ArcMap用法案例讲义.doc

实习七、DEM建立与应用一、 目的DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达，是对地面特性进行空间描述的一种数字方法、途径，它的应用可遍及整个地学领域。通过对本次实习的学习，我们应：1、 加深对DEM建立过程的原理、方法的认识；2、 熟练掌握ARCMAP中建立DEM、TIN的技术方法。3、 结合实际、掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。二、 实验准备1、 软件准备：ArcMap2、 数据准备：文件feapt-clip1.dbf，feapt-clip1.shp，feapt-clip1.shx，文件terlk-clip1.dbf，terlk-clip1.shp，terlk-clip1.shx，文件夹cal2和info。三、 实验内容1、 DEM及TIN的建立(1) 由采样点数据建立表面1) 在视图目录表中添加并激活采样点层面feapt-clip1.shp。2) 从【Spatial Analyst】菜单中选择【Interpolate to Raster/Spline】命令。3) 在Z Value Field列表中选择Elev（高程）字段，单击OK。4) 生成新的栅格主题Spline of feapt-clip1。(2) 由点、线数据生成TIN转为GRID1) 添加并激活点层面feapt-clip1。2) 点击【Spatial Analyst】菜单下的【Create /Modify TIN /Caeate Tin from features】；3) 在“Create New TIN”对话框中定义每个主题的数据使用方式；4) 确定生成文件的名称及其路径，生成新的层面tin-point。（见图4）5) 点击【3D Analyst】菜单下的【Convert/TIN To Raster】，确定生成文件的名称及其路径，生成新的Grid层面。 DEM的应用1) 地形指标的提取坡度具体的方法步骤如下:1. 添加Dem数据并激活它。D:arcgisArcTutorSpatialelevation)2. 从【Surface Analysis】菜单中选择【Slope】命令。3. 生成新的坡度主题slope of elevation。4. 双击左边的图例，在弹出的Legend Editor对话框中可重新调整坡度分级坡向具体的方法步骤如下:l 在视图目录表中添加dem并激活它。D:arcgisArcTutorSpatialelevation)l 从【Surface Analysis】菜单中选择【Aspect】命令。l 显示并激活生成的坡向主题Aspect of Elevation。平面曲率(坡向的坡度) 1) 激活坡向数据。2) 从【Surface Analysis】菜单中选择【Slope】命令。3) 生成平面曲率层面Slope of Aspect。剖面曲率具体的方法步骤如下:1) 激活坡度数据。2) 从【Surface Analysis】菜单中选择【Slope】命令。3) 显示并激活生成的剖面曲率层面Slope of Slope。提取等高线具体的方法步骤如下:1) 在视图目录表中添加elevation并激活它。D:arcgisArcTutorSpatialelevation)2) 从【Surface Analysis】菜单中选择【Contours】命令。3) 在出现的Contours Parameters对话框中输入等高距Contour interval和基础等高线的值Base Contours。4) 生成等高线主题。5) 地形表面的阴影图具体的方法步骤如下:1) 在视图目录表中添加dem并激活它。D:arcgisArcTutorSpatialelevation)2) 从【Surface Alalysis】菜单中选择【Hillshade】命令。3) 在Hillshade对话框中，输入计算Hillshade的参数值。4) 生成地表阴影主题Hillshade of elevation。6、可视性分析1) 通视性分析在ArcMap中，进行通视性分析可按如下步骤：例如：分析某区域内S与P两点间的通视情况。I、 添加Dem或TIN主题作为通视性分析的地形表面并激活它。II、 从工具栏选择Line of sight工具。III、 在出现的Line of Sight对话框中输入观察者Observer与目标物Target距地面的距离，单击OK。IV、 按住鼠标左键，屏幕上将会出现十字光标，将光标从观察点S移向目标点P，然后释放光标。在观察点到目标点之间将会出现一条视线，其中可视的部分为绿色，不可视的部分为红色。并且，在ArcMap窗口底部的状态栏显示了从观察点到目标点是否可视。2）可视区分析 具体操作如下：1. 在视图目录表中添加Dem作为可视区分析的地形表面。 2. 创建或添加一个点主题point.shp包含观测点。