實驗四測繪132王秋瑾2013123025

1、測 繪 學 院地理信息系統(tǒng)實驗報告書實驗名稱：空間疊置分析專業(yè)班級： 測繪132 班姓 名： 王秋瑾學 號： 2013123025實驗地點： 測繪樓305實驗時間： 2015年11月13日 實驗成績 地理信息系統(tǒng)教研室實驗4、空間疊置分析一、實驗目的空間疊置分析是空間數(shù)據(jù)分析的基本方法，包括柵格數(shù)據(jù)的信息復合分析與矢量數(shù)據(jù)的疊置分析，本實驗的目的在于：1）加深對多層面疊置分析基本原理、方法的認識；2）熟練掌握ArcMap中多層面空間疊置分析的技術(shù)方法。3）結(jié)合實際、掌握利用多層面空間疊置分析方法解決地學空間分析問題的能力。二、實驗準備實驗數(shù)據(jù)：矢量文件：文件point.dbf，point.sh

2、p，point.shx文件river.dbf，river.shp，river.shx，polygon.dbf文件polygon.shp，polygon.shx，文件polygon1.dbf，polygon1.shp，polygon1.shx文件polygon2.dbf，polygon2.shp，polygon2.shx文件overlay.dbf，overlay.shp，overlay.shx文件roads.dbf，roads.shp，roads.shx文件roads1.dbf，roads1.shp，roads1.shx。柵格文件：文件Slope1，Landuse 三基于矢量數(shù)據(jù)的疊置分析3.1

3、 Dissolve融合分析1） 添加polygon層面并激活，打開<ArcToolbox>，從中選擇<Data Management Tools>-<Generalization>-<Dissolve>命令，執(zhí)行下一步。2）在隨后出現(xiàn)的對話框中選擇要進行融合的層面，要進行融合的屬性字段(Type)以及確定融合后的結(jié)果文件的名稱(polygon_Dissolve.shp)與路徑，點擊OK按鈕。 圖1 Dissolve融合對話框3）點擊融合后的結(jié)果polygon_Dissolve層面，觀察其屬性，與polygon層面進行比較?？梢钥吹?，polygon

4、_Dissolve層面是將polygon層面中屬性字段type值一樣的要素進行合并。 圖2 融合之后的層面圖3 融合之前的屬性表 圖4 融合之后的屬性表4) 融合結(jié)果分析:融合之前屬性表里五個區(qū)域，融合之后就會把重復的區(qū)域去掉，屬性表里還會增加Shape_length的字段即是融合邊界線狀要素的長度，融合之后的屬性表里的面積字段會自動賦值。3.2 Merge合并分析1）添加polygon1、polygon2層面并激活，打開<ArcToolbox>，從中選擇<Data Management Tools>-<General>-<Merge>命令，執(zhí)行

5、下一步。 圖4 導入polygon1、polygon2圖2） 從下拉菜單中選擇要進行合并的層面，確定輸出的文件名稱(polygon1_Merge)、路徑，執(zhí)行操作。 圖5 Merge合并對話框3）由結(jié)果層面及其屬性可以看出，進行合并后，它們的屬性及圖形都進行了合并。圖6 合并之前polygon1屬性表 圖7合并之前polygon2屬性表 圖8 合并之后的屬性表 合并結(jié)果分析：合并之前 polygon1屬性表里只有1、2、4區(qū)域的屬性， polygon2屬性表只有3、5屬性區(qū)域，合并之后的屬性表里就會有polygon1、polygon2屬性表里所有的屬性。3.3 Clip裁剪分析1）添加并激活o

6、verlay、polygon層面，打開<ArcToolbox>，從中選擇<Analyst Tools>-<Extract>-<Clip>命令，執(zhí)行下一步。2）從列表中選擇要進行裁剪的層面（polygon.shp）以及用來裁剪的層面（overlay.shp），確定輸出的文件名稱、路徑，執(zhí)行操作。 圖9 選擇需要裁剪的文件3） 由結(jié)果層面及其屬性可以看出，裁剪分析是以用來裁剪的整個層面與被裁剪的層面進行運算的，輸出結(jié)果將繼承進行裁剪的層面的所有屬性 圖10 裁剪后的圖層 圖11 裁剪對話框?qū)傩员?3.4Intersect相交分析1）添加并激活over

