GIS缓冲区分析及地图输出

ArcGIS基础学习思路整理学习资料：地理信息系统教程上的例题与操作步骤，地理信息系统导论上的习作与挑战任务，往届GIS大赛试题。

一、空间数据处理1.空间数据采集：（1）地理配准（2）空间校正2.空间数据编辑：（1）要素的编辑（2）创建要素（3）修改要素3.空间数据的拓扑处理：（1）拓扑创建（2）拓扑的验证（3）拓扑编辑（4）拓扑错误修改4.空间参考与变换：（1）空间参考与地图投影（2）投影变换（3）坐标问题5.地图制图：（1）地图制图输出（2）符号化与样式（3）掩模与制图表达二、空间数据分析1.矢量数据分析：（1）数据提取：裁剪，分割，筛选（2）统计分析：频数，汇总统计数据（3）缓冲区分析：建立缓冲区，多环缓冲区，点距离（4）叠置分析：相交，联合，融合，合并，标识，擦除，更新（5）泰森多边形2.栅格数据分析：（1）密度分析（2）距离分析（3）提取分析（4）局域分析（5）邻域分析3.地形表面分析：（1）用DEM进行制图（2）坡度坡向分析（3）表面曲率分析（4）提取破向坡度，水系河流4.视域流域水文分析：（1）视域分析（2）流域分析：填洼，流向分析，计算水流长度，流量分析（3）河网分析：生成河网，河网矢量化，平滑河网，河流连接5.插值及重分类分析：（1）插值分析：克里金插值（2）重分类分析6.网络分析：（1）网络分析（2）最小耗费路径分析7.地统计学分析：8.Model Builder与空间建模：ArcGIS处理问题综合流程整理一、按照一定的条件选取事宜区域某一地区引进X型经济作物，该作物的生长环境需要满足一定的地形及气象条件。

现有该地区的地形及气象数据，请你根据X型作物的生长条件，为该地区进行X型作物适宜区分析相关信息说明如下：①数据中，dem为数字高程模型数据，gully.shp为主沟谷数据；climate.txt为气象观测表数据（包含坐标、温度/℃及降雨/ mm等）。

②dll中，DevComponents.DotNetBar2.DLL为工具控件库，IrisSkin2.DLL为皮肤控件库，titlerectangle.ssk为皮肤文件。

上机练习2目标：使用ArcToolbox掌握最基本的空间分析操作，即缓冲区分析（也称邻近区分析）。

缓冲区分析(Buffer)是对选中的一组或一类地图要素（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，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等。

ArcGIS提供多种方式执行同一功能，主要包括:（1）使用ArcToolbox中的工具（）；（2）使用ArcGIS内置的命令（Command）；（3）使用专门的工具条（Toolbar）。

以下将分别练习前两种实现空间分析Buffer的方法。

数据：a．仓库（面状，warehouse.shp），用来产生多边形要素的邻近区b．道路（线状，road.shp），用于地图显示和道路密度的计算c．铁路（线状，railway.shp），用来产生线状要素的邻近区d．道路1（线状，road1.shp），仅用于地图显示，不参加分析e．区域界线（面状，bound.shp），用来计算道路密度f．公园（点状，park.shp），用来产生基于网络的服务区操作步骤：一、产生多边形要素的邻近区要求：对存储危险品的仓库，规定在存储基地周围100米范围内不准有建筑物，也不准存放易燃易爆物品；周围200米范围内可以有一般建筑物，但不能有易燃易爆物品；周围300米范围内不准建设住宅，以及商业、学校、办公等设施。

为实现上述要求，须对仓库要素产生100、200、300米的邻近区。

1．打开ArcMap应用程序，创建空地图，使用标准工具条中的按钮添加存放在文件夹F:\Spatial Analysis\Exercises\ex02中的warehouse和road数据层。

