实验四 空间数据查询与分析(ArcGIS)
Arcgis第四章 空间分析
质心量算：它是描述地理目标空间分布的最有用的单一量算量
☆求取目标的重心位置，用于跟踪某些地理分布的变化，如人口重心的变化、 土地利用重心的迁移等 ☆对目标坐标值进行加权平均（ARCGIS中需要使用calculate geometry工具）
XG
• 形状量算
W X W
i i i i
i
YG
W Y W
☆ 缓冲区：空间对象在一定半径或一定条件下的邻域。 ☆ 缓冲区分析：指以点、线、面实体为基础，在其周 围建立一定宽度范围内的缓冲区多边形，用以分析 实体的邻近性或对周围的影响，从而实现空间数据 在水平方向得以扩展的空间分析方法
点的缓冲区
线的缓冲区
面的缓冲区
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建立缓冲区的算法
• 缓冲区的种类 ☆点：圆形、三角形、矩形、环形。 ☆线：单侧、双侧对称、双侧不对称 ☆面：内侧、外侧 • 缓冲区的建立——中心线扩张法 主要包括：角平分线法 凸角圆弧法
定向网络（据ESRI）
连通性管理 网络属性（权重） 存在位置
非定向网络（据ESRI）
网络模式
Network Analyst扩展模块
几何网络分析工具 28
• 讨论
☆是否有所的空间网络都有分析的必
要性？
判断标准：网络中是否能够进行物质、
能量、信息的传输。
29
• 网络的基本组成
☆基本组成要素
链（Link）：网络中的管线，资源传输的通道，构成网络的骨 架。如街道、河流、水管等。 结点（Node）：链的端点或两（多）条链的交点。如道路叉 口、河流的交汇点等。 障碍（Barrier）：禁止网络中资源流动的点 。如道路网中 施工的路段、供水网络中的水阀等。 拐角点（Turn）：指网络中状态属性有阻力的结点 。如对拐 弯方向或时间有限制的路口。 中心（Center）：网络中接受或分配资源的结点。如水库、 商业中心、电站等。 站点（Stop）：在网络中资源增减的站点。如库房、汽车站 等。
实验四空间数据处理
实验四、空间数据处理一、实验目的1.掌握空间数据处理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法，原理。
领会其用途。
2.掌握地图投影变换的基本原理与方法。
3.熟悉ArcGIS中投影的应用及投影变换的方法、技术4.了解地图投影及其变换在实际中的应用。
二、实验准备预备知识：ArcToolbox 是ArcGIS Desktop中的一个软件模块。
内嵌在ArcCatalog 与ArcMap 中。
ArcToolbox 具有许多复杂的空间处理功能，包括的工具有：●数据管理●数据转换●Coverage 的处理●矢量分析●地理编码●统计分析空间间数据处理是基于已有数据派生新数据的一种方法。
是通过空间分析方法来实现的。
是基于矢量数据进行的，包括如下几种常用的操作：融合，剪切，拼接，合并（并集），相交（交集）。
地理坐标系（Geogrpahic Coordinate System）地理坐标系使用基于经纬度坐标的坐标系统描述地球上某一点所处的位置。
某一个地理坐标系是基于一个基准面来定义的。
基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面。
在ArcGIS中基于这三个椭球，建立了我国常用的三个基准面与地理坐标系：●GCS_WGS1984(基于WGS84 基准面)●GCS_BEIJING1954(基于北京1954基准面)●GCS_XIAN1980(基于西安1980基准面)投影坐标系（Projected Coordinate Systems）投影坐标系使用基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。
这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某个地理坐标系。
投影坐标系由以下参数确定●地理坐标系（由基准面确定，比如：北京54、西安80、WGS84）●投影方法（比如高斯－克吕格、Lambert投影、Mercator投影）在ArcGIS中提供了几十种常用的投影方法北京1954投影坐标系与西安1980坐标系都是应用高斯－克吕格投影，只是基准面、椭球、大地原点不同。
ArcGIS软件应用第4章 空间数据分析
从空间处理的角度看，GIS可以被视为是一套用来从现 有的数据集获取新数据集的信息转换工具。ArcGIS 空间分 析提供了多种强大的空间建模与分析功能。 创建、查询和分析基于单元的栅格数据并基于这些数据制 图； 进行整合式栅格/矢量分析；
在多个数据图层中查询信息；
将基于单元的栅格数据与传统的矢量数据源完全整合。 从现有数据中获取新信息，并进行分析 在ArcGIS中，空间处理工具大部分集中在ArcToolbox 工具箱中。
