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ArcGIS10.2 学习课程——9.矢量数据分析

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arcgis矢量化课程设计

arcgis矢量化课程设计

arcgis矢量化课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解矢量化概念，掌握ArcGIS中进行矢量化操作的基本流程；2. 学生能描述矢量化在地理信息系统（GIS）中的应用及其重要性；3. 学生能解释矢量化数据的特点及其与栅格数据的区别。

技能目标：1. 学生能熟练使用ArcGIS软件进行扫描地图的矢量化处理；2. 学生能通过矢量化过程，掌握地理要素的提取、编辑和属性赋值等操作；3. 学生能运用矢量化数据进行分析，解决实际问题。

情感态度价值观目标：1. 学生能培养对GIS技术的兴趣，增强地理信息科学的认识；2. 学生能通过矢量化课程的学习，提高问题解决能力和团队协作能力；3. 学生能树立正确的地理信息观念，认识到GIS技术在国家发展和社会进步中的重要作用。

课程性质：本课程为地理信息系统操作技能培训课程，以实践操作为主，理论学习为辅。

学生特点：学生为高年级中学生，具备一定的地理信息知识基础，对GIS软件有一定了解。

教学要求：结合学生特点，课程设计注重理论与实践相结合，强调学生的动手操作能力和问题解决能力的培养。

通过矢量化课程的学习，使学生具备实际应用GIS技术的能力。

二、教学内容1. 矢量化概念与GIS应用- 矢量化基本原理- 矢量化在GIS中的应用2. ArcGIS软件操作基础- 软件界面与功能介绍- 数据导入与导出3. 矢量化操作流程- 地图扫描与预处理- 矢量化工具使用与参数设置- 地理要素提取与编辑4. 矢量化数据处理与分析- 矢量化数据属性赋值- 矢量化数据质量检查- 矢量化数据分析案例5. 实践与拓展- 实际地图矢量化操作练习- 矢量化技术在现实生活中的应用案例- 矢量化新技术与发展趋势教学内容安排与进度：第一课时：矢量化概念与GIS应用，ArcGIS软件操作基础第二课时：矢量化操作流程（1），矢量化数据处理与分析第三课时：矢量化操作流程（2），实践与拓展教材章节关联：《地理信息系统》第四章：GIS数据结构《地理信息系统》第五章：GIS数据处理与分析教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节内容，使学生在掌握矢量化技术的基础上，能够将其应用于实际问题的解决。

[精品]arcgis10.2学习课程——9.矢量数据分析教学提纲

[精品]arcgis10.2学习课程——9.矢量数据分析教学提纲
法
1、ArcMap的编辑菜单中buffer，前提条件是必须 有面层，是可编辑，后输入
建立缓冲区（Buffer）方法二
在ArcToolBox中Analysis Tools->Promixity>buffer
输入：可以是点、线、面 输出要素：给名字和位置，是自动生成的 距离：缓冲区大小，可以整个图层按相同的大
拆迁分析 使用数据\9buffer\sum\数据
占地分析 使用数据9buffer\zd\
3.3、计算各省高速公路的里程
已知全国省级行政区（省级行政区.shp)，和高 速公路图（主要公路.shp)。 1、intersect,将高速公路按省分割 2、加入长度字段（linelen），并更新为线的长度 3、使用Dissove统计 4、更新长度字段为公里
点击一个点，可以查询连接边的信息， 点击线，可以查询连接点的信息
最短路径分析
Stops是设置经过的点,点可以节点，也可以在线上 Barriers是障碍物 点，不能经过的 Routes是路线
操作:最短路径分析.exe
更多内容
四、综合
1. 拆迁分析 2. 占地分析 3. 计算公路里程 4. 区分境界线 5. 创建结合图表 6. 每平方公里闪电次数
有容差工具都是拓扑工具
1.3 创建渔（CreateFishnet） 创建渔（CreateFishnet）可以创立公里
网，经纬网等
数据：9buffer\相交.mxd，看:创建公里网.exe
二、缓冲区（Buffer）分析
缓冲区分析(Buffer)是对（点、线或面）按设定 的距离条件，围绕其要素而形成一定缓冲区多边 形实体(生成的都是面），从而实现数据在二维空 间得以扩展的信息分析方法。缓冲区应用的实例 有如：污染源对其周围的污染量随距离而减小， 确定污染的区域；为失火建筑找到距其500米范 围内所有的消防水管；公路500米范围的村庄等。

