Arcgis第四章 空间分析

ARCGIS空间分析基本操作一、实验目的1. 了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析的原理和操作。

2. 掌握矢量数据与栅格数据间的相互转换、栅格重分类(Raster Reclassify)、栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、面积制表（Tabulate Area）、分区统计(Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、栅格单元统计（Cell Statistic）、邻域统计（Neighborhood）等空间分析基本操作和用途。

3. 为选择合适的空间分析工具求解复杂的实际问题打下基础。

二、实验准备预备知识：空间数据及其表达空间数据（也称地理数据）是地理信息系统的一个主要组成部分。

空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。

它是GIS所表达的现实世界经过模型抽象后的内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。

在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。

有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达; 一是矢量表达。

两种数据格式间可以进行转换。

空间分析空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据，是将空间数据转变为信息的过程。

空间分析是地理信息系统的主要特征。

空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统的主要指标。

空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。

空间分析运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段。

空间分析可以基于矢量数据或栅格数据进行，具体是情况要根据实际需要确定。

空间分析步骤根据要进行的空间分析类型的不同，空间分析的步骤会有所不同。

通常，所有的空间分析都涉及以下的基本步骤，具体在某个分析中，可以作相应的变化。

空间分析ARCGIS中的矢量数据的空间分析空间分析是GIS系统中最重要的一部分之一。

空间分析通过处理和分析矢量数据中的地理位置，可以帮助用户更好地理解和处理地球表面的空间问题。

ARCGIS是一款著名的GIS软件，其集成了强大的空间分析功能，可以方便地进行矢量数据的空间分析。

空间分析的意义空间分析可以帮助GIS用户更好地理解空间数据的结构和关系。

通过空间分析，我们可以：•可视化数据：通过制作地图可以直观地表达数据在地球上的空间位置关系。

•空间查询：通过查询地图上的要素可以挖掘出数据之间的空间关系。

•空间统计：通过分析数据之间的空间关系，可以生成统计数据并进行更进一步的研究。

ARCGIS中的矢量数据矢量数据是GIS中最常用的一类数据类型，是通过在地图上绘制点、线、面等几何图形来表示地理数据的。

ARCGIS支持常见的矢量数据格式，如shapefile、GDB、SDE、Coverage等。

矢量数据的空间分析ARCGIS支持各种形式的矢量数据的空间分析，包括：1.空间查询：ARCGIS通过自带的属性表和查询工具，可以方便地对矢量数据进行查询。

用户可以使用查询工具查询特定的属性，也可以使用空间查询工具查询矢量数据中与某个要素邻近或相交的要素。

2.空间叠加：空间叠加是将两个或多个矢量数据集合并成为一个新的矢量数据集的过程。

ARCGIS中常用的空间叠加工具有Union、Intersect、Identity、Erase等。

3.空间分析：ARCGIS中的空间分析工具可以通过空间分析来挖掘矢量数据之间的空间关系。

常用的空间分析工具有缓冲区分析、裁剪、合并、分割等。

空间分析工具的使用过程中常见的一些问题包括：1.坐标系的问题：要确保使用的地图和要素在同一坐标系下，否则可能导致分析结果异常。

2.精度要求的问题：ARCGIS中的空间分析工具需要在数据间设定空间容差值。

对待空间分析结果的精度和精细度有一定要求的应当谨慎考虑容差的设定。

使用ArcGIS进行空间数据分析入门指南第一章：ArcGIS简介ArcGIS是一种集成的地理信息系统软件，被广泛应用于地理数据管理、空间数据分析和地图制作等领域。

