上机十一 矢量数据分析

上机十一矢量数据分析

一、目的与任务

1. 熟悉并掌握ArcGIS环境下矢量数据分析的基本工具，包括建立Buffer、Overlay和Select。

2. 熟悉并掌握ArcGIS环境下地图叠置、距离量测和空间自相关的基本操作。

二、实验准备

1. 人员组织：以班为单位由教师进行操作上的讲解演示。

2. 仪器资料：计算机、多媒体、已安装的ArcGIS软件、上机实验指导书。

3. 数据：landuse、soils和sewers等shapefile文件，boise_fire、fire1986和fire1992等要素类文件。

三、内容与方法

本节应用部分包括4个习作。习作1涵盖了矢量数据分析的基本工具，包括建立Buffer、Overlay和Select。因为ArcGIS不会自动更新地图叠置输出图层（shapefile格式）中的面积和周长值，所以习作1还用Calculate Geometry 来计算面积和周长。习作2涉及多组分多边形的地图叠置操作。习作3介绍两种不同方法用于点与线要素之间的距离量测。习作4进行空间自相关。

习作1：缓冲区建立和地图叠置

所需数据：landuse、soils和sewers的shapefile文件。

习作1模拟进行实际项目的GIS分析。该习作目的是按以下选址标准，为新的大学水产养殖实验室找到一个合适地点：

土地利用类型以灌木林地为宜（例如landuse.shp中的字段lucode=300）。

选择适宜开发的土壤类型（例如soils.shp中的字段suit>=2）。

必须位于距离下水道300米之内。

1.启动ArcCatalog，连接到Chap11数据库。启动ArcMap，添加sewers.shp、

soils.shp和landuse.shp到图层中，将图层改名为为Task1。其中的3个shapefile图层均以米为距离单位。

2.首先，建立sewers的缓冲区。单击打开ArcToolbox窗口。从ArcToolbox

快捷菜单中设置Environments（环境），将Chap11数据库设置为当前工作空间。在Analysis Tools/Proximity（分析工具/邻域分析）工具箱内双击Buffer（缓冲区）工具。在出现的Buffer对话框中选择sewers为输入要素集，sewerbuf.shp作为输出要素集，输入300（米）作为距离，选择ALL 为dissolved type（融合类型），然后单击OK。打开sewerbuf的属性表。

可以看到属性表中只有一条记录对应于已作边界消除的缓冲区。

3.接着进行soils、landuse和sewerbuf地图叠置操作。在Analysis Tools/Overlay

（分析工具/叠加分析）工具箱内双击Intersect（相交）工具。选择soils、landuse和sewerbuf作为输入要素类。输入final.shp，作为输出要素类。单击OK执行操作。

4.最后一步是从final中选择符合前两项标准的多边形。在Analysis

Tools/Extract（分析工具/提取分析）工具箱内双击Select（筛选）工具。

选择final为输入要素类命名为sites.shp，并单击用于输入表达式的SOL 按钮。在出现的Query Builder（查询构建器）对话框中，输入以下表达式：“SUIT”>=2 AND “LUCODE”=300。单击OK，退出该对话框。

5.打开sites属性表。注意该表包括了两套面积和周长数据，并且各个字段含

有重复数值。这是因为ArcGIS Desktop不能自动更新输出的shapefile文件中的面积和周长值。使其更新的一个简单方法：把sites.shp转换为geodatabase要素类，要素类的shape_area和shape_length字段就有更新过的数值。你将使用简单的工具来完成更新的任务。关闭sites属性表。

6.在Date Management Tools/Fields（数据管理工具/字段）工具箱内双击Add

Field（添加字段）工具。选择sites作为输入表，输入Shape_Area作为字段名，选择Double作为字段类型，输入11为字段精度，输入3作为字段尺度，单击OK。用相同的工具和相同的字段定义，将Shape_Leng作为新字段添加到sites中。

7.在sites属性表中，右击Shape_Area并选择Calculate Geometry（计算几何）。

在Calculate Geometry对话框中，选中Area为性质，平方米为单位，单击OK。Shape_Area就赋予正确的面积值。

8.右击Shape_Length并选择Calculate Geometry。在Calculate Geometry对话

框中，选中Length为性质，米为单位，单击OK。Shape_Length就赋予正确的周长值。

习作2：多组分多边形的地图叠置

所需数据：boise_fire、fire1986和fire1992，是boise_fire.mdb数据库中regions要素数据集的三个要素类。其中，boise_fire记录了博伊西国家森林1908-1996年的林火情况；fire1986是1986年的林火记录；而fire1992则是1992年的林火记录。

习作2让你用多组分多变形要素作地图叠置操作。fire1986和fire1992都

是从boise_fire中获取的多边形图层。多分组多边形类似于coverage模型中的区域。使用多组分多边形的地图叠置操作使得输出结果中包含较少要素（记录），从而简化了数据管理任务。

1.在ArcMap中添加一个新的数据框，重命名为Task2。往Task2中添加

regions。打开boise_fire属性表。历史上的林火情况按年份记录为YEAR1到YEAR6，而通过名称记录为NAME1到NAME6。其中，年份和名称的多个字段都是必要的，因为一个多边形可能在过去发生过多起林火。打开fire1986属性表。尽管该图层实际上包含了7个简单多边形，但文件中仅有一条记录。fire1992也与此相同。

2.首先，进行fire1986和fire1992的联合。在Analysis Tools/Overlay（分析

工具/叠加分析）工具箱中双击Union（联合）工具。选择fire1986和fire1992作为输入要素，输入fire_union作为regions要素数据集中的输出要素类。

单击OK执行该操作。打开fire_union的属性表。

3.接下来，求取fire1986和fire1992的交集。在Analysis Tools/Overlay（分

析工具/叠加分析）工具箱中双击Intersect（相交）工具。选择fire1986和fire1992作为输入要素，输入fire_intersect作为输出要素类。单击OK执行该操作。

习作3：点与线之间的距离量测

所需数据：deer.shp和edge.shp

习作3要求进行deer.shp中的每个鹿场点和edge.shp中原始森林与皆伐区边缘的最近距离的量测。

1.在ArcMap中插入一个新数据帧，并重命名为Task3。将deer.shp和edge.shp