ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程 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。
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地理信息系统空间分析实验教程实习教材].汤国安.扫描版
![[ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程实习教材].汤国安.扫描版](https://img.taocdn.com/s3/m/5c5068e95ef7ba0d4a733bcc.png)
实例与练习练习1：某地区地块的拓扑关系建立1． 背景：拓扑关系对于数据处理和空间分析具有重要意义，拓扑经常应用于地块查询、土地利用类型更新等。
2． 目的：通过本例，让读者掌握创建一个要素数据集的拓扑关系的整个流程，并对创建拓扑后的一些工作，如拓扑错误检测、拓扑错误修改、拓扑编辑等基本操作有一个较全面的了解。
3． 要求：在Topology 数据集中导入上述两个Shapefile ，建立该要素数据集的拓扑关系，使拓扑生效后检测拓扑错误，修改拓扑错误，最后进行拓扑编辑。
4． 数据：Blocks.shp 、Parcels.shp ，存放在…/ChP3/Ex1中,请将其拷贝到E ：/ChP3/Ex1。
结果数据存放于…/ChP3/Ex1/Result 中。
5． 操作步骤：（1）创建地理数据库1） 在ArcCatalog 树中，右键单击Result 文件夹，单击New ，单击Personal Geodatabase ，输入所建的地理数据库名称：NewGeodatabase 。
如图1所示。
在新建的地理数据库中创建要素数据集，如图2所示。
打开New Feature Dataset 对话框，如图3所示。
将数据集命名为：Topology 。
图1创建地理数据库 图2创建要素数据集2）3）单击Edit按钮，打开Spatial Reference属性对话框，如图4所示。
图3 New Feature Dataset对话框图4 Spatial Reference属性对话框4）单击Import按钮，选择要与之具有相同坐标系统的数据集：Blocks.shp或Parcels.shp，如图5所示。
5）单击Add按钮，返回Spatial Reference属性对话框。
这时要素数据集定义了坐标系统。
单击确定按钮。
（2）向数据集中导入数据1）在ArcCatalog树中，右键单击Result文件夹中的Topology数据集，单击Import，单击Feature Class(multiple)，如图6所示。
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程 三维分析 ppt课件
二、表面分析
1. 计算表面积与体积
（１）表面积的概念
与平面面积不同，表面 积是沿表面的斜坡计算的，考 虑到了表面高度的变化情况。 除非表面是平坦的，通常表面 积总是大于其二维底面积。
图9.20 表面积计算各参数示意图
ห้องสมุดไป่ตู้26
二、表面分析
（２）体积的概念
体积指表面与某指定高 度的平面（参考平面）之间的 空间大小，按照参考平面的上 下关系分为两部分，分别是平 面之上的体积或平面之下的体 积。
18
一、表面创建
（2） TIN表面的创建
通常TIN是从多种矢量数据源中创建的。可以用点、线与多 边形要素作为创建TIN的数据源。 1）点集：它是TIN的基本输入要素，决定了TIN表面的基本形 状。
图9.15 点集图
19
一、表面创建
2）隔断线
它可以是具有高度的线，也可以是没有高度的线。 在TIN中构成一条或多条三角形的边序列。隔断线即可 用来表示自然要素，如山脊线、溪流，也可以用来创建 要素如道路。
图9.43 表面长度示意图
41
二、表面分析
ArcGIS中表面长度的计算：
图9.44 表面长度计算对话框
42
三、ArcScene三维可视化
1. 要素的立体显示
在三维场景中显示要素的先决条件是要素必须 被以某种方式赋予高程值或其本身具有高程信息。
两种方式：
➢具有三维几何的要素，使用其自身高程属性进行三维可 视化；
第九章 三维分析
1
主要内容
• 表面创建 • 表面分析 • ArcScene三维可视化 • 数据转换
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
ARCGIS空间分析操作步骤
