ArcGIS空间分析建模
ArcGIS专题操作之-空间分析建模
实验七、3D数据集成分析专业年级：地信071 姓名：王媛媛学号：06407024一、实验目的与要求1.实验目的：（1）掌握DOM(数字正射影像)、DEM与DLG(数字线划图形)三种数据的格式与组合方式。
（2）掌握利用GIS空间分析方法解决实际问题。
（3）要求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。
2.实验要求（1）综合利用几种不同的数据源，求取实验区域中坡度大于25度的耕地面积以及绘制相关的图件，作出必要分析。
（2）结合DOM数据进行坡度大于25度的耕地区域的三维显示，并制作三维飞行动画。
二、实验原理实验技术路线如下：计算25度以上的耕地面积：首先统计出整个区域中满足条件的栅格的个数，栅格分辨率是5米。
由几何关系可以知道，一个倾斜平面的表面积等于它的水平投影面积除以它和水平面的夹角的余弦值，即“栅格平面面积÷cos（slope）”，由此计算出25度以上的耕地面积。
注意：1.土地利用类型编码为141、143、144、146的属于耕地类型。
2.提取坡度之前对DEM数据进行“fill”处理以减少数据误差，得到的坡度图层的四个边界的数据是不确定的，在分析中要避免使用。
三、实验数据本次实验选选取我国陕北地区的3D数据，分别为DEM（栅袼分辨率5米）、土地利用线划图(tdly.shp)，数字正射影像 (35c.img)。
四、实验内容及步骤首先激活各个扩展功能模块1、原始dem添洼点击ArcToobox下的Spatial Analyst Tools/Hydrology/fill，将原始dem添洼，注意设置Z值为1，不设Z值可能不能执行。
2、提取坡度打开空间分析工具条，点击Surface Analysis/Slope，设置空间分辨率即cell为53、利用栅格计算器计算坡度大于25°以上的栅格，打开栅格计算器，输入以下公式：con([Slope of Fill_DEM]>=25,1)，然后执行。
ARCGIS教程实验五、空间研究分析基本操作
实验五、空间分析基本操作一、实验目地1. 了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析地原理和操作.2. 掌握矢量数据与栅格数据间地相互转换、栅格重分类(Raster Reclassify)、栅格计算－查询符合条件地栅格(Raster Calculator)、面积制表（Tabulate Area）、分区统计(Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer) 、采样数据地空间内插(Interpolate)、栅格单元统计（Cell Statistic）、邻域统计（Neighborhood）等空间分析基本操作和用途.3. 为选择合适地空间分析工具求解复杂地实际问题打下基础.二、实验准备预备知识：空间数据及其表达空间数据（也称地理数据）是地理信息系统地一个主要组成部分.空间数据是指以地球表面空间位置为参照地自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等.它是GIS所表达地现实世界经过模型抽象后地内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS.在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素.有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达; 一是矢量表达.两种数据格式间可以进行转换.空间分析空间分析是基于地理对象地位置和形态地空间数据地分析技术，其目地在于提取空间信息或者从现有地数据派生出新地数据，是将空间数据转变为信息地过程.空间分析是地理信息系统地主要特征.空间分析能力（特别是对空间隐含信息地提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统地主要方面，也是评价一个地理信息系统地主要指标.空间分析赖以进行地基础是地理空间数据库.空间分析运用地手段包括各种几何地逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段.空间分析可以基于矢量数据或栅格数据进行，具体是情况要根据实际需要确定.空间分析步骤根据要进行地空间分析类型地不同，空间分析地步骤会有所不同.通常，所有地空间分析都涉及以下地基本步骤，具体在某个分析中，可以作相应地变化.空间分析地基本步骤:a)确定问题并建立分析地目标和要满足地条件b)针对空间问题选择合适地分析工具c)准备空间操作中要用到地数据.d)定制一个分析计划然后执行分析操作.e)显示并评价分析结果空间分析实际上是一个地理建模过程，它涉及：问题地确定、使用哪些空间分析操作、评价数据、以合适地次序执行一系列地空间分析操作、显示及评价分析结果.实验数据：实验数据包括：Slope1（栅格数据），Landuse （栅格数据）,landuse92,r5yield,emidalat街道图层AIOStreets和城市地籍图层：AIOZonecov气温.shp,YNBoundary.shp (云南省地边界)下载地址/csk/upload/arcgis/ex5/ex5.rar三、实验内容及步骤空间分析模块本章地大部分练习都会用到空间分析扩展模块，要使用“空间分析模块”首先在ArcMap 中执行菜单命令<工具>－<扩展>，在扩展模块管理窗口中，将“空间分析”前地检查框打勾.然后，在ArcMap 工具栏地空白区域点右键，在出现地右键菜单中找到“空间分析”项，点击该项，在ArcMap中显示“空间分析”工具栏.执行“空间分析”工具栏中地菜单命令<空间分析>－<选项>设定与空间分析操作有关地一些参数.这里请在常规选项中设定一个工作目录.因为在空间分析地过程种会产生一些中间结果，默认地情况下这些数据会存储在Windows 系统地临时路径下（C:\temp），当设置了工作目录后，这些中间结果就会保存在指定地路径下.1. 了解栅格数据在ArcMap中，新建一个地图文档，加载栅格数据：Slope1，在TOC 中右键点击图层Slope1，查看属性在图层属性对话框中，点击“数据源”选项，可以查看此栅格图层地相关属性及统计信息.