2．为地图设置距离单位和显示单位。

有两种方式进入设置单位的对话框，一种是选中数据组（在目录中显示为Layers），双击打开“Data Frame Properties”对话框；另一种方法是在选中数据组后，单击鼠标右键，弹出快捷菜单，选择最后一栏Properties。

GIS空间分析一、矢量数据的缓冲区分析缓冲区分析属于矢量数据的空间分析的一种，除此之外，在ArcGIS中，矢量数据的空间分析方法还包括数据提取、统计分析和叠加分析。

缓冲区(buffer analysis)是围绕地理要素一定宽度的区域，这个宽度成为缓冲距离。

地理要素通常抽象为点、线、面，因此，缓冲区分析主要基于点、线、面进行。

缓冲区的建立有两种方法：一是利用缓冲区向导建立；二是利用缓冲区工具建立，点/线/面的缓冲区建立过程基本一致。

缓冲区分析应用非常广泛，常用于分析某种矢量实体的某种属性对周围的影响。

例如，城市中工厂排放的废水废气所影响的空间范围，交通噪音污染影响的空间范围，湖泊对周围耕地的影响等（牟乃夏等，2012）。

实例：缓冲区和叠加分析的综合应用(ArcGIS 10.2.2中文版)以大型商场选址为例介绍缓冲区和叠加分析的综合应用。

1、背景：开发商为获取最大经济效益，需要多方面考虑商场选址，大型商场一般选择在一个交通便利、停车方便、人员密集的商业地段。

2、数据实例数据来源于随书(牟乃夏等，2012)光盘（chap10/Ex1）：（1）城市地区主要交通道路图（mainstreet）（2）城市主要居民区（residential）（3）城市停车场分布图（stops）（4）城市主要商场分布图（othermarkets）3、要求待寻找的区位条件为：（1）离城市交通50m以内，以保证商场交通的通达性。

（2）保证在居民区100m范围内，便于居民步行到达商场。

（3）距停车场100m以内，便于顾客停车。

（4）距已经存在的商场500m范围之外，减少竞争压力。

4、操作步骤（1）打开city.mxd文档（2）建立城市主要交通线路影响范围:ArcToolbox→分析工具→邻域分析→缓冲区→输入要素→mainstreet.shp→距离[值或字段]：线性单位，50米→侧类型：LEFT→末端类型→ROUND→融合类型：ALL→确定，完成缓冲区（图1）。

地理信息系统中缓冲区分析的原理和⽤途
缓冲区是地理空间⽬标的⼀种影响范围或服务范围，具体指在点、线、⾯实体的周围，⾃动建⽴的⼀定宽度的多边，数学表达为：Bi= (x:d(xi,Oi)≤R)。

有好⼏种：
点的缓冲区应⽤⽐如说：学校选址的时候考虑到周围多⼤范围不能有⼤型娱乐设施啊，就是点的缓冲区应⽤；
线的缓冲区应⽤⽐如说：建告诉公路的时候⽤线的缓冲区来选择合适的路线避免⼈流量⼤的地⽅；
⾯的缓冲区应⽤⽐如说：森林公园啊，湿地啊，多⼤区域范围内不能进⾏⼯业建设。