空间分析ARCGIS中的矢量数据的空间分析

空间分析ARCGIS中的矢量数据的空间分析

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。

ArcGIS10.2学习课程——9.矢量数据分析

ArcGIS10.2学习课程——9.矢量数据分析
有容差工具都是拓扑工具
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1.3 创建渔（CreateFishnet）
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创建渔（CreateFishnet）可以创立公里 网，经纬网等
数据：9buffer\相交.mxd，看:创建公里网.exe
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二、缓冲区（Buffer）分析
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缓冲区表现
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建立缓冲区（Buffer）方法二
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Dissovle Type(融合方法）：None是每个对象独立 建立缓冲区，All是所有相交的缓冲区合并成一个， 并删除重叠的，list按列举的融合
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建立缓冲区（Buffer）方法三（中级）
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在arcmap的自定义工具中，Tools下buffer wizard 1. 选择图层 2. \9buffer\overlap\全国地图.shp，看多
圈缓冲.exe
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多圈的效果
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相交实例
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数据：9buffer\相交实例.mxd Page 7
Intersect应用
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如一个县的等高线，合并在一起，想按乡镇分割， 获得每个乡镇的等高线
数据：9buffer\相交裁剪.mxd Page 8
结果比较
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3.1、建立Network DataSet
使用shp，右键新建网络数据集 注意必须是线层，才能进行网路分析

ArcGIS102学习课程——9矢量数据分析

ArcGIS102学习课程——9矢量数据分析
数据：9buffer\相交裁剪.mxd Page 8
结果比较
A为Inpute Feature，B为update Feature
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相交三个作用
1. 求共同部分 2. 分别相交 3. 也是特殊裁剪工具 相交和裁剪不同 裁剪只是两个图层之间，相交可以多个图层， 裁剪的属性是输入要素，相交可以是多个图层属性 相交和裁剪相同 当两个图层范围相同，相交类似于裁剪 当两个图层范围不相同，裁剪类似于相交
小建立缓冲，也可以每个不一样，按字段的 值确定 Side Type：只对原始数据是线有效，full 两边 一样，LEFT只左边缓冲，Right只右边缓冲 End Type 端点类型：只对原始数据是线有效， round（圆头），平头
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缓冲区表现
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建立缓冲区（Buffer）方法二
1. 求交intersect用法 2. 擦除Erase 3. Spatial Join使用 4. Buffer的使用
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等级(ranks) • 坐标精度等级在要素类上定 义， 在拓扑生效的时候， 它将控制哪些要 素类向另外哪些要素类进行捕捉。 级别越高 （ 1 为最高） ， 在验证过程中移动的要素 越少 。
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相交实例
数据：9buffer\相交实例.mxd Page 7
Intersect应用
如一个县的等高线，合并在一起，想按乡镇分割， 获得每个乡镇的等高线
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3.3、计算各省高速公路的里程
已知全国省级行政区（省级行政区.shp)，和高 速公路图（主要公路.shp)。 1、intersect,将高速公路按省分割 2、加入长度字段（linelen），并更新为线的长度 3、使用Dissove统计 4、更新长度字段为公里

Arcgis10矢量数据处理和分析

Arcgis10矢量数据处理和分析

第二十四页，共51页。
四、叠加分析
第二十五页，共51页。
主要的工具
1.擦除（Erase)
2.相交(Intersect)
第二十六页，共51页。
4.1 Erase
Input Features可以点、线、面
擦除要素可以点、线、面 内部删除，外部保留
如果两个对象不交，获得的是输入 主要不在某个范围之内，如距离 河流20以外
比较
名称
Merge（ 合并）
数据格 式
点、线、 面
Append（ 点、线、 追加） 面、栅格
影像
Dissolv e 点、线、 （融合） 面
输入图层
两个多个 类型要求一致 同上
一个
消除
面
一个
图形处理
不处理
属性处理
全部输出
不处理，预先 需要一个图层
同输出的表
融合（按属性合并 设置的 ）
和周围合并
和原来一样
第十七页，共51页。
2 Append
合并输入要素类、表、栅格影像及栅格目录到一个已有的要素类
、表、栅格影像及栅格目录中。当schema type选项为test时，输 入输出的要素类属性表结构必须一致，既字段名、类型、排列 顺序必须完全相同，当schema type选项为no_test时可以不 同。 图形：append可以合并点、线、多边形等要素类和表、栅格 影像及栅格目录，但必须是相同类型的。append不处理要素 ，只简单地把要素放到一个要素类里，因此输出的要素类可能 会有重叠或缝隙。类似Merger 属性表：同输出要素类的属性表（需要预先有一个表）。输入
矢量数据的连接（Join）-空间
点
线
面
点

ArcGIS10.2 学习课程——矢量数据处理


查询京广线经过哪些省份
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使用的数据：8join/中国地图.mxd，操作：空间查询.exPeage 13
查询京广线经过哪些城市
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使用的数据：8join/中国地图.mxd，操作：空间查询.exPeage 14
查询一个省有哪些地州
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merge处理属性表时会把相同名字的字段合成一个，不 同名字的字段按原名字、顺序全部加入输出要素类属性表 中，原fid将不保留。
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合并过程中属性处理，联合和合并
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使用8join\meger\C1.shp,c2.shp数据，左边是 联合，两个都为-1，是缝隙，都不为表示重叠， 一个为-1，是正常的合并
数据为：\8join\clip\find.mdb\union1和union2
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4.2merge 合并
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merge可以合并点、线、面等要素类和表，但必须是相 同类型的。merge不处理要素，只简单地把要素放到一个 要素类里，因此输出的要素类可能会有重叠或缝隙。
使用的数据：8join/中国地图.mxd，操作：空间查询.exPeage 15
二、矢量数据连接( 中级）
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连接jion有两种方式属性和空间连接，属性连接用 于多（一）对一，如从表和主表的对应。
支持矢量和栅格数据，表格式可以excel等不带图形 的表。
条件：字段类型相同，值相同
名称
数据格 输入图层 式
图形处理
Union polygon 两个多个 （联合）

GIS应用开发10-矢量数据分析


2.
3. 4.
5. 6.
Using the geoprocessor managed assembly
using ESRI.ArcGIS.Geoprocessor;
using ESRI.ArcGIS.AnalysisTools; // Initialize the geoprocessor. Geoprocessor GP = new Geoprocessor(); Erase eraseTool = new Erase(@"C:\Data\Input.shp", @"C:\Data\Erase.shp", @"C:\Data\Output.shp"); Or use the following code example: Erase eraseTool = new Erase(); eraseTool.in_features = @"C:\Data\Input.shp" = @"C:\Data\Erase.shp"; eraseTool.out_featureEclass = @"C:\Data\output.shp"; GP.Excute(eraseTool ,null);
How to run a geoprocessing tool
You
can run a geoprocessing tool by using the Geoprocessing library methods or by the geoprocessor managed assembly methods.
Additionally, add a reference to the toolbox assembly to which the tool belongs. If you use more than one tool from different toolboxes, also add managed assemblies for those toolboxes. Create the geoprocessor object. Add the path to the custom toolbox if you are running a custom tool. Create a tool process object and set the parameter values. Call the Execute method on the geoprocessor.

9.空间分析(基于矢量数据)(2014)

• 要素类（点、线或多边形）中，与其它 要素距离之和为最小的要素即中心位置 要素。在计算时可以选择某个字段值作 为权重，线和多边形是以中心点进行计 算。
红色：不考虑权重 （Illinois州）。 绿色：以人口为权 重（Indiana州）。
美国中心位置州
标准距离
• 反映要素围绕几何中心的集聚（或发散） 程度，可用于分析犯罪案件的范围、传染 病的扩散范围等。输出结果包括中心点x、y 坐标和标准差距离。
按州计算出 的人口重心
按大区计算出 的人口重心
中位中心
• 中位中心是与其它要素的距离之和为最小 的点，采用迭代算法获得。中位中心的算 法受异常值的影响较小。
美国城市的平均中心和中位中心
几何中心
中位中心
红色为美国本土所有城市的几何中心和中位中心， 绿色为美国所有城市的几何中心和中位中心。
中心位置要素
• 在ArcGIS的Analyzing Patterns工具集中， 有五个工具：
– 平均最邻近距离（Average Nearest Neighbor）
– 多距离空间集聚分析（Multi-Distance Spatial Cluster Analysis）
– 空间自相关（Spatial Autocorrelation）
根据州中心计算出的美国本土的几何中心和人口重心
• 思考：
– 同个区域不同分区计算出的几何中心是否一致？ – 同个区域不同分区计算出的重心是否一致？
同个区域不同分区计算 出的几何中心
多边形密度一致情况下 计算出的重心
多边形密度不一致情况 下计算出的重心
直接计算出 的几何中心
分州计算出 的几何中心
九、空间分析（基于矢量数据）
• 空间统计 • 叠置分析 • 邻近分析

