ARCGIS選址分析例子上課用

題目背景：如何找到環(huán)境好，購物方便/小孩上學(xué)方便的居住區(qū)地段。城市市區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)圖(network..shp)商業(yè)中心分布圖(marketplace.shp)名牌高中分布圖(school.shp)名勝古跡分布圖(famousplace.shp)要求：所尋求的區(qū)域要滿足條件：離主要交通要道200m之內(nèi)，以減少噪音污染(st為道路數(shù)據(jù)中類型為交通要道的要素)在商業(yè)中心的服務(wù)范圍之內(nèi)，服務(wù)范圍以商業(yè)中心規(guī)模的大小(屬性字段yuzhi)來確定。距名牌高中在750m之內(nèi)，以便小孩上學(xué)便捷。距名牌古跡500m之內(nèi)，環(huán)境幽雅。對每個條件進行緩沖區(qū)分析，將符合條件的區(qū)域取值為1，不符和條件的取值為0，得到各自的分值圖。運用空間疊置分析對上述4個圖層疊加求和，并分等定級，確定合適的區(qū)域。思路：1、首先先做四個數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，其中network..shp的緩沖區(qū)建立之前先要選擇出主要的交通要道，可以根據(jù)屬性查圖形的方式選擇字段type值為st的所有要素(這個可以通過打開屬性表openattributetablefoptionfselectbyattribute的方式選擇要素視頻中有講解)2、進行疊置分析，求出滿足上述四個要求的區(qū)域。這里頭要注意我們要求先對商業(yè)中心分布圖(marketplace.shp)、名牌高中分布圖(school.shp)、名勝古跡分布圖(famousplace.shp)的緩沖區(qū)進行疊置，因為題目要求要遠離交通要道，如果直接對四個數(shù)據(jù)求交相當于不遠離交通要道，所以先要對前面三個緩沖區(qū)先進行求交intersect操作，然后與城市市區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)圖(network..shp)的緩沖區(qū)做erase操作，相當于數(shù)學(xué)中的減去噪音影響的區(qū)域。這步完成基本上就選出了合適的居住地段。3、還可以對整個城市區(qū)域的住房條件評價分級標準：滿足其中四個條件為第1等級滿足其中三個條件為第2等級滿足其中兩個條件的為第3等級滿足一個條件為第4等級完全不滿足條件的為第5等級分級的思路：增加一個屬性字段進行求和運算，若為4就屬于等級1，若為2就屬于等級2，以此類推，但是這里有個問題就是交通要道的緩沖區(qū)之外才是滿足條件的，那么我們可以給它賦值為-1，這樣相當于四個緩沖區(qū)疊加的部分，其中疊加區(qū)域含有交通要道，那么等級就下降一個等級。方法：為每個緩沖區(qū)增加一個屬性字段，并賦值，名牌高中、名牌古跡、商業(yè)中心緩沖區(qū)分別增加school、famous、market字段，類型為短整型(為了計算)，全部并賦值為1,network..shp的緩沖區(qū)增加voice字段，并賦值為-1,接下來對四個緩沖區(qū)疊加union,得出四個緩沖區(qū)合并在一起的區(qū)域，在新生成的四個緩沖區(qū)合并緩沖區(qū)增加分級class字段，并對該字段通過四個school、famous、market、voice字段求和得出class字段的值，該步驟可以通過在class字段點擊右鍵，點擊fieldcalculator功能，在空白處輸入“[5由。。1]+[famous]+[market]+[voice]。接下來我們對生成的新的緩沖區(qū)依據(jù)class字段的屬性值進行符號化分級顯示雙擊新的緩沖區(qū)在symbology選項下一show框中一Categories-addallvalue.視頻過程的部分講解：1、如何找到緩沖區(qū)分析工具：首先打開菜單Tools下的Customize選擇Command標簽在彈出的Command對話框中（如圖1）在左邊的Categories框中選擇Tools,在出現(xiàn)右邊的Command框中選擇Bufferwizard,拖動其放置到工具欄上的空處，出現(xiàn)圖標一^圖1bufferwizard添加對話框2、緩沖區(qū)分析中對話框中,緩沖區(qū)分析的類型講解圖2