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地理信息系统空间分析实验教程第1章导论
– ArcSDE是管理地理信息的高级空间数据服务器 – ArcIMS 是可伸缩的，通过开放Internet协议进行GIS地图，数
据和元数据发布的地图服务器 – ArcGIS Server是应用服务器，用于构建集中式的企业GIS应用，
• 参考书目
– ARCGIS 8 Desktop 地理信息系统应用指南，清华大学出 版社，2002
– ARC/INFO应用与开发技术(修订版)，武汉大学出版社， 2002
– ARCGIS 8 开发与实践，科学出版社，2004 – ARCGIS地理信息系统技术系列丛书
• 三维分析实用指南 • 空间分析使用指南 • 地统计分析实用指南
三、ArcGIS9概述
• 体系结构 • 数据模型 • ArcGIS9新功能 • ESRI简介
ArcGIS简介
• ArcGIS是一个全面的、可伸缩的GIS平台， 为用户构建一个完善的GIS系统提供完整的解 决方案，ArcGIS9由ESRI在2004年推出 ， 由数据服务器ArcSDE及4个基础框架组成
– 桌面GIS（ Desktop GIS ） – 服务器GIS (Server GIS) – 嵌入式GIS（ Embedded GIS ） – 移动GIS (Mobile GIS)
ArcGIS组成
• 桌面GIS：ArcView，ArcEditor和ArcInfo，分享通用结 构、代码基础和扩展模块和统一的开发环境，功能由简单 到复杂
ArcGlobe
图1.9 ArcGlobe示例图
ESRI简介
• Environmental system research institute • 美国环境系统研究公司，成立于1969年，是世
利用GIS软件进行地理空间分析的教程
利用GIS软件进行地理空间分析的教程GIS（地理信息系统）软件是一款强大的工具，可用于进行地理空间分析。
地理空间分析是利用地理信息和位置数据进行研究、可视化和预测的过程。
在本教程中，我们将介绍一些常见的地理空间分析技术和如何使用GIS软件进行这些分析。
第一章：GIS软件简介首先我们将介绍GIS软件的基本概念和功能。
GIS软件可以处理、存储、分析和可视化地理数据，它可以帮助人们更好地理解地理现象和问题。
常见的GIS软件包括ArcGIS、QGIS和Google Earth等。
第二章：地图投影和坐标系统在进行地理空间分析之前，我们需要了解地图投影和地理坐标系统。
地图投影是将地球的曲面投影到平面上的过程，而地理坐标系统则是在地图上标识位置的方式。
不同的地图投影和坐标系统对地理空间分析有重要的影响。
第三章：地图数据采集与处理地理空间分析的第一步是采集和处理地图数据。
通过使用GPS设备、航空遥感和卫星图像等工具，可以收集到各种类型的地理数据，包括地形、建筑物、道路和土地利用等。
然后，可以使用GIS软件对这些数据进行处理和清洗，以便进行进一步的分析。
第四章：空间查询和数据查询地理空间分析的核心是空间查询和数据查询。
空间查询是通过在地图上绘制特定范围的区域来找到符合特定条件的要素，例如，在一个城市中找到所有的公园。
数据查询是通过指定特定的属性条件来查找符合要求的数据记录，例如，查找特定类型的建筑物或土地利用。
第五章：空间分析和空间统计使用GIS软件进行地理空间分析还包括空间分析和空间统计。
空间分析是通过对地理数据的空间关系进行计算和分析，以研究地理现象和模式。
常见的空间分析技术包括缓冲区分析、交互分析和网络分析等。
空间统计是利用统计方法来研究地理现象的空间分布和相关性。
第六章：地理可视化和地图制图地理空间分析的结果通常需要以地图或其他可视化形式进行展示和传达。
使用GIS软件可以创建各种类型的地图，包括点线面地图、等值线地图和热力图等。
使用地理信息系统进行空间分析的步骤与技巧
使用地理信息系统进行空间分析的步骤与技巧引言：地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种利用计算机技术对地理空间数据进行管理、分析和可视化展示的工具。
通过GIS的应用，我们能够更深入地了解地球上的空间分布和相关因素之间的关系。
本文将介绍使用GIS进行空间分析的具体步骤和相关技巧，以帮助读者更好地运用此工具进行研究和分析。
一、数据收集与整理：在进行空间分析之前，首先需要收集与分析相关的地理空间数据。
这些数据可以来自于现有的地图、卫星遥感图像、实地调查以及其他的GIS数据库等。
在收集到数据之后，需要对其进行整理和准备工作，保证数据的完整性和可靠性。