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4.2 ArcToolbox的功能与环境
4.2.1 工具集简介
14. 线性参考工具箱（Linear Referencing Tools） 线性参考工具主要包括创建路径、校准路径、叠加、融合、 转换路径事件；制作路径事件图层；沿路径定位要素等工具和工 具条。利用线性要素工具可以生成和维护线性地理要素的相关关 系，如实现线状Coverage到路径（Route）的转换；由路径事件 （Event）属性表到地理要素类的转换等。 15. 制图工具箱（Cartography Tools） 制图工具主要是掩模工具集。包括制图优化、制图综合、制 图表达管理、要素轮廓线掩模、相交图层掩模等工具。制图工具 与ArcGIS中其他大多数工具有着明显的目的性差异，它是根据制 图标准来设计的。
图1-4-1 ArcToolbox工具集
5
4.1 空间分析工具ArcToolbox简介
4.1.2 ArБайду номын сангаасToolbox 的启动
ArcToolbox 内嵌在ArcMap、 ArcCatalog等软件模块
中， 可以从这些软件中的直接启动。
1. 激活扩展工具
启动 ArcToolbox 后，其中的一些工具
利用ARCGIS进行空间统计分析报告
§12. 使用ArcGIS进行空间统计分析一、软硬件环境软件：ArcGIS 8.0版本以上，需要具有Geostatistics模块的许可；硬件：目前主流配置即可。
二、软件及数据的准备本例以ArcGIS 9.0为软件平台，对甘肃省30年平均降水进行空间插值的。
（1）打开ArcGIS 9.0，并把Geostatistics模块加载上。
首先在工具>扩展中将相应模块选中，如图1。
图1其次，在工具条上点击右键，把Geostatistical Analyst选中，如图2。
图2（2）数据准备本例需要的是各个气象站点和观测数据，所以首先需要各个气象观测站的点图层，各个站点30年观测的平均降水量、蒸发量以及该站点的海拔高程作为属性数据，附在上述点图层上。
因为是对甘肃省省域内气候进行插值，因此还必须有甘肃省的省界。
并过数据加载按钮将上述数据加载上，如图3所示。
图3（3）分析数据框架设定在Layers上右击，点击属性，选择数据框架（Data Frame）面板，然后将甘肃省边界图层作为分析时显示的数据框架（即只显示省内区域）。
如图4：图4三、探索性空间数据分析（ESDA）空间插值的模型和方法有很多，通过探索性空间数据分析，目的是寻找数据内在的规律性，再根据这些规律寻找适合的空间插值模型；或者通过数据变换（例如常见的COX－BOX变换、对数变换），使原来不适合于插值的数据可以进行插值。
对于ESDA可以说是一门学问，这里简单介绍，Geostatistical Analyst所带的几种方法，如图5。
图51、直方图点击Histogram，然后在右下选择需要分析的属性，则就显示直方图分布情况，并在右上角给出各种相关的统计指标，图6。
图6在左下方的下拉框可以选择直方的数量，变换方法，软件提供了两种：LOG和Cox-Box。
2、正则QQ图（Normal QQPlot）图73、趋势分析（Trend Analysis）同样选择合适的属性，作为Z轴，空间坐标作为XY轴，则分析该属性的三维分布趋势，图8。
arcgis空间数据处理实验报告.doc
arcgis空间数据处理实验报告.doc本文为arcgis空间数据处理实验报告，主要介绍针对一片区域的空间数据的处理过程及结果。
实验背景本次实验所使用的数据为一片区域内的点数据和面数据，需要对这些数据进行空间分析和可视化。
实验过程1.数据导入首先需要将数据导入到arcgis中，对于点数据和面数据都可以使用“增加数据”快捷方式导入。
导入后需要对图例进行编辑，调整颜色和符号以便于后续分析。
2.空间查询接下来需要对空间数据进行查询，根据实验需求进行选择。
在本次实验中需要对区域内的点数据进行查询，筛选出符合条件的点。
若查询条件不明确，可以通过在地图上绘制多边形圈定区域，然后使用“半径查询”等工具来进行精确的查询。
3.编辑数据在查询出符合条件的点后，需要对这些数据进行编辑，包括删除不必要的数据，修改数据属性等操作。
也可以在数据上添加标签和注释，以便于数据的展示和交流。
4.空间分析空间分析是arcgis的核心功能之一，可以通过这个功能来研究空间数据中的各种关系和规律。
对于本次实验的点数据，可以进行空间交叉分析和空间缓冲区分析，从而深入挖掘数据潜在的关联。
对于面数据，可以进行覆盖分析和叠置分析，以便于发现各个区域之间的差异和共性。
5.地图制作最后需要将处理后的数据可视化，制作出清晰明了的地图。
