GIS基础软件及操作(六)

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wshunli 1月 14, 2016
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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

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