加表示水源分布的点图层数据point.shp。

（2）打开ArcToolbox，执行<空间分析>－<距离分析>-<欧氏距离>命令。

（3）显示并激活由point.shp产生的新栅格图层edt_pntlyh（如下图）。

（4）右键点击栅格图层edt_pntlyh，在右键菜单中执行“属性”命令，设置图层显示符号，可调整分类和设置图例显示方式。

新的栅格图层显示了区域内每个栅格距最近的水井的距离，其中红色的栅格距各个井的距离最近，对水源的影响最大；蓝色的栅格距各个井的距离最远，影响最小。

（5）在本例中认为距各个水井0.1以内的区域对水质的影响和污染最大，因此，打开“空间分析”工具栏（首先要确保“空间分析”扩展模块已经加载,主菜单下”自定义”–>“扩展模快”，勾选空间分析），在arctoolbox中，找到<空间分析>工具--<地图代数>--<栅格计算器>，将距离≤0.1以内的区域提取出作为缓冲区进行专项的污染防治,得到栅格数据rstcalc1lyh。

（如下图）。

2.2受污染地区的分等定级

假定：

point图层表示的是几个点状污染源，距污染源的远近不同，受污染的状况也不同，距污染源越近，受污染越严重，据此对污染源附近地区进行分等定级。

（1）在ArcMap中，新建地图文档，添加图层：

point.、StudyArea。

打开1.1中显示并激活由point.shp产生的新栅格图层edt_pntlyh

（2）打开“空间分析”工具栏，执行命令：

<空间分析>－<栅格计算器>，基于栅格图层Dist_of_point进行栅格计算，分别提取（[edt_pntlyh]≤0.1）区域（本实验步骤2.1中已提取了该数据，即rstcalc1lyh，将其加载进来即可）、及（[edt_pntlyh]>0.1&[edt_pntlyh]<=0.15）及[edt_pntlyh]>0.15的区域，然后分别定等级为1,2,3，表示受污染程度由重转轻；

（2-1）打开栅格计算器，构造表达式"edt_pntlyh"<=0.15，输出栅格名为rstcalc2lyh;

rstcalc1lyh

rstcalc2lyh

（2-2）打开栅格计算器，将栅格图层rstcalc1lyh，rstcalc2lyh相加，构造地图代数表达式：

”rstcalc1lyh”+”rstcalc2lyh”，得到栅格数据rstcalc3lyh.

（3）将图层rstcalc3lyh：

执行命令<空间分析>－<重分类>－<重分类>，对栅格图层“rstcalc3lyh”按分等定级的要求进行分类得到结果栅格图层“Rclscalc3lyh”。

（<=0.1的区域污染级别定为1，>=0.1且<=0.15的区域级别定为2,>0.15的区域级别定为3）

rstcalc3lyh没重分类前

重分类后（Rclscalc3lyh）

说明：

本例中，第（2-1）－（2-2）操作实际可以直接对栅格图层edt_pntlyh进行重分类得到。

2.3城市化的影响范围

假定：

urban图层表示的是城市化进程中的一些工业小城镇，还包括一个自然生态保护区。

这些小城镇的城市化会对周边地区产生一些扩张影响，但自然生态保护区周围0.05的范围内不能有污染性的工业，因此其城市化的范围就受到限制。

（1）在ArcMap中，新建地图文档，添加图层：

urban.shp、UrbanArea，选择urban图层中的自然保护区图斑（属性Type=”保护区”），执行[<空间分析>-<距离分析>-<欧氏距离>]命令，得到edt_naturelyh）；选择urban图层中的除了自然保护区的所有图斑，执行[<空间分析>-<距离分析>-<欧氏距离>]命令，得到缓冲区栅格数据，命名为Edt_Reslyh

注意：

两次欧氏距离计算时，“环境设置”设置中，“处理范围”都请选择为：

与图层UrbanArea相同

（2）对图层edt_naturelyh执行栅格计算（在arctoolbox中找到<空间分析>工具--<地图代数>--<栅格计算器>），提取<=0.05的区域（命名为calc_edtntlyh），并进行重分类，使得原来的True

（1）值为0，False（0）值为1，得到“rcenaturelyh”。

（3）对图层Edt_Reslyh进行栅格计算提取<=0.06的区域，得到“rcereslyh”；

（4）将第

（2）、（3）步骤结果图层“rcenaturelyh”与“rcereslyh”相乘的栅格计算，得到城市化范围“rcelyh”图层。

（5）仔细思考以上操作过程，对得到的结果进行解释

四、实验报告要求

实验报告中各项目都需填写完整。

实验结果截图应体现各主要步骤及内容，结果图尺寸应以输出后能看清为最基本原则，结果图应加上相应的图名说明。

实验报告应回答以下思考题：

仔细思考本实验第2.3步城市化影响范围的操作过程，对得到的结果进行解释。