地图制作的关键在于色彩搭配和图例设计，需要选用颜色鲜艳而又充满层次感的配色方案，并清晰明了地展示数据特征。
实验结果本次实验的主要数据为一片区域内的点和面数据，经过上述步骤后，得出了以下结论：1.经过空间交叉分析和空间缓冲区分析，发现该区域内的点数据主要分布在交通枢纽周围和商业区附近，说明该区域的发展重心主要在交通和商业两个方面。
2.通过对面数据进行叠置分析，可以发现该区域内各个居住区面积的大小和人口密度的差异，从而为规划和设计提供参考。
3.制作地图后，可以清晰明了地展示区域的各个特征和差异，有助于更好地理解该区域内的空间结构和发展特点。
arcgis实习之空间统计分析报告
空间统计分析实习报告Spatial statistics tools分析模式工具集中的工具采用推论式统计，以零假设为起点，假设要素与要素相关的值均表现随机分布。
然后计算P值说明，这种分布属于随机分布的概率。
在应用中，返回Z得分和P值判断是否可以接受或拒绝零假设，同时在不同的工具中，还表示分布是聚集，或分散是标准差的倍数，在0.5-P的概率下接受随机分布的接受域Average Nearest Neighbor 最邻近分析根据每个要素预期最近要素的平均距离来计算最邻近指数，当指数大于1，要素有聚集分布的趋势，对于趋势如何，还要依据z—value和P—value 来判断，小于1时，趋向分散分布最近邻指数的表示方法为：平均观测距离与预期平均距离的比率，预期平均距离是假设随机分布中领域间的平均距离这种方法对面积指值非常敏感（期望平均距离计算中需要面积参与运算），如果未指定面积参数，则使用输入要素周围最小外接矩形的面积（不一定合坐标轴垂直）Spatial Autocorrelation (Morans I) 空间自相关分析更具要素位置的属性使用Global Moran’s I 统计量量测空间自相关性Moran’s I是计算所评估属性的均值和方差，然后将每个要素减去均值，得到与均值的偏差，将所有相邻要素的偏差相称，得到叉积。
统计量的分子便是这些叉积之和。
如果相邻要素的值均大于均值，这叉积为正，如果以要素小于均值而一要素大于均值，则为负如果数据集中的值倾向于在空间上集聚（高值聚集在高值附近，低值聚集在低值附近）则指数为正，如果高值排斥高值，倾向于低值，则指数为负之后，将计算期望指数值，将之与其比较，在给定的数据集中的要素个数和全部熟知的方差下，将计算Z得分和P值，用来指示次差异是否具有统计学上的显著性Multi-Distance Spatial Cluster Analysis K函数分析确定要素（后与之有关连的值）是否显示某一距离范围内统计意义显著的聚类或离散基于Ripley's K 函数的多距离空间聚类分析工具是另外一种分析事件点数据的空间模式的方法。
arcgis空间分析实验报告
arcgis空间分析实验报告引言空间分析是地理信息系统（GIS）的核心功能之一，通过利用地理数据进行分析，可以帮助我们更好地理解和解释地理现象。
ArcGIS是一种领先的地理信息系统软件，提供了丰富的工具和功能，用于空间分析。
本实验报告旨在探讨ArcGIS在空间分析方面的应用，以及分析结果的准确性和可靠性。
实验目的本实验的目的是使用ArcGIS进行空间分析，深入研究和分析给定的地理现象，并根据分析结果，提出相应的结论和建议。
通过实际操作，我们将掌握ArcGIS的基本功能和操作方法，并了解如何使用它来解决实际问题。
实验步骤1. 数据准备在进行空间分析之前，我们需要准备相关的地理数据。
这些数据可以是地图、遥感影像、点线面数据等。
根据实验要求，我们选择了XXXX地区的人口分布数据、土地利用数据以及交通网络数据作为研究对象。
2. 数据导入与处理将准备好的地理数据导入ArcGIS中，通过数据清理和预处理，确保数据的完整性和准确性。
3. 空间数据的可视化利用ArcGIS中的地图绘制工具，将导入的地理数据以地图的形式展示出来。
可以通过设置不同符号和颜色，根据数据的不同属性进行标注和区分，以便更好地理解和分析。
4. 空间分析4.1 点图层的空间分布分析通过分析人口分布数据，使用ArcGIS中的核密度分析工具，得出不同地区的人口密度分布图。
据此，我们可以了解人口聚集和分布的情况，并进一步推断不同地区的发展潜力和规划需求。
4.2 面图层的属性统计分析根据土地利用数据，我们可以对不同区域的土地利用类型进行统计和分析。
利用ArcGIS中的属性表查询工具，我们可以得到各个区域的土地利用比例以及特定土地类型的面积和占比。
这些统计结果对于土地规划和管理具有重要意义。
4.3 线图层的网络分析利用交通网络数据，我们可以进行路径分析和服务区分析。
通过ArcGIS中的网络分析工具，可以计算出两个位置之间最短路径的长度和所需时间，并将结果表示在地图上。
Arcgis实验四
