实验4-4 GIS空间分析(网络分析)
ARCGIS实验四-网络分析
实验四网络分析一、实验目的学习基于ArcGIS网络分析功能解决实际问题，掌握网络分析基本技能。
二、实验要求根据提示完成下面分析任务，并整理成实验过程word文档，必要时截图说明。
四次实验文档整理好后一起交，最终实验报告上交时间为第14周周五以前，由学习委员统一收齐后交给我。
注意：1、请独自完成四次实验任务，可以互相讨论学习，但一定要自己完成任务并独自撰写报告；2、发现抄袭、完全雷同报告，一并罚处，各份雷同报告至少扣20分，情节严重者取消实验成绩。
三、实验环境1. 利用ArcGIS的Utility Network Analysis和Network Analysis完成相关任务2. 实验数据位置：, 位于“实验指导书-》地理信息系统原理”文件夹下。
四、实验任务（一）Utility Network Analysis工具的使用实验准备：打开Mygisdata\MapDocuments\ex_9.mxd地图文件，并另外取名另存后，即可开始Utility Network Analysis部分实验。
任务1.查找Hidden Timbers ST到Stevens High School的最短路径，截取显示路线的地图，该路线所覆盖了多少个线要素？转换为实际距离是多少？提示：（1）找到并设置边界点，然后求解；（2）计算实际距离需要设置“选项”参数。
步骤：（1）打开school属性表，通过“选项”—“按属性选择”，查找符合条件的学校，结果如下图所示：图中用蓝色标记的蓝色原点就是Stevens High School（2）打开Road Network属性表，通过“选项”—“按属性选择”，查找符合条件的道路，结果如下图所示：如上图所示：图中用蓝色标记的原点就是Hidden Timbers ST在Stevens High School和Hidden Timbers ST上分别标记：（4）通过“Utility Network Analysis”工具栏中的“追踪任务”—“查找路径”，可求出最短路径，结果如下图所示红色的线就表示了最短路径（5）通过“执行，可以看出，此路线覆盖了线要素32个线要素（6）通过tility Network Analysis工具栏中的“分析”—“选项”中权重值的设置，可计算出实际距离为6981.5153米结果如下图所示：任务2. 如果任务1中路线中Arrowhead DR 在维修封路，最短的替代路线是什么？该替代路线有多长，截取地图。
GIS武大实习报告
GIS武大实习报告篇一：GIS课程实习报告《地理信息系统原理课程综合实习》实习报告班级：XXXX 姓名：XXXX学号：指导老师：武汉大学遥感信息工程学院1. 实习目的本实习是为学习和理解《地理信息系统原理》课程的相关知识而专门设计的。
通过实习，加深学生对地理信息系统的组成、功能、数据库以及数据输入、数据编辑、数据分析、数据显示输出等基本概念、理论和方法的理解和掌握。
要求学生了解ArcGIS10.0的基本组成，了解Geoway和ArcGIS10.0软件的基本组成和基本功能；了解GIS数据库的相关知识；了解Geoway和ArcGIS9的文件结构和类型，掌握创建这些文件的方法；掌握空间数据和属性数据的输入方法、数据编辑方法；TIN生成、DEM生成、坐标变换的基本方法；掌握栅格数据、矢量数据和属性数据的基本分析方法；掌握数据显示的基本方法以及布局地图的制作和输出方法。
2. 实习内容2.1 Geoway数字化实习采用软件Geoway数据加工平台进行数据采集，使用I49G037012栅格图，自选邻近的数字化4块公里格图块进行网数字化，使用自动跟踪、边角提取等有效的数字化功能对该栅格图进行数字化并输出成图。
2.2 ArcGIS软件学习学习ArcGIS软件，根据指导书中的操作步骤，进行ArcGIS软件的学习，同时学会运用其强大的分析功能进行空间分析，并学会制作地图、生成TIN、DEM等内容。
