ArcGIS空间分析实验报告.docx

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ArcGIS空间分析实验报告

实验五空间分析

实验内容：

了解矢量数据空间分析的原理，掌握空间数据查询的基本操作和用途，掌握空间矢量数据的缓冲区分析、叠加分析等空间分析基本操作和用途。

已知条件：

已知可供选择的备选厂址（FactorySite图层中的点所示）

问题要求：

城市道路距离要求：

要求候选厂址离城市公路（Road图层）的距离小于200米

居民地距离要求：

要求候选厂址离居民地（Resident图层）的距离大于500米；

备选厂址高程要求：

要求候选厂址的高程小于250米；

备选厂址坡度要求：

要求候选厂址的坡度小于2.5度；

输出结果：

符合条件的厂址。

实验数据：

实验数据包括：

part1：

备选厂址FactorySite，居民地Resident，城市道路Road；

part2：

街道图层AIOStreets，城市地籍图层AIOZonecov；

part3：

城市市区交通网络network，商业中心分布Marketplace，名牌高中分布school，名胜古迹分布famousplace。

实现方法：

1.空间数据查询

（1）打开ArcMap，加载part1中的三个图层，为FactorySite图层设置标注，效果如图1所示。

图1

（2）选择“高程小于250米，且坡度小于2.5度”的备选厂址，菜单““Selection”->“SelectByAttributes”，图层选择FactorySite，方法选择“创建新选择内容”，查询的条件为“Height<250ANDSlope<2.5”，点击确定应用，可以筛选出来10个备选厂址，如图3所示。

图2

图3

（3）在以上操作的基础上，继续选择“离城市公路（Road图层）的距离小于200米”的候选厂址，执行菜单“Selection”->“SelectByLocation”，设置参数如图4所示，筛选出来6个备选厂址，查询结果如图5所示。

图4

图5

（4）最后一个条件是“离居民地（Resident图层）的距离大于500米”，由于位置查询中没有提供大于的操作，可从当前选择集中去掉“离居民地距离小于500米”的候选厂址，参数设置如图6所示，筛选出来3个备选厂址，查询结果如图7所示。

图6

图7

（5）符合所有条件的备选厂址为5、11、14，再执行属性查询，结果是一致的。

2.缓冲区分析

（1）新建地图文档，加载part2中图层AIOStreets和AIOZonecov（地图单位为：

米）。

（2）在工具栏中选择“自定义”，选择如图8所示的对话框，选择命令选项卡，类别选择“工具”，命令选择“缓冲向导”，将“缓冲向导”拖放到菜单“Tools”中，出现

按钮即可。

图8

（3）从图层AIOStrees中，选择街道名称为CYPRESS的街道，执行菜单命令“Selection”->“SelectByAttributes”，弹出属性查询对话框，参数设置如图9所示。

查询结果如图10所示。

图9

图10

（4）为选中的街道创建50米线状缓冲区，点击“Tools”菜单中的“缓冲区向导”，打开缓冲区向导对话框。

●第一步，选择对象对话框。

选择要进行缓冲区分析的图层“AIOStreets”，并选中“仅使用所选要素”，如图11所示。

图11

●第二步，弹出缓冲区建立类型对话框。

选择单位为米，建立类型为“以指定距离”，并输入距离为50。

如图12所示。

图12

●第三步，缓冲区存放选择对话框，参数设置如图13所示，缓冲区效果如图14所示。

图13

图14

（5）找出与街道“CYPRESS”的50米缓冲区相交的地块，执行菜单“Selection”->“SelectByLocation”，参数设置如图15所示，缓冲区分析效果如图16所示。

图15

图16

3.综合实例

3.1要求：

（1）所寻求的区域要满足以下条件：

●离主要交通要道200m之外，以减少噪音污染（ST为道路数据中类型为交通要道的要素）。

●在商业中心的服务范围之内，服务范围以商业中心规模的大小（YUZHI_）来确定。

●距名牌高中在750m之内，以便小孩上学便捷。

●距名胜古迹500m之内，环境幽雅。

（2）对整个城市区域的住房条件进行评价，即划分等级，满足其中四个条件的为第一等级；满足三个的为第二等级；满足两个的为第三等级；满足一个的为第四等级；完全不满足的为第五等级。

（3）对整个城市区域住房的等级用专题图表示，并整饰专题图。

3.2操作步骤

（1）新建地图文档，加载part3中得四个图层，如图17所示，选择交通要道，执行菜单“Selection”->“SelectbyAttributes”，参数设置如图18所示，