圖2 ?Ataspecifieddistance是以?個給定的距離建立緩沖區(qū)（普通緩沖區(qū)）；Basedonadistancefromanattribute是以分析對象的屬性值作為權(quán)值建立緩沖區(qū)（屬性權(quán)值緩沖區(qū)）；Anmultiplebufferrings是建立?個給定環(huán)個數(shù)和間距的分級緩沖區(qū)（分級緩沖區(qū)）。接下來的緩沖區(qū)存放選擇框的講解1）6:Dissolvebarriersb巳twean中選擇是否將相交的緩沖區(qū)融介在BufferVizard＜上一步⑥）|完成 取消圖7.7緩沖區(qū)存放選擇對話框

■JLhJB- -工■JLhJB- -工2，射而性生成的點狀要素的緩沖區(qū)2）在Createbufferssotheyare選項2）在Createbuffersso3）在Whenyouwantthebufferstobesaved選項卡中的是生成文件的選擇，第■個是生成一個圖形文件，第二個是是否在已經(jīng)生成的文件上添加，第三個是重新生成個新的文件，選擇最后一個給定其存放路徑和文件名；4、疊置分析講解疊置分析是地理信息系統(tǒng)中常用的用來提取空間陷含信息的方法之一，疊置分析是將有關(guān)主題層組成的各個數(shù)據(jù)層面進行疊置產(chǎn)生一個新的數(shù)據(jù)層面，其結(jié)果綜合了原來兩個或多個層面要素所具有的屬性，同時疊置分析不僅生成了新的空間關(guān)系，而且還將輸入的多個數(shù)據(jù)層的屬性聯(lián)系起來產(chǎn)生了新的屬性關(guān)系。其中，被疊加的要素層而必須是基于相同坐標系統(tǒng)的，同一地帶，還必須查驗疊加層面之間的基準面是否相同。從原理上來說，疊置分析是對新要素的屬性按一定的數(shù)學(xué)模型進行計算分析，其中往往涉及到邏輯交、邏輯并、邏輯差等的運算。根據(jù)操作要素的不同，疊置分析可以分成點與多邊形疊加、線與多邊形疊加、多邊形與多邊形疊加；根據(jù)操作形式的不同，疊置分析可以分為圖層擦除、識別疊加、交集操作、均勻差值、圖層合并和修正更新，以下就這六種形式分別介紹疊置分析的操作。要注意的是這里也要對屬性進行一定的操作，所指的屬性是較為簡單的屬性值，例如注解屬性，尺度屬性，網(wǎng)絡(luò)屬性等不能作為輸入的屬性值。其中在ArcGIS中可以進行疊置分析的數(shù)據(jù)格式有coverage,shapefile,GeoDatabase中的數(shù)據(jù)要素等，這里主要以Shapefile為例子來介紹。7.2.1圖層擦除（Erase）圖層擦除是指輸入圖層根據(jù)擦除圖層的范圍大小，將擦除參照圖層所覆蓋的輸入圖層內(nèi)的要素去除，最后得到剩余的輸入圖層的結(jié)果。從數(shù)學(xué)的空間邏輯運算的角度來說，即A-A^B（即xg/且xeB,A為輸入圖層，B為擦除層）具體表現(xiàn)如下所示：多邊形與多邊形線與多邊形圖7.15圖層擦除的三種形式點與多邊形多邊形與多邊形線與多邊形圖7.15圖層擦除的三種形式點與多邊形在atcgis中實現(xiàn)以上的操作，具體的步驟如下：.首先打開AicMap主界面，點擊.（即AicToolbox按鈕）打開AicToolbox工具箱，在AicToolbox中選擇AnalystTools,打開后選擇Oveilay中的Eiase選項，雙擊打開Etase對話框；（如圖7.16）從aictoolbox中選擇erase從aictoolbox中選擇erase操作erase操作對話框圖7.16圖層擦除操作.在Erase操作對話框中填入輸入圖層（InputFeatures）,擦除參照（EiaseFeature）,