7、lay、polygon層面，打開<ArcToolbox>，從中選擇<Analyst Tools>-<Overlay>-<Intersect>命令，執(zhí)行下一步。 圖12 相交圖層 2） 從列表中選擇要進行相交分析的層面以及用來相交的層面，確定輸出的文件名稱、路徑，執(zhí)行操作。 圖13 導入數(shù)據(jù)文件3）由結(jié)果層面及其屬性可以看出，相交分析是以用來相交的層面的中的要素（全部或一部分）與被相交的層面進行相交運算，輸出結(jié)果將繼承兩層面的所有屬性(打開其屬性表，并插入實驗報告)。 圖 14 相交屬性表4） 結(jié)果分析：由相同的兩層面進行不同的分析（Clip和In

8、tersect），比較它們的結(jié)果有什么不同，體會它們的原理及應用。裁剪(Clip) 裁剪是以用裁剪層面與輸入層面進行運算，輸出結(jié)果為被裁剪了的輸入層面，其屬性不變。 相交(intersect) 相交是以用來計算兩個圖層的交叉部分，落在公共區(qū)域的特征被保留，輸出結(jié)果將繼承兩個層面的所有屬性。3.5 Union合并分析1）添加并激活overlay、polygon層面，打開<ArcToolbox>，從中選擇<Analyst Tools>-<Overlay>-<Union>命令，執(zhí)行下一步。 圖15 合并分析層面2）從列表中

9、選擇要進行合并分析的層面以及用來合并的上覆層面，確定輸出的文件名稱、路徑，執(zhí)行操作。 圖16 導入數(shù)據(jù)文件 圖17 合并屬性表3） 結(jié)果分析： 從表中可以看出，Union屬性表里有10行數(shù)據(jù)，是兩個圖層屬性表的合并，繼承 兩個層面中的所有屬性由結(jié)果層面及其屬性可以看出，合并分析是以用來合并的層面的中的要素（全部或一部分）與被合并的層面中的要素（全部或一部分）進行合并運算，輸出結(jié)果將合并兩層面的所有要素，并繼承兩層面的所有屬性。四柵格實驗在ArcMap中，新建一個地圖文檔，加載柵格數(shù)據(jù)：Slope1，在TOC 中右鍵點擊圖層Slope1，查看屬性示例： 圖 18 加載柵格數(shù)據(jù) 圖19 查看屬性示

10、例打開“Spatial Analyst tools”工具條，點擊圖標 ，查看柵格數(shù)據(jù)的統(tǒng)計直方圖： 圖20 查看柵格數(shù)據(jù)的統(tǒng)計直方圖2 柵格重分類(Raster Reclassify)通過柵格重分類操作（Reclassify）可以將連續(xù)柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為離散柵格數(shù)據(jù)。在Arctoolbox中利用Reclassify進行重分類操作。直接在上圖的表格中修改 圖21 重分類操作 圖22 重分類之后的圖層 圖23 添加圖例3. 柵格計算查詢符合條件的柵格(Raster Calculator)要求：找出坡度小于25度的區(qū)域，滿足條件的柵格賦值為1，其余的柵格賦值為 0。在上一步的基礎上，繼續(xù)利用“Spati

11、al Analyst tools”下的map algebra> <Raster Calculator> 圖24 查詢符合條件的柵格 圖25 柵格計算后的圖層4. 用任意多邊形剪切柵格數(shù)據(jù)1） 新建ArcMap地圖文檔：加載離散柵格數(shù)據(jù)：Landuse，在TOC中右鍵點擊Landuse ，“打開屬性表”，查看字段“Count”可以看到每種地類所占柵格單元的數(shù)。 圖26 加載離散柵格數(shù)據(jù)：Landuse 圖27 查看字段“Count” 在ArcCatalog下新建一個要素類（要素類型為:多邊形；備注：直接想建立要素類的文件夾上點擊右鍵，新建.shapefile文件就行），命名為：

12、ClipPoly.shp，在ArcMap中，加載柵格數(shù)據(jù)：Landuse、和ClipPoly.shp 然后打開Editor 工具條，開始編輯 ClipPoly矢量數(shù)據(jù)。首先在landuse上面，任意繪制一個形狀的多邊形。打開屬性表，修改多邊形的字段“ID”的值為1，保存修改，停止編輯。 圖28 繪制一個形狀的多邊形 圖29 修改多邊形的字段“ID”的值為13）需要將矢量的多邊形轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)。指定柵格大?。翰樵円羟械臇鸥駡D層Landuse 的柵格大小，這里指定為25。 圖30 矢量的多邊形轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)執(zhí)行命令: “Spatial Analyst tools”下的map algebra>