这⽅⾯很多，个⼈觉得GIS的⽅⽅⾯⾯或多或少的会⽤到缓冲区分析，也就是空间分析是GIS 的⽐较重要的⽅⾯。

原理是地理学第⼀定律：⼀个空间单元内的信息与其周围单元信息有相似性，空间单元之间具有的连通性，属性各阶矩的空间⾮均匀性或⾮静态性。

⽤途是⽤于表⽰这个地理要素对周围环境的影响范围以及影响程度。

如何使用GIS软件进行测绘数据的分析和可视化GIS（地理信息系统）是一种以地理空间数据为基础的信息系统，它具有收集、存储、管理、分析和可视化地理空间数据的能力。

随着技术的发展，GIS软件已经成为测绘数据分析和可视化的重要工具。

本文将探讨如何使用GIS软件进行测绘数据的分析和可视化。

一、数据准备与导入在进行测绘数据的分析和可视化之前，首先需要准备和导入相应的数据。

测绘数据包括地形数据、地理坐标数据、人口数据等。

这些数据可以通过各种途径获取，比如测绘仪器、卫星遥感等。

将这些数据导入到GIS软件中，可以利用软件自带的数据导入功能，将测绘数据按照相应的格式导入到软件中。

二、属性表管理测绘数据中的每个要素都具有各自的属性信息，比如地点名称、坐标、人口数量等。

在GIS软件中，可以通过属性表管理这些数据。

通过属性表，可以对测绘数据进行分类、查询和筛选，从而更加方便地对测绘数据进行分析和可视化。

例如，通过属性表可以根据某一地区的人口数量进行排序，找出人口最多的地区，并将其在地图上用不同颜色标注出来。

三、空间分析GIS软件具有强大的空间分析功能，可以对测绘数据进行各种分析。

其中最常见的分析方法包括距离分析、叠加分析、缓冲区分析等。

距离分析可以用来确定两点之间的距离，叠加分析可以将不同的图层叠加在一起，缓冲区分析可以根据一定的距离范围创建缓冲区。

这些分析方法可以帮助我们更好地理解测绘数据，并找出其中的规律和关联。

四、数据可视化通过GIS软件，可以将测绘数据可视化呈现在地图上。

数据可视化可以以多种形式呈现，比如点状图、线状图、面状图等。

通过选择不同的图形和颜色，可以将不同属性的测绘数据映射到地图上，从而更加直观地呈现出数据的分布和特征。

例如，可以将人口数据按照不同的密度，在地图上用不同颜色的圆圈表示，以直观地展示人口的分布情况。

五、模型分析除了基本的空间分析外，GIS软件还提供了模型分析功能。

模型分析是基于算法和模型的分析方法，可以用来预测和模拟测绘数据的变化趋势。

Ex7:缓冲区分析一、目的缓冲区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：1、加深对缓冲区分析基本原理、方法的认识；2、熟练掌握ARCVIEW缓冲区分析的技术方法。

3、掌握利用缓冲区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：Arcview2、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），三、实验内容1、原理验证实验(1) 点数据的缓冲区分析1)新建视图，在视图中添加point层面并激活；2)在【Analysis】菜单中选择【Find mapping】命令；3)显示并激活由point.shp产生的新栅格主题，Distance to point.shp（如图1）。

图1. point层面的缓冲区分析在进行分析时，若选中了point层面中的某一个或几个要素，则缓冲区分析只对该要素进行；否则，对整个层面的所有要素进行。

(2)线数据的缓冲区分析1)新建视图，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，进行缓冲区分析，注意比较线的缓冲区分析与点的缓冲区分析有何不同。

3)取消选定，对整个line层面进行缓冲区分析，观察与前两个分析结果的区别（如图2）。

(3)面数据的缓冲区分析新建视图，添加polygon层面，进行缓冲区分析，观察面的缓冲区分析与点、线的缓冲区分析有何区别。

（如图3）图2. 对整个line层面所做的缓冲区分析图3. polygon层面的缓冲区分析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，要求利用缓冲区分析提出水源污染防治的方案。

方法：I、新建视图，添加水源(例如：水井)分布的点主题point.shp。

应用MapGIS缓冲区分析方法的地图编辑技术研究摘要:本文以Mapgis在图面整饰中遇到的一些编辑系统难以解决的问题为研究对象,巧妙运用该软件的空间分析功能,解决了该软件在图面整饰中的一些点位保留和平行造线问题。

关键词:MapGis 空间分析图面整饰在纸质图件的绘制过程中,图面整饰是其中最重要的课题。

合理的颜色配置,恰当的线条文字参数方案,合适的花边、图面注释等整饰效果,既能反映用户对该图件相关信息的需求,又能做到图面干净整洁、美观大方,一直是图面整饰工作的追求。

