ARCGIS软件应用案例.docx

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ARCGIS软件应用案例

案例一、上海市行政区划图制作

一、背景

专题地图是突出的表示一种或几种自然现象和社会经济现象的地图。

按照内容来分，某一地区的行政区划图属于社会经济地图，表示各种社会经济现象的特征、地理分布及其相互关系。

当确定了一幅地图所包含的数据之后，下一步就是确定地图要素的表示方法，即符号化方法，它是根据数据的属性特征，地图用途和制图比例尺来确定地图要素的表示方法。

符号化决定了地图将传递怎样的内容。

矢量数据中，无论是点状、线状还是面状要素，都可以依据要素的属性特征采取不同的符号化方法来实现数据的符号化。

地图注记是一幅完整地图的有机组成部分，用来说明图形符号无法表达的定量或定性特征，如道路名称、城镇名称等。

坐标格网是地图重要的组成，它反映了地图的坐标系统或者地图投影信息。

一幅完整的地图除了上述要素以外，还需要包含与地理数据相关的一系列辅助要素，如图名、图例、比例尺、指北针等。

二、数据

上海市部分地区图层，其中包括：

1、点图层：

QXZF（区县政府），SZF（市政府）

2、线图层：

DTX（地铁线），QXJX（区县界线），DL（道路）

3、面图层：

QXJM（区县界面），SXH（双线河）

数据存放于数据目录下…\Ex1中，并有数据说明文件。

三、要求

1、数据的符号化显示：

（1）地图中共有6个区：

将这6个区按照ID字段来用分类色彩表示。

（2）将道路按Class字段分类：

分为一级道路，二级道路，三级道路和四级道路，分别使用不同的颜色来表示。

（3）地铁线符号Color：

深蓝色，Width：

1.0。

（4）区县界线Color：

橘黄色，Width：

1，样式：

Dashed6：

1。

（5）区县政府Color：

红色，Size：

10.00，样式：

Star3。

（6）市政府符号在区县政府基础上把大小改为16。

2、注记标注：

（1）对地图中6个区的Name字段使用自动标注。

标注统一使用Country2样式。

（2）手动标注黄浦江（双线河），使用宋体，斜体，16号字，字体方向为纵向，使用曲线注记放置。

（3）地铁使用自动标注。

使用Country3样式。

（4）道路中，对道路的Class字段为GL03的道路进行标注，字体使用宋体，大小10。

（5）区县政府使用自动标注，字体使用宋体，大小10。

（6）市政府使用自动标注，字体使用楷体，大小14，并将注记放置在符号的上部。

3、绘制网格：

使用索引参考格网，使用默认设置。

4、添加图幅整饰要素：

（1）添加图例，包括所有字段。

（2）添加指北针，选择ESRINorth3样式。

（3）添加比例尺，选择AlternatingScaleBar1样式。

四、操作步骤

（学生在实习报告中写出操作的步骤）

案例二、市区择房分析

一、背景

如何找到环境好、购物方便、小孩上学方便的居住区地段是购房者最关心的问题，因此购房者就需要从总体上对商品房的信息进行研究分析，选择最适宜的购房地段。

二、数据

相应数据文件包括：

a、某城市交通网络图（network.shp）

b、商业中心分布图（Marketplace.shp）

c、名牌高中分布图（school.shp）

d、名胜古迹分布图（famousplace.shp）

数据存放于数据目录下…\Ex2中，并有数据说明文件。

三、要求

1、所寻求的区域要满足以下条件：

a、离主要交通要道200米以外，以减少噪声污染（ST为道路数据中类型为交通要道的要素）。

b、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（属性字段YUZHI）来确定。

c、距名牌高中在750米以内，以便小孩子上学便捷。