它提供了强大的数据处理和分析功能，以及用户友好的界面，使得用户可以轻松进行空间数据分析。

第二章：空间数据分析基础空间数据分析是利用GIS技术对地理现象进行统计、计算和分析的过程。

在进行空间数据分析之前，需要了解一些基本概念和方法。

这些包括：空间数据类型（点、线、面）、空间关系（相交、相邻、包含等）、属性数据（属性表、字段类型）以及空间统计方法（空间插值、空间聚类等）等。

第三章：ArcGIS的数据输入与导入在进行空间数据分析之前，需要将数据导入到ArcGIS软件中。

ArcGIS支持多种数据格式的导入，包括矢量数据（Shapefile、Geodatabase）、栅格数据（Grid、Tiff）和表格数据（Excel、CSV）等。

用户可以通过文件导入、数据库连接或在线数据服务等方式将数据导入。

第四章：数据预处理与清洗在进行空间数据分析之前，需要对数据进行预处理和清洗，以保证数据的质量。

这包括数据的投影转换、空间参考系设置、数据缩放、重采样和去除空缺值等操作。

同时，还需要检查数据的完整性和一致性，对异常值和重复值进行处理。

第五章：空间查询与选择空间查询是通过空间位置、属性条件或复杂的空间关系对数据进行筛选和筛选的过程。

ArcGIS提供了丰富的查询和选择工具，包括属性查询（属性表查询、SQL查询）、空间查询（相交查询、缓冲区查询）和空间关系查询（包含、相邻等）等。

用户可以根据需要进行灵活的查询与选择。

第六章：空间统计与计算空间统计是对空间数据进行统计与计算的过程。

ArcGIS提供了多种空间统计工具，包括空间插值（克里金、反距离权重插值）、空间聚类（热力图、聚类分析）、空间分布分析（分布密度、核密度）和空间权重矩阵等。

这些工具可以帮助用户发现地理现象的分布规律和空间相关性。

练习51.空间分析的基本操作空间分析模块 .............................................................................................. 错误!未定义书签。

1. 了解栅格数据 ......................................................................................... 错误!未定义书签。

2. 用任意多边形剪切栅格数据(矢量数据转换为栅格数据) ......................... 错误!未定义书签。

3. 栅格重分类(Raster Reclassify) ............................................................. 错误!未定义书签。

4. 栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator) ............................ 错误!未定义书签。

5. 面积制表（Tabulate Area） ................................................................. 错误!未定义书签。

6. 分区统计(Zonal Statistic) ..................................................................... 错误!未定义书签。

7. 缓冲区分析(Buffer) ................................................................................ 错误!未定义书签。

8. 空间关系查询 ......................................................................................... 错误!未定义书签。

使用ArcGIS进行地图制作和空间分析的简明教程第一章：ArcGIS软件介绍ArcGIS是由美国Esri公司开发的一套专业的地理信息系统（GIS）软件，提供了丰富的地图制作和空间分析功能。