打开“空间分析”工具栏，点击图标，查看栅格数据地统计直方图：新建ArcMap地图文档：加载离散栅格数据：Landuse，在TOC中右键点击Landuse ，“打开属性表”查看字段“Count”可以看到每种地类所占栅格单元地数目2. 用任意多边形剪切栅格数据(矢量数据转换为栅格数据)在ArcCatalog下新建一个要素类（要素类型为:多边形），命名为：ClipPoly.shp在ArcMap中，加载栅格数据：Landuse、和ClipPoly.shp打开编辑器工具栏，开始编辑ClipPoly ，根据要剪切地区域，绘制一个任意形状地多边形.打开属性表，修改多边形地字段“ID”地值为1，保存修改，停止编辑.打开空间分析工具栏执行命令：<空间分析>－<转换>--<要素到栅格>指定栅格大小：查询要剪切地栅格图层Landuse 地栅格大小，这里指定为25指定输出栅格地名称为路径执行命令: <空间分析>-<栅格计算器>构造表达式：[Landuse]*[polyClip4-polyclip4] ，执行 栅格图层：Landuse 和 用以剪切地栅格 polyClip4 之间地 相乘运算得到地结果即是以任意多边形剪切地Landuse数据3. 栅格重分类(Raster Reclassify)通过栅格重分类操作可以将连续栅格数据转换为离散栅格数据在ArcMap中，新建地图文档，加载栅格数据Slope1，打开“空间分析”工具栏，执行菜单命令“重分类”将坡度栅格重新分为5类：0 – 8 、8 – 15 、15 – 25 、25 – 35、35 度以上.4. 栅格计算－查询符合条件地栅格(Raster Calculator)找出坡度在25度以下地区域在上一步地基础上进行，执行“空间分析”工具栏上地命令：<空间分析>－<栅格计算器>构造表达式[Slope1]<=25满足条件地栅格赋值为1，其余地栅格赋值为0 5. 面积制表（Tabulate Area）在上一步地基础上进行.加载Landuse92栅格图层，打开ArcToolbox在ArcToolbox中，执行<Spatial Analyst Tools>-<Zonal>下地“面积制表”工具按上图所示，指定分区数据和输入栅格数据打开得到地交叉面积数据表，观查其中地记录，理解本操作地意义是什么？6. 分区统计(Zonal Statistic)在ArcMap中新建地图文档，加载栅格图层r5yield (粮食产区分类图)、栅格Organic(土壤有机质含量分布图)在r5yield 中，根据产量不同分为5个粮食产区打开ArcToolbox，执行<Spatial Analyst Tools>-<Zonal>下地“区域统计到表”分析工具，按上图所示指定参数，确认后得到如下一个数据表：仔细研究上面地数据表，理解本操作地意义是什么？点击上面数据表中地[选项]按钮，执行“创建图形…”命令根据向导提示，设定参数，生成不同粮食产区土壤有机质含量（平均值）地统计图表从统计图中可以看出，产量最低区有较低地有机质含量，中产区有机质含量较高，这表明较高地有机质含量会带来较高地产量.最高产量区有机质含量较低可能是其他因素地影响.7. 缓冲区分析(Buffer)●添加缓冲区向导到菜单中在ArcMap中，执行命令：<工具>-<定制> 在出现地对话框中地“命令”选项页.在左边栏中，目录列表框中，选择“工具”在右边栏中，命令列表框中，选择“缓冲区向导”拖放“缓冲区向导”图标到菜单<工具>中，或者拖放到一个已存在地工具栏上.关闭“定制”对话框●创建街道地线状缓冲区新建地图文档，加载街道图层AIOStreets和城市地籍图层：AIOZonecov （地图单位为：米）执行菜单命令：<选择>－<通过属性选择>构造表达式：[STR_NAME]=’CYPRESS’，从图层AIOStrees中，选择街道名称为CYPRESS地街道向导对话框：通过缓冲区向导，建立所选择街道地50米缓冲区（一个多边形图层）得到沿街道“CYPRESS”地50米缓冲区8. 空间关系查询Select By Locatio n：根据位置选择在上一步地基础上进行，找出与街道“CYPRESS”地50米缓冲区相交地地块.9. 采样数据地空间内插(Interpolate)空间插值常用于将离散点地测量数据转换为连续地数据曲面，以便与其它空间现象地分布模式进行比较，它包括了空间内插和外推两种算法.空间内插算法是一种通过已知点地数据推求同一区域其它未知点数据地计算方法；空间外推算法则是通过已知区域地数据，推求其它区域数据地方法.数据：气温.shp 中有两个字段Y01 Y02 记录地是16个气象观测站，2001年和2002年地年平均气温，下面要通过空间内插地方法将点上地数据扩展到连续地空间上，得到气温空间分布图. YNBoundary.shp 是云南省地边界新建地图文档，加载图层：气温.shp 、YNBoundary, 打开“空间分析”工具栏，执行菜单命令<空间分析>-<内插成栅格>-<样条>在样条函数内插对话框中，按下图所示指定参数确定后，得到如下地气温空间分布图（通过修改图例得到相同地效果）2001年平均气温样条函数空间内插参考以上操作，生成2002年地平均气温空间分布图：2002年平均气温样条函数空间内插执行菜单命令<空间分析>-<选项>，通过设置相关选项和参数，重新进行空间插值，得到如下地结果（用“距离权重倒数”内插方法）10. 栅格单元统计（Cell Statistic）在上一步地基础上进行现在我们要根据2001年和2002年地年平均气温得到多年平均气温空间分布图，打开“空间分析”工具栏，执行菜单命令<空间分析>-<像素统计>2001、2002年间平均气温空间内插11. 邻域统计（Neighborhood）邻域分析也称为窗口分析，主要应用于栅格数据模型.地理要素在空间上存在着一定地关联性.对于栅格数据所描述地某项地学要素，其中地(I，J)栅格往往会影响其周围栅格地属性特征.准确而有效地反映这种事物空间上联系地特点，是计算机地学分析地重要任务.窗口分析是指对于栅格数据系统中地一个、多个栅格点或全部数据，开辟一个有固定分析半径地分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值等一系列统计计算，从而实现栅格数据有效地水平方向扩展分析.