ArcGIS软件学习主要内容包括： 1) ArcMap 简介 2) 要素及其属性查询3) 专题地图显示4) 属性表的编辑、连接、维护 5) 相互位置查询、空间连接 6) 地图布局与报表 7) 栅格数据生成和显示 8) 栅格空间距离计算 9) 再分类与叠合计算10) 邻近区11) 多边形合并、叠合 12) 地表模型生成、显示 13) 工程中的土方、纵坡14) 视线、视域15) 最佳路径、最近设施、服务区 16) 点、线、多边形要素输入和编辑17) 多边形要素的高级编辑 18) 拓扑规则19) 投影变换、坐标校正 20) 通过转换建立数据库 21) ModelBuilder2.3 运用ArcGIS进行空间分析考核结合Geoway数字化成图，运用ArcGIS软件的空间分析功能，围绕某一主题进行相应的空间分析，要求所用图层不少于2层，运用到的功能不少于3个。
GIS实验报告
GIS实验报告一、实验目的本次 GIS 实验旨在深入了解地理信息系统（GIS）的基本原理和操作方法，通过实际操作和数据分析，掌握 GIS 在地理数据处理、空间分析和地图制作等方面的应用，提高对地理空间信息的理解和处理能力。
二、实验环境本次实验使用的软件为 ArcGIS 106，操作系统为 Windows 10。
实验数据包括地形数据、土地利用数据、道路数据等。
三、实验内容1、数据导入与预处理首先，将实验所需的各类数据导入 ArcGIS 中。
在导入过程中，需要注意数据格式的兼容性，并对数据进行必要的预处理，如坐标系的定义、数据的裁剪和拼接等。
通过这些操作，确保数据的准确性和完整性，为后续的分析和处理奠定基础。
2、空间数据编辑在 ArcGIS 中，使用编辑工具对空间数据进行修改和完善。
例如，对道路数据进行线段的添加、删除和修改，以使其更符合实际情况。
同时，对土地利用数据中的错误分类进行纠正，保证数据的质量。
3、空间分析运用 ArcGIS 的空间分析功能，进行缓冲区分析、叠加分析和网络分析等。
（1）缓冲区分析：以道路中心线为基础，创建一定宽度的缓冲区，用于评估道路对周边环境的影响范围。
（2）叠加分析：将土地利用数据与地形数据进行叠加，分析不同地形条件下的土地利用类型分布情况。
（3）网络分析：通过构建道路网络模型，计算最短路径、服务范围等，为交通规划和资源配送提供决策支持。
4、地图制作与输出根据分析结果，制作专题地图。
在地图制作过程中，合理选择地图符号、颜色和标注，以清晰直观地展示地理信息。
同时，添加图例、比例尺和指北针等地图要素，增强地图的可读性。
最后，将制作好的地图以多种格式输出，如图片格式（JPEG、PNG 等）和 PDF 格式，以便于分享和使用。
四、实验结果1、数据预处理后，各类数据的坐标系统一，数据完整性得到保障，为后续分析提供了可靠的数据基础。
2、空间数据编辑使得道路和土地利用数据更加准确和合理，提高了数据的质量。
实验4-1 GIS空间分析(空间分析基本操作)
实验4-1、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。
GIS的核心之一：空间分析-图文
GIS的核心之一:空间分析■图文第8章GIS基本空间分析空间分析是从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、分布、形态、形成和演变等信息的分析技术，是地理信息系统的核心功能之一，它特有的对地理信息的提取、表现和传输的功能，是地理信息系统区别于一般管理信息系统的主要功能特征。
在空间分析的研究和实践中，很多在应用领域具有一定普遍意义的、涉及空间位置的分析手段和方法被总结、提炼出来，形成了在GIS 软件中均包含的一些固有的空间分析功能模块。
这些功能具有一定的通用性质，故而称之为GIS基本空间分析，具体的有叠置分析、缓冲区分析、窗口分析和网络分析。
了解GIS基本空间分析对于进一步掌握复杂空间分析方法，具有一定的指导意义。
8. 1叠置分析叠置分析是地理信息系统中常用的提取空间隐含信息的方法之一，叠置分析是将有关主题层组成的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面，其结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性，同时叠置分析不仅生成了新的空间关系，而且还将输入的多个数据层的属性联系起来产生新的属性关系。
其中，被叠加的要素层面必须是基于相同坐标系统的，叠置分析矢量数据叠置分析栅格数据叠置分析图&1叠置分析结构框架基准面相同的、同一区域的数据。
按照GIS中最常用的两种数据结构将叠置分析分成矢量数据叠置分析和栅格数据叠置分析，具体如图8.1。