该软件广泛应用于城市规划、土地利用、环境分析等领域，具有强大的数据处理能力。

第二章：准备工作在使用ArcGIS进行地图制作和空间分析前，我们需要准备相关数据。

包括地理数据、属性数据以及地图符号等。

同时，还需要明确分析的目标和问题，以便选择合适的工具和方法。

第三章：地理数据获取与处理地理数据是地图制作和空间分析的基础。

我们可以通过多种渠道获取地理数据，如使用ArcGIS内置的数据源、从开放数据平台下载等。

获取到地理数据后，我们还需要进行数据预处理，包括数据格式转换、数据清洗等。

第四章：地图制作ArcGIS提供了丰富的地图制作工具，可以帮助用户创建各种类型的地图。

首先，我们需要选择合适的地图模板或布局。

然后，在地图视图中添加底图、图层、标注等要素，并进行图层样式和符号的设置。

最后，我们可以进行视图调整和地图导出。

第五章：空间分析基础空间分析是GIS的重要功能之一，可以帮助我们发现地理现象之间的关联和趋势。

ArcGIS提供了多种空间分析工具，如缓冲区分析、叠加分析、路径分析等。

在进行空间分析前，我们需要明确分析的目的，选择合适的空间分析方法。

第六章：空间数据查询与查询分析使用ArcGIS，我们可以通过空间数据查询来获取特定条件下的空间要素。

查询可以基于空间关系、属性关系或数据库查询语言。

查询分析可以帮助我们从大量的空间数据中筛选出感兴趣的要素。

第七章：地理统计分析地理统计分析是将统计学方法应用于地理数据的过程。

ArcGIS提供了丰富的地理统计分析工具，如点密度分析、聚类分析、回归分析等。

这些工具可以帮助我们了解地理现象的分布规律和潜在问题。

第八章：空间数据可视化地图制作是空间数据可视化的重要手段之一。

除了制作传统的地图，我们还可以使用ArcGIS进行更加丰富的空间数据可视化。

arcgis空间分析实验报告引言空间分析是地理信息系统（GIS）的核心功能之一，通过利用地理数据进行分析，可以帮助我们更好地理解和解释地理现象。

ArcGIS是一种领先的地理信息系统软件，提供了丰富的工具和功能，用于空间分析。

本实验报告旨在探讨ArcGIS在空间分析方面的应用，以及分析结果的准确性和可靠性。

实验目的本实验的目的是使用ArcGIS进行空间分析，深入研究和分析给定的地理现象，并根据分析结果，提出相应的结论和建议。

通过实际操作，我们将掌握ArcGIS的基本功能和操作方法，并了解如何使用它来解决实际问题。

实验步骤1. 数据准备在进行空间分析之前，我们需要准备相关的地理数据。

这些数据可以是地图、遥感影像、点线面数据等。

根据实验要求，我们选择了XXXX地区的人口分布数据、土地利用数据以及交通网络数据作为研究对象。

2. 数据导入与处理将准备好的地理数据导入ArcGIS中，通过数据清理和预处理，确保数据的完整性和准确性。

3. 空间数据的可视化利用ArcGIS中的地图绘制工具，将导入的地理数据以地图的形式展示出来。

可以通过设置不同符号和颜色，根据数据的不同属性进行标注和区分，以便更好地理解和分析。

4. 空间分析4.1 点图层的空间分布分析通过分析人口分布数据，使用ArcGIS中的核密度分析工具，得出不同地区的人口密度分布图。

据此，我们可以了解人口聚集和分布的情况，并进一步推断不同地区的发展潜力和规划需求。

4.2 面图层的属性统计分析根据土地利用数据，我们可以对不同区域的土地利用类型进行统计和分析。

利用ArcGIS中的属性表查询工具，我们可以得到各个区域的土地利用比例以及特定土地类型的面积和占比。

这些统计结果对于土地规划和管理具有重要意义。

4.3 线图层的网络分析利用交通网络数据，我们可以进行路径分析和服务区分析。

通过ArcGIS中的网络分析工具，可以计算出两个位置之间最短路径的长度和所需时间，并将结果表示在地图上。

实验四 ArcGIS空间分析（一）一、实验目的掌握基本的矢量数据空间分析方法，为选择合适的空间分析工具解决复杂的实际问题打下基础。

二、实验内容1、了解ArcMap空间信息查询的基本操作；2、掌握ArcMap矢量及栅格要素提取的几种常用方法。

三、实验相关知识及操作（一）空间信息查询1、空间信息提示空间信息提示设置主要涉及两个方面：一是开启信息提示功能（只有当该项功能被设置为工作状态，才能实现图形信息的提示操作）；二是信息提示字段的选择（图形所对应的属性表中的任何字段都可以作为信息的提示对象）。

（1）在ArcCatalog中右击需要设置信息提示的要素（如Building），在弹出的快捷菜单中选择Properties命令（图4-1）。

在弹出的要素属性对话窗口中，选择“Indexes”选项卡，选择ID号作为索引字段，点击“Add”并确定（图4-2），完成索引字段的设置。

（2）添加Building到ArcMap，在数据目录列表中右击Building要素，在弹出的快捷菜单中点击“Properties…”，在弹出的属性设置对话框中选择“Display”选项卡，选中“Show Map Tip using the display expression”复选框。

