GDP區(qū)域分布圖的生成與對(duì)比

1、一、實(shí)驗(yàn)名稱：GDP區(qū)域分布圖的生成與對(duì)比二、實(shí)驗(yàn)背景：各地區(qū)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展是保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)的關(guān)鍵。GDP是反映各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的重要指標(biāo)。科學(xué)準(zhǔn)確分析各地區(qū)GDP空間分布特征，對(duì)制定有效措施，指導(dǎo)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要參考價(jià)值。三、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篈rcGis中提供了中提供了三種空間插值方法，每種插值方法在原理上和應(yīng)用上都大不相同，在此通過(guò)具體實(shí)例練習(xí)如何利用內(nèi)插方法和卸內(nèi)插方法進(jìn)行GDP空間分布特征的分析，以此來(lái)引導(dǎo)讀者對(duì)空間插值有一個(gè)更深刻的認(rèn)識(shí)。四、實(shí)驗(yàn)要求：1）經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有一定的連帶效應(yīng)和輻射作用。以該地區(qū)各區(qū)域年GDP數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用IDW和Spline內(nèi)插方法創(chuàng)建該地區(qū)G

2、DP空間分異柵格圖。2）分析每種插值方法中主要參數(shù)的變化對(duì)內(nèi)插結(jié)果的影響。3）分析兩種內(nèi)插方法生成的GDP空間分布圖的差異性，簡(jiǎn)單說(shuō)明形成差異的主要原因。4）通過(guò)該練習(xí)，熟練掌握兩種插值方法的適用條件。五、實(shí)驗(yàn)步驟：（1）IDW插值法1）插值步驟：A、運(yùn)行ArcMap加載SpatialAnalyst模塊，如果SpatialAnalyst未能激活，單擊Tools菜單下的Extensins選擇SpatialAnalyst，單擊Close按鈕。B、單擊File菜單下的Open命令，打開(kāi)加載地圖文檔對(duì)話框選擇數(shù)據(jù)。C、SpatialAnalyst下拉菜單中選擇OptionsGeneral中設(shè)置工作路徑

3、，并設(shè)置Analystmask為board.shp。D、在SpatialAnalystInterpolatetoRasterInverseDistanceWeight。E、設(shè)置ZValuefield為GDP；設(shè)置Power為2；Outputcellsize為500；輸出結(jié)果文件名為IDW2;其他參數(shù)不變，單擊0K。一如圖一。F、改Power值為5，輸出結(jié)果文件名為IDW5；Outputcellsize為500；設(shè)置ZValuefield為GDP其他參數(shù)不變，單擊OK。一如圖二。G、在SpatialAnalystRasterCalculator，求Abs（IDW2-IDW5）。單擊OK。如圖三。

4、2）結(jié)果分析：A、IDW插值是加權(quán)距離平均函數(shù)，平均值不可能大于輸入最高值或是小于輸入最低值，因此輸出的結(jié)果數(shù)據(jù)中，每一柵格值均處于采樣數(shù)據(jù)的最大值與最小值范圍之內(nèi)。B、幕指數(shù)對(duì)IDW的插值結(jié)果有很大影響。幕指數(shù)越大，較遠(yuǎn)的點(diǎn)對(duì)于輸入的影響越小，即幕指數(shù)越高，其局部影響的程度越高。C、IDW屬于確定性（生成表面通過(guò)采樣點(diǎn)）插值方法。因此，IDW搜索半徑內(nèi)，各個(gè)采樣點(diǎn)屬性值變化較小時(shí)，即使給出不同的幕指數(shù)值，內(nèi)插結(jié)果的變化均比較小，變化比較大的地方出現(xiàn)在采樣點(diǎn)屬性值變化劇烈和頻繁的區(qū)域。此外，如果基于采樣點(diǎn)生成泰森多邊形，在多邊形邊線區(qū)域，內(nèi)插值比較穩(wěn)定，受幕指數(shù)值的影響不是很明顯。（2）Spl

5、ine內(nèi)插法1）插值步驟：在SpatialAnalyst下拉菜單中選擇InterpolatetoRaster，在彈出的下一級(jí)菜單中單擊Spline。B設(shè)置Zaluefield；設(shè)置Splinetype為Weight值為0；設(shè)置Outputcellsize為500；輸出文件名稱為Spr0；其他參數(shù)不變，單擊OK,進(jìn)行計(jì)算。一如圖四。C改Weight值為0.01，輸出文件名稱為Spr01，重復(fù)上述步驟。一如圖五。修改Splinetype為Tension，并分別取Weight值為0和5,輸出文件名稱為SptO和Spt5，進(jìn)行計(jì)算。一如圖六和圖七。在SpatialAnalyst下拉菜單中選擇Raste

6、rCalculator并求Regularized中Abs(Spr0-Spr01)和？Tension中Abs(Spt0-SPt5)如圖八和圖九。2)結(jié)論:A、Spline插值表面光滑，并且Regularized插值結(jié)果較Tension插值結(jié)果光滑。B、Spline插值表面數(shù)值范圍將超出采樣點(diǎn)數(shù)值范圍。C、RegularizedSpline插值中，Weight值越高則生成的表面越光滑。D、TensonSpdne插值中，Weight值越高則生成的表面越粗糙。E、在采樣點(diǎn)微小鄰域內(nèi)，無(wú)論采用哪種內(nèi)插方法(Regularized或Tension)和Weight值，Spline插值均比較穩(wěn)定，差異較小。而

7、在其他區(qū)域，尤其是在采樣點(diǎn)比較稀疏的地方，插值結(jié)果受內(nèi)插方法(Regularized或Tension)和Weight值的影響比較大。IDW與SpLine對(duì)比分析1)操作過(guò)程：A、選取IDW2內(nèi)插結(jié)果圖。B、選取Spr01內(nèi)插結(jié)果圖。C、在SpatalAnalyst下拉菜單中選擇RasterCalculator，輸入公式：Abs(IDW2-Spr01)，單擊Evelue，執(zhí)行運(yùn)算。結(jié)果如圖所示。2)結(jié)論:A、IDW和Spline都屬于精確性插值，插值表面均通過(guò)采樣點(diǎn)。因此，在采樣點(diǎn)微小鄰域，兩種插值方法的插值結(jié)果比較接近，差異較小。B、IDW和Spline插值受采樣點(diǎn)密度的影響較大。在采樣點(diǎn)分布比較密集的區(qū)域，插值結(jié)果差異較小；在采樣點(diǎn)分布比較稀疏的區(qū)域，插值結(jié)果差異較大。C、在采樣點(diǎn)取值變化劇烈和頻繁的區(qū)域，10界和3汕！16插值結(jié)果差異較大，而在變化比較均衡的區(qū)域，插值結(jié)果比較接近。D、IDW是一個(gè)加權(quán)距離平均，其每一柵格的輸出值限制在采樣點(diǎn)的輸入值的范圍內(nèi)，因此，對(duì)如山脊和溝谷這樣的極端地形，如果沒(méi)有采樣點(diǎn)，IDW不會(huì)生成這些地形。當(dāng)取樣點(diǎn)足夠密時(shí)，ID