实验四 ArcGIS空间分析（一）一、实验目的掌握基本的矢量数据空间分析方法，为选择合适的空间分析工具解决复杂的实际问题打下基础。
二、实验内容1、了解ArcMap空间信息查询的基本操作；2、掌握ArcMap矢量及栅格要素提取的几种常用方法。
三、实验相关知识及操作（一）空间信息查询1、空间信息提示空间信息提示设置主要涉及两个方面：一是开启信息提示功能（只有当该项功能被设置为工作状态，才能实现图形信息的提示操作）；二是信息提示字段的选择（图形所对应的属性表中的任何字段都可以作为信息的提示对象）。
（1）在ArcCatalog中右击需要设置信息提示的要素（如Building），在弹出的快捷菜单中选择Properties命令（图4-1）。
在弹出的要素属性对话窗口中，选择“Indexes”选项卡，选择ID号作为索引字段，点击“Add”并确定（图4-2），完成索引字段的设置。
（2）添加Building到ArcMap，在数据目录列表中右击Building要素，在弹出的快捷菜单中点击“Properties…”，在弹出的属性设置对话框中选择“Display”选项卡，选中“Show Map Tip using the display expression”复选框。
同时，在“Display Expression”选项卡，单击Field下拉列表框，选择需要进行信息提示的字段（如本次实验选择Building要素的ZDBH字段），单击确定按钮即可（图4-3）。
图4-1 要素属性设置图4-2 添加索引字段图4-3 Building属性信息提示设置（3）移动鼠标，将其悬停在某一房屋图斑上，此时系统会自动提示鼠标所在位置的房屋宗地编号（ZDBH）信息（图4-4）。
图4-4 信息提示效果图2、空间信息实时查询（1）在ArcMap中点击“Identify Features”按钮，移动鼠标选中需要查询的Builiding图斑，此时会显示选中图斑的所有属性。
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软件与应用 第4章 GIS空间数据选择与查询
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图4.13 统计结果
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在ArcMap主菜单单击 【选择】，在下拉菜单 中单击【选择选项】， 弹出【选择选项】对话 框，如图4.14所示。
图4.14 选择选项对话框
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（ 1 ）设置交互式选择方式。在这里有三种方式可供选择， 包括：【按矩形选择】、【按图形选择】以及【编辑工 具】。
（ 2 ）设置容差。指定当选择要素时要作为选择容差使用
清除所选要素
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通过要素的属性值来选择要素，当要素较多时，需要选择特 定的要素时，通过属性选择，建立SQL语句，可以方便快速 地选择到要素。操作步骤如下。 在菜单栏中单击【选择】→【按属性选择】，如图4.1所示。
图4.1 按属性选择位置
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弹出【按属性选择】对话框。在【图层】下拉框选 择“二级河流”；在【方法】下拉框选择“创建新 选择内容”；在【方法】下拉框下面的列表框中双 击“NAME”，单击【=】按钮；单击【获取唯一值】 按钮，将显示出该字段的所有值；单击“‘赣江’”， 则会在【SELECT * FROM 二级河流 WHERE】的文 本框中显示建立的SQL语句“"NAME" = '赣江'”， 如图4.2所示。
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图4.4 按位置选择位置
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在弹出的【按位置选择】对话框中【选择方法】 下拉框选择“从以下图层中选择要素”，从 【目标图层】列表框中选择“江西省市级行政 区域”，在【源图层】下拉框选择“二级河 流”，单击选中【使用所选要素】，在【目标 图层的空间选择方法】下拉框选择“与源图层 要素相交”，取消【应用搜索距离】复选框的 选择，如图4.4所示。
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图4.2 按属性选择对话框
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ArcGIS Engine开发第七章 数据查询与简单空间分析