同时，在“Display Expression”选项卡，单击Field下拉列表框，选择需要进行信息提示的字段（如本次实验选择Building要素的ZDBH字段），单击确定按钮即可（图4-3）。

图4-1 要素属性设置图4-2 添加索引字段图4-3 Building属性信息提示设置（3）移动鼠标，将其悬停在某一房屋图斑上，此时系统会自动提示鼠标所在位置的房屋宗地编号（ZDBH）信息（图4-4）。

图4-4 信息提示效果图2、空间信息实时查询（1）在ArcMap中点击“Identify Features”按钮，移动鼠标选中需要查询的Builiding图斑，此时会显示选中图斑的所有属性。

空间分析3右键单击Site Analysis Tools工具箱，然后单击新建-模型在模型的主菜单上，单击模型-模型属性，单击常规选项卡，在名称文本框中输入FindSchool，在标签文本框中输入Find location for school，选中存储相对路径名(不是绝对路径)复选框单击环境选项卡，展开处理范围，然后选中范围，展开栅格分析，然后选中像元大小，单击值，展开处理范围，设置范围，方法是单击下拉箭头，然后选择与图层elevation相同，展开栅格分析，设置像元大小，方法是单击下拉箭头，然后选择与图层elevation相同，然后在环境设置窗口上单击确定，在模型属性窗口上单击确定，在工具条上，单击保存按钮将图层elevation、rec_sites和schools从内容列表中拖动至模型中单击坡度工具并将其从“Spatial Analyst 表面”工具集中拖动至模型中，然后将该工具与elevation数据对齐在“Spatial Analyst工具”工具箱的“距离”工具集中找到欧氏距离工具，单击欧氏距离工具并将其拖动至模型中，然后将该工具与rec_sites对齐在“Spatial Analyst工具”工具箱的“距离”工具集中找到欧氏距离工具，单击欧氏距离工具并将其拖动至模型中，然后将该工具与schools对齐单击添加连接工具，使用添加连接工具将elevation数据集与坡度工具相连接，然后将rec_sites连接到欧氏距离工具，将schools连接到欧氏距离(2) 工具，单击自动布局按钮，然后单击全图按钮，将当前逻辑示意图属性应用于元素并将元素放置在显示窗口内，在工具条上，单击保存按钮双击坡度工具，保留输入栅格的默认值，输出栅格输入slope_out作为名称，对于Z 因子，输入0.3048，然后单击确定右键单击坡度工具的输出变量，然后单击重命名，输入Slope output，然后单击确定将欧氏距离工具的输出变量重命名为Distance to recreation sites，将欧氏距离(2)工具的输出变量重命名为Distance to schools右键单击各输出变量（Slope output、Distance to recreation sites和Distance to schools），然后单击添加至显示，在模型工具条上单击运行按钮在内容列表中可看到结果在“Spatial Analyst 工具”工具箱的“重分类”工具集中找到重分类工具，单击重分类工具并将其拖动至模型构建器中，使其与Slope Output对齐，再添加两个重分类工具，使它们分别与Distance to recreation sites和Distance to schools平行单击添加连接工具，使用连接工具进行连接，将Slope Output 连接到重分类工具，将Distance to recreation sites 连接到重分类(2)工具，Distance to schools 连接到重分类(3) 工具，单击自动布局按钮，然后单击全图按钮打开连接到Slope Output 变量的重分类工具，接受重分类字段参数的默认值，单击分类，单击方法下拉箭头，然后单击相等间隔，单击类别下拉箭头，然后单击10，单击确定单击对新值取反，接受输出栅格参数的默认值，单击确定将重分类工具中的输出变量重命名为Reclassed slope打开连接到Distance to recreation sites 变量的重分类工具，接受重分类字段参数的默认值，以便使用Value 字段，单击分类，将方法设置为相等间隔，并将类别设置为10，单击确定单击对新值取反，接受输出栅格参数的默认路径和名称，单击确定将重分类(2)工具的输出变量重命名为Reclassed distance to recreation sites打开重分类(3) 工具，接受重分类字段参数的默认值，以便使用Value 字段，单击分类，将方法设置为相等间隔，并将类别设置为10，单击确定接受输出栅格参数的默认值，单击确定将重分类3)工具的输出变量重命名为Reclassed distance to schools右键单击各变量，Reclassed slope、Reclassed distance to recreation sites 和Reclassed distance to schools，然后单击添加至显示。