支持地几种分析窗口类型：ArcMap中，邻域统计功能所支持地各类算子●多数（Majority）●最大值（Maximum ）●均值（Mean ）●中值（Median ）●最小值（Minimum ）●少数（Minority ）●范围（Range ）●标准差（Standard Deviation ）●总数（Sum ）●变异度（Variety ）●高通量（High Pass ）●低通量（Low Pass ）●焦点流（Focal Flow）原始栅格（总数Sum）邻域统计栅格在ArcMap中新建地图文档，加载栅格数据：emidalat, 打开“空间分析”工具栏，执行“邻域统计”命令，按如下所示指定参数，将得到一个经过邻域运算操作后地栅格：NbrMean of emidalat ，这是以3×3地格网，对emidalat 栅格中地单元运用“均值”（Mean）算子进行邻域运算后得到地结果.通过设置图例，使图层：NbrMean of emidalat和emidalat 有如下地效果，将地图适当放大，并在TOC面板中通过交替进行打开和关闭图层NbrMean of emidalat地操作，观察NbrMean of emidalat和原始栅格间地差别.四、实验报告要求做出书面报告，包括原理、过程和结果.版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.mZkkl。
如何使用ArcGIS进行地理空间数据分析
如何使用ArcGIS进行地理空间数据分析Chapter 1：ArcGIS基础知识ArcGIS是由美国环球信息系统公司（Esri）开发的一套地理信息系统（GIS）软件。
它提供了一系列工具和功能来处理地理空间数据，并进行数据分析。
在开始使用ArcGIS进行地理空间数据分析之前，我们首先需要了解基本的ArcGIS知识。
1.1 ArcGIS组成部分ArcGIS由ArcMap、ArcCatalog和ArcToolbox三个主要组件组成。
- ArcMap：用于创建、编辑和分析地图，可以展示地理空间数据的可视化结果。
- ArcCatalog：用于管理地理空间数据，包括浏览、搜索、导入、导出和组织等操作。
- ArcToolbox：提供了各种工具和模型，用于进行地理空间数据的分析和处理。
1.2 数据格式ArcGIS支持多种地理空间数据格式，包括矢量数据（如点、线、面）、栅格数据（如DEM、遥感影像）和表格数据。
在进行地理空间数据分析时，我们需要确保数据格式的正确性和一致性。
1.3 ArcGIS工作空间在ArcGIS中，工作空间是指存储地理空间数据和分析结果的文件夹。
通过创建和管理工作空间，我们可以更方便地进行地理空间数据的管理和分析。
Chapter 2：地理空间数据分析流程使用ArcGIS进行地理空间数据分析的一般流程包括数据准备、数据导入、数据预处理、数据分析和结果输出等步骤。
2.1 数据准备对于地理空间数据分析，首先需要明确研究的目标和涉及的地理数据。
根据目标选择合适的数据源，并进行数据采集和整理。
2.2 数据导入通过ArcCatalog将数据导入ArcGIS，并按照需要创建要素类（Feature Class）、栅格数据集（Raster Dataset）和数据表（Table）等数据集合。
2.3 数据预处理在进行地理空间数据分析之前，通常需要对数据进行预处理。
可以通过数据编辑、数据投影、数据剪裁、数据拓扑检查等操作来清洗和优化数据。
ArcGIS空间分析建模
明暗等高线制作在ArcGIS 中，制作明暗等高线模型的方法如下所示：（1）建立模型：1）在ArcMap 中打开Tools 菜单，选择Extentions,加载Spatial Analyst 模块。
2）右键单击ArcToolbox，生成一个New Toolbox，右键单击New Toolbox，在New 子菜单中选择Model，，生成一个新的model。
3）打开spatial analyst tools 的surface 功能，选中aspect 工具拖拽到模型生成器窗口中；4）在模型窗口右键，选择create variable 命令，在数据类型选择框中选中Raster Dataset，如下图所示。
5）右键单击Raster Dataset 框，点击Rename 命令，在弹出的对话框中输入DEM，将原始的Raster Dataset 重命名为DEM6）单击添加连接图标，连接DEM 和aspect 图形要素。
7）打开spatial analyst tools 的math 功能，选择logical 中的less than 和greater than 命令，在greater than 对话框中input raster or constant value 2 中输入45，同理，在less than 对话框中input raster or constant value 2 中输入225。
8）单击添加连接图标，分别连接aspect 生成的栅格图形要素和greater than、less than 图形要素。
9）在math 功能中选择plus，将得出背光和受光面；10）单击添加连接图标，分别连接greater than、less than 生成的栅格图形要素和plus 图形要素。
得到下图：11）选择conversion Tools 下的from raster 中的Raster to polygon 将以上结果转换为矢量；12）单击添加连接图标，连接步骤10 生成的结果和Raster to polygon 图形要素。
ArcGIS空间分析建模在火山次生崩塌滑坡危险性分区评价中的应用
ArcGIS空间分析建模在火山次生崩塌滑坡危险性分区评价中的应用刘绪【摘要】火山喷发前与喷发过程中常伴生地震活动,诱发大量的崩塌滑坡灾害,造成大量的生命、财产损失.简化的Newmark模型目前被广泛应用于区域性的地震诱发崩塌滑坡危险性评价工作中.本文将火山地震作为崩塌滑坡灾害的诱发因素并设置地震参数,在收集火山地震震源数据的基础上,基于ArcGIS平台构建了一个Model Builder模型,该模型通过计算临界加速度ac、Arias强度Ia分区图,并将其作为中间变量带入Newmark位移计算模型求得累积位移分区图.以长白山天池火山为例,运用该模型对长白山地区火山地震诱发下崩塌滑坡危险性进行评价,评价结果表明:通过构建Model Builder模型可以大大简化危险性评价的计算过程,同时具备可重复操作的特点.【期刊名称】《吉林水利》【年(卷),期】2018(000)008【总页数】5页(P35-38,44)【关键词】ModelBuilder;崩塌滑坡;简化的Newmark模型;危险性评价【作者】刘绪【作者单位】吉林省水利水电勘测设计研究院,吉林长春 130021【正文语种】中文【中图分类】P642.2火山喷发是地球内部能量在地表剧烈释放的过程，火山内部岩浆的活动往往会诱发地震[1-2]，造成大量的崩塌滑坡灾害。