13、; <Raster Calculator>。構(gòu)造表達式：Landuse*polyClip4-polyclip4 ，執(zhí)行 柵格圖層：Landuse 和 用以剪切的柵格 polyClip4 之間的 相乘運算。 圖31 相乘運算 圖32 剪切后的圖層4、 實驗心得4） 本實驗是空間疊置分析，它提供了兩個圖層的融合、合并、裁剪、聯(lián)合以及相交首先遇到的一個問題是新建Dissolve沒成功，通過查找，可以通過Customize直接打開，獲取權(quán)限.Union保留輸入地圖和疊加地圖的全部要素，Intersect僅僅保留那些落在輸入地圖和疊加地圖的全部要素，Merge把兩幅地圖拼合成一幅地圖，合并后

14、不能去除地圖之間的共享邊界，由結(jié)果層面及其屬性可以看出，裁剪分析是以用來裁剪的整個層面與被裁剪的層面進行運算的，輸出結(jié)果將繼承進行裁剪的層面的所有屬性 。另外在柵格實驗中，增加圖例的時候遇到了問題，可以通過視圖對話框，然后在點擊Insert按鈕插入圖例，通過這次實驗我也感受到了Arcgis功能的強大，希望自己能努力的把它學好。3.6 實例分析（選做）：數(shù)據(jù)：西雙版納森林覆蓋”、“西雙版納縣界”兩個圖層。第一種方案：圖層合并 在ArcMap中新建一個地圖文檔，加載數(shù)據(jù)西雙版納森林覆蓋.shp和西雙版納縣界.shp，并調(diào)整圖層順序，將西雙版納縣界置于下方。 打開ArcToolbox，在ArcToo

15、lbox執(zhí)行“Union”命令。 在聯(lián)合對話框中設置：輸入要素依次添加“西雙版納森林覆蓋”、“西雙版納縣界”兩個圖層；輸出要素類設置為“西雙版納_Union.shp”。 查看輸出要素類“西雙版納_Union”的屬性表，并檢查屬性“Type”，其中為“Y”的表示 有植被覆蓋的區(qū)域。 需要回答的問題： 勐海縣的總面積是多少平方公里？ 5498.347710平方公里其中有森林覆蓋的區(qū)域面積是多少？沒有森林覆蓋的區(qū)域面積是多少？ 第二種方案：圖層相交在ArcToolbox中，執(zhí)行“Intersect”命令。 在“Intersect”中設置：輸入要素依次添加“西雙版納森林覆蓋”、“西雙版納縣界”兩個圖層

16、；輸出要素類設置為“西雙版納森林覆蓋_Intersect.shp”。 點擊ok按鈕，在ArcMap中查看輸出要素類“西雙版納森林覆蓋_Intersect.shp”，并與“西雙版納森林覆蓋” 及圖層合并操作所得結(jié)果“西雙版納_Union.shp”進行比較，進一步思考這類操作適合求解哪一些現(xiàn)實問題。定義地圖投影 第6步 定義投影 在ArcMap中新建地圖文檔，添加第4步圖層合并成生成的圖層“西雙版納_Union.shp”。 在TOC中，右鍵點擊圖層“西雙版納_Union.shp”，查看屬性“Properties”,在屬性對話框中，點擊“Source”，在選項頁，查看該圖層是什么坐標系。 打開Arc

17、Toolbox，執(zhí)行命令“Define Projection”。 在定義投影“Define Projection”對話框中，選擇要素類“西雙版納_Union”，并點擊坐標系輸入框右邊的按鈕。 在出現(xiàn)的“Spatial Reference Properties”對話框中，選擇一個地理坐標系“GCS_BEJING_1954”。（注意：前提是我們已知道圖層“西雙版納_Union”是使用北京1954地理坐標系）。操作為：點擊“Select ”，從預定義的坐標系中選擇（坐標系統(tǒng)Geographic Coordinate SystemsAsiaBeijing 1954.prj）。 在TOC中，右鍵點擊圖層“西雙版納_Union”，查看屬性,在屬性對話框中，點擊“Source”選項頁，查看這個圖層的坐標系是否已經(jīng)被指定為“北京 1954 地理坐標系”。第7步 投影變換地理坐標系>北京1954坐標系轉(zhuǎn)換>西安80坐標系 在第6步的基礎上進行，打開ArcToolbox，執(zhí)行命令“Project” 在“Project”對話框中，依次設定輸出要素類為西雙版納_Union_