3. 从【Surface Analysis】菜单中选择【Viewshed】命令。4. 生成可视区栅格主题Viewshed of Slight。要求：将全部操作过程制作生成AVI。第一节ArcGIS NetWork 基础NetWork 在ArcGIS 中处于比较重要的位置，希望通过ArcGIS 83 Step By Step For NetWork可以和大家一起学习并且掌握NetWork 的基本知识。和本学习过程对应的会有一个MDB 数据(该数据不具有实际可用性！)，大家可以参考学习,前提是基本掌握ArcMap 以及ArcCatalog的操作，当然需要掌握一些GeoDatabase 的东西。1、1 一个网络示例1、2NetWork 特点 NetWork 编辑更加容易。可以根据规则，完成自动维护拓扑关系。 NetWork 要素可表达复杂的网络部分。比如电闸等复杂对象。 NetWork 分析。可进行路径、流向、追踪等分析。 NetWork 可版本管理。可作到支持多用户同时编辑同一个大型网络。1、3NetWork 应用 最佳的城市物流服务路线建立。 城市电力网络故障分析。 环境监测过程中水污染源追踪。 城市交通最佳路径选择。 带GPS 导航车，查询最佳到达路线。1、4NetWork 两个概念 几何网络(GEOMETRIC NETWORK) A geometric network is a collection of features that comprise a connected system of edges andjunctions. An edge has two junctions and a junction can be connected to any number of edges. 逻辑网络(LOGICAL NETWORK) Like a geometric network, a logical network is a collection of connected edges and junctions. Thekey difference is that a logical network does not have coordinate values. Its main purpose is tostore the connectivity information of a network along with certain attributes.第二节在ArcGIS 中构建NetWork1、数据准备。2、使用ArcCatalog 建立网络。3、在ArcMap 中编辑网络。4、在ArcMap 中作应用分析。2、1ArcCatalog 数据浏览。（WaterDataBase.mdb所在路径可能会与当前窗口不同。根据实际情况选择合适的路径。）WaterDataBase数据库：Junction要素类，子类型。WaterLine要素类，子类型2、2ArcCatalog 向导生成网络ArcCatalog 生成网络按Next 继续图选择从已有的要素类生成网络，按Next 继续。也可以先建立一个空网络后添加数据。（注意：网络、拓扑在GeoDatabase 中都建立在Dataset 基础之上，也就是说需要把参与构建的数据在同一个Dataset 中）择Yes 后，按Next 继续。会在生成网络过程中为每个要素类存储表中添加一个Enabled 字段,你可以在ArcMap 中修改每个要素的Enabled 的值为True/False,来取用/去除该要素参加网络分析。选择Yes 并且选择WaterLine 作为复杂边，按Next 继续。所谓复杂边，就是在生成网络过程中，不会因为节点和边的连接关系而打断该边。而简单边会因为有中间节点的存在被分割成为多个要素。选择Yes 按默认的扑捉半径，选择你希望被移动的要素类。注意：扑捉半径很重要的，不正确的设置会导致你的数据变形。在对数据进行编辑的过程中，扑捉功能应用可以减少数据修改的麻烦！选择Yes ，选择你希望作为源头和终点的要素类，按Next 继续。在作追踪分析的过程中比较有用，设置的结果会在选择的要素类的存储表中添加一个AncillaryRole 字段，你可以在ArcMap 中修改每个要素的值。注意：AncillaryRole 字段的值设置有一些技巧，你可以从修改其中一个要素的值为Source 或者Target选择No,按Next 继续。当然你也可以设置网络的权重，这个大家可以以后研究。总结，按Finish 结束。你可以看到你刚才所有的操作。第三节ArcCatalog 网络规则设置设置网络连通性规则。网络规则有两中，一种是边-边规则，另外一种是边节点规则。我们可以根据业务规则设置相应的规则。边边规则设置：Junction主干线消防支线服务支线主干线主干线接头(Default)T 型消防支线阀门(Default)T 型服务支线阀门(Default)消防支线服务支线边-边业务规则设置主干线主干线之间的连接规则。