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实验11叠置分析•、实验目的1.了解叠置分析基本原理；2.掌握ArcGIS中矢量数据叠置分析的基本方法；3.掌握ArcGIS中栅格数据（多层面）叠置分析的基本方法实验背景叠置分析是将两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素层及其相应属性的操作，其结果综合了原有各图层 所具有的属性叠置分析与缓冲区分析是GIS最常用的提取空间隐含信息的手段叠置分析不仅生成了新的空间关 系，还将数据层的属性联系起来生成了新的属性关系，进而生成用户需要的结果或回答用户提出的问题由于数据结构的不同，基于矢量数据与栅格数据的叠置方法是不一样的就矢量数据而言，一般不存在模式化 的分析处理方法，而表现为处理方法的多样性与复杂性，如包含分析、多边形叠置分析等ArcGIS提供的各种叠 置分析功能，用户可以针对具体问题灵活运用这些工具1・矢量数据地图操作F面是6种常用的地图操作方法:裁剪（Clip）裁剪是以用裁剪层面与输入层面进行运算，输出结果为被裁剪了的输入层面，其属性不变相交（intersect）相交是以用来计算两个图层的交叉部分，落在公共区域的特征被保留，输出结果将继承两个 层面的所有属性联合（union）联合是将两张地图并成一张图，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。

合并（Merge）合并是将几张地图并成一张图的过程，输出结果将合并两层面的所有要素，如果属性字段一 致则将被保留合并分析（Merge ）与联合分析不同之处在于合并分析往往是在同类型要素间进行的边界融合（Dissolve）边界融合消除具有相同属性的多边形边界（数据分类）严格意义上说，边界融合分析只有一 个图层参与分析，不属于叠置分析，但是，该分析方法也是常见的矢量地图分析操作联接分析（Spatial Join）联接分析是将一个图层的属性数据表（目标表）按位置与另外一个图层的属性表（源表）进行属 性联接根据数据类型空间矣系的不同，可分为：最近距离、是否在内部和是否是其一部分矢量数据具有存储量小、几何精度高、易于产生关系等许多优点，但缺乏与遥感数据、数字高程数据直接结合 的能力，这样使得数据的更新比较缓慢，且成本代价相对较高，这些缺点在矢量叠置分析中更加突出矢量多边形叠 置有以下的难点：①由于原图层数据的误差或者数字化误差，使得出现在不同的图层上的同一线化要素等不能精确地 重合，导致叠置过程中会出现大量的狭小多边形；②叠置的目的是要得到原叠置层上各属性综合后新分类的空间分 布,要求对众多小多边形进行指定要求的类别合并，多边形的合并又是几何数据和拓扑数据重构，与初始化重构一样2-栅格数据叠置分析栅格叠置分析是指将不同图幅或不同数据层的栅格数据叠置在一起，在叠置地图的相应位置上产生新的属性的分析方法。

栅格数据由于其自身数据结构的特点，在数据处理与分析中通常使用线性代数的二维数字矩阵分析法作为数 据分析的数学基础因此，栅格的叠置算法很简单，相当于两个矩阵的算术或逻辑运算，但精度没有矢量高栅格数 据结构空间信息隐含属性信息明显的特点，可以看作是最典型的数据层面，通过数学矣系建立不同数据层面之间的联系是GIS提供的典型功能栅格叠置的作用通常有以下几种用途：1、类型叠置：即通过叠置获取新的类型如土壤图与植被图叠置，以分析土壤与植被的关系2、数量统计：即计算某一区域内的类型和面积如行政区划图和土壤类型图叠图，可计算出某一行政区划中的 土壤类型数，以及各种类型土壤的面积3、几何提取：即通过与所需提取的范围的叠置运算，快速地进行范围内信息的提取如感兴趣区的提取，可以将数据的操作定义在感兴趣区上三、实验内容1.利用ArcGIS的裁剪功能，裁剪出土地利用图中感兴趣的区域:2.利用ArcGIS的相交分析功能，根据给出的低地和河流缓冲区数据，提取两者的公共区域；3.利用ArcGIS的联合分析功能，根据给出的低地和河流缓冲区数据，提取两者的覆盖的总区域：4.利用ArcGIS的合并分析功能 > 将两个居民小区进行合并；5.利用ArcGIS的边界融合分析功能，然后对相同用地类型的相邻地块进行融合；6.利用ArcGIS的按空间位置的属性联结分析功能，借助带有行政区名称的面状数据，给不同监测点赋行政区名称：7. 利用ArcGIS的图层计算功能，使用给定的河流缓冲区和高侵蚀区的图层，提取位于河流两侧缓冲区范围内高侵蚀区的范围。