根据操作形式的不同，叠置分析可以分为图层擦除、交集操作、图层合并等；根据操作要素的不同，可以将矢量数据叠置分析分成点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形与多边形叠加，栅格数据叠置分析分为单层与多层栅格数据叠置分析。
要注意的是这里也要对属性进行一定的操作，所指的属性是较为简单的属性值，但注解属性，尺度属性，网络属性等均不能作为输入的属性值。
8.1.1矢量数据的叠置分析1•点与多边形叠置点与多边形叠置，是指一个点图层与一个多边形图层相叠，叠置分析的结果往往是将其中一个图层的属性信息注入到另一个图层中，然后更新得到的数据图层；基于新数据图层，通过属性直接获得点与多边形叠加所需要的信息。
GIS空间分析
GIS空间分析Spatial Analysis of GIS张洪岩中国东北资源与环境研究吉林省高等学校重点实验室2009年9月第一章GIS 空间分析概说GIS技术的发展已经超过了30年。
多数人认为，GIS的功能用于制图；GIS 还可以用于分析：–事物分布的原因，以及事物之间的空间关系。
–获得更为精确、时势（up-to-date）的信息，甚至建立新的信息。
本章将主要学习：–什么是GIS分析?–GIS空间分析的主要方法–GIS分析的主要过程1.1 什么是GIS分析?GIS分析是人们发现地理数据的分布格局（geographic patterns）和要素（features）之间关系（relationships）的过程。
其结果将有助于了解当地的特点，采取合理的行动，作出最优的决策。
方法（Methods）–地图（Maps）–模型（models）—多个数据图层的结合。
GIS 分析的目标获得对某一地方更为深入的了解；作出最佳的决策；为未来的规划作好准备和创造条件。
为什么应用GIS进行分析的人不多?GIS的应用只是在近年来才得到较为广泛的应用，对许多人仍很陌生。
采用GIS进行分析还比较困难。
多数人还不知道，除了制图和创建报告之外，GIS 还能够作什么。
1.2 GIS空间分析的数据表达地理现象的两种途径：–矢量Vector每个要素是表格中的一行；要素的形状由空间中x,y坐标定义；–位置、线、面或事件–栅格Raster要素表现为在一个连续空间中的单元矩阵（matrix of cells）；每个图层表示为属性；单元大小将影响到分析的结果和地图的形式；原始地图的比例尺决定了单元大小。
认识地理要素（Geographic Features）要素的类型Types of features认识地理属性（Geographic Attributes）属性值的类型Types of attribute values–种类Categories–排序Ranks–个数Counts–数量Amounts–比率Ratios–比率表示每个要素两种数量之间的关系，由两者相除来获得。
GIS空间分析
地理信息系统(GIS)具有很强的空间信息分析功能，这是区别于计算机地图制图系统的显著特征之一。
利用空间信息分析技术，通过对原始数据模型的观察和实验，用户可以获得新的经验和知识，并以此作为空间行为的决策依据。
空间信息分析的内涵极为丰富。
作为GIS的核心部分之一，空间信息分析在地理数据的应用中发挥着举足轻重的作用。
叠置分析(Overlay Analysis)覆盖叠置分析是将两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素层的操作，其结果将原来要素分割生成新的要素，新要素综合了原来两层或多层要素所具有的属性。
也就是说，覆盖叠置分析不仅生成了新的空间关系，还将输入数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。
覆盖叠置分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析，进而产生用户需要的结果或回答用户提出的问题。
1)多边形叠置这个过程是将两层中的多边形要素叠加，产生输出层中的新多边形要素，同时它们的属性也将联系起来，以满足建立分析模型的需要。
一般GIS软件都提供了三种多边形叠置：(1)多边形之和(UNION)：输出保留了两个输入的所有多边形。