要做到这些,通常需要大量的编辑工作来支持。

Mapgis软件作为自主开发的国产软件,多年来一直在相关软件测评中名列前茅,已经在国土部门拥有大量忠实的客户群体。

应用Mapgis建立土地利用数据库,再根据数据库提取数据整饰输出应用到生产实践中一直是Mapgis使用者最日常的工作。

当出图数量比较多时,图面整饰工作量就显得比较庞大,如果能够利用建库过程中留下的一些整饰成果,能大大降低图面整饰的工作量,但图面整饰操作常用的Mapgis编辑系统在处理一些问题时并不能提出一个很好的解决办法,而空间分析系统却在这些方面能提供帮助。

1 利用点缓冲区分析保留点位图面整饰中的注记主要是图形属性信息的文字反映方式,为方便用图人读图而存在。

Mapgis编辑系统提供了属性转注记的方法,但用这种方法得到的注记拥有相对固定的位置,这样直接转换得到的注记往往存在注记压盖问题,并不能直接运用,还需要进行偏移等操作以保证图面整洁,操作本身非常简单,但当出图数量过大时,这步操作就要耗费编辑人员大量的时间。

其实同样的操作在数据入库之前外业上图时已经做过了,因为外业任务繁重,参与人员众多,整饰工作分散所以压力不大,等数据入库修改至出图,往往只剩下一两个技术人员跟随,此时工作量就非常成问题,但数据库经过多次检查修改后,外业上图时的数据已经不可用。

图面注记中编辑工作量最大的是地类码图斑号注记的迁移,原外业上图为入库需要已经做了这步工作,但数据已经变化而不可用,笔者发现,如果能把这些外业上图时经过偏移的注记的位置信息保留下来,能极大的节约后面的工作量,进过分析发现,Mapgis空间分析功能可以帮助做到这点。

arcgis操作练习题ArcGIS是一种用于地理信息系统（GIS）的软件平台，它具有丰富的功能和强大的分析能力，被广泛应用于地理数据的处理、地图制作和空间分析等领域。

本文将介绍一些ArcGIS的基本操作练习题，帮助读者熟悉该软件的使用方法。

一、数据导入与显示在ArcGIS中，数据的导入和显示是最基本的操作。

在开始之前，需要先准备好待处理的地理数据文件。

下面是一些示例练习：1. 导入shapefile文件：将一个已有的shapefile文件导入到ArcGIS 中，并显示在地图上。

2. 导入栅格数据：将栅格数据文件（如TIFF格式）导入到ArcGIS 中，并显示在地图上。

3. 导入数据库数据：将数据库中的地理数据表导入到ArcGIS中，并将其中的某一列数据作为要素的属性值显示。

二、地图制作与编辑ArcGIS提供了强大的地图制作和编辑功能，允许用户根据自己的需求创建、编辑和美化地图。

以下是一些练习题：1. 创建新地图：使用ArcGIS的地图制作工具，创建一个新的地图项目，并设置合适的坐标系统和地图范围。

2. 添加数据图层：向地图中添加多个不同类型的数据图层，如栅格图层、矢量图层等。

3. 修改图层样式：调整数据图层的颜色、线型、填充等属性，使其更符合地图制作的需求。

4. 标记地理要素：使用地图编辑工具，在地图上标记并编辑某些特定的地理要素，如标注地名、描绘道路等。

三、地理数据分析ArcGIS作为一款强大的GIS软件，其最大的优势是地理数据的分析能力。

接下来的练习题将帮助读者熟悉ArcGIS中的一些基本分析功能：1. 缓冲区分析：选择一个点图层并进行缓冲区分析，生成缓冲区范围，并将结果显示在地图上。

2. 点线面要素的相互转换：将一个点图层转换为线图层或面图层，或将一个线图层转换为面图层。

3. 空间查询：使用空间查询工具进行地理数据的筛选和查找，根据指定的条件找出符合要求的数据。

4. 空间统计分析：利用ArcGIS的空间统计工具对地理数据进行统计分析，如计算某一区域内的面积或长度。