地理信息系统空间分析

1、本科学生综合性、设计性实验报告姓名： 邓文佳 学号 ：124130704专业 ：测绘工程 班级 ： 12实验课程名称：空间、网络分析指导教师： 董铭老师开课学期 2014 至 2015 学年上 学期云南师范大学旅游与地理科学学院实验名称：宁夏回族自治区的空间分析实验时间：2014/12/20-2014/12/29小组合作： 是 否小组成员：无1、 实验目的： （1）利用自己数字化的实验数据围绕某个主题进行各种空间分析：包括空间查询（参考第1章，第14章）、空间缓冲区分析（参考第15/17章）、空间网络分析（参考第22章，第23章，第24章，第29章）、空间叠合分析（参考第16章），以此达到某种

2、目的和效果。（2）将分析结果进行专题地图显示（参考第2章，第4章，第6章），地图布局（第5章），并输出JPEG结果图。（3）考察多种分析方法的使用。2、实验数据及使用软件模块： （1）数据来自于之前数字化的实验报告数据（2） 软件模块：Arc_Map软件3、 实验数据处理过程：（一） 空间查询 包含选择查询：1.在图层1中显示两个图层：面状图层“provinces”和点状图层“town”.选用主菜单“选择安属性选择.”出现对话框： 2.按“确定”键返回，符合条件的一个多边形进入选集，改变颜色。选用主菜单“选择按位置选择”，继续设置：3. 按“确定”键返回，符合条件的178个点要素进入选集，改变

3、颜色。（宁夏的乡镇）相交选择查询：1.该数据框两个图层都是线状：“highway”“railway”。选用主菜单“选择安位置选择.”出现对话框：2按“确定”键返回，符合条件的线状要素，改变颜色（二） 空间缓冲区分析泰森多边形估算宁夏人口密度图（1）进入“图层数据框属性属性常规”选项，确认“地图”和“显示”单位为“米”，按“确定”返回。选用主菜单“地理处理环境”展开“处理范围”，下拉选择“与图层 dadowntown相同”，按“确定”返回。（2）选用“ArcToolbox分析工具邻域工具创建泰森多边形”继续输入： 输入要素：人口调查 下拉选择 输入要素类：作业空间分析人口调查_CreateThi

4、essenPolygons 路径，名称 输出字段（可选）：ALL 下拉选择 按“确定”执行，计算产生泰森多边形，自动加载。（3） 打开图层“人口调查_CreateThiessenPolygons”的要素属性表，字段popu来自人口调查属性表。属性表窗口左上角点击，然后“添加字段”：area和popu_den。Area的“几何计算”，area获得多边形面积，在点击字段“popu_den”,选用“字段计算.”.文本框中输入：“popu”/”area”*100 计算出宁夏片区的人口密度值。点击“人口调查_CreateThiessenPolygons”，进入“图层属性符号系统数量分级色彩”进行相关的颜

5、色分类设置。（4）点击主菜单的“视图布局视图” 进行专题地图设置和页面布局（包括标题、比例尺、图例、指北针、网格等）。 （5）输出高分辨率JPEG结果图：选用主菜单文件导出地图.，可将页面布局转换成通用的图形、图像文件，在导出地图对话框的保存在下拉列表中选择保存路径，在文件名下拉列表中输入文件名称，在保存类型下拉列表中选择JPEG。按保存键，页面布局就输出为JPEG格式的文件，供其他软件继续处理，也可以反复打印。（三）空间网络分析1建立网络数据集第一步：自定义扩展模块，勾选Network Analyst. 第二步：打开ArcCatalog,鼠标右键点击道路，选用快捷菜单“新建网络数据集”出现提

6、示，按照所需要的条件建立网络数据集。 2.产生最佳路径。第一步：打开ArcMap,点击添加数据图标，选择添加“highway_ND”第二步：选用自定义工具条Network Analyst,弹出网络分析菜单条，该菜单条中点击图标，弹出网络分析窗口。在网络分析菜单条中下拉选择Network Analyst新建路径。第三步：在网络分析窗口中点击停靠点（0），在网络分析菜单条中点击（创建网络位置工具），光标变成一个带十字的小旗子（不是单纯的小旗子）。在地图窗口中输入一个停靠点（顺序为1），再在距离稍远的地方舒服另一个停靠点（顺序为2），在网络分析窗口中可以看到，停靠点（0）变成了停靠点（2），点击“+