(2)多边形之积(INTERSECT)：输出保留了两个输入的共同覆盖区域。
(3)多边形叠合(IDENTITY)：以一个输入的边界为准，而将另一个多边形与之相匹配，输出内容是第一个多边形区域内二个输入层所有多边形。
多边形叠置是个非常有用的分析功能，例如，人口普查区和校区图叠加，结果表示了每一学校及其对应的普查区，由此就可以查到作为校区新属性的重叠普查区的人口数。
2)点与多边形叠加点与多边形叠加，实质是计算包含关系。
叠加的结果是为每点产生一个新的属性。
例如，井位与规划区叠加，可找到包含每个井的区域。
3)线与多边形叠加将多边形要素层叠加到一个弧段层上，以确定每条弧段(全部或部分)落在哪个多边形内。
网络分析(Network Analysis)对地理网络(如交通网络)、城市基础设施网络(如各种网线、电力线、电话线、供排水管线等)进行地理分析和模型化,是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。
地理信息系统应用：第四讲 GIS应用方法-空间分析
3）从侧重发展方向（决策支持）的角度看，空间分析对象 是以与决策支持有关的地理目标的空间信息及其形成机理， 主要强调相关数学建模及模型的管理与应用。空间分析可 理解为在对地理目标进行形态结构定义与分类的基础上， 对目标的空间关系和空间行为进行描述，为目标的空间查 询和空间相关分析提供参考，进一步为空间决策提供服务 的功能体系。该体系主要包括：空间数据挖掘、空间回归 分析、空间统计-机理模型、空间运筹模型等。
5）趋势面分析：运用适当的数学方法计算出一个空间曲面，并以 此空间曲面去拟合地理要素分布的空间形态，展示其空间分布规 律，常用回归分析方法等；
6）空间相互作用分析：主要是定量分析各种“地理流”在不同区 域之间“流动”的方向和强度。譬如，运用线性规划方法研究区 域内的人口流动问题、产业布局及其优化问题等；
GIS应用从早期的空间数据结构和计算机制图，逐步发展空间分 析功能。从基本的分析(“Where”,”What”,”How to”)，发展到高级的 分析（所处位置与周围环境关系及其动态模拟，如设施区位选址、 自然灾害预测等）。
空间分析正成为GIS应用关注的焦点，起到越来越重要的作用， 应用日益广泛。如环境污染监测模拟、城市规划与管理、洪水灾 害分析、智能交通指挥系统等。
第四讲 GIS应用方法-析的概念，从不同的角度理解有不同的定义方式。 1）从侧重于空间实体的图形与属性交互查询角度看，空间分析是 以地理目标的空间关系为分析对象，从中获取派生的信息和新的 知识。包括以下内容：拓扑空间查询、缓冲区分析、叠置分析、 空间集合分析和地学分析。 2）从侧重于空间信息的提取及其传输角度看，空间分析是以地理 目标的位置和形态特征为分析对象，目的在于提取和传输空间信 息的空间数据分析技术。空间信息包括位置、分布、统计、关系、 关联、趋势和运动，对应的空间分析内容包括空间位置分析、分 布分析、形态分析、关系分析和相关分析等。
ARCGIS网络分析学习――道路网络分析Network anlysis(详细步骤)
ARCGIS网络分析学习――道路网络分析（详细步骤）一、实验目的网络分析是GIS空间分析的重要功能分。
有两类网络，一为道路(交通)网络，一为实体网络(比如，河流，排水管道，电力网络)。
此实验主要涉及道路网络分析，主要内容包括：最佳路径分析，如：找出两地通达的最佳路径。
最近服务设施分析，如：引导最近的救护车到事故地点。
服务区域分析，如：确定公共设施(医院)的服务区域。
通过对本实习的学习，应达到以下几个目的：加深对网络分析基本原理，方法的认识；熟练掌握ARCGIS下进行道路网络分析的技术方法。
结合实际，掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。
二、实验准备软件准备ArcMap，要求有网络分析扩展模块的许可授权数据准备：Shape文件创建网络数据集(高速公路：Highways，主要街道：Major Streets，公园：Parks，湖泊：Lakes，街道：Streets) Geodatabase网络数据集：NetworkAnalysis。