2002年12月，意大利斯特龙博利火山的喷发，造成了大量的坡体失稳并引发了海啸；De Vita Sandro[3]认为，火山区内崩塌滑坡灾害的研究必须考虑火山活动，并将火山喷发作为诱发因素。
火山区内崩塌滑坡灾害的危险性评价工作十分必要。
Newmark位移模型最早被应用于坝体的地震动响应研究。
随后的发展过程中，很多专家学者将其应用于地震作用下的边坡稳定性研究。
Wilson和Keefer于1985年对美国洛杉矶地区地震作用下滑坡的危险性进行评价，效果较好 [4]；Jibson于1994年对加利福尼亚Northridge地震数据进行研究后认为：如果可以获取研究区内的地形地质条件、岩土体抗剪强度参数和地震参数，就可以将Newmark模型应用于地震崩塌滑坡危险性分区工作中；Rathje和Saygili基于不同超越概率分布造成PGA参数的不同对Newmark模型进行了改正；Peng等（2009）在对台湾南投白石崖山区进行危险性评价时，考虑了地形的放大效应以及地震滑坡runout路径的影响，结果与实际情况更相符[5]。
ARCGIS空间分析操作步骤详解
ARCGIS空间分析基本操作一、实验目的1. 了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析的原理和操作。
2. 掌握矢量数据与栅格数据间的相互转换、栅格重分类(Raster Reclassify)、栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、面积制表（Tabulate Area）、分区统计(Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、栅格单元统计（Cell Statistic）、邻域统计（Neighborhood）等空间分析基本操作和用途。
3. 为选择合适的空间分析工具求解复杂的实际问题打下基础。
二、实验准备预备知识：空间数据及其表达空间数据（也称地理数据）是地理信息系统的一个主要组成部分。
空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。
它是GIS所表达的现实世界经过模型抽象后的内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。
在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。
有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达; 一是矢量表达。
两种数据格式间可以进行转换。
空间分析空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据，是将空间数据转变为信息的过程。
空间分析是地理信息系统的主要特征。
空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统的主要指标。
空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。
空间分析运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段。
空间分析可以基于矢量数据或栅格数据进行，具体是情况要根据实际需要确定。
空间分析步骤根据要进行的空间分析类型的不同，空间分析的步骤会有所不同。
通常，所有的空间分析都涉及以下的基本步骤，具体在某个分析中，可以作相应的变化。
ArcGIS Pro的空间分析
人工智能
事件预测分析 要素提取
Analytic Services Python API
Integration
财产情况调查 要素监测
Open Science Tools
基于密度的聚类
经验贝叶斯克里金回归预测
准备训练样本 基于森林分类的聚合和回归
数据类型
三维数据
• 点云、带高程的数据、三维模型等 • 天际线、视域分析、填挖分析等
• 希望得到预测误差图、半 变异函数模型等：
需要使用克里金插值法。
• 另外，任何时候如果在几 种插值方法之间，或者在 几个参数之间犹豫不决，
都可以用交叉验证来比
较优劣。
区域空气污染变化过程
简单插值应用--广西空气监测站数据应用
利用建模可实现批量自动化处理
数据自动化处理入库工具 空气质量动态展示前端demo 空气质量动态展示录屏
三维分析
点云
倾斜摄影
建筑信息模型 BIM
室内和地下扫描
我们每天在生产
海量的三维数据
物联网
三维网格模型
传统建模
全动态视频 FMV
球面全景 图像
无人机
丰富的空间分析能力
online分析
交互式的三维分析
交互三维分析
视线分析 视域分析 圆顶视域分析 视廊分析 量测分析 剖切分析
空间分析的延伸—1、R-ArcGIS
• 采样点数量足够多并且具 有空间自相关性，但是有 复杂趋势或聚类情况：
泛克里金插值、反距离权重法或 者径向基函数法皆可。
• 采样点数量足够，自身属 性值很多缺失或无法判断 自身空间自相关性，但是 与其关联的一个属性具备 空间自相关，且无明显趋 势：
可以使用协同克里金法插值
ArcGIS9空间分析建模工具在农业用地适宜性评价中的应用
空 间 分 析 方 法 建 立 数 学 模 型 的过 程 。运 用 数 学 分 析 方 法 建 立 表 达 式 ，反 映 地 理 过 程 ，模 拟 地 理 现 象 的 形 成 过 程 的模 型 称 为 过 程 模 型 ，也 叫处 理 模 型 ，均 是 指 描 述 物 体 或 对 象 之 间相 互 作 用 的处 理 过 程 的 模 型 。过 程
空间分析具有对空间信息 的提取 和传 输功能 ，作
为 各 类 综 合 性 地 学 分 析 模 型 的基 础 ，空 间 分 析 为 建 立 复 杂 的 模 型 提 供 了基 本 工 具 。空 间分 析模 型 是 指 用 于 Ｇ Ｓ空 间 分 析 的 数 学 模 型 。 空 间 分 析 建 模 是 运 用 Ｇ Ｓ Ｉ Ｉ
作， 且聊城 市农 业用地 整体 适应 性情况 较好 ， 符合 实际 情况。
关键 词 ： 间分 析建模 ； 业用地 适宜 性评价 ； 空 农 聊城
中图分类 号 ：２８ Ｐ ０
文 献标识 码 ： Ａ
文章编码 ：６２ ６５ （０００ —００ ０ １７ —２ １２ １ ） ０ １—５ ２
Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｆ Ａ ｒ Ｇ Ｉ ９ Ｓ ｔａ ａ ｙ ｉ ｏ ｅｉ ｏｌ ｎ Ｓ ｉａｂｌｔ ｓ ｓｍ ｅ ｔ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｃ Ｓ ｐａ ｉｌ Ａｎ ｌ ｓｓ Ｍ ｄ ｌ ｎｇ Ｔｏ ｓ ｉ ｕ ｔ ｉ ｙ Ａｓ ｅｓ ｎ ｉ ｏ ｒｃ ｔ ｒ ｎｄ ｆ Ａｇ ｉｕｌｕ ａ Ｌａ ｌ
摘
要 ： 据 空 间处 理建 模 技 术 的原理 和建 模 流程 ， 用 Ａｃ ＩＭ ｄｌ ｕｄｒ 依 利 ｒＧＳ ｏｅ Ｂ ｉｅ 工具， ｌ 以黄 淮 海典 型农 业 区 山东省 聊城 市为
案例 区， 行 了农 业用地适 宜性 评价 的应用 。 进 结果表 明， ｒ Ｉ９空 间分析建 模工 具 能够 有效 地进行 农业 用地适 应性评 价工 Ａｃ Ｓ Ｇ
Arcgis第四章 空间分析
ArcGIS属性字段统计对话框
8
☆频数统计
用于计算某一属性值或某几项属性的组合值出现的频率，并可对该频 率下的各项属性进行汇总 ArcGIS中打开ArcToolbox > Analysis tools >Statistics > Frequency
ArcGIS频率统计工具（Frequency）对话框
插值运算栅格计算器三维立体显示效果沿指定路径生成飞行动画平面面积2darea表面面积surfacearea和体积volume表面积与体积计算对话框剖面分析在表面上绘制三维线剖面图三维可视化数字地形表示与转换tin格网空间数据的简化利用空间数据进行地表建模地形渲染地形场景的显示与交互三维可视化的一般过程三维可视化工具arcscene中的三维可视化要素立体显示效果对比图场景属性设置场景属性设置general选项卡场景坐标系统设置场景范围设置场景光照设置三维动画沿指定路径创建飞行动画对话框创建动画关键帧对话框动画控制器动画工具条及其下拉菜单arcscene的tools工具条空间分析建模的一般过程明确问题分解问题模型构建模型运行与检验模型结果分析与应用图解建模形成的流程图模型生成器图标arcgis中模型生成器的打开模型参数设置方法一模型参数设置方法二将被占用土地与分村行政区数据叠加overlayidentity给多边形添加村的信息选择street数据建立网络的数据加载网络数据将街道分为五类按街道类型streettype确定显示时所用的线宽并对学校和车站进行符号化
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☆多元统计
按某一字段中的各类值分别统计各字段的各类统计值 ArcGIS中打开ArcToolbox Analysis tools > Statistics > Summary Statistics
使用ArcGIS进行地图制作和空间分析的简明教程
使用ArcGIS进行地图制作和空间分析的简明教程第一章：ArcGIS软件介绍ArcGIS是由美国Esri公司开发的一套专业的地理信息系统（GIS）软件，提供了丰富的地图制作和空间分析功能。
该软件广泛应用于城市规划、土地利用、环境分析等领域，具有强大的数据处理能力。
第二章：准备工作在使用ArcGIS进行地图制作和空间分析前，我们需要准备相关数据。
包括地理数据、属性数据以及地图符号等。
同时，还需要明确分析的目标和问题，以便选择合适的工具和方法。
第三章：地理数据获取与处理地理数据是地图制作和空间分析的基础。
我们可以通过多种渠道获取地理数据，如使用ArcGIS内置的数据源、从开放数据平台下载等。
获取到地理数据后，我们还需要进行数据预处理，包括数据格式转换、数据清洗等。
第四章：地图制作ArcGIS提供了丰富的地图制作工具，可以帮助用户创建各种类型的地图。
首先，我们需要选择合适的地图模板或布局。
然后，在地图视图中添加底图、图层、标注等要素，并进行图层样式和符号的设置。
最后，我们可以进行视图调整和地图导出。
第五章：空间分析基础空间分析是GIS的重要功能之一，可以帮助我们发现地理现象之间的关联和趋势。
ArcGIS提供了多种空间分析工具，如缓冲区分析、叠加分析、路径分析等。
在进行空间分析前，我们需要明确分析的目的，选择合适的空间分析方法。
第六章：空间数据查询与查询分析使用ArcGIS，我们可以通过空间数据查询来获取特定条件下的空间要素。
查询可以基于空间关系、属性关系或数据库查询语言。
查询分析可以帮助我们从大量的空间数据中筛选出感兴趣的要素。
第七章：地理统计分析地理统计分析是将统计学方法应用于地理数据的过程。
ArcGIS提供了丰富的地理统计分析工具，如点密度分析、聚类分析、回归分析等。
这些工具可以帮助我们了解地理现象的分布规律和潜在问题。
第八章：空间数据可视化地图制作是空间数据可视化的重要手段之一。
除了制作传统的地图，我们还可以使用ArcGIS进行更加丰富的空间数据可视化。
如何利用ArcGIS绘制地图和空间分析
如何利用ArcGIS绘制地图和空间分析一、介绍ArcGISArcGIS是由美国ESRI公司开发的一套全球领先的地理信息系统软件，广泛应用于地理信息系统、地图制作、空间分析、资源管理等领域。
它提供了强大的功能和工具，可以帮助用户实现地图制作、空间分析等任务。
二、ArcGIS地图制作1. 准备地理数据在使用ArcGIS绘制地图之前，首先需要准备好地理数据。
地理数据包括矢量数据和栅格数据，可以通过多种途径获取，如地理院地形图、遥感影像等。
2. 创建地图文档在ArcGIS中，地图文档（MXD）是存储地图制作相关信息的文件，可以通过“文件”->“新建地图文档”来创建新的地图文档。
创建地图文档后，可以将准备好的地理数据添加到地图文档中。
3. 添加数据添加数据是地图制作的基本步骤之一，可以通过“添加数据”按钮或者“文件”->“添加数据”来添加数据。
添加数据后，可以在地图文档的目录中看到添加的数据。
4. 设置地图属性在地图制作中，可以设置地图的属性，如地图的标题、单位、坐标系统等。
可以通过“图层”->“属性”来设置地图的属性。
5. 样式和符号设置地图的样式和符号设置可以使地图更加美观和易读。
可以调整地图的底图、添加标注、修改符号等。
可以通过“布局”->“工作表”。
6. 输出地图完成地图制作后，可以将地图输出为图片或者PDF文件。
可以通过“文件”->“出图”来完成地图的输出，也可以通过地图布局来调整地图输出的大小和比例。
三、ArcGIS空间分析1. 空间查询ArcGIS提供了强大的空间查询功能，可以通过属性查询和空间查询来获取感兴趣的空间信息。
可以通过“工具”->“查询”来进行查询操作，并设置查询条件。
