GIS软件高级应用实习报告10

《GIS软件高级应用》课堂实验报告
（2012-2013学年第2学期）
班级：
姓名：
学号：
上机前准备：充分不充分未准备
上机考勤：全到缺次
上机操作：认真不认真
实验计划：完成部分完成未完成
实验报告完成情况：全部按时完成，部分完成，基本未提交
实验报告撰写质量：好较好差
其它：
综合评分：优良中及格不及格
指导教师签名:
年月日
实验报告一ArcMap属性查询
专业：班级：姓名：
学号：日期：成绩：
一、实验的目的与要求：
1. 目的
通过本次实验，使学生理解和掌握ArcMap软件基本界面、属性查询、空间连接等功能。

2. 要求
每位学生至少要熟悉和理解ArcMap软件基本操作，并通过实际操作和总结，独立撰写完成实验报告。

二、实验软件及系统：
ArcGIS10、Win7 32位
三、实验内容及步骤：
属性查询的基本途径有三种：特定字符串查询、点击记录查询、条件组合查询。

一般查询结果是使要素、对应的记录进入选择集，同时显示颜色也发生了改变；接着可以针对选择集进行操作。

选择集为空，则是对全体记录或要素有效。

打开ArcMap,并加载数据，如图示：
1、按特定字符串查询
利用Find工具可以查找有特定字符串的记录和对应要素。

激活图层Data frame1,点击，弹出Find对话框，如图示，找出LANDUSE类型第一个字符为R的记录，可以单击查询结果中的某一条记录，在地图上对应的记
录会闪烁一下。

打开属性表，被查询出的记录在属性表中并没有突出显示，因为此时它们并没有被选中。

可以通过Find对不同图层中的不同属性字段进行进行查询。

点击要素查询
2、利用Identify工具进行查询，点击Identify工具，然后选择相应的要素，即可弹出Identify对话框，如图示，对某一地块的属性查询。

3、输入图形选择要素以查看属性
加载Drawing工具条，选择Polygon，在图上画多边形并双击结束，再点击
Select Elements ,在菜单条中选择Selection/Select by Graphics ,则与所
画多边形相交的或被包围的地理要素被选中，同时改变颜色。

打开属性表，可以查看被选中要素。

如图：
4、条件组合查询
右击“土地使用”图层打开属性表，点击Table Options ,选择Select by Attributes ,打开多话框，其中有选择方法Method,可操作字段Fields,操作，取值区，查询语句框。

在这里通过面积AREA字段进行查询，选择"AREA" > 17850.48的要素，并创建一个新的选择集。

如图示：
可以利用同样的方法对其他字段进行查询。

当然可以利用Like、And、Or、Not 等进行多属性条件查询。

如图，利用And查询出面积在4234.794和14609.61之间的地理要素。

四、实验体会与收获：
通过本实验，掌握了属性查询的基本操作，总的来说，基本查询方法有三种：条件组合查询、特定字符串查询和点击记录查询。

利用Find对特定字符串查询与利用Like查询一样可以查出包含某一字符的要素，而且还可以通过单击快速定位相应的要素；通过Identify工具进行查询快捷方便；用图形查询可以同时查询相邻的多个要素，但查询在位臵上不相邻的多个要素不太方便；用属性表进行条件组合查询，可以精确地对特定字段及其特定值和相应字段范围进行查询，选择相应的要素，其更加灵活，不拘泥于要素的地理空间分布，更能满足现实需要。

以上是我对几种属性查询的初步认识，当然仍需加深对相关查询操作的实现有所了解，以更加深入地理解相关查询。

上机前准备：充分不充分未准备
上机考勤：全到缺次
上机操作：认真不认真
实验计划：完成部分完成未完成
实验报告完成情况：全部按时完成，部分完成，基本未提交
实验报告撰写质量：好较好差
其它：
综合评分：优良中及格不及格
实验报告二ArcMap栅格数据空间分析
专业：班级：姓名：
学号：日期：成绩：
一、实验的目的与要求：
1. 目的
通过本次实验，使学生理解和掌握ArcMap进行栅格数据空间分析的所有功能。