图17

图18

●查询效果如图19所示。

图19

●对交通要道建立缓冲区，选择Tools中的缓冲区向导（或点击工具栏上的缓冲区按钮），打开缓冲区生成对话框，设置参数如图20、图21、图22所示。

图20

图21

图22

●缓冲区分析结果如图23所示。

图23

（3）商业中心影响范围（缓冲区）建立，选择Tools中的缓冲区向导（或点击工具栏上的缓冲区按钮），打开缓冲区生成对话框：

第一步，图层为Marketplace；第二步，选择“Basedonadistancefromanattribute”，属性字段选择“YUZHI”，如图5-30；第三步，指定缓冲区文件的存放路径和名称。

如图24、图25所示。

图24

图25

●效果如图26所示。

图26

（4）名牌高中的影响范围建立，建立名牌高中周边750m的缓冲区，与交通要道缓存区建立类似，效果如图27所示。

图27

（5）名胜古迹影响范围建立，建立名胜古迹周边500m的缓冲区，与交通要道缓存区建立类似，效果如图28所示。

图28

（6）叠加分析，求出满足四个要求的区域，对后三个缓冲图层求交集，结果为满足后三个条件的区域：

打开ArcToolbox，选择“分析工具”->“叠加分析”->“相交”，如图29所示，打开交集对话框，参数设置如图30所示.

图29

图30

●叠加分析效果如图31所示。

图31

●将上步结果与交通要道缓冲区取差集，用前者擦除后者，得到四个条件均满足的区域：

“ArcToolbox”->“AnalysisTools”->“Overlay”->“Erase”，参数设置如图32所示，擦除效果如图33所示。

图32

图33

（7）整个城市住房条件评价

思考题：

对整个城市区域的住房条件进行评价，即划分等级，满足其中四个条件的为第一等级；满足三个的为第二等级；满足两个的为第三等级；满足一个的为第四等级；完全不满足的为第五等级。

提示：

通过空间分析操作生成一个评价图层，其中有一个属性字段（如class、整型）是表达每个地块的评价等级。

基本思想：

将不同的等级用不同的值来表达，需要将图层进行联合。

实现过程：

（1）打开，将“缓冲_famous_place.shp”、“缓冲_school.shp”、“缓冲_Marketplace.shp”、“缓冲_network.shp”四个图层都分别增加一个字段class，类型为短整型。

（2）打开ArcMAp中，编辑这四个图层，“缓冲_famous_place.shp”、“缓冲_school.shp”、“缓冲_Marketplace.shp”这三个图层的class字段置为1，将“缓冲_network.shp”图层class字段置为-1。

（3）在ArcToolBox中执行“联合”命令，输入要素为以上四个图层，连接属性为“ALL”，输出要素类为“Union”，如图34所示。

图34

（4）在Union图层点击右键，打开属性列表，在属性列表中增加一个字段c，类型为短整型，如图35所示。

图35

（5）在字段c列上点击右键，选择字段计算器，将第一步中的四个图层的中得class字段都相加，得到字段c的值，如图36所示，这样字段c的取值为（-1，0，1，2，3），自然就分为了五个等级。

图36

（8）用专题图表示并整饰专题图

●生成专题图

右键“Properties”，在“Symbology”选项页中设置为独立值专题图，以对不同等级的区域进行符号化显示。

设置“字段”为“class”，然后点击最下方的按钮“AddAllValues”，将会把“class”字段中出现的所有的值显示到列表中，中间一列表示的是图例中显示的文字，可双击将其修改为对应的等级名称；在“ColorRamp”处选择合适的颜色，亦可双击列表中任一行，修改其颜色或图案。

如图37所示。

效果图如图38所示。

修改标注后如图39所示。

图37

图38

图39

●整饰专题图

转换视图模式为布局视图，在ArcMap中的地图编辑窗口左下角有四个小图标

，从左到右依次为数据视图DataView、布局视图LayoutView、刷新RefreshView、暂停绘制PauseDrawing。

对于左边两个小图标，平时按下的是DataView，在此按下LayoutView，来查看布局，相当于打印预览的效果。

如图40所示。

图40

●添加标题：

通过Insert菜单，插入标题Title：

拖动Title，可以移动其位置，如图41所示。

图41

●添加图例：

点击“Insert->Legend”,会出现图例添加向导，根据向导可完成图例添加过程。

实验结果：

最终效果图如下图所示：

体会与心得：

通过实验五，了解矢量数据空间分析的原理，掌握空间数据查询的基本操作，掌握空间矢量数据的缓冲区分析、叠加分析等空间分析基本操作和用途。

进行空间分析最重要的前提是要弄清楚目标和条件。

在进行空间数据查询时，要准确选择“选择方法”（从图层中选择要素，添加到当前选择集，从当前选择集中移除，从当前选择集中选择），因为每一种选择方法都是不同的，就像在实验中，如果选错了，就可能不是在之前选择的基础上继续选择，可能会得到错误的结果。

在缓冲区分析时，要准确选择建立何种缓冲区。

在实验得到最终结果时，还是挺有成就感的，也体会到ArcGIS空间分析能力很强。