3）SpatialFilter对象
代码示例：
Dim pFeatlyr As IFeatureLayer Dim pFeatLyrClass As IFeatureClass '获取索引号为2的图层 Set pFeatlyr = yer(2) Set pFeatLyrClass = pFeatlyr.FeatureClass Dim pPoint As IPoint Set pPoint = New esriGeometry.Point '设置点的坐标为成都的经纬度 pPoint.PutCoords 104.06, 30.67 Dim pFilter As ISpatialFilter Set pFilter = New SpatialFilter
tionTypeHybrid, esriSelectionOptionNormal, Nothing)
7.1.4 SelectionSet要素选择集对象
SelectionSet对象主要支持的是ISelectionSet接口，它用于 管理和查询一个选择集
ISelectionSet接口的Search方法通常用于在选择集内进行 再选择，已返回的是一个查询型Cursor对象，当然它也需 要一个过滤器对象才行
3）SpatialFilter对象
SpatialFilter过滤器主要用于空间范围查询条件的设置，它主 要实现ISpatialFilter(继承IQueryFilter接口)接口从而实现空间 查询功能。
SpatialFilter对象包含了空间属性和普通属性两种过滤，因此 使用它可以执行两种类型的查询，这个特点非常有用。
ArcGIS Engine开发中对矢量图层的查询一般都要用到IFe atureCursor接口
arcgis空间数据查询操作
arcgis空间数据查询操作ArcGIS 是一款功能强大的地理信息系统（GIS）软件，它提供了丰富的功能和工具，用于处理和分析空间数据。
在 ArcGIS 中，空间数据查询操作是一项非常重要的功能，它可以帮助用户快速准确地从大量的地理数据中提取所需的信息。
本文将深入探讨 ArcGIS 中的空间数据查询操作，包括其基本原理、常用方法和实际应用。
【引言】1. 简要介绍 ArcGIS 的背景和应用领域。
2. 引出空间数据查询操作的重要性和应用场景。
【主体部分】1. 空间数据查询的基本原理1.1 空间数据查询是什么？1.2 空间数据查询的基本原理是什么？1.3 空间数据查询的分类：属性查询和空间查询2. 属性查询2.1 什么是属性查询？2.2 属性查询的常用方法和操作步骤2.3 使用属性查询实现数据筛选和过滤的案例分析3. 空间查询3.1 什么是空间查询？3.2 空间查询的常用方法和操作步骤3.3 使用空间查询实现地理空间分析的案例分析4. 属性查询和空间查询的联合应用4.1 如何将属性查询和空间查询结合起来实现更复杂的查询操作？4.2 使用属性查询和空间查询联合应用的案例分析【总结与展望】1. 对空间数据查询操作的内容进行回顾和总结2. 分享个人对空间数据查询操作的观点和理解3. 展望 ArcGIS 空间数据查询在未来的发展趋势和应用前景【结尾】1. 总结全文，强调空间数据查询操作的重要性和作用2. 鼓励读者在实际应用中尝试和探索ArcGIS 中的空间数据查询操作。
【观点与理解】在我看来，ArcGIS 中的空间数据查询操作是一项极其有价值的工具。
通过合理利用属性查询和空间查询，用户可以从庞大的地理数据中迅速找到所需的信息，进行深入的地理空间分析。
对于不同领域的专业人士来说，空间数据查询操作也为他们提供了一种更加高效和精准地进行地理数据分析的方法，这对于科研、规划、决策等工作具有重要意义。
然而，虽然 ArcGIS 提供了强大的功能和工具，但在实际应用中，仍然需要用户具备一定的空间数据分析和地理信息处理的专业知识。
gis 空间分析使用arcgis
双线河
_ ^
道路 CLASS
_ ^
区县政府 市 政府
区县界面
< all oth er v alue s>
NAM E
<a ll othe r va lues > GL 03 GL 04 GL 05 GL 06 地铁线 区县界线 卢湾区 浦东新区 虹口区 闸北区 静安区 黄浦区
至此，上海市行政区划图完成，并保存至 SH_result.mxd。
（3）绘制格网 采用索引参考格网，使用默认设置。 （4）添加图幅整饰要素 A.添加图例，包括所有字段； B.添加指北针，选择ESRI North 3样式； C.添加比例尺，选择Alternating Scale Bar 1 样式。
四、实验步骤
（一）数据符号化 1、点击Add Data， 添加各数据
选中该复选框
选择NAME字段
单击该按钮， 打开其对话框
选择Country 2式样，单击OK返回。
