练习六、空间分析的应用

1.加深对缓冲区分析基本原理、方法的认识；
2.熟练掌握距离制图创建缓冲区技术方法。
3.掌握利用缓冲区分析方法解决地学空间分析问题的能力。

1.距离制图－创建缓冲区

数据准备：图层文件point.shp，lline.shp，polygon.shp

1.1 点要素图层的缓冲区分析

1. 在ArcMap中新建地图文档，加载图层：StudyArea，point

2. 打开Arctoolbox，执行命令<Spatial Analyst工具>－<距离分析>-<欧氏距离>，按下图所示设置各参数

注：在ArcView GIS 3.x中Find Distance功能与ArcGIS中<<欧氏距离>制图功能相同。

点击“环境”按钮

设置“处理范围”中的 “范围”，使其与 StudyArea 相同

1. 显示并激活由point.shp产生的新栅格主题，EucDist_（如上图）。

在进行分析时，若选中了point图层中的某一个或几个要素，则缓冲区分析只对该要素进行；否则，对整个图层的所有要素进行。

1.2 线要素图层的缓冲区分析

1.在ArcMap中，新建地图文档，加载line图层，点击常用工具栏中的将地图适当缩小。

2.分别选中图层line中的两条线，进行缓冲区分析，注意比较线的缓冲区分析与点的缓冲区分析有何不同。

方法：打开Arctoolbox，执行命令<Spatial Analyst工具>－<距离分析>-<欧氏距离>；

设置“环境设置”中“处理范围”中的“范围”为“与显示相同”

3.对整个line层面进行缓冲区分析，观察与分析结果的区别（如下图）。

1.3 多边形图层的缓冲区分析

在ArcMap中新建地图文档，添加图层：polygon，进行缓冲区分析，观察面的缓冲区分析与点、线的缓冲区分析有何区别。

与创建线的缓冲区相同，先将地图适当缩小，将“环境”中“处理范围”中的“范围”为“与显示相同”

2．综合应用实验

2.1 水源污染防治

Point图层面表示了水源（如：水井）的位置分布，要求利用缓冲区分析找出水源污染防治的重点区域。

步骤：

1.在ArcMap中，新建地图文档，添加表示水源分布的点图层数据point.shp。

2.打开ArcToolbox，执行<Spatial Analyst > 工具>－<距离>-<欧氏距离>命令。

3.显示并激活由point.shp产生的新栅格图层eucdist（如下图）。

4.右键点击栅格图层eucdist，在右键菜单中执行“属性”命令，设置图层显示符号，可调整分类和设置图例显示方式。

新的栅格图层显示了区域内每个栅格距最近的水井的距离，其中红色的栅格距各个井的距离最近，对水源的影响最大；蓝色的栅格距各个井的距离最远，影响最小。

5.在本例中认为距各个水井0.1以内的区域对水质的影响和污染最大，
因此，打开“空间分析”工具栏（首先要确保“空间分析”扩展模块已经加载），执行菜单命令<Spatial> Analyst> 工具>-<地图代数>-<栅格计算器>，将距离≤0.1以内的区域提取出作为缓冲区进行专项的污染防治。（如下图）。

2.2 受污染地区的分等定级

假定：point图层表示的是几个点状污染源，距污染源的远近不同，受污染的状况也不同，距污染源越近，受污染越严重，据此对污染源附近地区进行分等定级。

(1) 在ArcMap中，新建地图文档，添加图层：point.、StudyArea。打开ArcToolbox，执行<Spatial > Analyst > 工具>－<距离分析>-<欧氏距离>命令，得到新的栅格图层EucDist_shp3；

注意：指定范围为 “与图层StudyArea相同”

(2) 打开“空间分析”工具栏，执行命令：<空间分析>－<栅格计算器>，基于栅格图层EucDist_shp3t进行栅格计算，分别提取（[EucDist_shp3]≤0.1）的区域、及（EucDist_shp3] >=> 0.1&（EucDist_shp3] <=> 0.15）的区域，分别得到栅格图层：“restercal3”和“restercal2”；

(3) 对栅格图层：“restercal2”进行重分类运算（执行命令<空间分析>－<重分类>命令），使得原来的True（1）值为0，False（0）值为1，得到新的栅格图层：Reclass_rast3。

(4) 将图层“restercal3”与“Reclass<重分类>对栅格图层“Rastercalc4”按分等定级的要求进行分类得到结果栅格图层“Reclass > of_rast2”。

(<=0.1的区域污染级别定为1，=0.1且<=0.15的区域级别定为2，>0.15的区域级别定为3)

说明：本例中，第（2）－（4）操作实际可以直接对栅格图层dist_of_point进行重分类得到。

2.3 城市化的影响范围

假定：urban图层表示的是城市化进程中的一些工业小城镇，还包括一个自然生态保护区。这些小城镇的城市化会对周边地区产生一些扩张影响，但自然生态保护区周围0.05的范围内不能有污染性的工业，因此其城市化的范围就受到限制。

(1) 在ArcMap中，新建地图文档，添加图层：urban.shp、UrbanArea，<Spatial > Analyst > 工具>－<距离分析>-<欧氏距离>命令,分别对对urban图层中的进行分析，分别对保护区和城镇进行欧氏距离分析，保护区和城镇需要分开做欧氏距离分析，以城镇为例：点击选择-按属性选择

注意：“环境”设置中，处理范围－>的范围请选择为：与图层UrbanArea相同

城镇的缓冲区

保护区的缓冲区

(2) 对图层Dist_Nature执行栅格计算（使用空间分析工具中的栅格计算器），提取<=0.05的区域，并进行重分类，使得原来的True（1）值为0，False（0）值为1，得到“Reclass> of 计算”。

(3) 对图层Dist_Res进行栅格计算提取<=0.06的区域，得到“计算2”；

(4) 将图层“Reclass of > 计算”与“计算2”相乘的栅格计算（使用空间分析工具栏中的栅格计算器），得到城市化范围“计算3”图层。

(5) 仔细思考以上操作过程，对得到的结果进行解释

不影响保护区的城市扩张区域