提示：主干线接头前的D, 表示Default,可以右键主干线接头来设置，以下类似。边节点规则设置：置主干线节点之间的连接规则。选择主干线接头，在右上角可以设置该接头的个数，注意应该先设置最大个数在设置最小个数。设置消防支线节点之间的连接规则。对于针对消防支线阀门和T 型消防支线阀门的连接节点个数你可以采用以上方法，并参考业务规则设置。设置服务支线节点之间的连接规则。对于针对T 型服务支线阀门的连接节点个数你可以采用以上方法，并参考业务规则设置。第四节ArcMap 中数据处理、分析在ArcMap 中设置网络数据，边和节点的显示符号。在ArcMap 中网络编辑。注意：在开始编辑后，应该在Editor 下拉菜单中选择扑捉的要素类，你可以从选择在主干线上选择扑捉到的一点，然后在外面选择一点，生成一条消防支线，双击手标后，网络便会根据设置的规则自动添加两个节点。网络流向分析实现步骤：1、设置源头2、设置显示流向3、设置流向符号4、流向分析(具体操作见Demo)要求：1、创健一个Network用于存放城市的煤气管网。2、将全部操作过程制作生成AVI。实习五、多层面叠合分析一、 目的多层面叠合分析是空间数据分析的基本方法，包括栅格数据的信息复合分析与矢量数据的叠置分析，本实验的目的在于：1、 加深对多层面叠合分析基本原理、方法的认识；2、 熟练掌握ARCMAP多层面叠合分析的技术方法。3、 结合实际、掌握利用多层面叠合分析方法解决地学空间分析问题的能力。二、 实验准备1、 软件准备：ArcMap2、 数据准备：矢量文件：文件point.dbf，point.shp，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。栅格文件：文件夹gridline1和info，文件夹gridline2和info，文件夹query6和info，文件夹query5和info。三、 实验内容1、 基于栅格数据的复合分析(1) 原理验证1) 添加gridline1层面和gridline2层面，并利用【Spatial Analysis】菜单中的【Raster Calculator】命令进行栅格层面的叠加，观察其结果；2) 应用【Spatial Analysis】菜单中的【Reclassify】命令，分别将gridline1和gridline2层面进行重分类，使得原有的No data数据为0，再进行叠加运算，观察其结果与上一步的结果有何不同，考虑其原因。(2) 应用分析query5层面和query6层面分别表示的是一些小工业镇区的城市化范围及其附近一个自然保护区的保护范围，要求利用栅格数据的复合分析，计算出这些小工业镇区的城市化范围。方法：添加query5层面和query6层面，从【Spatial Analysis】菜单中选择【Raster Calculator】命令，执行not (query6) and query5运算，得出所求的范围。2、 基于矢量数据的叠置分析ArcMap中矢量数据的叠置分析是在Tools下GeoProcessing Wizard下进行的。 (1) Dissolve融合分析1) 添加polygon层面并激活，从【Tools】菜单中选择【Geoprocessing Wizard】命令，选择Dissolve features based on anattribute命令，执行下一步。2) 在随后出现的对话框中选择要进行融合的层面，要进行融合的属性字段以及确定融合后的结果文件的名称与路径，完成后按完成按钮。3) 点击融合后的结果Disslv1-polygon层面，观察其属性，与polygon层面进行比较。可以看到，Disslv1-polygon层面是将polygon层面中属性字段type值一样的要素进行合并。(2) Merge合并分析1) 添加polygon1、polygon2层面并激活，执行【Geoprocessing Wizard】命令，选择Merge themes together命令，执行下一步。2) 从列表中选择要进行合并的层面，确定输出的文件名称、路径，执行操作。3) 由结果层面及其属性可以看出，进行合并后，它们的属性及图形都进行了合并。(3) Clip裁剪分析1) 添加并激活overlay、polygon层面，执行【Geoprocessing Wizard】命令，选择Clip one theme based on another命令，执行下一步。2) 从列表中选择要进行裁剪的层面（input theme）以及用来裁剪的层面，确定输出的文件名称、路径，执行操作。注意进行裁剪的层面与用来裁剪的层面的不同，若只想对进行裁剪的层面或用来裁剪的层面中的某一个或几个要素进行操作，可将其选中后再执行Geoprocessing Wizard操作。在这一步时，就可选择Use Selected features only选项3) 由结果层面及其属性可以看出，裁剪分析是以用来裁剪的整个层面与被裁剪的层面进行运算的，输出结果将继承进行裁剪的层面的所有属性。