2. 要求
每位学生要熟悉和理解ArcMap软件栅格数据空间分析流程，能够进行各种空间分析，并通过实际操作和总结，独立撰写完成实验报告。

二、实验软件及系统：
ArcGIS10、Win7 32位
三、实验内容及步骤
栅格数据的空间分析主要包括距离制图、密度制图、表面生成与分析、单元统计、
领域统计、分类区统计、重分类及栅格计算等。

启动地图文档ex09.mxd,激活图层,右击Data frame1 ,选择Properties/General,将地图单位设臵为Meters。

1、在ArcToolbox中选择Spatial Analyst Tools /Interpolation/IDW,采用距离倒数权重法进行空间插值，设臵如下：
结果如图示：
然后对其进行重分类结果如图示：
可以进行属性查询，查看其所属类别。

接着是生成等值线。

选择Spatial Analyst Tools /Surface/Contour,
并设臵如下：
点击OK，生成结果cntour_07如图示：
很明显可以看出，这里生成的有小圆，可能是相关参数设臵或方法选择不合适所致，也可能是谷地或山地。

2、高程栅格转换成坡度
选择Spatial Analyst Tools /Surface/slope,并设臵参数如图示：
点击OK确定后生成slop_07,对其进行重新分类及赋值，如图示：
结果如图示：
3、密度图的生成
激活Dataframe2,并确定地图单位为Meters,打开ArcToolbox/Spatial Analyst Tools/Density/Kernel Density,设臵如图示：
得到人口密度分布图如图示：
离开圆心越远，密度越小。

1、邻近分析
打开ex_09,设臵地图单位为Meters,选择Spatial Analyst / Distance/Euclidean Distance,并设臵如下：
点击OK,结果如图：
下面是生成人口密度图，并重分类。

结果如图示：
Spatial Analysis / Convertion Tools /To Raster/Feature to Raster，设臵如下：
打开属性表，如图示：
进行重分类，结果如图示：
分类后效果如图示：
接着，计算综合指标。

结果如图示：
颜色越深，越适合建学校。

四、实验体会与收获：
通过本次实习，对密度制图、距离制图、坡度生成及学校选址等进行了练习。

在学校选址的结果中，发现结果如上图示，并没有覆盖整个区域范围，一时还不知是什么原因。

在分析过程中，重分类是很重要的，根据重要性的不同赋予不同的权重，最后利用栅格运算器进行运算得出最终适宜建校地区及其适宜度（主要由颜色的深浅不同来体现）。

上机前准备：充分不充分未准备
上机考勤：全到缺次
上机操作：认真不认真
实验计划：完成部分完成未完成
实验报告完成情况：全部按时完成，部分完成，基本未提交
实验报告撰写质量：好较好差
其它：
综合评分：优良中及格不及格
实验报告三ArcMap矢量分析
专业：班级：姓名：
学号：日期：成绩：
一、实验的目的与要求：
1. 目的
通过本次实验，使学生理解和掌握ArcMap 软件进行矢量数据空间分析功能。

2. 要求
每位学生要熟悉和理解ArcMap软件对矢量数据进行空间分析流程和各种分析功能，并通过实际操作和总结，独立撰写完成实验报告。

二、实验软件及系统
ArcGIS10、Win7 32位
三、实验内容及步骤：
启动地图文档\gis_ex09\ex11\ex11.mxd，激活data frame1，仅有一个面状图层“乡”。

选择主菜单下Tools / Geoprocessing Wizard…，出现空间处理向导式对话框。

1、合并相同的县
选择Geoprocessing/Dissolve,设臵如图示：
结果如图示：
打开属性表，按乡合并成县的结果属性如图示：
2、多边形的叠合
激活Dataframe 2,并加载found.dbf属性表。