mdb：包含：街道图层，Streets；仓库图层，Warehouses；商店图层：Stores；在ArcMap中加载启用NetWork Anylyst网络分析模块：执行菜单命令[工具Tools]>>[Extensions]，在[Extensions]对话框中点击[Network Analyst] 启用网络分析模块，即装入Network Analyst空间分析扩展模块。
道路网络分析步骤1。
创建分析图层2。
添加网络位置3。
设置分析选项4。
执行分析过程显示分析结果三、实验内容及步骤(一) 最佳路径分析根据给定的停靠点，查找最佳路径(最省时的线路)1.1 数据准备(1).双击ArcMap工程，或从ArcMap中打开工程EX10_1.mxd。
(2).如果网络分析扩展模块(Network Analyst Extension)已经启用(参考实验准备中的步骤)(3).如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令[View-视图]>>[Toolbars-工具栏]，并点击[Network Analyst]以显示网络分析工具栏。
GIS实习报告讲解
本科生实习报告书教学单位 ________________________专业 _______________________班级 _______________________学生姓名 ________________________学号 _______________________指导教师 ________________________实验目的：1. 利用影像配准（Georeferencing）工具进行影像数据的地理配准；2. 利用ArcCatalog建立数据库，并建立与栅格数据内容对应的图层，并为图层3. 添加相应的届性字段；4. 编辑器的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化）；5. 届性数据的录入（高程点、房屋名称、道路名称等）；实习后问题：1. 总结屏幕跟踪数字化过程的基本步骤及每一步骤的必要性。
答：1）设定数据框的届性，使其坐标系统与扫描地图的坐标系一致。
该步骤的必要性是将地图坐标放在真实的坐标系下，为后来的影像配准做准备。
2）打开ArcMap ,添加“影像配准”工具栏。
输入已知点相应的真实坐标。
必要性是将配准影像，使其与地理坐标一致。
3）检查控制点的残差和RMS。
目的是检验像控点的配准的准确性，剔除残差UFK X5gur»--JL -H:■, Mop YMo(?幅-Ml1XMim20 心NQ锹州,Mflm o mH-0.EW325B 5 口冲物，.-皈m.EQ…0驴。
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GIS空间分析
空间叠置分析
(Spatial Overlay Analysis)
唐振武
空间分析（Spatial Analysis）
间数据分析技术，是从地理信息系统目标之间的空间 区别与其它信息系统的 本质特征。 关系中获取派生的信息和新的知识。
叠置后每条线被它穿过的多边形打断成 新弧段，要将原线和多边形的属性信息 一起赋给新弧段。
（二）基于矢量数据的叠置分析（Vector Data）
2.线与多边形叠置
2 1 河流图
1
3
3
2
Line ID
Old ID
Poly
1
2 3
1
2 2 3 3 3
C
C B C A B
政区图
C
2 5
1 4 新弧段图层
② 识别操作（Identity） ③ 交操作（Intersect） ④ 擦除操作（Erase） ⑤ 裁剪操作（Clip）
⑥ 更新操作（Update）
（二）基于矢量数据的叠置分析（Vector Data）
① 并操作(A∪B)
保留两个图层的所有图形要素和属性数据。
A
A∪B
B
（二）基于矢量数据的叠置分析（Vector Data）
name
C
point
A B
C
poly
A B C
进德小区 阳光小区 花园小区
1 2 3,4
（二）基于矢量数据的叠置分析（Vector Data）
某行政区划内有多少个乡镇？
（二）基于矢量数据的叠置分析（Vector Data）
2.线与多边形叠置 线与多边形的叠置，是比较线上坐标与 多边形坐标的关系，判断线是否落在多 边形内。
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。
