实验四空间数据查询与分析(ArcGIS)
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实验四空间数据查询与分析
一、实习目的
1.掌握空间数据查询与分析的原理与方法。
2.掌握空间数据查询与分析的容与技术。
3.结合实际,掌握利用叠加、缓冲和网络分析方法解决地学空间分析问题的
能力。
二、实验准备
预备知识
空间数据的查询与分析是GIS的基本操作功能,数据探查包含属性数据查询,空间数据查询,地理可视化。空间数据分析包括矢量数据分析,如缓冲、叠加、地图操作等;栅格数据分析,如局域、领域等分析;地形制图和分析;空间插值;基于区域的分析;网络分析等。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。
实验数据
Data4数据或学生自己准备于该实验相关的数据
三、实验容及步骤
本实验方法是学生自主实验,实习手册只简绍涉及到空间查询与分析部分软件的操作,具体试验容采取学生自问自答的方式进行,即学生根据所学知识,自己设计有关空间查询与分析的实际问题,并通过实验来回答问题。要求至少列举一个空间缓冲分析的案例,一个网络分析的案例,然后
通过实验来分析解决。
1、空间查询
1)利用图形查询属性
●直接点击图形查询属性(Identify)
选取Identify 工具。用这个工具点取要素(点、线、面状)时,弹出Identify Result (查询结果)对话框,显示该要素的属性值。如下图:
2)框选图形查询属性(Select feature)
●然后点击工具栏上的Select feature图标点取想要选择的要素,被选择的要
素颜色改变,在快捷菜单上选择Open Attribute Table ,可以看到属性表被选择的要素的属性记录也改变了颜色。如下图:
●可以按住shift键,对地图上的多个目标要素进行选择,
●可以对工具栏的的下拉菜单或在图形区右击显示的菜单上选
3)用户绘制围选择图形查询属性(Draw Polygon)
在地图下方的Drawing工具条上可以选择多个应用需要的图形,
具体操作:
●在Draw工具条上选择一正方形,在图形上双击左键完成图形的输入,再在基本工具上
点击,再用鼠标点击刚输入的图形,在菜单上选用Slection/Slect By Graphics,后可以看到凡被图形包含或相交的地理要素被选中,颜色发生改变。
Select All(表中的选择全部)
4)用Find或条件查找
●Find(用字符串查找记录)在基本工具条中单击图标,在弹开的Find 对话框的Find
框中输入特定字符串“宿舍群”(注意不含引号),对话框的下部会出现查到的记录。
●条件查询用鼠标右击图层名“宿舍群”,在快捷菜单上选择
,打开属性表,在属性表的右下侧,点击Optinos/Select By Attributes…,出现如下对话框
●Sort Ascending(表中的升序排列)///Sort Decending(表中的降序排列)
在属性表上的任意字段上鼠标右击,在弹出的菜单上有:
5)分类汇总
●在字段上点击鼠标右键,在弹去的的菜单上选择Summarize..,出现数据汇总对话
2、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。
这里主要要以叠加分析、缓冲区分析和网络分析为实验容
叠加分析
叠加分析是确定不同图层间一种空间位置关系的分析,通过空间叠加关系进行叠加分析。叠加分析分为矢量叠加分析和栅格叠加分析,对于每一种叠加分析又有一下具体的分析功能:Erase(擦除或者扣除)、Identity(一致性)、Intersect(叠加求交)、Spatial Join(空间连接)、Symmetrical Differer(对称差异或叠加求交的补集)、Union(叠加求并)、Update(叠加更新)。
1)矢量叠加分析
矢量数据:实验四\data4\华师(分区和建筑物)
注意事项:一定要注意图层的添加顺序。
Erase(擦除或者扣除)
被擦除图层(其部分
图层被扣除)
用于擦出的图层(依照该图层的
范围在上面图层上扣除)
扣除前
扣除后Identity(一致性)
Intersect(叠加求交)
蓝色为分区围,绿色块为分区与建筑物的交集,褐色为没有在分区围的建筑物。Spatial Join(空间连接)
Symmetrical Differer(对称差异或叠加求交的补集)
Union(叠加求并)
Update(叠加更新)
2)栅格叠加分析矢量转栅格:
建筑物
分区
加
⏹减
⏹缓冲区分析
缓冲区分析是邻近分析(Proximity Analysis)的一种.它主要用于确定某个要素(点、线、面)的影响围或指定距离的区域。比喻河流涨水时的影响河岸两边的围程度。
在ArcGIS中,缓冲区分析可以应用缓冲区(Buffer)工具集和缓冲区向导(Buffer Wizard)进行,这里选用前一种使用方法。
1)点区域缓冲分析方法
●在ArcMap中新建地图文档,加载图层:Hotels,point
●打开Arctoolbox,执行命令 ,如下图所示: 缓冲区分析工具: 双击Buffer工具,打开缓冲区对话框,如下图: