实验6空间分析基本操作.docx
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实验6空间分析基本操作
实验6、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）、邻域统计（Neighborhood）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。
软件准备：
ArcGISDesktop---ArcMap
实验数据：
包括Slope1（栅格数据），Landuse（栅格数据），街道图层AIOStreets（矢量数据），城市地籍图层AIOZonecov（矢量数据）
三、实验内容及步骤
第1步：
调出空间分析模块
本章的大部分练习都会用到空间分析扩展模块，要使用“空间分析模块”首先在ArcMap中执行菜单命令－，在扩展模块管理窗口中，将“SpatialAnalyst”前的检查框打勾。
然后，在ArcMap工具栏的空白区域点右键，在出现的右键菜单中找到“SpatialAnalyst”项，点击该项，在ArcMap中显示“SpatialAnalyst”工具栏。
点击“SpatialAnalyst”下拉菜单在其中选择相应的命令即可开始空间分析操作，其空间分析的用户界面如下：
执行“SpatialAnalyst”工具栏中的菜单命令－
这里请在常规选项中设定一个工作目录。
因为在空间分析的过程种会产生一些中间结果，默认的情况下这些数据会存储在Windows系统的临时路径下（C:
\temp），当设置了工作目录后，这些中间结果就会保存在指定的路径下。
提示：
以下是基于栅格数据的空间分析
第2步：
了解栅格数据
在ArcMap中，新建一个地图文档，加载栅格数据：
Slope1，在TOC中右键点击图层Slope1，查看属性；在“LayerProperties”对话框中，点击“Source”选项，可以查看此栅格图层的相关属性及统计信息。
新建ArcMap地图文档：
加载离散栅格数据：
Landuse，在TOC中右键点击Landuse，“OpenAttributetable”
查看字段“Count”可以看到每种地类所占栅格单元的数目
第3步：
用任意多边形剪切栅格数据
在ArcCatalog下新建一个要素类（要素类型为多边形），命名为：
ClipPoly.shp
在ArcMap中，加载栅格数据Landuse和矢量数据ClipPoly.shp
打开Editor工具栏，开始编辑ClipPoly，根据要剪切的区域，绘制一个任意形状的多边形。
打开属性表，修改多边形的字段“ID”的值为1，保存修改，停止编辑。
打开SpatialAnalyst工具栏
执行命令：
----，将矢量数据转换成栅格数据
指定栅格大小：
查询要剪切的栅格图层Landuse的栅格大小，这里指定为25
指定输出栅格的名称及路径：
注意：
查询栅格图层Landuse的栅格大小，点击栅格图层“Landuse”，右键—〉Properties，在“LayerProperties”对话框中，有一行“cellsize（x，y）25，25”表示单元大小为25×25。
执行命令：
-
构造表达式：
[Landuse]*[clippoly5]，执行栅格图层Landuse和用以剪切的栅格Clippoly5之间的相乘运算（clippoly5是上一步得到的图层）
得到的结果即是以任意多边形剪切的Landuse数据
第4步：
栅格重分类（Reclassify）
通过栅格重分类操作可以将连续栅格数据转换为离散栅格数据
在ArcMap中，新建地图文档，加载栅格数据Slope1，打开“SpatialAnalyst”工具栏
执行命令：
--，点击Classify，在打开的“Classification”对话框中，将Classes的值改为5，并修改BreakValue的值为8、15、25、35、90
将坡度栅格重新分为5类：
0–8、8–15、15–25、25–35、35度以上。
第5步：
栅格计算——查询符合条件的栅格（RasterCalculator）
在上一步的基础上进行，找出坡度在25度以下的区域
执行“SpatialAnalyst”工具栏上的命令：
－
构造表达式[Slope1]<=25
满足条件的栅格赋值为1，其余的栅格赋值为0
提示：
以下是基于矢量数据的空间分析
第6步：
缓冲区分析（Buffer）
（1）添加缓冲区向导到菜单中
在ArcMap中，执行命令：
-在出现的对话框中选择“Commands”选项页。
在左边栏中，Categories列表框中，选择“Tools”
在右边栏中，Commands列表框中，选择“BufferWizard…（缓冲区向导）”
拖放“BufferWizard…”图标到菜单中，或者拖放到一个已存在的工具栏上。
关闭“定制”对话框
（2）创建街道的线状缓冲区
新建地图文档，加载街道图层AIOStreets和城市地籍图层AIOZonecov（注意要在View—〉DataFrameProperties—〉General选项页中将地图单位设为Meter）
执行菜单命令：
－
构造表达式：
[STR_NAME]=’CYPRESS’，从图层AIOStrees中，选择街道名称为CYPRESS的街道
执行“Tools”菜单中的“BufferWizard…”命令，或点击“BufferWizard…”图标，打开缓冲区向导对话框：
点击“下一步”按钮，选择“Ataspecifieddistance”选项，并输入缓冲距离0.05Kilometers（千米）
点击“下一步”按钮，选择“Inanewlayer.Specifyoutputshapefileorfeature（输出缓冲区生成新图层（要素类型））”选项，点击“完成”按钮
这样，通过缓冲区向导，建立所选择街道的50米缓冲区（一个多边形图层），得到沿街道“CYPRESS”的50米缓冲区
第7步：
空间关系查询
在上一步的基础上进行，找出与街道“CYPRESS”的50米缓冲区相交的地块。
执行菜单命令：
－
在上述对话框中，在Iwantto下拉列表中，选择“selectfeaturesfrom”。
在thefollowinglayer（s）下拉列表中选择图层“AIOZonecov”。
在that下拉列表中选择“Intersect（相交）”。
在thefeaturesinthislayer下拉列表中选择“Buffer_of_AIOStreets”。
点“ok”按钮，这时，在地图显示区中，与街道“CYPRESS”的50米缓冲区相交的地块就会被高亮显示。
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