d、距名胜古迹500米以内，环境幽雅。

2、对每个条件进行缓冲区分析，将符合条件的区域取值为1，不符合条件的取值为0，得到各自的分值图。

3、运用空间叠置分析对上述4个图层叠加求和，并分等定级，确定适合的区域。

四、操作步骤

（学生在实习报告中写出操作的步骤）

案例三、学校选址分析

一、背景

合理的学校空位置布局，有利于学生的上课与生活。

学校的选址问题需要考虑地理位置、学生娱乐场所配套、与现有学校的距离间隔等因素，从总体上把握这些因素能够确定出适宜性比较好的学校选址区。

二、数据

相应数据文件包括：

Landuse（土地利用数据）。

Dem（地面高程数据）。

Rec_sites（娱乐场所分布数据）。

School（现有学校分布数据）。

数据存放于数据目录下…\Ex3中，并有数据说明文件。

三、要求

1、新学校选址需要注意如下几点：

（1）新学校应位于地势较平坦处。

（2）新学校的建立应结合现有土地利用类型综合考虑，选择成本不高的区域

（3）新学校应该与现有娱乐设施相配套，学校距离这些设施越近越好。

（4）新学校应避开现有学校，合理分布。

2、各数据层权重比为：

距离娱乐设施占0.5，距现有学校距离占0.25，土地利用类型和地势位置因素各占0.125。

3、实现过程运用ARCGIS的扩展模块（Extension）中的空间分析（SpatialAnalyst）部分功能，具体包括：

坡度计算、直线距离制图、重分类及栅格计算器等功能完成。

4、给出适合新建学校的适宜地区图，并作简要分析。

四、实现流程

学校选址分析，首先利用现有学校数据集、现有娱乐场所数据集和高程数据派生出坡度数据以及到现有学校、娱乐场所距离数据集。

然后重分类数据集到相同的等级范围，再按照上述数据集在学校选址中的影响率赋权重值，最后合并这些数据即可创建显示新学校适宜位置分布的地图。

学校选址的逻辑过程主要包括四个部分：

（1）数据准备，确定需要哪些数据作为输入，包括高程数据（dem）、土地利用数据（landuse）、现有学校数据（school）娱乐场所数据（rec_sites）。

（2）派生数据集，从现存数据派生出能提供学校选址的原始成本数据，包括坡度数据、到现有学校距离数据集和到娱乐场所数据集。

（3）重分类各种数据集，消除各成本数据集的量纲影响，使各成本数据具有大致相同的可比分类体系。

各成本数据均按等间距分类原则分为1到10级，级数越高适宜性越好。

（4）给各数据集赋权重。

在适宜性模型中影响比较大的数据集赋比较高权重，然后合并各数据集合确定适宜位置。

五、操作步骤

（学生在实习报告中写出操作的步骤）

案例四、熊猫分布密度制图

一、背景

大熊猫是我国国家级珍惜保护动物，熊猫的生存必须满足一定槽域（独占的猎食与活动范围）条件。

因此，科学准确的分析熊猫的分布情况，对合理制定保护措施和评价保护成效具有重要的意义。

二、数据

Xmpoint.shp为野外实采的熊猫活动足迹数据，一个足迹代表一个熊猫曾在此处活动过，相同足迹只记载一次。

数据存放于数据目录下…\Ex4中，并有数据说明文件。

三、要求

1、熊猫活动具有一定的槽域范围，一个槽域范围只有一个或一队熊猫，假设熊猫槽域半径为5公里。

2、虽然一个采样点代表一个熊猫，但由于熊猫的生存具有确定槽域特征，不同采样点具有不同的空间控制面积。

假定熊猫活动范围分布满足以采样点为中心的泰森多边形，如何将这一信息加入密度分布图中是本练习的重点。

3、在野外实采的熊猫活动足迹数据的基础上，以每个熊猫槽域范围为权重，运用ARCGIS中的区域分配功能和密度制图功能制作该地区熊猫分布密度图。

四、计算原理

首先利用栅格数据空间分析模块提供的区域分配功能提取熊猫的槽域范围，然后用理论最大槽域面积（假定是半径为5km的圆，面积为3.1415927*5*5km2）除以所提取的熊猫实际槽域面积，作为采样点的加权值（记为Power字段），生成熊猫分布密度图。

