ArcGIS缓冲区分析叠加分析综合案例练习

一、初始数据分析

本案例的要求为根据项目需求，进行数据搜集和空间分析，最终给该物种的潜在分布位置，最终制作一张珍稀物种待查栖息地位置分布图以及相应图表以供调查人员参考。提供的数据基础有一张热振森林公园界限图（Coverage格式，数据名称为“fanwei”）、由国家1：100万公路数据得出的研究范围内等级公路数据（shapefile格式，数据名称为“road”）、数字高程数据一份（数据名称为“dem”）以及一份研究范围栅格地图（其中包含居民点、景点、河流和植被类型数据，数据名称为“热振森林公园图”）。

打开Arcgis，新建项目，在未定义坐标系的空图层中打开四份原始数据，可得到数据的以下信息：首先四份数据虽然为同一研究范围但是在同一图层中打开后却不在同一位置，其次分别查看四份数据的属性信息，如图 1.1，可得road 数据有基于1940克拉索夫斯基椭球（GCS_Krasovsky_1940）的地理坐标系，其范围显示也符合《GIS案例介绍》中关于热振公园范围的介绍（大致为东经91度23分~91度42分，北纬30度12分~30度30分），因此判断该数据有正确的空间信息；fanwei数据没有坐标系信息且其范围数值很大，目前暂时无法判别数据的范围是否正确；热振森林公园图.jpg数据也没有坐标系参考，其范围数值很大，但大体与fanwei数据相吻合；dem数据有坐标系信息，其空间参考信息为：基于1940克拉索夫斯基椭球中央子午圈经度93°的横轴墨卡托投影（Krasovsky_1940_Transverse Mercator），其范围数值与fanwei图层一致，且在数据框中两个数据相互重叠，因此认为fanwei图层虽没有坐标系信息但其坐标数值正确。（注：将没有空间参考信息的图层添加入数据框时会提示未知空间参考，如图1.2。向不具有金字塔的 ArcGIS 应用程序添加栅格数据集时，系统将提示您构建金字塔。金字塔十分有用，因为金字塔提升了分辨率低于其全分辨率的栅格数据集的绘制速度。创建金字塔有三种重采样技术：最邻近法 - 用于标称数据或具有色彩映射表（如土地利用或伪彩色图像）的栅格数据集。双线性插值法 - 用于卫星影像或航空摄影等连续数据。三次卷积插值法 - 用于卫星影像或航空摄影等连续数据。它与双线性插值法类似；不过，它使用较大的矩阵对数据进行重采样。）

二、实验数据预处理

本次案例提供数据中的fanwei数据为Coverage格式，在当前Arcgis10.2的环境下无法对其进行投影等操作，因此需要将其转换为Shapefile格式后才能对其进行投影操作。其次，原始数据中的热振森林公园图栅格数据中有经纬度格网，但经纬度格网交点处经纬度数值与数据框右下角数值稍有差异，因此本着学习知识的态度而且尽量避免前人使用过数据对本次实验造成影响，预处理时删除栅格数据中除了栅格图以外的其他信息，之后再对数据重新进行地理配准。

2.1 将fanwei数据转为Shapefil e格式

方法一（在ArcCatalog中导出为Shapefile）：

直接在ArcCatalog中右键点击fanwei图层中的polygon要素，选择“导出—转为Shapefile”，如图2.1，弹出“要素类至要素”对话框，选择输入要素和输出位置并为输出的Shapefile文件命名，点击确定后即可完成转换，如图2.2。

图2.2 要素至要素类对话框

方法二（在ArcMap中导出为Shapefile）：

先将数据添加至数据框中，右键单击数据，选择“数据—导出数据”选项打

开“导出数据”对话框，如图2.3，选择导出所有要素，坐标系信息目前先不设置，直接选源数据（源数据无空间参考信息），点击“浏览”选择输出要素类位置时打开“保存数据”对话框，选择保存位置，输入新文件名称，并将保存类型

将fanwei数据中的Polygon要素转换为Shapefile格式后，将arc要素也转换为了Shapefile格式，实验中很可能用得到。

注：Coverage格式数据的要素类型包括基本要素类型、复合要素类型、辅助要素类型三大类，基本要素类型包括标注点Label Point、线Arc、多边形Polygon 三类，其中多边形Polygon表示面状区域，边界由Arc构成。

2.2删除“热振森林公园图”栅格数据的多余信息

将栅格数据复制到该步骤对应文件夹中，仅保留“JPG文件”和“XML文档”格式的两个文件作为后续试验原始数据，其余全部删除，此时若将栅格数据添加入数据框中，则栅格数据左上角第一个像元中心点的坐标将变为（0,0），如图2.5。

三、地理配准

一般通过以下方法获取栅格数据：扫描地图、收集航空像片和卫星影像。扫描的地图数据集通常不包含空间参考信息（嵌入于文件中或作为单独的文件）。航空摄影和卫星影像提供的位置信息通常不够充分，无法与其他现有数据完全对齐。因此，要将这些栅格数据集与其他空间数据结合使用，通常需要将这些数据对齐或配准到某个地图坐标系，这个过程称为地理配准。本实验将对“热振森林公园图”进行地理配准。本例中的栅格数据“热振森林公园图”便没有空间参考信息（不具有坐标系信息且预处理过后栅格图的坐标不正确，如图3.1，因此需要进行地理配准操作。）

3.1 方法一（创建地理参考）：

3.1.1 新建保存点位坐标文档

首先从栅格数据中可读出经纬格网中四个经纬度交点的经纬度信息，并将之写入TXT文本或者Excel文档中，如图3.2所示（单位选用“十进制度”，本例

3.1.2 显示地理参考点位并保存为Shapefile格式

点击ArcMap菜单中的“文件—添加数据—添加XY数据”选项，如图3.3，弹出“添加XY数据”对话框，设置X字段为经度L，Y字段为纬度B，如图3.4。或者可以右键单击内容列表中的图层，选择“添加数据”将Excel表添加入图层中，再右键单击Excel表格并选择“显示XY数据”，如图3.5，弹出“显示XY 数据”对话框中的设置内容与“添加XY数据”中相同，两种方法均可将准确坐标值的点位导入ArcMap数据框中，导入ArcMap数据框中的结果及其空间参考属性信息如图3.7。