(4) Intersect相交分析1) 添加并激活overlay、polygon层面，执行【Geoprocessing Wizard】命令，选择Intersect two themes命令，执行下一步。2) 从列表中选择要进行相交分析的层面（input theme）以及用来相交的层面，确定输出的文件名称、路径，执行操作。3) 由结果层面及其属性可以看出，相交分析是以用来相交的层面的中的要素（全部或一部分）与被相交的层面进行相交运算，输出结果将继承两层面的所有属性。由相同的两层面进行不同的分析（Clip和Intersect），比较它们的结果有什么不同，体会它们的原理及应用。(5) Union合并分析1) 添加并激活overlay、polygon层面，执行【Geoprocessing Wizard】命令，选择Union two themes命令，执行下一步。2) 从列表中选择要进行合并分析的层面（input theme）以及用来合并的上覆层面，确定输出的文件名称、路径，执行操作。3) 由结果层面及其属性可以看出，合并分析是以用来合并的层面的中的要素（全部或一部分）与被合并的层面中的要素（全部或一部分）进行合并运算，输出结果将合并两层面的所有要素，并继承两层面的所有属性。将Union分析的结果与前两种分析的结果进行比较，注意观察Union分析的特点。要求：1、将全部操作过程制作生成AVI。实习四、空间分析二、 目的空间分析是用来确定不同地理要素的空间邻近性和邻近程度的一类重要的空间操作，通过本次实习，我们应达到以下目的：2、 加深对空间分析基本原理、方法的认识；3、 熟练掌握ARCMAP空间分析的技术方法。4、 掌握利用空间分析方法解决地学空间分析问题的能力。三、 实验准备1、 软件准备：ArcMap2、 数据准备：文件point.dbf，point.shp，point.shx（点文件），文件line.dbf，line.shp，line.shx（线文件），文件polygon.dbf，polygon.shp，polygon.shx（面文件），四、 实验内容1、 原理验证实验(1) 点数据的空间分析2) 在视图中添加point层面并激活；3) 在【Spatial Analysis】菜单中选择【Distance/Straight Line.】命令；4) 显示并激活由point.shp产生的新栅格主题，Distance to point.shp。在进行分析时，若选中了point层面中的某一个或几个要素，则空间分析只对该要素进行；否则，对整个层面的所有要素进行。(2) 线数据的空间分析1) 在视图中添加line层面并激活；2) 分别选中line层面中的两条线，进行空间分析，注意比较线的空间分析与点的空间分析有何不同。3) 取消选定，对整个line层面进行空间分析，观察与前两个分析结果的区别(3) 面数据的空间分析添加polygon层面，进行空间分析，观察面的空间分析与点、线的空间分析有何区别。2、 应用实验(1) 水源污染防治point层面表示了水源（如：水井）的位置分布，要求利用空间分析提出水源污染防治的方案。方法：I、 添加水源(例如：水井)分布的点主题point.shp。II、 在【Spatial Analysis】菜单中选择【Distance/Straight Line.】命令。III、 显示并激活由point.shp产生的新栅格主题，Distance to point.shp（如图4）。打开Layer Properties窗口，符号列表下单击右键，选择Flip Colors命令，使颜色反转。新的栅格主题显示了区域内每个栅格距最近的水井的距离，其中蓝色的栅格距各个井的距离最近，对水源的影响最大；红色的栅格距各个井的距离最远，影响最小。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，在【Spatial Analysis】菜单中选择【Raster Calculator】工具，可将Distance to point0.1以内的区域提出作为缓冲区进行专项的污染防治。(2) 受污染地区的分等定级point层面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。I、 对point层面执行【Spatial Analysis/Distance/Straight Line.】命令；II、 对得到的新层面Distance to point进行Raster Calculator运算，分别提取Distance to point0.1和Distance to point0.15 and Distance to point0.1的区域，分别得到Calculation层面和Calculation 2层面；III、 对Calculation 层面进行重分类