輸出圖層(OutputFeatureClass)和分類谷許量及單位，在右下角的環(huán)境設(shè)置(Envitomiients)中，可以對輸入輸出數(shù)據(jù)的參數(shù)進行設(shè)置。.單擊OK,進行操作，得到結(jié)果。同樣對線狀輸入圖層和點狀輸入圖層在擦除操作后也能得到類似于圖7.17的結(jié)果，具體請參照上述的步驟。輸入圖層擦除參照輸出圖層圖7.17圖層擦除實現(xiàn)輸入圖層擦除參照輸出圖層圖7.17圖層擦除實現(xiàn)識別疊加(Identity)輸入圖層和另外一個圖層進行識別疊加，在圖形交迭的區(qū)域，識別圖層的屬性將賦給輸入圖層在該區(qū)域內(nèi)的地圖要素，同時也有部分的圖形的變化在其中，具體表現(xiàn)如圖7.18所示。多邊形和多邊形線和多邊形點和多邊形圖7.18所示。多邊形和多邊形線和多邊形點和多邊形圖7.18識別神加的三種形式在AicGIS中的具體操作：從在AicGIS中的具體操作：從ArcToolbox中選擇AnalystTools,打開后選擇Overlay中的Identity選項，打開其對話框(圖7.19),然后填入輸入圖層(Inputfeatures),識別參照圖層(Erasefeature),輸出圖層(OutputFeatureClass)和選擇需要連接過去的屬性字段，在右下角的環(huán)境設(shè)置(Enviionments)中，可以對輸入輸出數(shù)據(jù)的參數(shù)進行設(shè)置。圖7.19Identity操作對話框輸入圖層識別參照圖輸出圖層輸入圖層識別參照圖輸出圖層圖7.20識別科加實現(xiàn)同樣對線狀輸入圖層和點狀輸入圖層在識別疊置操作后也能得到類似于圖7.20的結(jié)果，這里就不再重復(fù)列出來了。要注意的是在ArcGIS中這個識別的圖層必須是多邊形圖層。交集操作（Intersect）交集操作是得到兩個圖層的交集部分，并且原圖層的所有屬性將同時在得到的新的圖層上顯示出來。在數(shù)學(xué)運算上表現(xiàn)如，xeA^B（A,B分別是進行交集的兩個圖層）。由于點，線，面三種要素都有可能獲得交集所以它們的交集的情形仃七種，現(xiàn)舉例如下（圖7.21）：輸出圖層輸入圖層輸出圖層編入圖層輸出圖層多邊形與多邊形線與多邊形點與多邊形輸入圖層輸出圖層輸入圖層輸出圖層輸入圖層輸出圖層線與線點與線點與點輸入圖層輸出圖層點、線與多邊形三者相交圖7.21點,線，面相交的幾種類型交集操作在ArcGIS中的實現(xiàn)如下（以多邊形為例）：從ArcToolbox中選擇AnalystTools,打開后選擇Oveilay中的Intersect選項，打開其對話框（圖7.22）,

圖7.22Intersect對話框輸出圖層圖7.23交集操作實現(xiàn)然后逐個輸入要進行相交的圖層(Inputfeatuies),按右邊的“加號”來將圖層添加進來,在中間“Features”組合框內(nèi)的就是要進行相交操作的圖層列表，輸入要輸出的文件的路徑和名稱(OutputFeatureClass),同時在下方的屬性字段中選擇要進行連接的屬性字段(JoinAttHbutes)或全部，輸出文件的類型，也可以對環(huán)境參數(shù)進行相關(guān)的設(shè)置，單擊OK進行交集操作，輸出結(jié)果如圖7.23。在此之中要注意的是，同時當輸入幾個圖層是不同維數(shù)時(例如線和多邊形，點和多邊形，點和線)，輸出的結(jié)果的幾何類型也就會是輸入圖層的最低維數(shù)據(jù)的幾何形態(tài)。均勻差值(Symmetricaldifference)在矢量的疊置分析中也有為了獲得兩個圖層去掉它們之間的公共部分，而只需要剩下的部分，同時對原有圖層的空間上的分布也進行一定區(qū)域內(nèi)的調(diào)整，新生成的圖層的屬性也是綜合兩者的屬性而產(chǎn)生的。利用數(shù)學(xué)的空間邏輯運算的方式表示就是：/口5)(A,B為輸入的兩個圖層)。圖解表示如圖7.24：在這里要值得注意的是，在AicGIS中，在均勻差值操作時，無論是輸入圖層或差值圖層都必須是多邊形圖層，雖然在理論上，點和線與其依然可以進行此類疊置分析，但從層面的角度來考慮，不同維數(shù)的幾何形態(tài)如線和多邊形進行均勻差值的疊置分析，最后會得到同一層面內(nèi)會存在不同的幾何形態(tài)如一部分是多邊形而另一部分是線的情況，即一種層面出現(xiàn)兩種形態(tài)，故而在ArcGIS規(guī)定了只能對多邊形進行此類操作。