区县标注结果图
2、手动标注双线河
（1）单击主菜单下的View下的Toolbars，选中Draw， 窗口出现Draw工具条。
（2）单击该注记工具中的曲线设置按钮，沿 黄浦江画一条弧线，双击结束操作。
（2）制作动态变化图。 制作动态变化图。
在栅格计算器中进行两个图层的代 数运算。 数运算。
动态变化图制作成功， 动态变化图制作成功，并按以上方法进 行图例修改、比例尺和指北针的插入等。 行图例修改、比例尺和指北针的插入等。
作业
1、利用练习数据制作AOM的克里格插 值图； 2、采用反距离加权、全局多项式、 径向基函数等插值方式制作AOM分布图， 并与克里格插值图进行比较； 3、采用克里格方法制作土壤有机质 含量变化图。
ArcGIS空间分析
实习二、空间分析一、目的了解ArcGIS的空间分析功能，初步具有借助ArcGIS软件进行空间分析的能力。
二、内容1、查询（select by attributes, select by location）2、缓冲分析3、图层叠加三、操作步骤1、查询（1）简单查询A．单要素、记录查询双击ex01，打开练习1数据。
在目录表中用鼠标右键点击数据框架data frame2，选择Activate，该专题被激活，该数据框架有二个图层：线状图层“道路”，面状图层“乡镇（人口密度）”。
用鼠标在目录表中单击图层名“道路”，该图层名称呈黑白反相显示，表示该图层处于被选择状态（Selected Layer，也称激活），在基本工具条中选择属性查询按钮（Identify），到某条A 类道路（深色）上点击一下鼠标，即出现该段道路的属性记录，激活（点击）图层“乡镇（人口密度）”，再用属性查询按钮点击任一多边形，即出现该乡镇的属性记录。
B．点击记录查询选择图层“乡镇（人口密度）”，用鼠标右键在弹出的快捷菜单中选OpenAttribute Table（打开属性表），被选择图层的属性表“Attribute of 乡镇（人口密度）”被打开，如果属性表（Table）窗口充满屏幕，可用Windows 的工具，使其缩小。
在属性表窗口点击记录左边的小方块，被选中的记录颜色改变，该记录进入选择集，同时观察地图窗口，记录所对应的多边形也改变了颜色，如果被选择的多边形在地图窗口之外，可以选择菜单View / Zoom data /Zoom to Selected Features，被选中的要素就会充满地图显示窗口。
记录和要素同步选择、同步改变颜色，表示两者有逻辑上的对应关系。
C．选择要素、查询记录可以在表中选择记录，查询地图的要素（多边形），也可以在地图上选择要素，查询对应的记录。
在地图窗口的基本工具条中选用要素选择按钮（Select Feature），在地图窗口中单击某要素，图层中的要素和属性表中的记录也会同时改变颜色。
ArcGIS空间数据分析实验报告
空间数据分析实验报告1.实验内容根据所给shp文件中给出的北卡罗来纳州县婴儿出生和死亡率、吸烟人数（单位：千人）等数据，结合ArcGIS软件空间分析工具，计算其空间自相关性、空间聚集性，并进行分析。
2.实验要求1) 能够正确理解和使用ArcGIS中的空间分析系列工具。
2) 理解全局莫兰指数、G统计量、局部莫兰指数、局部G统计量所表达的含义，并对结果报告作出分析。
3.实验结果及分析3.1全局空间自相关分析全局空间自相关是对属性值在整个区域的空间特征的描述。
表示全局空间自相关的指标和方法很多，主要有全局Moran’s I、全局Geary’s C和全局Getis-Ord G都是通过比较邻近空间位置观察值的相似程度来测量全局空间自相关的。
3.1.1全局莫兰指数一般说来，莫兰指数分为全局莫兰指数和安瑟伦局部莫兰指数，此处选择全局莫兰指数进行分析。
全局莫兰指数计算结果给出关于所有数据的相关性的数值，用以衡量数据的空间自相关性，一般取值[-1,1]。
全局莫兰指数数值若在0-1间，则为空间正相关，值越大，空间相关性越明显；若在-1-0之间，则为空间负相关，值越小，空间差异越大；若为0，则空间分布为随机性。
z得分表示标准差的倍数。
p值代表的是概率。
它是反映某一事件发生的可能性大小。
在空间相关性的分析中，p 值表示所观测到的空间模式是由某一随机过程创建而成的概率。
若该值小于一定的数值即代表该数据为随机生成结果是小概率事件，即拒绝零假设，认为该数据具有聚集特征。
吸烟人数以及死亡率全局莫兰指数报表表3.1 吸烟人数全局莫兰指数表表3.2 婴儿死亡率全局莫兰指数表①Moran I指数：北卡罗来纳州县吸烟人数的莫兰指数为0.72，婴儿死亡率的莫兰指数为0.61，二者均大于0，说明此地的吸烟人数和婴儿死亡率空间自相关性均为呈现空间正相关，且相关性较为强烈。
吸烟与当地的文化环境，以及政府政策的指定有关，因此会在空间分布上有很高的相关性。
ArcGIS空间分析实验报告.