GIS空间分析第二章矢量数据分析



应急准备（Emergency preparedness ）:

2.2 空间提取(Spatial extraction)

空间提取是进行空间分析时，在一开始和 结束前 经常采用的步骤，以减少输出结果 中要素的数量。


在街道两侧建立10米的缓冲区，首先要从城市街路图层 中选择需要加宽的街道。 在进行了一系列地学处理之后合并许多小的多边形。

点状要素的缓冲
线状要素的缓冲区
面状要素的缓冲区

建立缓冲区从原理上，对点状要素直接以 其为圆心，以要求的缓冲区距离大小为半 径绘圆，所包容的区域即为所要求区域； 线状要素和面状要素缓冲区的建立是以线 状要素或面状要素的边线为参考线，来做 其平行线，并考虑其端点处建立的原则， 即可建立缓冲区，但是在实际中处理起来 则比较复杂要复杂的多。
第二章 矢量数据分析
(Vector Data Analysis)
2.1 邻近分析 2.2 空间提取 2.3 叠加分析 2.4 网络分析
2.1 邻近分析(Proximity analysis)

当现实的实体被抽象为几何对象时，就可 以对它们之间的距离进行查询和分析。 一般来说，邻近分析或研究两个对象之间 的距离，包括通过空间连接和建立缓冲区 来发现最近的邻居。

面对面的叠加（Polygon-on-polygon） 面对面的叠加是将两个不同图层中的多边形要素 结合成一个单一图层。这类叠加操作可以研究两 个要素类之间的共同区域。

