空间分析实习报告

空间分析实习报告

学院遥感信息工程学院班级

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一、实习内容简介

1．实验目的：

（1）通过实习了解ArcGIS的发展，以及10.1系列软件的构成体系

（2）熟练掌握ArcMap的基本操作及应用

（3）了解及应用ArcGIS的分析功能模块ArcToolbox

（4）加深对地理信息系统的了解

2.实验内容:

首先是对ArcGIS有初步的了解。了解ArcGIS的发展，以及10.1系列软件的构成体系，了解桌面产品部分ArcMap、ArcCatalog和ArcToolbox的相关基础知识。

实习一是栅格数据空间分析，ArcGIS软件的Spatial Analyst模块提供了强大的空间分析工具，可以帮助用户解决各种空间分析问题。利用老师所给的数据可以创建数据（如山体阴影），识别数据集之间的空间关系，确定适宜地址，最后寻找一个区域的最佳路径。

实习二是矢量数据空间分析，ArcToolbox软件中的Analysis Tools和Network Analyst Tools提供了强大的矢量数据处理与分析工具，可以帮助用户解决各种空间分析问题。利用老师所给的数据可以通过缓冲区分析得到矢量面数据，通过与其它矢量数据的叠置分析、临近分析来辅助选址决策过程；可以构建道路平面网络模型，进而通过网络分析探索最优路径，从而服务于公交选线、智能导航等领域。

实习三是三维空间分析，学会用ArcCatalog查找、预览三维数据；在ArcScene中添加数据；查看数据的三维属性；从二维要素与表面中创建新的三维要素；从点数据源中创建新的栅格表面；从现有要素数据中创建TIN表面。

实习四是空间数据统计分析，利用地统计分析模块，你可以根据一个点要素层中已测定采样点、栅格层或者利用多边形质心，轻而易举地生成一个连续表面。这些采样点的值可以是海拔高度、地下水位的深度或者污染值的浓度等。当与ArcMap一起使用时，地统计分析模块提供了一整套创建表面的工具，这些表面能够用来可视化、分析及理解各种空间现象。

实习五是空间分析建模，空间分析建模就是运用GIS空间分析方法建立数学模型的过程。按照建模的目的，可分为以特征为主的描述模型（descriptive model）和提供辅助决策信息和解决方案为目的的过程模型（process model）两类。本次实习主要是通过使用ArcGIS的模型生成器（Model Builder）来建立模型，从而处理涉及到许多步骤的空间分析问题。

二、实习成果及分析

实习一：

练习1：显示和浏览空间数据。利用ArcMap和空间分析模块显示和浏览数据。添加和显示各类空间数据集、在地图上高亮显示数值、查询指定位置的属性值、分析一张直方图和创建一幅山体阴影图。

练习2：为一所新学校选址。通过创建一幅适宜性地图，帮助你找到新学校的最佳位置。你将从原始数据集派生出距离与坡度数据集，用同一等级体系给各数据集重分类，给那些认为较重要的数据分配较大权重，最后合并各数据集，给出最佳位置。

从高程数据派生坡度数据集从娱乐场所数据集派生距离数据集

重分类学校重分类坡度

重分类土地利用类型数据集赋权重并合并各数据集做好练习2需要掌握的的关键问题在于以下三点：

1）获取派生信息

利用数据创建有用信息，例如，创建山体阴影以提供显示的地形背景，通过计算坡度来识别陡峭的坡面，确定某位置到每条道路的距离或方向，或计算某区域内的人口密度。

2）识别空间关系

分析空间数据集的关系。例如，查找白血病的爆发与到核电站间的距离之间是否存在某种关系，分析方位朝向对一个植物种类的生存是否重要。

3 ) 寻找适宜位置

通过对数据进行查询或创建一幅适宜性地图，可以找到适宜性的地址。例如，查询数据集以查找海拔在3000英尺以上、距离一个城镇五英里以内的区域，或通过合并数据集创建一幅适宜性地图，以检查每个位置的适宜性。

练习3：寻找一条通往新学校的替代路径。

第一步：创建“源”数据集和“成本”数据集.，本练习中的“源”就是学校的位置。创建“成本”数据集，首先确定需要哪些数据集，然后用同一等级体系对这些数据集重分类并赋权值，最后合并这些数据集。

“源”数据集对各要素集进行重分类

合并各数据集cost输出结果第二步：执行成本权重距离函数，使用“源”数据集和“成本”数据集作为输入，函数运算输出的距离数据是一个栅格数据集。这个栅格数据集中每一个单元的值是从该单元上溯到“源”的累计成本。

第三步：执行最短路径函数

必要时建立终点数据集。在本练习中，终点是一个公路交汇点。执行最短路径函数需要使用距离数据集和方向数据集，两者均由成本加权函数创建。

执行成本权重距离函数结果执行最短路径函数结果练习4：山顶点的提取。通过等高线、山顶点、洼地点的提取和配置，利用ArcGIS的栅格数据空间分析中的等高线提取、栅格数据邻域分析和窗口计算功能，完成栅格数据表面

分析。

实习二：

练习1. 矢量数据的空间查询操作；

查询满足要求的加油站和地块查询满足要求的房子查询操作所涉及的问题：

（1）一共有多少个加油站满足要求？

2个

（2）这些满足要求的加油站的名字是什么？

LARRY'S EXXON ANN'S MART STATION #1963

（3）基于目前所选择的商业点，你认为哪个加油站是最满足要求的（能够服务最多的顾客）？

ANN'S MART STATION #1963

（4）这个满足要求的加油站的四分之一英里以内有多少商业点？

9个

（5）一共有多少地块（包括“DRAIN”要素）将会受到管网系统改造工程的影响？

37个

（6）受影响的市级地块（City）的总面积是多少？

36个

（7）受影响的县级地块（County）的总面积是多少？

1个

（8）最终可供选择的人口普查地块有多少个？

2个

（9）最终所可供选择的人口普查地块中的人均收入(PER_CAPINC)的平均值是多少？

16330.499512

空间查询就是基于地物的空间位置以及同其它地物之间的空间关系来选择符合一定空间规则的地物的操作过程。在ArcGIS软件中，该操作可以让你从一个或者多个矢量图层中选择出与另外一个图层中的地物有空间位置关联的相关地物。