实验五空间分析实验内容：了解矢量数据空间分析的原理，掌握空间数据查询的基本操作和用途，掌握空间矢量数据的缓冲区分析、叠加分析等空间分析基本操作和用途。
已知条件：已知可供选择的备选厂址（FactorySite图层中的点所示）问题要求：城市道路距离要求：要求候选厂址离城市公路（Road图层）的距离小于200米居民地距离要求：要求候选厂址离居民地（Resident图层）的距离大于500米；备选厂址高程要求：要求候选厂址的高程小于250米；备选厂址坡度要求：要求候选厂址的坡度小于2.5度；输出结果：符合条件的厂址。
实验数据：实验数据包括：part1：备选厂址FactorySite，居民地Resident，城市道路Road；part2：街道图层AIOStreets，城市地籍图层AIOZonecov；part3：城市市区交通网络network，商业中心分布Marketplace，名牌高中分布school，名胜古迹分布famous place。
实现方法：1.空间数据查询（1）打开ArcMap，加载part1中的三个图层，为FactorySite图层设置标注，效果如图1所示。
图1（2）选择“高程小于250米，且坡度小于 2.5度”的备选厂址，菜单““Selection”->“Select By Attributes”，图层选择FactorySite，方法选择“创建新选择内容”，查询的条件为“Height<250 AND Slope<2.5”，点击确定应用，可以筛选出来10个备选厂址，如图3所示。
图2图3（3）在以上操作的基础上，继续选择“离城市公路（Road图层）的距离小于200米”的候选厂址，执行菜单“Selection”->“Select By Location”，设置参数如图4所示，筛选出来6个备选厂址，查询结果如图5所示。
图4图5（4）最后一个条件是“离居民地（Resident图层）的距离大于500米”，由于位置查询中没有提供大于的操作，可从当前选择集中去掉“离居民地距离小于500米”的候选厂址，参数设置如图6所示，筛选出来3个备选厂址，查询结果如图7所示。
ArcGIS空间分析实验
矢量数据：城市市区交通网络图network.shp， 商业中心分布图Marketplace.shp， 名牌高中分布图school.shp， 名胜古迹分布图famous place.shp
缓冲区分析和叠置分析的应用
四、实验要求：
1、所寻求的区域要满足一下条件：
离主要交通要道200m之外，以减少噪音污染（ST为道路数据中类
。
§ Geodatabase数据库创建
Geodatabase建立的一般过程：
1、Geodatabase设计：
需考虑包含的地理要素类、要素数据集、非空间对象表、集合网络类、关系 类以及空间参考系统等。
2、Geodatabase建立：
可以从头开始建立一个新的Geodatabase；也可移植已经存在的数据到 Geodatabase。
1、ArcCatalog基本操作：
文件夹链接、文件类型显示和增删、文件特性项的显示、栅格数据的显 示。
2、目录内容浏览：
三个选项卡：Contents,Preview,Metadata。
3、数据搜索：
可分别按内容项地理范围、时间、关键词进行搜索。
4、地图与图层操作：
创建文件、保存独立的图层文件等。
5、地理数据输出：
实验一：基于矢量和栅格数据的叠置分析
一、实验目的：
1、加深多图层叠置分析基本原理及方法的认识。 2、掌握ArcGIS多图层叠置分析的技术方法。 3、结合实际、掌握利用多图层叠置分析方法解决地学空间分析问题的能 力。
二、实验内容：
运用ArcGIS进行矢量数据和栅格数据的叠置分析，分析叠置结果。
三、实验数据：
➢ DEM的应用（地形指标的提取）： 1）表面积和体积； 2）坡度和坡向； 3）地表粗糙度； 地形指标还包括一些其他的因子，如提取等高线、地表阴 影图的生成等。
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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内容与技术。
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。
实验数据Data4数据或学生自己准备于该实验相关的数据三、实验内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，具体试验内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）用户绘制范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内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）扣除前被擦除图层（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）扣除后Identity（一致性）Intersect（叠加求交）蓝色为分区范围，绿色块为分区与建筑物的交集，褐色为没有在分区范围内的建筑物。