统一地图单位，查看各属性表的内容。

可知found.dbf属性表中有每种地块的类别的损失系数
计算财产地块面积
加载Editor工具条，打开地块要素属性表，右击V_A/Field Caculator,设臵如图：
编辑。

选择Geoprocessing/Union,设臵如下：
可得叠合后多边形专题图。

打开contour_Union属性表，并添加字段New_AREA,如图示：
计算叠合面积，结果如图示：
（2）计算地块估计损失、地块损失密度
添加字段Estloss、Lossden，将地基类型－损失系数表连接到叠合多边形属
性表，如图示：
计算地估计损失。

如图示：
结果如图示：
（3）地块过滤，分析表达结果
关闭属性表窗口，返回data frame，双击contour_Union图层，打开 Layer Properties 对话框设臵如下：
点击“确定”，返回可以看到符合条件的要素被选择出来。

还可以为不同的地块设臵不同的颜色，以区别显示。

四、实验体会与收获：
通过本次实习，对利用ArcMap进行矢量分析有了更深入的理解和更熟练地应用，主要是对合并、相交等基本的操作有了更深入的理论认识和操作，通过对土地利用分析过程的操作，对适量分析的一些步骤、相关理念有了新的认识。

上机前准备：充分不充分未准备
上机考勤：全到缺次
上机操作：认真不认真
实验计划：完成部分完成未完成
实验报告完成情况：全部按时完成，部分完成，基本未提交
实验报告撰写质量：好较好差
其它：
综合评分：优良中及格不及格
实验报告四ArcMap网络分析
专业：班级：姓名：
学号：日期：成绩：
一、实验的目的与要求：
1. 目的
通过本次实验，使学生理解和掌握ArcMap进行矢量数据网络分析各项功能。

2. 要求
每位学生要熟悉和理解ArcMap软件进行网络分析流程和各种功能，并通过实际操作和总结，独立撰写完成实验报告。

二、实验软件及系统：
ArcGIS10、Win7 32位
三、实验内容及步骤：
1、建立网络数据集
在ArcCatalog中打开gis_ex09\ex16\ex16.mxd，加载网络分析扩展模块，右击road.shp文件，选择New Network Dataset,新建网络数据集，不改变连接性，不设臵转弯，地图单位选为Meters,新建完成后关闭ArcCatalog，结果如图示：
2、产生最佳路径
在ArcMap中打开gis_ex09\ex16\ex16.mxd，可以看到三个数据层，激活Dataframe1,并设臵地图单位为Meters，加载网络分析模块。

点击弹出网络分析窗口。

加载数据road_ND_Junctions.shp，在窗口中出现了Stops、Points Barriers、Routes三个目录，点击Create Network Location Tool,增加两个站点，点击Solve,
便生成了两站点间的最佳路径。

如图示：
在已经生成的路径上设臵一个Point Barriers, 点击Create Network Location Tool,可见生成了另一条路径，如图示：
在网络分析窗口中，将Graphic Pick1、Graphic Pick2、Graphic Pick3删除，右击Stop(0)/Loadlocations,在弹出的对话框中选择“停靠站”，点击OK即可看到加入了6个Locations,在目录表中右击Route/Properties,设臵如下：
点击Solve,可以看到产生停靠每个站点的最佳路径，而且各站点的顺序也发生了如图下示的变化，
打开停靠站的要素属性表，通过右击属性字段名可以对字段进行重新排序等操作，还可以在字段名为Cumul_Length的字段中看到分析路径经过各站点的累计长度即累积交通成本。

3、查找最近设施
激活Dataframe2，设臵地图单位为Meters,加载road_ND.nd，选择Network Analyst / New Closest Facility，出现Closest Facility图层。

网络分析窗口中出现5 个目录：Stops(0)，Facilities(0)， Incidents(0)，Barriers(0)，Routes(0)。

鼠标右键点击Facilities(0)，选择Load Locations…，出现Load Location 对话框，在第一行Load From 下拉菜单中选择图层“设施/事件”，按OK 键继续，同样加载
Incidents。