下面是在AicGIS中實現(xiàn)其的過程：圖7.25synmietricaldifference對話框從Arctoolbox中選擇AnalystTools,打開后選擇Oveilay中的SyimnetricalDifference選項，打開其對話框(圖7.25),輸入要進行操作的輸入圖層(InputFeatiires),同時在下面輸入?yún)⒄盏牟钪祱D層(UpdateFeatures),輸入要輸出的文件的路徑和名稱(OutputFeatureClass),同時在下方的屬性字段中選擇要進行連接的屬性字段(JoinAttiibutes)或全部，還有容錯量，也可以對環(huán)境參數(shù)進行相關(guān)的設(shè)置，單擊0K進行交集操作，輸出結(jié)果如圖圖7.25synmietricaldifference對話框If"輸入圖層差值圖層輸出的圖層輸入圖層圖7.27圖層合并圖解If"輸入圖層差值圖層輸出的圖層輸入圖層圖7.27圖層合并圖解圖7.26均勻插值實現(xiàn)同時在操作輸出圖層的同時對原有圖層的屬性值字段也進行了操作，將差值圖層的屬性添加在了輸入圖層的后面，并給與了賦零操作。而原有的差值圖層添加到輸入圖層的一部分圖形只保留了原有的差值圖層的屬性，而其他的屬性為零。圖層合并（Union）圖層合并是通過把兩個圖層的區(qū)域范圍聯(lián)合起來而保持來自輸入地圖和疊加地圖的所有地圖要素。在布爾運算上用的是or關(guān)鍵字，即輸入圖層or疊加圖層，因此輸出的圖層應(yīng)該對應(yīng)于輸入圖層或疊加圖層或兩者的疊加的范圍。同時在圖層合并的同時要求兩個圖層的幾何特性必須全部是多邊形。圖層合并將原來的多邊形要素分割成新要素，新要素綜合了原來兩層或多層的屬性。多邊形圖層介并的結(jié)果通常就是把?個多邊形按另?個多邊形的空間格局分布幾何求交而劃分成多個多邊形，同時進行屬性分配過程將輸入圖層對象的屬性拷貝到新對象的屬性表中,或把輸入圖層對象的標識作為外鍵，直接關(guān)聯(lián)到輸入圖層的屬性表中。圖層合并從數(shù)學(xué)角度來表示就是:{RxgZUB}(a,b為輸入的/Union兩個圖層)，圖解表示如圖7.27o在ArcGIS中實現(xiàn)圖層合并的操作是：從度來表示就是:{RxgZUB}(a,b為輸入的/Union兩個圖層)，圖解表示如圖7.27o在ArcGIS中實現(xiàn)圖層合并的操作是：從AicToolbox中選擇AnalystTools,打開后選擇Oveilay中的Union選項，打開其對話框(圖7.28),然后逐個輸入要進行合并的圖層(InputFeatures),按右邊的“加號”來將圖層添加進來，在中間“Featutes”組合框內(nèi)的就是要進行合并操作的圖層列表，輸入要輸出的文件的路徑和名稱(OutputFeatures),同時在下方的屬性字段中選擇要進行連接的屬性字段(JoinAttiibutes)或全部，輸出文件的類型，也可以對環(huán)境參數(shù)進行相關(guān)的設(shè)置，單擊OK進行合并操作，輸出結(jié)果如圖7.29。InputFeaturesIFeatures々polygon^identityOutputFeatureClass|E：\Chp八ouerl◎八polygon_Union.shpJoinAttributes(optional)ClusterTolerance(optional)PGapsAllowed(optional)OK Cancel2nviroiunents..圖7.28Union對話框從理想狀態(tài)上來說，矢量的圖層合并操作可以應(yīng)用于各種形式矢量圖形進行合并，而不圖7.28Union對話框輸出的結(jié)果圖層圖7.29圖層合并實現(xiàn)修正更新(Update)修正更新指，首先對輸入的圖層和修正圖層進行幾何相交的計算，然后輸入的圖層被修正圖層覆蓋的那一部分的屬性將被修正圖層而代替。而且如果兩個圖層均是多邊形要素的話、那么兩者將進行合并，并且重疊部分將被修正圖層所代替，而輸入圖層的那一部分將被擦去。其主要是利用空間格局分布關(guān)系來對空間實體的屬性進行重新賦值，可以將一定區(qū)域內(nèi)事物的屬性進行集體操作賦值，從地學(xué)意義上來說建立了空間框架格局關(guān)系和屬性值之間的一個間接的聯(lián)系。利用圖解表示如下：多邊形與多邊形圖7.30修正更新圖解說明輸入 輸出圖層點與多邊形Update多邊形與多邊形圖7.30