这包括数据的格式转换、数据字段的清洗、坐标系的统一等工作。
二、空间数据输入与编辑：在GIS软件中，我们需要将收集到的地理数据导入到系统中进行进一步的分析。
这可以通过批量导入文件、链接数据库或是手动输入数据等方式完成。
在导入数据后，我们还可以进行数据的编辑和修复，以满足后续分析的需求。
三、空间分析操作：在进行具体的空间分析之前，需要根据实际需求选择合适的空间分析方法和操作。
常见的空间分析方法包括空间查询、空间统计、空间插值、缓冲区分析等。
这些方法可以帮助我们发现地理现象的特征、分析地理对象的空间分布规律，并提供科学的依据支持决策和规划。
四、空间数据可视化：空间数据的可视化是GIS分析的重要环节。
通过将分析结果以地图的形式进行展示，我们可以更直观地理解地理现象的空间分布和特征。
在可视化过程中，我们可以选择合适的符号化方式、颜色渲染方法、缩放等操作，以展示分析结果的详细信息。
五、优化与模型建立：在进行空间分析的过程中，我们可以通过优化模型和算法来提高分析结果的准确性和精度。
例如，我们可以利用空间插值技术来预测未来的地理现象；或者通过网络分析算法来优化路径规划等。
这些优化和建模的方法可以进一步提高空间分析的效果和可靠性。
ARCGIS地理信息系统空间分析实验教程
第二章ArcGIS应用基础2.1 ArcMap基础2.1.1 新地图文档创建2.1.2 数据层的加载1.直接在新地图中加载数据层：2. 用ArcCatalog加载数据层：2.1.3 数据层的基本操作1. 数据层更名2. 改变数据层顺序3. 数据层的复制与删除4. 数据层的坐标定义创建新地图并加载数据层时，第一个被加载的数据层的坐标系统被作为该数据组的默认坐标系统，随后被加载的数据层，无论其原有的坐标系如何，只要满足坐标转换的要求，都将被自动转换为该数据组的坐标系统，而不影响数据层所对应的数据本身。
（1）查阅数据组坐标（2）变换数据组坐标（3）修改坐标系统参数（4）设置地图显示参数（5）数据层的分组2.1.4 数据层的保存（？？？）（2.23号完成）2.2 ArcCatalog应用基础2.2.1 ArcCatalog基础操作1.文件夹的连接2.文件类型显示和增删（1）文件夹类型显示操作（2）文件类型的增删3.文件特定项的显示操作4.栅格数据的显示2.2.2 目录内容的浏览目录内容的浏览地理数据的浏览表格数据的浏览2.2.2 数据搜索1. 按内容项搜索2. 按地理范围搜索3. 按时间搜索4. 利用关键词搜索2.2.4 地图与图层操作1. 创建文件2. 设置文件特性3. 保存独立的图层文件2.2.5 地理数据输出（P18 ？？？？）1. 输出为Shapefile2. 输出为Coverage3. 属性表输出2.3 Geoprocessing地理处理框架2.3.1 地理处理框架的基本介绍2.3.2 ArcToolbox 应用基础1.激活扩展工具2.创建新的Toolbox3.管理工具2.3.3 ToolBox内容简介1. 工具集的简要介绍2. 环境设置介绍第三章空间数据的采集与组织3.1 shapefile文件创建3.1.1 创建新Shapefile和dBASE表3.1.2 添加和删除属性3.1.3 创建和更新索引3.2 Coverage文件创建（2.24号完成）。
P208_T603-2_ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程
8．8．3熊猫分布密度制图
8．8．4 GDP区域分布图的生成与对比
8．8．5山顶点的提取
第九章 三维分析
9．1创建表面
9．1．1栅格表面的创建
9．1．2 TIN表面的创建
9．2表面分析
9．2．1计算表面积与体积
9．2．2坡度与坡向的计算
9．2．3可视性分析
11．6．2地形鞍部的提取
11．6．3沟谷网络的提取及沟壑密度的计算
第十二章 空间分析建模
12．1空间分析模型与建模
12．1．1空间分析模型及其分类
12．1．2空间分析建模
12．2图解建模
12．2．1基本概念及类型
12．2．2图解模型的形成过程
12．2．3实例分析
12．3脚本文件
1．3．1 ArcGIS 9体系结构
L 3．2 ArcGIS 9软件特色
1．3．3 ArcGIS 9空间分析
第二章 ArcGIS应用基础
2．1 ArcMap基础
2．1．1 ArcMap的窗口组成
2．1．2新地图文档创建
2．1．3数据层的加载
2．1．4数据层的基本操作
2．1．5数据层的保存
3．4．1图形编辑
3．4．2属性编辑
3．5实例与练习
3．5．1某地区地块的拓扑关系建立