点击Solve,结果如图示：
可以在属性表中查找距离大小。

（1）产生服务区
激活Dataframe3，设臵地图单位为Meters,加载road_ND.nd，在网络分析菜单条中选择Network Analyst / New Service Area，可以看到目录表中出现一个特殊的图层Service Area，网络分析窗口中出现4 个目录：Facilities(0)，Polygons(0)，Barriers(0)，Lines(0). 在目录表中鼠标右键选择Service Area / Properties…，并设臵如下：
点击Solve,结果如图示：
产生环状邻近区，设臵如下：
结果可以看到，，同心圆式的邻近区比基于网络的服务区要大。

四、实验体会与收获：
通过本次实习，主要通过对网络数据集创建、停靠点设臵、最优路径生成等操作完成矢量数据的网络分析，通过分析解决实际生活中的设施建设、最短路径查询等问题，还可以通过增加停靠点、障碍、重新设臵服务区等进行分析以满足建设规划等的实际需要。

整个实习较简单，在实际应用中主要是注意相关参数的设臵尤为重要。

上机前准备：充分不充分未准备
上机考勤：全到缺次
上机操作：认真不认真
实验计划：完成部分完成未完成
实验报告完成情况：全部按时完成，部分完成，基本未提交
实验报告撰写质量：好较好差
其它：
综合评分：优良中及格不及格
实验报告五三维分析
专业：班级：姓名：
学号：日期：成绩：
一、实验的目的与要求：
1. 目的
通过本次实验，使学生理解和掌握ArcMap进行三维分析各项功能。

2. 要求
每位学生要熟悉和理解ArcMap软件进行三维分析流程和各种功能，并通过实际操作和总结，独立撰写完成实验报告。

二、实验软件及系统：
ArcGIS10、Win7 32位
三、实验内容及步骤：
1、计算坡度变率
加载数据dem,将地图单位设臵为Meters,通过Spatial Analyst Tools/Surface/Slope,计算坡度，生成坡度图Slope_dem1,如图示：
再对坡度图Slope_dem1进行上述操作，生成坡度的坡度即坡度变化率图Slope_Slope_1,如图示：
2、坡向变率
先生成坡向图Aspect_dem1,如图示，
再利用生成的坡向图生成坡度图，即坡向的坡度。

此时有误差，应对误差进行消除。

具体的操作方法为：
1)求取原始DEM数据层的最大高程值，记为H；通过Spatial Analysis Tools/Map Algebra下的栅格计算器Raster Calculator，公式为（H－DEM），得到与原来地形相反的DEM数据层，即反地形DEM数据；
2) 基于反地形DEM数据求算坡向值；
3) 利用SOA方法求算反地形的坡向变率，记为SOA2，由原始DEM数据求算出的坡向变率值为SOA1；
4) 在Spatial Analysis下使用栅格计算器Calculator，公式为SOA ＝（（[SOA1]+[SOA2]）-Abs（[SOA1]-[SOA2]））/ 2，即可求出没有误差的DEM的坡向
变率，
3、地形起伏度
选中dem数据，在Spatial Analyst Tools/Neighborhood/Focal Statistics中，分别计算最大和最小，设臵如下图示：
利用栅格计算器计算其差值，得到新图层。

如图示：
加载dem数据，生成坡向图Aspect_dem1,如图示：
（1）点击Aspect_dem1，使用Slope工具提取坡度数据Slope_Aspect1
（2）利用栅格运算器计算反地形数据raster5
(3)基于反地形求算坡向值
（4）利用SOA方法求算反地形的坡向变率
（5）利用栅格计算器求出没有误差的DEM的坡向变率
（6）计算出反地形坡向变率
（7）利用dem数据进行邻域统计
（8）使用栅格计算器求出正负地形分布区域
山脊线：(("raster6" > 70) & ("raster7" > 0))
山谷线：(("raster6" > 70) & ("raster7" < 0))
5、表面创建及景观图制作
启动ArcScene,打开场景文件
（1）创建区域TIN表面
①加载3D Editor工具条，并将Create TIN From Features拖放到工具条中，并打开；
②设臵如下：
③点击OK，生成地形表面景观，如图示：
（2）创建栅格表面
关闭所有图层，加载并打开TIN To Raster 工具，设臵如下：
点击OK，生成DEM。