2. 缓冲分析缓冲分析是一种常用的空间分析方法，通过设置缓冲区的半径，可以根据地理要素的距离来进行分析。
可以通过“工具”->“缓冲区”来进行缓冲分析，并设置缓冲的半径和分析的图层。
ARCGIS空间分析操作步骤详解
ARCGIS空间分析基本操作一、实验目的1. 了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析的原理和操作。
2. 掌握矢量数据与栅格数据间的相互转换、栅格重分类(Raster Reclassify)、栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、面积制表（Tabulate Area）、分区统计(Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、栅格单元统计（Cell Statistic）、邻域统计（Neighborhood）等空间分析基本操作和用途。
3. 为选择合适的空间分析工具求解复杂的实际问题打下基础。
二、实验准备预备知识：空间数据及其表达空间数据（也称地理数据）是地理信息系统的一个主要组成部分。
空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。
它是GIS所表达的现实世界经过模型抽象后的内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。
在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。
有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达; 一是矢量表达。
两种数据格式间可以进行转换。
空间分析空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据，是将空间数据转变为信息的过程。
空间分析是地理信息系统的主要特征。
空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统的主要指标。
空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。
空间分析运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段。
空间分析可以基于矢量数据或栅格数据进行，具体是情况要根据实际需要确定。
空间分析步骤根据要进行的空间分析类型的不同，空间分析的步骤会有所不同。
通常，所有的空间分析都涉及以下的基本步骤，具体在某个分析中，可以作相应的变化。
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程空间分析建模
空间分析模型可以分为以下几类：
• 1.空间分布分析模型 • 2.空间关系分析模型 • 3.空间相关分析模型 • 4.预测、评价与决策模型
12.1.2 运用建模思想解决具体问题
•空间分析建模是指运用GIS空间分析建立数 学模型的过程。
• 运用数学分析方法建立的表达式，反映地理 过程，来模拟地理现象的形成过程的模型称 为过程模型，也叫处理模型，均是指描述物 体或对象之间相互作用的处理过程的模型。
2. 图形模型的基本类型
（1）按其包含过程的数量可以分为单过程模型和多过
程模型
（2）按照模型中过程的种类可以分为单一处理工具模 型和复杂处理工具模型
单过程模型和多过程模型
单过程模型 多过程模型
输入
空间处理工具
输出
图12.2 单过程模型建立过程
输入１
空间处理工具１
输出１
输入２
空间处理工具２
图12.3 多过程模型建立过程
图12.5 复杂处理工具模型处理过程
输出３
12.2.2 模型生成器组成
1. 模型构造器界面 2. 模型构造器菜单 3. 模型构造器工具图标 4. 实例分析
1.模型构造器界面
图12.6 模型构造器的初始界面
2.模型构造器菜单
命令
Run Run entire model Validate entire model Save Delete intermediate data Print setup Print preview Print Report Model properties Diagram properties Export Import Close Auto layout Zoom Overview window ArcGIS desktop help About ModelBuilder
ArcGIS三维空间分析
Slope（坡度） Contour（等值线）
判断栅格表面的各像元中的坡度（梯度 或 z 值的最大变化率 栅格表面创建等值线，序列或带障碍等 值线
栅格分析应用——表面分析
山体阴影与视域
坡度
坡向分析
山体阴影
高程格网和生成的等值线
通视分析 添加了等值线的地形表面
栅格分析应用——剖面分析
5、TIN/Terrian数据管理分析工具（34个）
多面体闭合【新增工具】
使多面体闭合
3D 要 素 分 析
多面体是否闭合 通过属性字段转为3D要素
判断一个多面体是否闭合
依据属性实现要素转 3D 通过数值属性值将 2D 要素转换为 3D 要素。支持类型有点、 线和面
将3D线与多面体相交
3D 线与多面体 (Multipatch) 相交工具会查 找线与多面体之间的相交点，并选择性地将 这些点和/或在这些位置分割的线写入到输 出要素类
Terrain数据 管理 （11个）
添加 Terrain 金字塔等级 向 Terrain 添加要素类 构建 Terrain 追加Terrain点 替换Terrain点 删除Terrain点
向 terrain 数据集所使用的数据集合添加点 和多点，从而替换先前已被使用的数据
向现有 TIN 添加要素类，并基于输入要素 类创建 TIN 的表面要素。
天际线工具
7、功能性表面工具集（5个）
添加表面信息 向LAS 数据集中增加文件（.las， ASCII文件等）
功能性表 面工具
揑值Shape
移除LAS数据集中文件
面体积
修改LAS数据分类编码
三维线与表面相 交【新增工具】 Stack 剖面【新 增工具】
空间分析建模
通过脚本调用ArcToolbox进行空间处理,实际上是通过
GPDispatch组件类来实现. 所谓的批处理:成批处理文件或操作,是一次操作多个相同 格式数据的过程,脚本提供了一种便捷的方式用于批处理, 只要在脚本中加入循环语句即可.