3．5．2某市区几何网络的建立
第四章 空间数据的转换与处理
4．1投影变换
4．1．1定义投影
4．1．2投影变换
4．1．3数据变换
4．2数据格式转换
4．2．1数据结构转换
4．2．2数据格式转换
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PPT第章矢量数据的空间分析
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程PPT第章矢量数据的空间分析矢量数据与空间分析在地理信息系统中，矢量数据是一种常用的表示地理空间信息的形式。
矢量数据由一系列构成要素的点、线和面构成，每个要素都具有一组坐标和属性信息。
矢量数据可以用来表示地图上的各种要素，如建筑、道路、河流等。
空间分析是地理信息系统中非常重要的一个分支，它是利用矢量数据进行空间分析、空间统计和空间建模的过程。
空间分析可以用来分析各种地理问题，如地理环境、交通运输、城市规划等。
空间分析主要包括以下几个方面：•空间查询和筛选•空间测量和量算•空间统计分析•空间模型分析矢量数据的基本操作在进行空间分析之前，我们需要对矢量数据进行一些基本的操作，如创建新的图层、编辑要素、选择要素等。
下面是一些常用的矢量数据操作：创建新的图层在 ArcMap 中创建新的图层非常简单，只需要选择 File -> New -> Map Document，然后在新建的地图文档中创建新的图层即可。
可以通过右键单击图层名字来选择图层的类型，如点、线、面等。
编辑要素在 ArcMap 中编辑要素可以手动编辑，也可以通过导入数据进行编辑。
在编辑模式下，可以添加新的要素、删除现有的要素、移动要素等。
选择要素在进行空间分析之前，我们需要选择要素并进行操作。
ArcMap 中提供了多种选择方式，如框选、属性筛选等。
可以通过右键单击图层选择 Selection -> Select By Attributes 或 Selection -> Select By Location 进行要素选择。
矢量数据的空间分析ArcMap 提供了多种空间分析工具，如缓冲区分析、点密度分析、热点分析等。
下面我们将介绍一些常用的空间分析操作。
缓冲区分析缓冲区分析是指从某个要素对象生成一个缓冲区，即在该要素周围生成一段距离范围内的区域。
缓冲区分析可以用来分析道路的周围环境、城市的规划等。
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程重点
《A r c G I S地理信息系统空间分析实验教程》重点(自制)(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章1.地理信息系统：是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
2.地理信息系统的主要组成部分：硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。
功能分为以下五个方面：①数据采集与输入；②数据编辑与更新；③数据存储与管理；④空间数据分析与处理；⑤数据与图形的交互显示。
世纪GIS应用新的发展趋势：网络GIS、组件式GIS、虚拟现实GIS、时态GIS、互操作GIS、3S集成。
5.对基于GIS的空间分析的理解不同的角度和层次：①按空间数据结构类型；②按分析对象的维数；③按分析的复杂性程度。
第二章的基础模块：ArcMap、ArcCatalog、Geoprocessing。
地理处理框架：具有强大的空间数据处理和分析工具，包括地理处理工具的集合和模型构建器。
第三章1.空间数据采集：是指将现有的地图、外业观测成果、航空相片、遥感图像、文本资料等转成计算机可以识别处理的数字形式。
2.数据组织：就是按照一定的方式和规则对数据进行归并、存储、处理的过程，中主要有Shapefile、Coverage和Geodatabase三种数据组织方式。
4.地理数据库：是按照层次型的数据对象来组织地理数据。
5.要素类：是具有相同几何类型和属性的要素的集合，即同类空间要素的集合。
6.地理数据库建立的一般过程：①地理数据库设计；②地理数据库建立；③建立地理数据库的基本组成项；④向地理数据库各项加载数据；⑤进一步定义地理数据库。
7.地理数据库的基本组成项：对象类、要素类和要素数据集8.要素类的分类：简单要素类和独立要素类。