如果第一个要素类代表行政区，第二个要素类代表洪 泛区，据此可以发现洪水的风险和每个行政区内所包 含的洪泛区的位置。
图层擦除（Erase）
1.角平分线法
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2.2、最短路径分析（中级）
networkAnalyst工具条介绍 路径分析的方式： 1、最短路径分析 2、新建服务区，用于选址 3、最近设备，用于调度 4、建立矩阵
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2.2、最短路径分析
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 显示或则关闭分析的窗口 创立网络分析位置工具 选择网络分析位置工具 创立解决方案 网络中信息查询 建立网络工具
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3.2、最短路径分析
点击一个点，可以查询连接边的信息， 点击线，可以查询连接点的信息
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最短路径分析
Stops是设置经过的点,点可以节点，也可以在线上 Barriers是障碍物 点，不能经过的 Routes是路线
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占地分析 使用数据9buffer\zd\
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3.3、计算各省高速公路的里程
已知全国省级行政区（省级行政区.shp)，和高 速公路图（主要公路.shp)。 1、intersect,将高速公路按省分割 2、加入长度字段（linelen），并更新为线的长度 3、使用Dissove统计 4、更新长度字段为公里
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4、区分境界线 三种方法
china\省级行政区.shp，获得境界线,填写省和国界 不同类型
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相交方法
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面转线
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5、创建结合图表
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缓冲的表现
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建立缓冲区（Buffer）方法
1、ArcMap的编辑菜单中buffer，前提条件是必须有 面层，是可编辑，后输入
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建立缓冲区（Buffer）方法二
在ArcToolBox中Analysis Tools->Promixity>buffer 输入：可以是点、线、面 输出要素：给名字和位置，是自动生成的 距离：缓冲区大小，可以整个图层按相同的大 小建立缓冲，也可以每个不一样，按字段的 值确定 Side Type：只对原始数据是线有效，full 两 边一样，LEFT只左边缓冲，Right只右边缓 冲 End Type 端点类型：只对原始数据是线有效， round（圆头），平头
三、网络分析 网络：由一系列相互连通的点和线组成，用来描述地 理要素（资源）的流动情况。如连接各个城市的高速公路、 连接各家各户的排给水网络等。
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内容
1.建立网络数据集Network DataSet 2.最短路径分析 3.服务区分析
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结果比较
A为Inpute Feature，B为update Feature
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相交三个作用 1. 求共同部分 2. 分别相交 3. 也是特殊裁剪工具 相交和裁剪不同 裁剪只是两个图层之间，相交可以多个图层， 裁剪的属性是输入要素，相交可以是多个图层属性 相交和裁剪相同 当两个图层范围相同，相交类似于裁剪 当两个图层范围不相同，裁剪类似于相交
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矢量数据分析
闫磊 EMail：arcobjects@
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矢量数据分析
一、叠加分析
二、缓冲区分析
本章内 容
三、网络分析
四、综合应用
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一、叠加分析
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主要的工具
3.1、建立Network DataSet
使用shp，右键新建网络数据集 注意必须是线层，才能进行网路分析
使用数据：9buffer\网络分析.mxd， 操作: shp建立网络数据集.exe
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3.2、最短路径分析
①在ArcMap中加载数据 ②打开networkAnalyst工具条
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1.2Intersect交集操作
Intersect是求交集（共同部分），输入可 以是点、线、面，输出的类型，也是可以点、 线、面，两个面可以输出交点，交线，属性， ALL，Only_FID,Not_FID
等级(ranks) • 坐标精度等级在要素类上定 义， 在拓扑生效的时候， 它将控制哪些要 素类向另外哪些要素类进行捕捉。 级别越高 （ 1 为最高） ， 在验证过程中移动的要素 越少 。
缓冲区分析(Buffer)是对（点、线或面）按设 定的距离条件，围绕其要素而形成一定缓冲区多 边形实体(生成的都是面），从而实现数据在二维 空间得以扩展的信息分析方法。缓冲区应用的实 例有如：污染源对其周围的污染量随距离而减小， 确定污染的区域；为失火建筑找到距其500米范围 内所有的消防水管；公路500米范围的村庄等。
本章掌握内容
1. 求交intersect用法 2. 擦除Erase 3.Spatial Join使用 4.Buffer的使用
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相交实例
数据：9buffer\相交实例.mxd
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Intersect应用
如一个县的等高线，合并在一起，想按乡镇分割， 获得每个乡镇的等高线
数据：9buffer\相交裁剪.mxd
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1.擦除（Erase) 2.相交(Intersect) 3.创建渔网（CreateFishnet）
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1.1 Erase
Input Features可以点、线、 面 擦除要素可以点、线、面 内部删除，外部保留 如果两个对象不交，获得的是 输入 主要不在某个范围之内，如距 离河流20以外 等高线不能穿过房屋， 行政界线和道路重合，需要调绘 数据：\9buffer\擦除.mxd
制作标准分幅图，根据经差和纬度差
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6、每个平方公里闪电次数
有数据：
闪电资料:\9buffer\sd\闪电资料.xls 行政区划:\9buffer\sd\xzq.shp
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模型
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有容差工具都是拓扑工具
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1.3 创建渔（CreateFishnet） 创建渔（CreateFishnet）可以创立公里 网，经纬网等
数据：9buffer\相交.mxd，看:创建公里网.exe
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二、缓冲区（Buffer）分析
操作:最短路径分析.exe
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更多内容
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四、综合
1. 拆迁分析 2. 占地分析 3. 计算公路里程 4. 区分境界线 5. 创建结合图表 6. 每平方公里闪电次数
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拆迁分析 使用数据\9buffer\sum\数据
数据在：China\
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相交intersect,将高速公路按省分割
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3、使用Dissove统计
融合字段为dzm,name 汇总字段为linelen
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制作model
具体见:\9buffer\获得各省道路的长度
建立缓冲区（Buffer）方法三（中级） 在arcmap的自定义工具中，Tools下buffer wizard 1. 选择图层 2. 设置缓冲距离 3. 缓冲融合方式
数据:\9buffer\overlap\全国地图.shp，看多 圈缓冲.exe
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多圈的效果
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中国信息化高级技术培训中心欢迎你Hale Waihona Puke 缓冲区表现Page
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建立缓冲区（Buffer）方法二
Dissovle Type(融合方法）：None是每个对象独立 建立缓冲区，All是所有相交的缓冲区合并成一个， 并删除重叠的，list按列举的融合
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距离为30km
数据:\9buffer\overlap\全国地图.shp
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新疆边界
数据：\8地图打印\新疆多圈.mxd