实验四 空间数据查询与分析(ArcGIS)

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）

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－-

，如下图所示：

缓冲区分析工具：