实验
1.空间分析模型:是对现实世界科学体系问题抽 象的空间概念模型。包括空间分布模型、 空间 关系模型、 空间相关模型预测、评价与决策模 型等类型 。 2.空间分析建模:是指运用GIS空间分析建立数 学模型的过程，运用数学分析方法建立表达式， 模拟地理现象的形成过程的模型称为过程模型。 模型的建立过程：明确问题--分解问题--组建 模型--检验模型结果--应用分析结果
空间分析建模
Arcgis空间处理框架
支持：工具、命令、模型、脚本
在ArcGIS环境多种途径实现空间处理：
在Arctoolbox中运行具有GUI的工具 以命令行的形式运行一个分析工具 生成并运行一个模型，执行一系列的空 间处理操作. 编写并运行脚本程序调用空间处理工具 （支持Javascrip、VBScript，Python等 脚本语言）
ModelBuilder：唯一输入数据的模型
Area Within 100 meters of Streams?
ModeBuilder:多个输入数据的模型:
Parcels Wir：多个输出数据的模型
4. 脚本文件
任何可以支持COM的脚本语言都可以执行ArcGIS9的地 理处理工具，如Python，Jscript和VBScript等 脚本可以通过一个工具或多个工具实现一个简单或则复杂 的处理,也可以通过循环操作来输入数据进行批处理.
ArcToolbox，选择New toolbox命令，生
成Toolboxl；2）右键单击ArcToolbox，
ArcGIS教程：空间选址建模技术研究
空间分析的重要应用之一就是选址分析，空间选址问题在人们的生产生活、经济发展中都有着非常广泛的应用，如超市、银行、工厂、仓库、急救中心、消防站、垃圾处理中心的空间选址，选址的好坏直接影响到服务方式、效率、成本，进而影响到利润和市场竞争力。
恰当的选址会给人民的生活带来便利，降低成本，提高服务效率。
因此，选址问题研究有着重大的经济和社会意义。
1 GIS选址适宜性模型模型是对现实的描述。
真实世界的情况比较复杂，模型是简化的，可管理的现实，模型可帮助决策者理解、描述和预测现实世界中的事件。
GIS常用于为某些事物查找最佳位置，一系列规则应用到GIS数据来查找合适的位置，适宜性建模常用的有二元适宜性模型和加权适宜性模型。
1.1二元适宜性模型二元适宜性模型在选址分析中具有重要作用，是对空间建模最简单的实现，其原理是对所有选址影响因素划分为“好”和“坏”两类，适宜性选址时只有“适宜”和“不适宜”的区分，没有“次好”，分类比较简单，输出时将所有要素做叠加，使用地图代数的逻辑与、乘或加来合并这些图层，在考虑多个因素时比较简单。
图1：二元适宜性模型1.2加权适宜性模型加权适宜性模型在选址分析中应用较广，它弥补了二元适宜性模型的不足，所有要素都有相对重要性。
加权适宜性模型把所有要素的重要性划分为若干个等级，级别越高表示适宜性越好。
但适宜性等级的确定比较复杂，需要综合考虑多种因素，一般要设立专业团队来定义模型，评估合理的适宜性权重，并经过反复验证分析结果，加权适宜性模型建立的时间较长，要投入更多的时间和精力。
图2：加权适宜性模型2 滑雪场选址分析模型建立2.1 滑雪场选址条件滑雪场选址主要应考虑下列三大因素：自然条件适宜、开发成本较低、基础设施完善。
其中自然条件主要考虑坡度、雪深、日照条件三个因素;开发成本主要考虑土地所有权、地表覆盖植被类型、土壤类型三个条件;基础设施条件主要考虑交通设施和供电系统。
根据以上条件分别准备相应基础数据，所有数据均为栅格图层。
ArcGIS学校选址空间分析建模作业-程文生
河北联合大学学校选址空间分析建模姓名：程文生学号：201114430109专业：地理信息系统班级：1班指导教师：李小光2013.11.10学校选址空间分析建模一、环境设置选择菜单栏中的“地理处理”，选择环境，设置临时的工作空间为C:\Users\CWS\Desktop\建模。
设置处理范围为：与landuse相同。
设置栅格分析的象元大小为：与landuse相同。
如图1图1二、加载分析建模工具打开Arctoolbox工具箱，右键加载分析建模工具，如下图2所示。
图2三、建模步骤1、分析建模右键→新建→模型。
在新建的模型1窗口的菜单中选择，以此加载chap8\Ex1\Schoolsite.mdb中的landuse、dem、rec_sites、school数据。
如图3图32、对dem数据进行坡度计算：spatial analyst→表面分析→坡度。
拖拽至窗口中，并双击坡度工具进行数据设置。
如图4图43、从rec_sites和school数据提取直线距离数据。
方法：spatial analyst→距离分析→欧式距离，得到数据EucDist_rec_1和EucDist_scho1。
如图5图54、重分类：spatial analyst→重分类→重分类。
如图61）对landuse进行重分类。
在考察土地利用数据时，容如在有湿地、水体分布区建学校的适宜性极差，于是在重分类时删除这两个选项，实现如下：按Ctrl键，选择“water“、”wetland”、”grass”，并删除。
然后根据用地类型给各种类型赋值，得到Reclass_land1。
2）重分类坡度数据集。
学校的位置在平坦地区比较有利，比较陡的地方适宜性比较差。