《GIS空间分析》-实验教学大纲
《GIS空间分析》课程实验教学大纲一、课程基本信息课程代码：18080403课程名称：GIS 空间分析英文名称: Spatial Analysis using GIS实验总学时：36学时适用专业：自然地理与资源环境本科专业课程类别：专业选修课先修课程：《地图学》、《地理信息系统》二、实验教学的总体目的和要求1、对学生的要求通过本课程的学习，使学生了解GIS软件的使用、数据结构和数据组织关系，加深对地理信息的认识和空间数据的可视化表达方法，并了解各种软件的空间数据转换关系，了解空间数据的采集、编辑和空间数据的分层处理方法、空间数据的分析功能等。
培养学生运用GIS空间分析理论和方法分析、评价具体地理空间问题的初步能力。
着力培养学生勇于探索的创新精神、创造意识，善于解决问题的实践能力。
2、对教师的要求教学方法注重理论和实践相结合，运用多媒体等教学手段，注重学生实际动手能力，理论课和计算机软件操作相结合。
3、对实验条件的要求提供计算机教室上机操作计算机每人一台、提供专业地理信息系统软件，ArcGIS，矢量数据、栅格图像等。
三、实验教学内容实验项目一实验名称：ArcGIS操作基础与数据处理实验内容：1.ArcGIS10 桌面结构了解；2.国产超图GIS软件基本信息了解；3.浏览数据层与图层基本操作；4.Shapefile文件的创建和空间参考编辑；5.矢量数据的空间校正；6.栅格数据的地理配准、裁切、拼接和提取；7.数据的空间参考系统定义和投影变换；实验性质：验证性实验学时：6实验目的与要求：1.了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示的；2.了解我国自主研发的超图软件在空间分析功能上较之ArcGIS功能的优势，以及进一步优化方向；3.掌握GIS两种基本查询操作，加深对其实现原理的理解；4.初步了解设置图层显示方式－图例的使用；5.掌握矢量数据的创建和空间校正；6.熟悉不同数据间数据格式转换的方法；7.掌握栅格数据的基本处理和地理配准。
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实验4-4、网络分析（道路网络分析）一、实验目的网络分析是GIS 空间分析的重要功能分。
有两类网络，一为道路（交通）网络，一为实体网络（比如，河流、排水管道、电力网络）。
此实验主要涉及道路网络分析，主要内容包括：最佳路径分析，如：找出两地通达的最佳路径。
最近服务设施分析，如：引导最近的救护车到事故地点。
服务区域分析，如：确定公共设施（医院）的服务区域。
通过对本实习的学习，应达到以下几个目的：(1) 加深对网络分析基本原理、方法的认识；(2) 熟练掌握ARCGIS 下进行道路网络分析的技术方法。
(3) 结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。
二、实验准备软件准备：ArcMap, 要求有网络分析扩展模块的许可授权数据准备：Shape文件创建网络数据集（高速公路：Highways, 主要街道：Major Streets, 公园：Parks，湖泊：Lakes，街道：Streets）Geodatabase网络数据集：NetworkAnalysis.mdb：包含：街道图层：Streets 仓库图层：Warehouses 商店图层：Stores在ArcMap中加载启用NetWork Anylyst网络分析模块：执行菜单命令［工具Tools］>>[Extensions], 在［Extensions］对话框中点击 [Network Analyst] 启用网络分析模块，即装入Network Analyst 空间分析扩展模块。
道路网络分析步骤1. 创建分析图层2. 添加网络位置3. 设置分析选项4. 执行分析过程显示分析结果三、实验内容及步骤(一) 最佳路径分析根据给定的停靠点，查找最佳路径（最省时的线路）1.1 数据准备（1）.双击ArcMap工程，或从ArcMap中打开工程EX10_1.mxd.（2）.如果网络分析扩展模块（Network Analyst Extension）已经启用（参考实验准备中的步骤）（3） 如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令[View-视图]>>[Toolbars-工具栏],并点击［Network Analyst］以显示网络分析工具栏。