9.创建拓扑的优势：①根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，就可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系；②利用拓扑关系便于空间要素查询；③可以根据拓扑关系重建地理实体。
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
空间分析建模_Arcgis实验操作文档
实验七空间分析建模实验内容与学时】（2 学时）[1] 图解建模的基本概念及类型[2] 图解模型的形成过程[3] 实例分析与应用【实验目的】模型生成器（Model Builder）为设计和实现空间处理模型提供了一个图形化的建模环境。
模型是以流程图的形式表示，它通过工具将数据串起来以创建高级的功能和流程。
你可以将工具和数据集拖动到一个模型中，然后按照有序的步骤把它们连接起来以实现复杂的GIS 任务。
通过对本次练习，我们可以认识如何在Model Builder 环境下通过绘制数据处理流程图的方式实现空间分析过程的自动化，加深对地理建模过程的认识，对各种GIS 分析工具的用途有深入的理解。
【实验要求】按照相关要求上交实验报告。
【实验步骤与过程】一、空间分析建模与图解建模基本概念1．空间分析模型及其分类模型是对现实世界中的实体或现象的抽象或简化，是对实体或现象中最重要的构成及其相互关系的表述。
建模的过程中，需要用到各种各样的工具。
作为各类综合性地学分析模型的基础，空间分析为人们建立复杂的模型提供了基本工具。
空间分析是地理信息系统的主要特征，也是评价一个地理信息系统功能的主要指标之一。
它是基于地理对象的位置和形态特征的数据分析技术，其目的在于提取和传输可见信息。
空间分析模型是对现实世界科学体系问题域抽象的空间概念模型，与广义的模型既有联系，又有区别：①空间定位是空间分析模型特有的性质，构成空间分析模型的空间目标（点、弧段、网络、面域、复杂地物等）的多样性决定了空间分析模型建立的复杂性。
②空间关系也是空间分析模型的一个重要特征，空间层次关系、相邻关系以及空间目标的拓扑关系也决定了空间分析模型建立的特殊性。
③包含坐标、高程、属性以及时序特征的空间数据极其庞大，大量的空间数据通常用图形的方式来表示，这样由空间数据构成的空间分析模型也具有了可视化的图形特征。
空间分析模型可以分为以下几类：①空间分布模型：用于研究地理对象的空间分布特征。
GIS(地理信息系统)空间分析课件
总结词
研究人口分布与经济活动的空间 关联性，分析经济发展对人口分 布的影响，为区域经济发展提供 决策支持。
4. 成果应用
将分析结果应用于区域经济发展 规划、城市规划和人口管理等领 域。
自然灾害风险评估与应急响应案例
1. 数据准备
收集地质、气象、历史灾害等 数据，建立灾害数据库。
3. 应急响应
根据风险评估结果，制定应急 预案和救援措施，优化资源配 置。
叠加分析
将不同图层进行叠加，通过比较 和组合不同图层的属性信息，进 行分类、统计和综合评价。
统计分析
利用统计学原理和方法，对空 间数据进行处理和分析，挖掘 空间数据的内在规律和特征。
03
空间数据查询与可视化
空间数据查询
空间数据检索
01
根据地理坐标、属性信息等条件，快速定位和获取相关空间数
据。
多源数据融合
栅格数据
混合数据
同时包含矢量数据和栅格数据的空间 数据类型，兼具矢量数据和栅格数据 的优点，能够更好地满足复杂空间分 析的需求。
以网格形式表示地理空间，每个网格 单元代表一定地理区域，数据结构简 单，易于处理和分析。
空间分析基本概念
01
02
03
空间关系
指地理实体之间的相对位 置关系、拓扑关系、距离 关系等，是空间分析的基 础。
在空间自相关分析中，需要构建空间权重矩阵，以描述区 域单元之间的空间关系，常用的空间权重矩阵包括邻接矩 阵、距离矩阵等。
空间分布特征分析
空间分布类型
空间分布特征分析用于描述地理现象的空间分布类型，包括集中 型、分散型、均衡型等，以揭示地理现象的空间分布规律。
空间分布指数
通过计算各种空间分布指数，如集中度、分散度、均衡度等，对地 理现象的空间分布特征进行定量描述。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
输出１
输入2
Spatial analyst tools2
图12.4 单一处理工具模型处理过程
输入１
Spatial analyst tools
输出１
输出３
输入2
Conversion tools
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
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