采用等间距分级分为10级，在平坦的地方适宜性好，赋以较大的适宜性值；陡峭的地区赋比较小的值，得到坡度适宜性数据Reclass_Slop1。
3）重分类娱乐场直线距离数据采集。
考虑到新学校距离娱乐场所比较近时适宜性好，采用等间距分级分为10级，距离娱乐场所最近适宜性最高，赋值10；距离最远的地方赋值1。
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明暗等高线制作
在ArcGIS 中，制作明暗等高线模型的方法如下所示：
（1）建立模型：
1）在ArcMap 中打开Tools 菜单，选择Extentions,加载Spatial Analyst 模块。
2）右键单击ArcToolbox，生成一个New Toolbox，右键单击New Toolbox，在New 子菜单中选择Model，，生成一个新的model。
3）打开spatial analyst tools 的surface 功能，选中aspect 工具拖拽到模型生成器
窗
口中；
4）在模型窗口右键，选择create variable 命令，在数据类型选择框中选中Raster Dataset，如下图所示。
5）右键单击Raster Dataset 框，点击Rename 命令，在弹出的对话框中输入DEM，将原始的Raster Dataset 重命名为DEM
6）单击添加连接图标，连接DEM 和aspect 图形要素。
7）打开spatial analyst tools 的math 功能，选择logical 中的less than 和greater than 命令，在greater than 对话框中input raster or constant value 2 中输入45，同理，
在less than 对话框中input raster or constant value 2 中输入225。
8）单击添加连接图标，分别连接aspect 生成的栅格图形要素和greater than、less than 图形要素。
9）在math 功能中选择plus，将得出背光和受光面；
10）单击添加连接图标，分别连接greater than、less than 生成的栅格图形
要素和plus 图形要素。
得到下图：
11）选择conversion Tools 下的from raster 中的Raster to polygon 将以上结果
转换为矢量；
12）单击添加连接图标，连接步骤10 生成的结果和Raster to polygon 图形
要素。
13）打开spatial analyst tools 的surface 功能，选中contour 工具拖拽到模型生
成器窗口中，设置等高距为50。
14）单击添加连接图标，连接DEM 与contour 图形要素。
15）选择analysis Tools 下的overlay，选中identity 工具拖拽到模型生成器窗口中。
如下图：
16）单击添加连接图标，分别连接步骤13 生成的等高线与步骤13 生成的
矢量数据。
（2）设置参数
在parameter 内选择该模型中用到的参数raster dataset，output feature class，input raster or constant value2，input raster or constant value2(2)，在模型编辑器中分别选择
以上图形要素，如下图。
右键选择Model Parameter 命令。
最后保存模型，并右键模型图标，
选择Rename 命令，输入contour，模型如下图所示。
（3）颜色配置
运行模型后，打开生成的结果。
因为没有可自动调整线条颜色的工具可加载模型，因此处理出的等高线必须经过手动将受光部分的等高线印为白色，背光部分的等高线
为黑色才可，此处理在ArcMap 下完成。
并在ArcMap 的view 菜单下选择data prosperities，修改frame 下的background，选择Grey 40%，如下图所示。
明暗等高线，结果如下图所示。
坡向变率（SOA）
（1）建立生成SOA 的模型
1）打开ArcMap，启动ArcToolbox。
2）右键ArcToolbox，选择new toolbox，生成toolbox2。
3）右键toolbox2，在new 中选择model，，则生成model1。
4）右键图标，选择rename 命令，输入generate SOA。
5）在模型窗口右键，选择create variable 命令，在数据类型选择框中选中raster dataset。
6）打开spatial analyst tools 的surface 功能，分别选中aspect 和slope 工具拖拽到模型
生成器窗口中。
7）设置参数。
右键单击模型图标，选择properties 命令。
在parameter 内选择该模型中用到的参数DEM 和SOA of DEM，模型如下图所示
（2）建立反地形模型
以同样的方法建立反地形的模型，模型Rename 为-DEM，其中Input raster or constant 为在ArcMap 中打开DEM 找出高程的最大值，设置为max of elevation。
右
键
单击模型图标，选择properties 命令，在parameter 内选择该模型中用到的参数DEM 和
-DEM。
模型如下图所示。