云南省降水量时空分布图

本科学生综合性、设计性

实验报告

姓名赵艺淞学号*********

专业地理信息系统班级2010级地信班

实验课程名称专题地图编制

指导教师及职称何云燕

开课学期2012 至＿2013 学年＿第二学期

云南师范大学旅游与地理科学学院编印

二、实验内容、步骤和结果

（要求：详细写清楚本次实验的完成的主要内容、具体实施步骤和实验结果。纸张不够可以自行添加。）

1、地图数字化以及属性的添加

1.1、数字化云南省县区行政区划地图，得到一个命名为“云南省县区行政区边界”的面图层，并在属性表中添加字段名为“县名-缩”、“县名-全”“所属州市”、“周长”、“面积”等属性值。

1.2、将2000年、2005年、2010年云南省129个县区的三年的年平均降水量数据制作成Excel表格的形式保存，建立县名的字段名为“县名-缩”使之与属性表的字段名相匹配。

1.3、打开面图层“云南省县区行政区划图”的属性表，点击Options按钮，使用"Join and Relates"-"Join"工具，打开对话框，在打开的对话框里面选择要Join的表，并选择相对应的字段。这里地图数据使用的是“县名-缩"字段,Excel数据选择的也是"县名-缩"字段,因为它们含有相同的内容. 点击OK,然后再打开地图数据的属性表就可以看到Excel数据已经导入到ArcGIS地图数据里面了.

因为Join后的属性表只保存在内存中，要是关掉程序再打开地图数据，Excel 里的数据又没有了，所以需要将地图数据导出保存。方法也是在地图数据上右键，选择Data-Export Data，选择保存位置即可。加载刚保存的数据，这时候Excel里的数据就已经导入到地图数据里面了。

1.4、面图层向点图层转化。地统计分析需要点图层进行内插，从而得到连续的表面，我们现有数据为行政区界的面图层，采用多边形质心的方法（面转为几何中心点）来把面图层转为点图层。

在ArcToolboxData Management Tools-Features-Feature to Point

得到如下结果

1.5、将图层“云南省各县区行政边界”合并成一个多边形，只保留云南省省界。在ArcToolBox下选择Data Management Tools- -Dissolve 。

1.6、设置边界可见，背景透明。单击目录表中的“云南省各县”图层的图例，打开Symbol Selector对话框。单击Fill Color下拉箭头，然后点击No Color，在Symbol Selector对话框中单击OK按钮。使图层酒杯透明显示，只是有轮廓可见，以便看见在后面所要创建的其他图层。

2、基于空间插值方法，对云南省全省的平均降水量进行分级

2.1、激活地统计分析模块。在ArcMap中，单击Tools,再单击Extensions,选中Geostatistical Analyst复选框，单击Close按钮。

2.2、添加Geostatistical Analyst工具条到ArcMap中。单击View菜单，光标指向Toolbars，然后单击Geostatistical Analyst。

2.3、在创建表面之前对数据进行检查，为了找出数据中那些离群值并且发现数据中存在的趋

势。用ESDA(空间数据探索分析)工具检查数据我们对数据已经有如下了解：2.3.1、降水量数据不符合正态分布，不过在经历了LOG数据变换之后，数据近似

的符合了正态分布，平均值和中值大致相等，在直方图中，变换后的数据呈单峰且在平均值/中值两侧有较好的对称性。

2.3.2、正态QQ图中再次证实数据不符合正态分布，LOG变换后，QQ图中的点构成了一条近似的直线。

3、利用Trend Analysis工具可以看到数据显示出某种趋势，还趋势提取后可以是一个二阶多项式对其进行最佳拟合。

4、半变异函数表面表明数据中存在空间自相关。

4.1、创建连续表面（克立格插值）

结合上述数据分析发现的空间关系，根据降水量的样本点，进行空间内插，创建剔除趋势并模拟空间自相关的连续表面。Arcgis 的地统计分析有一个地统计向导，按照这个向导一步一步就可以实现空间插值值。

单击Geostatistical Analyst工具条，然后点击地统计向导Geostatistical Wizard。

选择输入的数据和属性，选择的插值模型，这里选择kriging方法，如图，然后点击Next即可。

选择插值方法和数据预处理方法选择克里金插值法。云南省各个县区的平均降水量并不符合正态分布，而且在趋势分析中存在明显的抛物线特征，“u”型曲线，所以这里选择通过二阶多项式拟合对其预处理，在Order of Trend Removal下拉箭头选择Second，比较插值结果的精度，然后next。

这一步对插值的精度影响很大。根据左上角的半变异函数云图，在右边模型栏内，选择对其拟合较好的模型，通过可以通过调整搜寻角度和搜寻半径（左下），最终确定一个合适的模型，该模型的参数在左下角蓝色条框内给出。

单击Finish按钮，会首先给出这个过程的一个总结Summary。Output layer information 对话框显示了用于创建表面的模型的信息摘要。例如，数据预处理过程，采用的模型等。

4.2、得到插值的结果，即图层“Ordinary Kriging”

将预测表面限制在云南省边界内。目录表中右键点击图层“Ordinary Kriging”再单击Properties,在Properties对话框中点击General标签，将图层名改为“云南省年平均降水量分布”

由于预测到的降水分布图并不能覆盖云南省全部地理范围（图层“市区面积”），要解决这个问题，需要对表面进行外推值（即预测边界之外的点的值），点击Extent标签，在Set the extent to框中选择a custom extent entered below,在Visible Extent 区域中输入下面的值，Left（左）：97,Right（右）：107，Top（上）：30，Bottom（下）：21，然后点击确定按钮。