五、操作步骤

（学生在实习报告中写出操作的步骤）

案例五、地形图坡度分级

一、背景

当前各种工作中经常涉及到地形图的地形分析，尤其是以坡度的分级最为常见。

而实际项目中地形图多为CAD格式，要在GIS软件中做坡度分级必须先将CAD的文件转入到GIS系统中。

二、数据

H-49-26-（41）.dwg是一幅重庆地区CAD格式的1：

1万的地形图。

数据存放于数据目录下…\Ex5中。

三、要求

1、将CAD格式的数据转入到ARCGIS软件中。

2、提取等高线的高程数据生成DEM。

3、根据DEM数据生成坡度图。

4、根据生成的坡度图将该地区的坡度分成四级：

0-6度，6-15度，15-25度，>25度。

四、操作步骤

（学生在实习报告中写出操作的步骤）

案例六、某市工业区选址与评价

一、背景

本案例为操作方便只构建了简单的模型，实际选址考虑的因素较多，但都可按照此过程来进行。

二、数据

相应数据文件包括：

等高线.shp（某市地形数据）。

公路.shp（公路分布数据）。

数据存放于数据目录下…\Ex6中。

三、要求

该市要建立工业区，为评价最适宜地段，有如下要求：

（a）地形坡度小于5度；

（b）距离交通干线（国道，省道，铁路，公路）2公里以内；

请找出最适宜地段。

四、操作步骤

（学生在实习报告中写出操作的步骤）

案例七、坡耕地的提取和统计

一、背景

掌握DOM、DEM与DLG三种数据的格式与组合方式，利用GIS空间分析方法解决实际问题。

并能利用现有的数据进行深层次的数据挖掘与分析，得出有价值的信息。

二、数据

相应数据包括：

DEM：

——DEM

DOM：

——35c.img

DLG：

——LANDUSE

数据存放于数据目录下…\Ex7中。

三、要求

1、利用以上数据提取25度以上坡度的耕地面积与地图。

2、提取你认为有价值的信息。

四、操作步骤

（学生在实习报告中写出操作的步骤）

案例八、耕地的分级与评价

一、背景

掌握ARCGIS的功能和操作步骤。

培养分析问题、解决问题的能力，提高综合利用ARCGIS软件解决实际问题的能力。

了解利用GIS软件进行土地分等定级等应用的基本原理与方法。

二、数据

相应数据包括：

soil土壤图

landuse土地利用图（土地利用类型见文件“图例.xls”）

采样点.xls

Xzqh行政区划图

数据存放于数据目录下…\Ex8中。

三、要求

1、实验要求

根据耕地分等定级的原理和方法，利用所提供的数据，在ARCGIS软件下完成所给的分等定级工作，其中基本的定级因子可根据实际情况选定，本实验简单的选用四个定级因子：

（1）有机质

（2）速效氮

（3）速效磷

（4）速效钾

主要实验步骤和要求如下（详细的技术方法请同学们自行设计）：

（1）、从所给的采样点数据（采样点.xls）中提取有机质、速效氮、速效磷、速效钾四个评价因子的数据和经纬度数据，并在ARCGIS软件中将采样点生成一个点图层文件；

（2）、从土地利用图中提取并保留耕地部分，删除非耕地；

（3）、在ARCGIS中将土壤图和土地利用图进行叠加（overlay），获得评价单元图；

（4）、对采样点图层中的有机质、速效氮、速效磷、速效钾四种样点数据进行插值，产生面状栅格数据；

（5）、用评价单元图从面状栅格数据中提取四个评价因子的数据；

（6）、对四个因子的数值进行分析，每个因子大致分成四级；

（7）、计算综合因子值将耕地分成四级。

2、实习报告要求

作出书面报告，包括设计方案、技术方法和结果。

具体内容如下：

（1）本次任务的目的及设计方案；

（2）方案的具体步骤及方法

A、采样点数据中所需因子的提取和转换成点图层的方法和步骤；

B、图层叠加生成评价单元图的方法及步骤；

C、点数据插值成面数据的方法及步骤；

D、从面数据中提取单元图各单元数据的方法及步骤；

E、单元图中四个因子和综合因子分值的求取方法和结果；

F、根据综合因子值进行单元分级并进行修正。

（3）结果：

A、显示耕地分级的结果，并制作耕地分级图；

B、统计各乡镇的耕地面积；

C、根据耕地分级图评价耕地质量及其分布情况（比如评价每个乡镇各级耕地的面积和比例，整个区域各级耕地分布在哪些乡镇以及分布的比例等等）。

四、操作步骤

（学生在实习报告中写出操作的步骤）