GIS空间分析实验报告.doc
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GIS空间分析实验报告.doc
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本科学生综合性、设计性
实验报告
姓名_任富祖_ 学号_134130412
专业地理信息系统 班级2013级GIS
实验课程名称 地理信息系统原理
指导教师_董铭_
开课学期2014至_2015学年_下学期
上课时间2015_年3-6月
云南师范大学旅游与地理科学学院
实验名称:
空间分析
实验时间:
2015年6月10日
小组合作:
是 否
小组成员:
1、实验目的:
了解矢量数据的空间分析的原理,掌握空间数据查询的基本操作和用途,掌握空间矢量数据的缓冲区分析,叠加分析等空间分析基本操作和用途。
2、实验数据及使用软件模块:
实验数据包括:
安徽省行政区域和湖两个面图层,长江和铁路两个线图层,还有5A景区,山,城市,省会,民航机场5个点图层。
软件模块包括:
arcgis中的arcmap,arccatalog,arctoolbox.
2、实验数据处理过程:
(一)加载图层
打开“arcmap”,将图层“湖”还有“城市区域”加载进来。
(二)环境变量设置
选择菜单栏“Geoprocessing”选项单击,然后选择“environment”,选择“Workspace”
更改保存的路径。
如图一所示
图一
(三)空间分析
(1)在界面中观看加载进来的两个面图层,发现在安徽省境界外仍然有湖的存在,而在省外的是我们不考虑的,所以我们要将它删掉。
如图二所示
图二
(2)选择“arctoolbox”中“extract”选项下的“clip”选项,将“湖”当做输入图层,“城市区域”当做裁剪图层。
如图三
图三
(3)图层输出了以后,发现湖在省外的部分都没有了,打开“湖—clip”的属性表,点击字段下面的自动计算更新一下数据,发现数据和以前的也不一样了。
如图四,当所以数据都更新好之后进入下一步。
图四
(4)这一步要做的是计算土地面积,土地面积就是行政区域减掉湖的面积,所以这一步我们要用的空间叠合分析中的另外一个工具“erase”。
打开“arctoolbox”,点击“overlay”选中“erase”工具,双击,出现了如图五的对话框,我们选择“城市区域”为输入图层,而“湖—clip”为擦去图层,点击OK,生成了“城市区域—Erase”图层。
图六
10
(5)点击右键,打开属性表,更新一下数据,这些土地的面积就是减掉湖的面积之后所剩下的了。
如图七
图七
图八是之前没有减掉湖面积的属性表,我们可以进行一下对比。
图八
(6)添加字段“人口数”这些是从网上查找下来的资料,每个城市的总人数,知道人口数和土地面积了以后,我们就可以计算人口密度了。
新建一个字段“人口密度”点击右键,选择“fieldCalculator”选择人口密度=[人口数]/[面积],这样字段下面就会自动计算出各个城市的人口密度了。
如图九
图九
(7)接下来添加一个字段“GDP”也是网上找来的资料,和另外一个字段“经济等级”,这个时候我们需要用到属性数据查询的工具“SQL”,从菜单中的“selection”下面打开“selectbyattributes”,输入“GDP》=3000”,查找发现只有合肥一个城市大于3000,如图十,在后面的经济等级字段中输入“A”,同理,将2000-3000记为B,将1000-2000的记为C,将小于1000的记为D,就生成如图十一一样的属性表。
图十
图十一
(四)缓冲区分析
(1)加入“长江—clip”图层和“民航机场”图层,点击“arctoolbox”中“analysis”下的“buffer”,将“长江—clip”作为输入图层,选择20KM作为缓冲区的宽度,如图十二。
图十二
(2)生成的缓冲区如图十三所示。
图十三
(3)同理生成“民航机场”的缓冲区,缓冲区的半径为40KM,如图十四
图十四
(4)接下来,我们要做一个等级评定,新建图层“交通等级”,同时位于长江缓冲区和机场缓冲区内的城市为等级A,只满足一个的为等级B,不满足的为等级C,然后我们要做的是看哪几个城市属于等级A,这时我们用到空间叠合分析中的“intersect”工具,加入“长江缓冲区”“机场缓冲区”和“城市”三个图层,如图十五
图十五
(5)结果生成了如图十六所示的图层,图层中只有两个点,“芜湖市”和“安庆市”,说明同时符合这两个缓冲区的只有这两个城市。
图十六
(6)打开属性表,将“安庆市”和“芜湖市”的交通等级后面的属性表中填入等级A,同理分析只满足一个缓冲区的城市和不满足缓冲区的城市,将表格补充完成,生成如图十七
图十七
(五)空间查询分析
(1)加载“5A景区”和“山”图层。
如图十八
图十八
(2)新建字段“环境等级”这个等级根据城市内所有的“5A景区”“山”和“湖”同时含有这三个要素的城市,环境等级记为A,拥有两个记为B,一个记为C,没有记为D。
我们打开“selection”下面的“selectbylocation”,输入“山”如图十九。
地图中所有的山要素都会以高亮色的形式表示出来。
图十九
(3)根据上述条件评定环境等级,最后加入字段“生活质量”,生活质量是根据“人口密度”“交通等级”“经济等级”“环境等级”进行的综合评定。
如图二十
图二十
(六)成图
(1)右键点击“城市区域—erase”选中“Properties”,点击“symbology”,点击“categories”选择下面的“uniquevalues”右面的“valuefield”选择“生活质量”然后选择颜色,“绿—红”,点击确定后,地图就上了颜色,各个城市的生活质量等级都显示了出来。
分为四个等级,红色为等级A,橙色的等级B,黄色为等级C,绿色为等级D。
如图二十一
图二十一
(2)生成图如图二十二所示。
图二十二
(3)最后将所有的图层都加进来,增加字段显示,比例尺和指北针还有图例,以专题地图的形式展现出来,最后成图,如图二十三
图二十三
4、实验总结
1)、本次实验成败之处及其原因分析:
(1)关于空间叠合分析中用到的“erase”,“clip”等几个工具运用不够熟练,经常用的工具不是应该使用的,或者使用后并没有做到你想要的效果,经过不段的尝试终于选对了工具,好在生成的是一个新的图层,不合适的话可以删掉应用别的工具继续做。
(2)其次,第二个失败的地方在于属性表计算人口密度的时候,当时的面积是以平方米为单位的,计算出来的人口密度都是0.00,刚开始以为做错了,不知该怎么办,后来百度百科了一下人口密度发现是以平方千米为单位计算的,于是我把属性表下的面积重新计算了一下,以平方千米为单位,终于将人口密度计算了出来。
(3)字段添加GDP的时候,将GDP的数值输入了进去,然后点保存编辑退出编辑后,打开属性表,发现GDP的数值全部是0,重复做了三四次都是这样的结果,不知道是哪里出现了问题,于是保存退出,重新进了一下,在次编辑,这次可以了。
2)、做好本实验需要把握的关键环节:
通过这次实验,我绝对最关键的环节是第一步,选择一个合适的专题来进行空间分析,专题的选择实在是非常重要,以前的要素中包括“湖”“山”“5A景区”等要素,如何应用这些要素,又要用到缓冲区分析和空间叠合分析,所以想这个专题真的是绞尽脑汁,后面的操作倒是不难,用个几个小时或者一两天就能做完,而这个专题的选择真的是至关重要。
而且必须有一个非常清晰的思路,这个想的思路是最难最难而且最花时间的,我需要做什么,顺着这个思路往下做,就非常的简单了。
指导老师评语及得分:
签名:
2015年7月5日
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