矢量及栅格数据分析实验报告.docx

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矢量及栅格数据分析实验报告

成都信息工程学院资源环境学院

《GIS原理》实验报告

实验名称

矢量及栅格数据分析

实验时间

2015.4.22

实验地点

资环楼229

姓名

学号

班级

遥感科学与技术131

《GIS原理》实验报告

一、实验目的及要求

1）掌握矢量数据插值分析、栅格数据重分类、叠加分析的基本原理；

2）熟悉ArcGis中离散点数据插值分析的基本方法；

3）熟悉ArcGis中栅格数据重分类、栅格计算器的基本操作；

4）熟悉ArcGis中栅格数据分区统计的基本方法；

5）了解ArcGis中缓冲区分析、按掩膜提取的基本方法。

二、实验设备及软件平台

ArcCatalog10、ArcMap10.2

三、实验原理

1）数据插值分析

2）栅格数据重分类原理

3）叠加分析的基本原理

四、实验内容与步骤

1空间插值分析

1）打开ArcMap中，将数据框更名为“任务1”，加入四川省边界图层。

2）将2011年02月27日08时观测资料.xls、2011年02月27日14时.xls通过AddXyData功能，生成点图层。

导出数据，分别命名为Obs2708.shp和Obs2714.shp。

3）对Obs2708.shp中的属性“温度”在四川范围内进行插值分析。

可以通过“Arctoolbox->SpatialAnalyst（空间分析）工具中的InterpolatetoRaster（插值）工具选择。

（本实验采用反距离权重法IDW），点插值成栅格表面。

4）通过属性中的符号系统，修改显示样式。

2多栅格局域运算

1）启动ArcMap，添加数据框，并更名为“任务2”，将温度栅格数据IDW2708、IDW2714加入。

2）确认是否选择扩展模块的许可。

“自定义菜单（Customize）”中的“扩展模块Extensions”功能对话框中的SpatialAnalyst均已打钩。

3）在ArcToolbox中选择“SpatialAnalyst工具”中的“地图代数Mapalgebra”下的“栅格计算器RasterCaculator”。

在栅格计算器的表达式框中输入如下表达式：

（"idw2708"+"idw2714"）/2表示计算结果中栅格的值是IDW2708、IDW2714对应栅格的值的平均值。

输出栅格命名为IDW27。

3分区运算

1）在ArcMap中插入数据帧，并命名为“任务3”，并把上一个任务的输出结果IDW27和四川省地州界图层添加到任务3中。

2）从ArcToolbox中“SpatialAnalyst工具”的“区域分析”选择“以表格显示分区统计ZonalStatistics”。

分区区域输入为四川地州界，区域字段（转栅格属性值）为Name（四川地州界图层中的属性），赋值格栅为IDW27。

4重分类

1）在ArcMap中插入数据帧，并命名为“任务4”，并把上一个任务的输出结果IDW27添加到任务4中。

2）从“SpatialAnalyst工具”的“重分类（Reclassify）”功能进行重分类，重分类生成的栅格命名为RecIDW27。

3）在RecIDW27属性中的符号系统中设置以下显示颜色。

5执行邻域运算

1）在ArcMap中插入数据帧，并命名为“任务5”，并把上一个任务的输出结果IDW27添加到任务5中。

2）从“SpatialAnalyst工具”选择“邻域分析Neighborhoodanalysis”中的“块统计BlockStatistics”，设置统计值为Mean（平均值）、邻域是设置为5*5的正方形。

6矢量数据的裁剪

1）在ArcMap中插入数据帧，并命名为“任务6”，并把中国县界图层加入。

2）在四川地州界图层中，选择成都市，并将选择的数据导出，作为成都市的边界。

3）使用ArcToolbox中“分析工具AnalystTool”的裁剪功能（或“分析工具AnalystTool”的叠加分析中的相交功能）将中国县界中成都市内的县界裁剪出来。

7缓冲区分析及栅格数据提取分析

1）在ArcMap中插入数据帧，并命名为“任务7”，并把上一个任务的输出结果IDW2708添加到任务7中。

2）使用ArcToolbox中“分析工具Analysistools”求出50公里范围内的缓冲区；

3）使用“编辑工具Editor”将多个缓冲区合并为一个面区域。

4）使用表格显示分区统计功能，统计该区域的最大、最小和平均值。

五、实验结果与数据分析

1空间插值分析

2多栅格局域运算

3分区运算

4重分类

5执行邻域运算

6矢量数据的裁剪

7缓冲区分析及栅格数据提取分析

六、思考及讨论

问题1：

IDW2708、IDW2714每个像元代表的大小范围是多少？

答：

有属性数据查看得知每个像元的大小为0.01m。

问题2：

IDW2708、IDW2714距平均值栅格IDW27如何求？

答：

同样适用栅格计算器，输入”IDW2708”-”IDW27”或是”IDW2714”-”IDW27”语句即可。

问题3：

在四川省哪个地市州今天的区域平均值最高？

最小值在哪个地市州？

答：

由表格可知区域平均值最高是攀枝花最小是甘孜

问题4：

重分类功能与符号系统中的分类显示有什么区别？

答：

重分类时间数据的一定区间归为全部归为同一种类表示；而符号系统中的分类并不改变每个数值，只是将数值的划分区间的间隔值根据需要来改变。

问题5：

在SpatialAnalyst中，除了平均值外还有哪些可用的邻域统计值？

答：

MEAN平均值,MAJORITY众数,MAXIUMU最大值,MEDIAN中数,MINIUMU最小值,MINORITY,RANGE区间,STD,SUM求和,VARIETY.