7、”号展开，有两个停靠点：图形选择1和图形选择2，在网络分析菜单条中点击（求解），软件产生从到的最佳路径。第四步：再到网络分析窗口中点击点障碍（0），点击，在已有路径中输入一个障碍点，意思是此处道路正在维修，禁止通行，网络分析窗口的点障碍（0）变成点障碍（1），出现禁止型（1），图形选择3，再点击网络分析菜单条中的（求解），为了绕开障碍点，路径有所改变。第五步：鼠标右键点击菜单选择删除，分别将图形选择1、图形选择2、图形选择3,3个临时站点、障碍点删除，可在地图或网络分析窗口中操作。鼠标右键点击停靠点（0），选择加载位置，继续设置：（下图） 第六步：按确定键，在网络分析窗口中，可以看到停靠点（0

8、）变为停靠点（8），即8个点要素被加载，在地图显示窗口中可看到分析用的停靠点空间位置和图层名山是完全重合的，站点的编号并不一定表示停靠的先后次序。点击网络分析菜单条中的求解按钮，产生路径（图10），从直观角度，很可能不符合常规行车习惯。在内容列表中用鼠标右键点击路径选择属性，再进入分析设置选项： 第七步：经过计算产生所需的最佳路径第八步：点击主菜单的“视图布局视图” 进行专题地图设置和页面布局（包括标题、比例尺、图例、指北针、网格等）。第九步：输出高分辨率JPEG结果图：选用主菜单文件导出地图.，可将页面布局转换成通用的图形、图像文件，在导出地图对话框的保存在下拉列表中选择保存路径，在文件名下

9、拉列表中输入文件名称，在保存类型下拉列表中选择JPEG。按保存键，页面布局就输出为JPEG格式的文件，供其他软件继续处理，也可以反复打印。(四) 空间叠合分析 计算宁夏的河网密度第一步：加载道路和市中心区域两个图层，点击，展开、选用ArcToolbox分析工具叠加分析相交，出现对话框：第二步：按确定键，经计算，产生要素类市中心区域和道路叠合分析，自动加载，可以看出原来的道路被切割后限定在市中心区域内（下图），第三步：鼠标右键点击该图层名打开属性表，在属性表窗口左上角选用添加字段，进一步输入：名称：R_length类型：浮点型精度：10小数位数：2第四步：按确定键返回。属性表添加了字段R_len

10、gth，右键点击该字段名，快捷菜单中选择计算几何，进一步设置：属性：长度坐标系：使用数据源的坐标系单位：米 仅计算所选记录第五步：按确定键结束，可以观察到字段R_length的取值为相交叠合处理后线要素的几何长度。鼠标右键点击字段名R_length，快捷菜单中选择统计.可以看到叠合处理后有37个路段，长度总和为2424621.73m第六步：点击主菜单的“视图布局视图” 进行专题地图设置和页面布局（包括标题、比例尺、图例、指北针、网格等）。第七步：输出高分辨率JPEG结果图：选用主菜单文件导出地图.，可将页面布局转换成通用的图形、图像文件，在导出地图对话框的保存在下拉列表中选择保存路径，在文件名

11、下拉列表中输入文件名称，在保存类型下拉列表中选择JPEG。按保存键，页面布局就输出为JPEG格式的文件，供其他软件继续处理，也可以反复打印。4、实验总结1）、本次实验成败之处及其原因分析：A.未进行面和面的邻近分析；原因：缺少一定对象，找不到分析的目的，没有过多的多边形和多边形之间的分析数据。其方法与点和点的邻近分析以及点和线的邻近分析一致，若存在多边形之间数据则可以进行邻近分析。B.泰森多边形区域范围建立错误；原因：未在地理处理环境中将处理范围调整为与图层道路相同，导致区域整体范围的错误，后调整了处理范围则问题得到解决。C.未分析多边形的合并；原因：没有可以用于多边形合并的数据，若拥有破碎的多边形需要合并的数据，则可以将多边形合并，同时进行相关统计计算。D.线和面相交结果与预期不符；原因：线和面相交的时候，将线装图层设置为唯一可选图层，点击多段线，使它们进入选择集之后再进入面的选择。2）、做好本实验需要把握的关键环节：A.对线性道路的相交处打断的适当把握，依据实际判断高速公路等道路连接口以及道路的通行可行性，从而使分析更符合实际。B.在空间网络分析中，临时输入站点、障碍点可能有误差，在网络分析工具条中用选择工具（选择为/移动网络位置），出现的光标仅是一个小旗，不带小十字，可用于选择移动停靠点、障碍点，使它们的位置更精确。可以将障碍