（4）如果网络分析窗口没有推开，则在网络分析工具栏中点击网络分析窗口按钮（上图红色区域），以打开网络分析窗口：1.2 创建路径分析图层在网络分析工具栏[ Network Analyst]上点击下拉菜单[Network Analyst],然后点击［NewRoute］菜单项.此时在网络分析窗口[ Network Analyst Window]中包含一个空的列表，显示停靠点(Stops),路径（Routes），路障（Barriers）的相关信息。
同时，在TOC(图层列表)面板上添加了新建的一个路径分析图层［Route］组合。
此时在网络分析窗口[ Network Analyst Window]中包含一个空的列表，显示停靠点(Stops),路径（Routes），路障（Barriers）的相关信息。
同时，在TOC(图层列表)面板上添加了新建的一个路径分析图层［Route］组合。
1.3 添加停靠点通过以下步骤添加停靠点，最佳路径分析将找到最佳的经停顺序以计算并得到最佳路径(1) 在网络分析窗口[Network Analyst Window]中点选Stops(0).(2). 在网络分析工具栏[Network Analyst]上点击“新建网络位置”[Create Network Location]工具。
(3) 在地图的街道网络图层的任意位置上点击以定义一个新的停靠点。
程序将在街道网络上自动的计算并得到一个距离给定位置最近的停靠点，已定义的停靠点会以特别的符号进行显示。
停靠点会保持被选中的状态，除非它被明确地反选（Unselected）或者又新增了一个另外的停靠点。
停靠点的所在的位置会同时显示一个数字“1”，数字表示经停的顺序。
（4）再添加4 个停靠点。
新增加的停靠点的编号为2,3,4,5。
经停的顺序可以在网络分析窗口[Network Analyst Window]中更改。
第一个停靠点被认定为出发点，最后一个停靠点被认定为是目的地。
如果一个停靠点无法定位于道路网络上，则会显示一个“未定位”的符号。
“未定位”的停靠点可以通过移动操作将其定位到道路网络上，在网络分析［Network Analyst］工具栏上点选［选择/移动网络位置］ [Select/Move Network Location]按钮，使用此工具将“未定位”的停靠点拖放到附近的道路网络上。
1.4 设置分析选项以下操作基于规则（单向行驶规划必须遵守，任意路口可以调头）计算最省时间的线路(1). 如图所示，在网络分析窗口[Network Analyst Window]中点击分析图层属性按钮[Analysis Layer Properties] 打开图层Route的属性设置对话框：(2) 在分析图层－Route属性对话框中，点击分析设置[Analysis Settings]选项页，并确认－阻抗[impedance]设置为分钟Minutes (Minutes).(3).不使用时间限制 (保持Use Time Windows 前的检查框为非选中状态)。
当必须在规定时间在某个停靠点停留时才使用这个选项，选则这个选项后可以通过设置停靠点属性来设置某个停靠点到达的时间，离开的时间（在ArcMap联机帮助中查询关键词network analysis, routing with time windows 可以了解详细内容）(4).不使用“经停点重排序功能”（保持[Reorder stops to Find Optimal Route]检查框为未选中状态）。
这保证了经停顺序为你事先指定的顺序。
(5) 在“允许路口调头”［Allow U-turns］下拉列表中选择 任何路口[EveryWhere](6).在“输出图形类型”[Output Shape Type]下拉列表中选择 实际形状[True Shape](7).选中“忽略无效位置”［Ignore Invalid Locations］检查框。
这样分析时将会忽略那些不在道路网络上的停靠点。
(8).在“约束规划”[Restrictions]列表框中选择单行线[Oneway]。