如图示：
（3）符号化设计
对以下显示列表的符号进行设计，如图示：
（4）建立三维景观
通过如图示的方式，分别对道路、水系等要素图层进行基准高Base Heights
属性设臵，结果如图示。

四、实验体会与收获：
通过本次实习，对坡度变率、坡向变率、地形起伏度、山脊线、山谷线以及对表面和表面矢量要素在三维场景中的三维显示及其叠加显示的基本操作及其原理有了更深入的了解。

在坡向变率的生成中，对其的误差纠正是必要的，但原始DEM的最大高程值如何求取仍旧值得深思，是直接利用已有的值还是提取及如何提取，以及原始数据标出的最大DEM值是否准确等；在地形线的提取中，主要是各种运算；最后三维场景的制作较为容易，主要是各类要素颜色设臵对比突出显示。

总的来说，此次实习并不难，主要是细心，比如在运用栅格运算器时，括号的使用一定要正确，否则不仅可能得到错误的结果，还可能无法进行运算操作。

上机前准备：充分不充分未准备
上机考勤：全到缺次
上机操作：认真不认真
实验计划：完成部分完成未完成
实验报告完成情况：全部按时完成，部分完成，基本未提交
实验报告撰写质量：好较好差
其它：
综合评分：优良中及格不及格
实验报告六地统计分析
专业：班级：姓名：
学号：日期：成绩：
一、实验的目的与要求：
1. 目的
通过本次实验，使学生理解和掌握ArcMap进行地统计分析各项功能。

2. 要求
每位学生要熟悉和理解ArcMap软件进行地统计分析流程和各种功能，并通过实际操作和总结，独立撰写完成实验报告。

二、实验软件及系统：
ArcGIS10、Win7 32位
三、实验内容及步骤：
1、在ArcMap中加载jyg.shp。

右击工具栏，启动地理统计模块Geostatistical Analyst。

单击Geostatistical Analyst模块的下拉箭头点击Subset Features命令。

设臵如下：
结果如图所示：
2、单击选中jyg_training层面，点击Geostatistical Analyst /Explore Data,分别点击Histogram命令和Normal QQPlot命令，生成结果如图示。

由图知，数据分布符合
正态分布的假设，不需要进行数据变换。

3、对数据进行趋势分析。

点击Geostatistical Analyst模块的下拉箭头选择Explore Data并点击Trend Analysis命令，查看数据是否存在趋势。

由图可知南北方向上不存
在趋势，而东西方向上有明显的东高西低的趋势出现，因此需要用一次曲面拟合。

在弹出的对话框中设臵如下：
点击Next,在弹出的对话框中设臵如下：
点击Next,在弹出的对话框中将Numbers of Lags 设臵为10点击Next.
到模型的比较中，可参考Prediction Error中的几个指标。

符合以下标准的模型是最优的：标准平均值（Mean Standardized）最接近于0，均方根预测误差（Root-Mean-Square）最小，平均标准误差（Average Mean Error）最接近于均方根预测误差（Root-Mean-Square），标准均方根预测误差（Root-Mean-Square Standardized）最接近于1。

最后点击Next按钮，在弹出的Validation对话框中，点击Finish按钮。

泛克立格法内插结果如图所示。

5、双击jyg层面，在弹出的属性对话框中，选择Symbology选项卡，并设臵如下：展开Quantities列表，选中Graduated Symbols，在Value中选择STATION，将符号大小的变化范围Symbol Size from…to…里改为4到16，单击应用并确定。