实验数据数据路径：E11路径文件格式说明clip*bj la nduseshapefile土地利用图clip*roishapefile感兴趣区in tersect*riverbufshapefile河流缓冲区in tersect*lowla ndshapefile低地unionriverbufshapefile河流缓冲区union lowla ndshapefile低地merge parcellshapefile地块1merge1parcel2shapefile地块2dissolve\parcelshapefile地块allocati on\blockshapefile行政区图allocati on\typeshapefile环境检测站点overlay1bufferz onegrid缓冲区范围图overlay*bluffgrid 高侵蚀区图test1\regi onshapefile行政区域图test1\vegeti onshapefile植被分类图test2\urba ngrid 城市化范围test2\reservegrid自然保护区五、矢量数据的叠置分析矢量数据的叠置分析功能均在 ArcToo旧ox中实现。

1裁剪分析(Clip)提供一幅北京土地利用图 (bjjanduse.shp)和overlay图层(roi.shp，表示兴趣区)，通过裁剪分析的方法提取出感兴趣区域范围内的土地利用图1) 在 ArcMap 中，加载 bj」anduse.shp 和 roi.shp2) 点击标准工具条上的 ArcToolbox按钮：」，打开ArcToolbox，在ArcToolbox列表框中点击Analysis tools\ Extract，双击Clip工具，打开Clip操作的对话框3) 在Clip操作窗口，点击［Show Help］按钮，查看软件提供的帮助信息；在In put Features下拉列表框中选择要被裁剪的图层(bjjanduse.shp)，在Clip Fetures下拉列表框中选择要进行裁剪的图层(roi.shp) > 在Output Feature Class文本框中选择输出文件的名称及路径，然后点击【Ok】按钮裁剪分析的结果会自 动加载到 ArcMap中显示，如图11-1所示图 11-1无标 JS — Ar dap — ArclzifoJile |.dit 外 Jnsert Selectiou ILs lindfP yelp-目 Layers-El bj.】andiiEe.Clip .旺m□-□Display Scarce] Setectioni小提示:裁剪分析(Clip )实现的功能是将整个空间数据层中感兴趣的研究区域裁剪出来作为独立的数据层，从而减少不必 要的大量运算。

2相交分析(Intersect)提供一幅洪水灾害区域图，和一幅低高程区域图，通过 Union联合分析的方法获取既在洪水灾害区和低高程区的空间交集地区1) 在 ArcMap 中，新建地图文档，加载 Riverbuf.shp 和 Lowland.shp2) 点击标准工具条上的 ArcToolbox按钮：」，打开ArcToolbox，在ArcToolbox列表框中点击Analysis toolsOverlay，双击In tersect工具，打开In tersect操作的对话框3) 从In put Feature的下拉列表框中选择要进行相交分析的图层，在 Output Feature Class文本框中选择 输出文件的名称及路径，如图 11-2所示，点击【Ok】按钮『.■2“ 暮7 :冬煩舸实蹩iU・Tnt hpINTERSECT FCJblUHCJ&tttAtlirihTIT-fS &41)Dal■ .Jyr :ygq)| [■•山― ・]Ovpm TwGopiw*12-OUTFUTIJHEEIy Hide Heb回wplnt@fs)ectComputes a g*amscrtc trArsfietion afths Input F 色 Fu 蛍営 re&:ur& or Mrtic-ns :erf features whk b r-i&r553 im afl avers and or ftaturF class Mil b 电 rjiritien 估甘孕 Outcjt Fe 白 bp QJsBS图 11-2(4)会自动加载到ArcMap中，查看相交分析的结果的空间范围和属性信息。

小提示:相交分析(Intersect)是将同一区域、同一比例尺的两个或两个以上的数据层进行叠加，将它们的公共区域提取出 来生成一个新的数据层，新数据层的各个要素具有各叠加层要素的多重属性3联合分析(Union)提供一幅洪水灾害区域图，和一幅低高程区域图，通过 Union联合分析的方法获取既在洪水灾害区又在低高程区的区域1) 在 ArcMap 中,新建地图文档 * 加载 Riverbuf.shp 和 Lowland.shp A(2) 点击标准工具条上的 ArcToolbox按钮.，打开ArcToolbox，在ArcToolbox列表框中点击Analysis toolsOvelay，双击Union工具，打开Un io n操作的对话框3) 从In put Feature下拉列表中选择要进行联合分析的图层，在 Output Feature Class文本框中选择输岀文件的名称及路径在Join Attribute下拉列表框中，可以选择联合所依据的字段， 点击【Ok】按钮结果会自动加载到ArcMap中显示，如图11-3所示图11・3小提示：与空间数据相交分析(In tersect)相似，空间数据联合分析(Union )也是将同一区域、同一比例尺的两个或两个以上的数据层进行叠加，但是联合分析得到的分析结果是参与分析的数据层范围的并集，新的 数据层的各个要素具有各叠加层要素的多重属性。

4合并分析(Merge)提供二幅相邻的街区图，通过 Merge合并分析的方法实现两张图的拼接1)在 ArcMap 中,新建地图文档，加载 parcell.shp 和 parcel2.shp。