(9) 点击方向[Directions]选项页，确定距离单位[Distance Units]设置为米[Meters], 显示时间[Display Time]检查框被选中，时间属性[Time Attribute]被设置为分钟[Minutes]。
点击［确定］按钮退出“图层属性”对话框。
1.5 运行最佳路径分析得到分析结果(1) 在网络分析工具栏［Network Analyst］上点击“求解”[Solve]按钮。
分析结果－最佳路径线状要素图层将在地图中显示，在“网络分析窗口”[Network Analyst Window]中“路径”[Route]目录下也会同时显示(2).在网络分析窗口[Network Analyst Window]中点击Route树状结点左边的加号(+)显示最佳路径(3).右键击最佳路径“Graphic Pick…”或在网络分析工具栏中点击方向[Direction]按钮打开“行驶方向”窗口。
(2).在网络分析窗口[Network Analyst Window]中点击Route树状结点左边的加号(+)显示最佳路径(3).右键击最佳路径“Graphic Pick…”或在网络分析工具栏中点击方向[Direction]按钮打开“行驶方向”窗口。
(4).在行驶方向[Directions]窗口中点击“超链接”[Map]可以显示转向提示地图(5). 关闭“行驶方向”[Directions]窗口1.6 设置路障(barrier)通过在行驶路径步增加障碍，表示真实情况下，道路上无法通行的路障。
在进行最佳路径分析将会绕开这些路径查找替代路线(1).在ArcMap的中执行菜单命令[Window]>>[Magni fi er]显示放大镜窗口[Magni fi er](2).通过按住放大镜窗口[Magni fi er]的标题栏在地图上移动，在地图中找到已经计算得到的最佳路径，松开鼠标。
这时最佳路径的一部分应该显示在放大镜窗口[Magni fi er]的中心位置，我们将这这个区域的某个路段上放置一个路障。
.(3).在网络分析窗口[Network Analyst Window]中单击“路障”[Barrier (0)].(4).在网络分析工具栏[Network Analyst]上点击“新建网络位置”[Create Network Location]工具按钮。
(5).在放大镜窗口[Magni fi er]中最佳路径上的某个位置放置一个路障。
(6).在网络分析工具栏[Network Analyst]上点击“求解”[Solve] 按钮，得到新的最佳路径，从而避开路障(8).关闭“放大镜”[Magni fi er] 窗口1.7 保存分析结果――最佳路径(1). 在网络分析窗口[Network Analyst Window]中右键点击“路径”[Routes (1) ],在出现的右键菜单中点击“导出数据”［Export Data］菜单命令。
(2).在“导出数据”[Export Data]对话框中指定导出的文件命，比如“D:\Ex10_1\Ex10_Route.shp” (8).关闭“放大镜”[Magni fi er] 窗口(3).点击[OK]按钮，最佳路径就会保存为指定的Shape文件。
.(4).当ArcMap询问“是否要将导出数据作为一个图层添加到地图中”时，点击否[NO](5) 关闭ArcMap(二) 最近服务设施分析（查找最近的消防队）在这个实验中，当某个位置发生火灾时将找到距事故最近的四个消防队，并且可以进一步找到能够最快到达事故地点的路线You will also generate the fastest route from each of these fi re stations that will be provided to each driver of the fi re engine.2.1 数据准备（1）.双击ArcMap工程EX10_2.mxd，或从ArcMap中打开工程EX10_2.mxd.（2）.如果网络分析扩展模块（Network Analyst Extension）已经启用（参考实验准备中的步骤）（3） 如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令[View-视图]>>[Toolbars-工具栏],并点击［Network Analyst］以显示网络分析工具栏。