输出３
单一处理工具模型和复杂处理工具模型
单一处理 工具模型
复杂处理 工具模型
输入１
Spatial analyst tools1
第十二章 空间分析建模
主要内容
•空间分析建模是指运用GIS空间分析建立数学 模型的过程,其过程包括：明确问题、分解问 题、组建模型、检验模型结果和应用分析结果。 本章主要介绍如下内容
空间分析建模的概念和过程 图解模型的形成过程 模型生成器基本操作 脚本文件的编写与运行 空间建模操作过程
12.1 空间分析模型与建模
• 4.运行结果
(a) 汇流累计大于200的河网
(b) 汇流累计大于1000的河网
图12.12 得到的不同阈值的河网结果比较
12.3 脚本文件
• 12.3.1 脚本简介 • 12.3.2 脚本编写基础 • 12.3.3 创建脚本文件
12.3.1 ArcGIS9脚本简介
• 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
• 12.1.1 空间分析模型及其分类 • 12.1.2 运用建模思想解决具体问题
12.1.1 空间分析模型及其分类
• 模型是对现实世界中的实体或现象的抽象或简 化，是对实体或现象中最重要的构成及其相互 关系的表述。
• 空间分析为人们建立复杂的模型提供了基本工 具。
• 空间分析模型是指用于GIS空间分析的数学模 型。
2．形成图解模型
DEM
Filled DEM
Flow Direction
格式转换
设置阈值
Stream Line
Stream Grid
Flow Accumulation
图12.9 图解建模流程图
例：利用DEM提取水系的图解模型
图12.10 DEM提取水系图解模型
3．实现模型
图12.11 整个建模过程的完成实现
功能
运行 运行整个模型 验证整个模型 保存模型当前状态 删除临时文件 打印设置 打印预览 打印 报表 模型属性 图解属性 输出 导入 关闭 自动布局 缩放 全部窗口 ArcGIS桌面帮助 关于模型构造器
图12.7 模型构造器菜单列表
3.模型构造器工具图标
图标
命令
Save Print Cut Copy Paste Open Auto layout Full extent Zoom in Zoom out Zoom Continuous Zoom Pan Navigator Select Add connection Run
• 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。
建立图解模型的流程图
实际问题
抽象、简化、假设、 确定变量和参数
放置模型要素图形并为 相应的变量赋值
连接对象
验证模型
运行和使用模型
图12.1 图解建模流程图
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
（2）模型生成器（Model Builder）
是ArcGIS9所提供的构造地理处理工作流和脚本的 图形化建模工具，加速复杂地理处理模型的设计和实施 。
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
• 模型生成器是构建脚本的方便工具，只要先构 建一个模型再输出成脚本即可。
12.2 图解建模
• 12.2.1 基本概念及类型 • 12.2.2 模型生成器组成 • 12.2.3 图形模型的形成过程
12.2.1 基本概念及类型
1. 基本概念
（1）图解建模 是指将一个具体的过程模型用直观的图形语言表
达出来，像绘制流程图那样，建立总体模型，并定义 图形分别代表输入数据、输出数据、空间处理工具。
• GIS空间分析模型是在GIS空间数据基础上建立 起来的模型。
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。
功能
保存模型当前状态 打印 剪切 拷贝 粘贴 打开 自动布局 全景 缩小 放大 缩放 连续缩放 手动漫游 自动观察 选取模型要素 添加连接 运行
图12.8 模型构造器工具图标列表
4. 实例分析
利用DEM来提取水系：对于与地表水文情况 有关的许多领域如区域规划、农业、林业等有 十分重要意义
1．建立概念模型
分析：
１）问题的抽象和简化：模拟地表径流在地表的流动来产 生水系。
２）前提、假设：此处DEM的洼地均为可填充型洼地。
３）涉及的参数和变量：填充后的无洼地DEM、DEM每个栅 格单元的水流方向、每个栅格上游汇水面积、确定水系 的阈值大小。
4)数据类型的转矢量数据。