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）的影响范围或指定距离的区域。
比喻河流涨水时的影响河岸两边的范围程度。
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<Spatial Analyst Tools>－<proximity>-<Buffer，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：这里需要说明一下的是距离有两个选项，线性单位和值域，当选择线性单位时，可以制定固定的距离和单位。
当选择值域时，按照字段设置缓冲区的距离，也就是说从该要素的数字字段中指定一个字段作为距离字段。
点击OK，生成点的缓冲区：2）线图层的缓冲区分析同样按上述步骤操作，输入线要素。
并进行输出要素类以及距离或字段的设置。
也可以选择要素层的感兴趣的目标进行缓冲区分析。
这里不作详述。
3）面图层的缓冲区分析加载面要素River.shp,类似于上述操作步骤。
点击OK，得结果缓冲区前的显示缓冲后的显示：也可以使用多环缓冲区工具建立缓冲区环。
双击，打开对话框，再进行距离的设置，分别输入1/2/4三个距离，使用添加按钮（+）分别将去加入列表，单位为公里，如图：网络分析网络分析：网络分析是GIS空间分析的重要组成部分，是对地理网络，城市基础设施网络（如各种网线、电缆线、电力线、排水管道等）进行地理化和模型化，基于它们本身在空间上的拓扑关系、内在关系、跨度等属性和性质进行空间分析，通过满足必要的条件得到合理的结果。
主要有两类网络：一类为道路（交通）网络。
另一类为实体网络（比如河流、电力网络），它的主要内容包括：●最佳路径分析，如：找出从A地出发通达B地的最佳路径。
●服务区域分析，如：引导最近的救护车到事故地点。
a、加载空间分析Network Analysis模块：在“Tools”菜单中选择“Extension”命令，添加Network Analysis模块Network Analysis工具条：b、在ARCGIS中，网络分析扩展主要由三部分构成:建立网络数据集的向导（在ARCCATALOG中）、NETWOEK ANALYST WINDOW(网络分析窗口，在ARCMAP中)、NTTWORK ANALYST TOOLBAR(网络分析工具条，在ARCMAP中)1）网络数据集的建立在ARCMAP中，打开ARCCATALOG,导航到E:\GIS相关\gis_ex09\ex16，可以看到一系列数据项，在road图层上右击，出现新数据集对话框，并按需要进行相关设置，点击下一步建立好的网络数据集（灰色部分）：2）最短路径分析：●在arcmap中打开地图文档\ex16.mxd,可以看到3个数据框架，激活Dataframe1,该数据框架有两个图层：●加载刚建立好的road_ND.ND。
出现一个对话框，选择“否”，加载的网络数据集的几何形状和道路层一样。
再Network Analsyt\new rout。
出现三个目录，在网络分析菜单上点击图标，光标变成一个小旗子，在地图的最南端的站点上输入一个站点，在最北端的站点上位置输入另一个站点，并点击（solve）,可以看到两点的最短路径：（两点的最佳路径）多站点的路径选择删除Pick1/pick2,再右击stops(0),选择Load Lacatinos,出现对话框，选择图层“停靠站”点击OK后可以看到6个点要素被加载，与停靠站点的位置完全是重合的。
在，点击属性，出现路径图层对话框，选择标签Analysis setting:点击“确定”后，再点击图标，出现6个站点顺序优化的路径:鼠标右键点击STOPS(6),选择Open attribute table ,可以查看网络站点的相关信息。
3）确定最近设施例：在交通肇事现场寻找最近的医院，本练习是在4个设施（Facility）“医院”和15个事件（Incident）,也就是事故发生现场之间选择最佳路径。
●加载两个.shp文件，del_loc.shp和 hospital.shp。
鼠标右键选择Data frame3/properties../general,选择地图显示单位为“米”。
●再加载s_fran_ND后出现对话框，选择“否”，点击OK，完成网络数据集的加载（前面已经说明网络数据集的建立的方法）。
●在网络分析菜单上选择/NEW CLAOSE FACILITY 可以看到目录中出现“最近设施”的图层网络分析窗口出现4个目录，鼠标右键点击设“设施”/Load Loacations..,出现Load Loacations对话框，选择hospital,点击OK.可以看到4个要素被加载。
同样方法加载15个“事件”在网络分析窗口上点击“最近设施”的图层，出现对话框，并进行如下设置：点击“确定”后，再点击，则出现如下目标图：（为15个事件分别查找各自最近的设施）4）产生服务区域其过程跟上述相似，用如下菜单完成。
（医院的服务范围）四、实习要求根据实习内容，完成自主实验，要求：1、自己设计一个空间缓冲分析的问题例，利用空间分析方法解决问题（要求基于矢量和栅格两种数据格式完成缓冲后的叠加分析；2、自己设计三个网络分析的问题（最佳路径、最近设施、最优服务区），利用空间分析方法解决问题；3、完成上述实验，提交实验报告和实验成果数据。