GIS综合实验报告西藏行政区人口分布密度分析.docx
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GIS综合实验报告西藏行政区人口分布密度分析
一、实验准备
实验名称:
各行政区人口密度分布分析
实验时间:
2010-12-25
实验类型:
□验证实验□●综合实验□设计实验
1、实验目的和要求:
地理信息系统是管理和分析空间数据的科学技术,它及时又准确的向地球科学工作者、各类管理和生产部门提供有关区域分析、方案优选、战略决策等方面可靠的地理信息。
通过对一配准,建立坐标和添加要数的自治区图进行如下操作:
空间数据查询,缓冲区分析,叠合分析。
在操作过程中,逐渐加深对实验操作步骤的了解,并通过实际操作将理论与操作结合,更有利于对理论知识的理解。
通过连续反复的实验操作,可以更加熟练地运用软件,对ArcGIS,软件有更好的了解。
(1)了解ArcGIS,工作界面和一般操作过程,熟悉其功能并可以熟练操作。
(2)掌握空间数据查询,缓冲区分析,叠合分析的各个操作步骤和过程。
(3)熟悉图像布局输出过程,了解一幅地图的制作到输出成图的过程。
2、实验相关设备:
电脑、地理信息系统实验指导书、软件ArcGIS、行政区图、人口分布数据。
3、实验理论依据或知识背景:
空间数据查询:
根据用户的要求,从数据库中找出符合用户需求的空间数据子集,提供给用户作进一步处理工作。
空间数据查询大致分为三类:
针对空间关系的查询;针对非控件属性的查询;
结合控件属性的查询。
空间叠合分析:
在相同空间坐标系统条件下,将同一个地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠想家,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系。
多变性与多边形的叠合通常有五种叠合方式:
Union(合并)、Intersect(相交)、Identity(识别)、Erase(擦除)、Update(修正更新)、Symmetricaldifference(对称区别)、Clip(剪裁)。
用以解决:
地理变量的多准则分析、区域多重属性的分析、地理特征的动态变化分析、图幅要素更新、区域性息提取、相邻图幅拼接。
缓冲区空间分析:
围绕空间的点、线、面实体,自动建立其周围一定宽度围的多边形,用以识别这些实体的邻近对象。
空间缓冲区可以用矢量方式来实现,也可采用栅格方式来实现。
矢量缓冲区包
括点的缓冲区、线的缓冲区以及面的缓冲区。
面状实体缓冲区的建立是以面状实体的边线作为参考,作参考线的平行线,再考虑端点圆弧,即可建立缓冲区。
二、实验容、步骤和结果
(要求:
详细写清楚本次实验的完成的主要容、具体实施步骤和实验结果。
纸不够可以自行添加。
)
(一)、实验容:
1、在已配准并建立坐标系的行政区图上增加所需的属性数据。
2、空间数据查询:
根据所做行政区图的人口密度分布分析的要求,输入符合需求的空间数据和属性数据,然后作进一步处理工作。
如:
鼠标点击选择查询、输入图形选择要素、条件组合查询。
3、缓冲区空间分析:
空间缓冲区可以用矢量方式来实现,也可采用栅格方式来实现。
矢量缓冲区包括点的缓冲区、线的缓冲区以及面的缓冲区。
面状实体缓冲区的建立是以面状实体的边线作为参考,作参考线的平行线,再考虑端点圆弧,即可建立缓冲区。
如:
多边形要素的邻近区、点要素的邻近区。
4、空间叠合分析:
在相同空间坐标系统条件下,将同一个地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠想家,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系。
如:
多边形归并、多边形叠合。
5、图形布局和输出:
对做好的图添加标题、比例尺、注记等,进行合理布局。
最后将图输出。
(二)实验步骤与方法:
1、空间数据查询:
(1)鼠标点击选择要素查询:
启动ArcGIS,打开行政区图,在基本工具条中点击图标(selectfeatures选择要素),再用鼠标点击地图上某个多边形——尔地区,被点中的多边形改变颜色,表示要素被选中。
在目录表中,右键单击图层“地区”在快捷菜单中选择OpenAttributeTable,可以看到有尔地区记录改变颜色。
利用键盘上的shift键,在地图上点击多个要素,如点击尔和林芝,对应的记录也改变颜色。
在Ctrl键的帮助下,点击属性表右侧多个小方格,可以看到地图上对应的多边形也改变颜色。
在地图窗口,继续用工具(选择要素),按住鼠标左键不放,拖动后形成一个矩形(俗称开窗),松开鼠标左键,和该矩形相交的要素都被选中,对应的属性数据也被选中,并改变颜色。
(2)输入图形选择要素查询:
在地图窗口的基本工具条中点击图标(SelectElements,选择图形要素),再用鼠标点击地图上的图形,则对应的图形被选中,在菜单条中选用Selection/selectbyGraphics(利用图形选择要素),凡和选中图形相交或被包围的地理要素(也包括对应属性数据)都进入选择集,同时也改变颜色。
对所绘图形不满意,可删除。
先用选择图形,在选用键盘上的Delete直接删除。
(3)条件组合查询:
用鼠标右键点击图层,在快捷菜单中选择OpenAttributeTable,打开属性表窗口。
进行如下操作:
用Option/selectbyAttributes,调出条件组合查询对话框,在Method下拉表中选择Createanewselection,然后在查询文本框中输入:
“人口总数”〉30AND“景点个数”〉40,如图所示:
点击apply,即可查询出符合条件的数据与地区,如图所示:
(4)单要素点击式查询:
点击,出现identify对话框,在identifyfrom选择地区,用图标在图上点击一个区域——那区,即可出现那曲地区相关记录,如图所示:
2、缓冲区空间分析:
(1)多边形要素的邻近区:
在ArcGIS中打开行政区图,鼠标右键点击地区,在General标签中Units框将Map(地图单位)和Disply(显示地图)都从UnknownUnits改为Meters(米),按确“定键“返回。
在地图窗口按钮条中点击图标,出现窗口,展开Arctoolbox/AnalysisTools/Proximity,鼠标点击MultipleRingBuffer(多个环状邻近区),出现下图对话框,按图上数据进行操作:
按OK键继续,完成后关闭对话框,按上述要求产生市周围0.5米、1米、1.5米的三圈边界,组成三个多边形邻近区,图层名称默认为buffer1,右击buffer1点击properties,选用symbology标签,为邻近区选用合适的显示符号和颜色等,如图所示:
双击bufferWizard,在thefeatureofalayer选择,点击下一步,在numerof处选择3,在Distancebetween处选择0.5,再下一步,选择onlyoutsidethepolygon(s),点击“完成”,生成图如下:
(2)、点要素的邻近区:
多边形重叠、相互独立的邻近区:
鼠标双击layers,在General标签中Units框将Map(地图单位)和Disply(显示地图)都从UnknownUnits改为Meters(米),按确“定键“返回。
展开Arctoolbox/AnalysisTools/Proximity,鼠标点击Buffer,出现单环状邻近区对话框:
按OK键继续,完成后产生下图:
重叠多边形合并的邻近区:
再到Arctoolbox窗口双击Buffer,产生单环状邻近区对话框,数据按下图所示进行修改:
按OK键继续,完成后产生下图:
3、空间叠合分析:
(1)、多边形叠合:
在标准按钮条中点击图标,调出Arctoolbox,展开Arctoolbox/AnalysisTools/Overlay,鼠标双击Union,出现Union对话框,在第一行InputFeatures提示下,下拉选择“纳木错”,再展开选择“色林错”,可以看到两个图层名出现在Features列表中。
按OK键继续,完成后产生下图:
(2)计算叠合的多边形面积:
用鼠标右键打开图层属性表Attributeofunion,展开Option/Addfield/叠合后面积。
按OK键返回,再为字段“叠合后面积”赋值,鼠标右键点击“叠合后面积”,选择菜单CalculateGeometoy,按OK键,叠合后面积产生。
如图所示:
(3)、表和表的:
打开行政区图,鼠标右键点击图层“地区”,打开属性表Attributeof地区,可以看到许多字段,在地图文档目录表中点击Source,确认1dfar.dbf表已存在。
在id-far上右击,打开id-far的属性表。
如图所示:
在地图文档的目录表中点击图层“地区”,选择快捷菜单JoinsandRelates/Join,弹出JoinData对话框,数据按下图所示进行修改:
按OK键继续,打开地区属性表,可以在Attributeof地区中看到增加了3个字段,它们来自被的表。
4、地图布局输出:
对地图要素进行显示操作,操作过程:
点击图层按右键-labelfeature-propeties-symbology-label依次对各地区颜色名称进行美化,并使各行政区人口密度在图上显示出来:
最终得到图:
对地图进行布局:
点击layout,点击标题栏上Insert,展开Insert/Title…,在对话框中输入“人口密度空间分布专题地图”,然后点击Insert/NorthArrowselector..,选择适合的指北针,将它拖到适合的位置;加比例尺,点击Insert/ScaleDarSelector,选择适合的比例尺加到图上;最后加图列,点击Insert/Legend,在Legendwiard对话框点击“人口密度”,在LegendTitle处输入“图例”。
最后将地图导出:
点击File/Expoxtmap…,将地图保存成JPEG格式。
三、实验小结
1、实验中出现过的问题(或错误)、原因分析
由于对ArcGIS软件的不熟悉和对理论知识没有深入理解的原因,在实际操作过程中,往往要反复操作,才能理清过程步骤。
软件是全英文版也是导致操作不顺畅的原因。
空间数据查询中应注意:
条件组合查询会出现语法错误,软件将提示,不能完成操作。
引号、括号不匹配是常见错误,以下是注意事项:
(1)、字符型查询应该用Like,而不用符号;
(2)、字段名自带双引号,如“LANDUSE”,字符型取值用单引号,如‘C‘,数字型取值不带引号;
(3)、多用鼠标,少用键盘,可避免语法错误。
;
(4)、输入字段名后,点击按钮GetUniqueValues,会出现该字段的可能值,可用鼠标选择(字符型、日期型、整数型字段才有效)
2、保证实验成功的关键问题
掌握理论知识,熟悉操作步骤,在实际操作中,将理论运用到实践中,反复操作,在发现问题后及时改正,重新记录步骤。
最重要的一点就是查询到齐全的有关实验的数据资料,以保证实验顺利进行。
3、本实验改进措施:
①GIS有关电脑软件应安装齐全,以保证实验顺利进行。
②搜索更多的数据,以保证数据的齐全,易于进行相关实验操作。
③多次进行练习,保证能熟练进行实验操作。
6、对实验自我评价:
实验前认真了解有关实验的容并熟悉实验步骤,仔细记录老师讲解的知识,并在实验之前不断进行练习,在实际操作过程中遇到问题后积极与同学进行交流,或向老师咨询,在整个实验过程中我们都本着一个积极的态度,遇到困难不灰心丧气。
指导教师评语及得分:
得分:
签名:
年月日