ARCGIS空间分析基本操作一、实验目的1. 了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析的原理和操作。

2. 掌握矢量数据与栅格数据间的相互转换、栅格重分类(Raster Reclassify)、栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、面积制表（Tabulate Area）、分区统计(Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、栅格单元统计（Cell Statistic）、邻域统计（Neighborhood）等空间分析基本操作和用途。

3. 为选择合适的空间分析工具求解复杂的实际问题打下基础。

二、实验准备预备知识：空间数据及其表达空间数据（也称地理数据）是地理信息系统的一个主要组成部分。

空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。

它是GIS所表达的现实世界经过模型抽象后的内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。

在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。

有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达; 一是矢量表达。

两种数据格式间可以进行转换。

空间分析空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据，是将空间数据转变为信息的过程。

空间分析是地理信息系统的主要特征。

空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统的主要指标。

空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。

空间分析运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段。

空间分析可以基于矢量数据或栅格数据进行，具体是情况要根据实际需要确定。

空间分析步骤根据要进行的空间分析类型的不同，空间分析的步骤会有所不同。

通常，所有的空间分析都涉及以下的基本步骤，具体在某个分析中，可以作相应的变化。

ArcGIS空间分析模块学习指南ArcGIS具有功能强大、应用领域非常广泛，在社会公共安全与应急服务、国土资源管理、遥感、智能交通系统建设、水利、电力、石油、国防、公共医疗卫生、电信等方面和领域都有深入的应用。

强大的空间分析功能是ArcGIS9的特点与核心之一。

无论对于栅格数据还是矢量数据、低维的点、线、面对象还是三维动态对象，都可以通过其空间分析功能的实现得到较为理想的结果。

ArcGIS9的空间分析模块（ArcGIS Spatial Analyst）功能的实现主要是基于栅格数据进行的，其可以完成常用的数据转换、分析、统计、分类和显示等功能。

空间分析模块是Arcgis9进行空间分析的主要模块，但其并不囊括Arcgis9的所有空间分析功能，其他的一些模块可以帮助用户进行专题性较强、较有特色的空间分析，如统计分析模块、三维分析模块等。

ArcGIS9的空间分析功能主要包括于空间分析模块、3D分析模块、地统计分析模块、分析模块、跟踪分析模块等之中，如图所示。

对于空间分析功能的实现，各模块具有各自的特点和优势，这里就其能够实现的功能和特点作一简要的说明。

ArcGIS Spatial Analyst模块，是ArcGIS Desktop中增加了一组全面的高级空间建模和空间分析工具，应用ArcGIS Spatial Analyst，用户可从现存数据中得到新的数据，分析空间关系和空间特征，应用空间分析模块可以进行：1、距离制图（Distance）：直线距离函数（Straight Line）、分配函数（Allocation）、成本距离加权函数（Cost Weighted）、最短路径函数（Shortest Path）。

2、密度制图（Density）：密度制图中内插的是密度，也是就是每个栅格的值不是绝对值，而是用绝对值除以了搜索范围的面积。

3、栅格插值（Interpolate to Rastor）：反距离权重插值（Inverse Distance Weighted）、样条函数插值（Spline）、克里格插值（Kriging）。