GIS空间分析实验报告.doc

本科学生综合性、设计性实验报告姓名＿任富祖＿ 　 学号＿134130412 专业地理信息系统 　 班级2021级GIS 实验课程名称　地理信息系统原理指导教师＿ 董铭 ＿开课学期 2021 至＿2021 学年＿下 学期上课时间 2021＿ 年 3-6月云南师范大学旅游与地理科学学院实验名称：空间分析实验时间：2021年6月10日小组合作： 是 　否小组成员：1、 实验目的： 了解矢量数据的空间分析的原理，掌握空间数据查询的根本操作和用途，掌握空间矢量数据的缓冲区分析，叠加分析等空间分析根本操作和用途2、实验数据及使用软件模块：实验数据包括：安徽省行政区域和湖两个面图层，长江和铁路两个线图层，还有5A景区，山，城市，省会，民航机场5个点图层软件模块包括：arcgis中的arcmap,arccatalog,arctoolbox.2、 实验数据处理过程：(一) 加载图层翻开“arcmap〞，将图层“湖〞还有“城市区域〞加载进来二) 环境变量设置选择菜单栏“Geoprocessing〞选项单击，然后选择“environment〞，选择“Workspace〞更改保存的路径。

如图一所示图一(三) 空间分析〔1〕在界面中观看加载进来的两个面图层，发现在安徽省境界外仍然有湖的存在，而在省外的是我们不考虑的，所以我们要将它删掉如图二所示图二〔2〕选择“arctoolbox〞中“extract〞选项下的“clip〞选项，将“湖〞当做输入图层，“城市区域〞当做裁剪图层如图三图三〔3〕图层输出了以后，发现湖在省外的局部都没有了，翻开“湖—clip〞的属性表，点击字段下面的自动计算更新一下数据，发现数据和以前的也不一样了如图四，当所以数据都更新好之后进入下一步图四〔4〕这一步要做的是计算土地面积，土地面积就是行政区域减掉湖的面积，所以这一步我们要用的空间叠合分析中的另外一个工具“erase〞翻开“arctoolbox〞，点击“overlay〞选中“erase〞工具，双击，出现了如图五的对话框，我们选择“城市区域〞为输入图层，而“湖—clip〞为擦去图层，点击OK，生成了“城市区域—Erase〞图层图六〔5〕点击右键，翻开属性表，更新一下数据，这些土地的面积就是减掉湖的面积之后所剩下的了如图七图七图八是之前没有减掉湖面积的属性表，我们可以进行一下比照图八〔6〕添加字段“人口数〞这些是从网上查找下来的资料，每个城市的总人数，知道人口数和土地面积了以后，我们就可以计算人口密度了。

新建一个字段“人口密度〞点击右键，选择“field Calculator〞选择人口密度=[人口数]/[面积]，这样字段下面就会自动计算出各个城市的人口密度了如图九图九〔7〕接下来添加一个字段“GDP〞也是网上找来的资料，和另外一个字段“经济等级〞，这个时候我们需要用到属性数据查询的工具“SQL〞，从菜单中的“selection〞下面翻开“select by attributes〞，输入“GDP?=3000〞，查找发现只有合肥一个城市大于3000，如图十，在后面的经济等级字段中输入“A〞，同理，将2000-3000记为B，将1000-2000的记为C，将小于1000的记为D，就生成如图十一一样的属性表 图十图十一〔四〕缓冲区分析〔1〕参加“长江—clip〞图层和“民航机场〞图层，点击“arctoolbox〞中“analysis〞下的“buffer〞，将“长江—clip〞作为输入图层，选择20KM作为缓冲区的宽度，如图十二图十二〔2〕生成的缓冲区如图十三所示 图十三〔3〕同理生成“民航机场〞的缓冲区，缓冲区的半径为40KM，如图十四 图十四〔4〕接下来，我们要做一个等级评定，新建图层“交通等级〞，同时位于长江缓冲区和机场缓冲区内的城市为等级A，只满足一个的为等级B，不满足的为等级C，然后我们要做的是看哪几个城市属于等级A，这时我们用到空间叠合分析中的“intersect〞工具，参加“长江缓冲区〞“机场缓冲区〞和“城市〞三个图层，如图十五图十五〔5〕结果生成了如图十六所示的图层，图层中只有两个点，“芜湖市〞和“安庆市〞，说明同时符合这两个缓冲区的只有这两个城市。

图十六〔6〕翻开属性表，将“安庆市〞和“芜湖市〞的交通等级后面的属性表中填入等级A，同理分析只满足一个缓冲区的城市和不满足缓冲区的城市，将表格补充完成，生成如图十七图十七〔五〕空间查询分析〔1〕加载“5A景区〞和“山〞图层如图十八图十八〔2〕新建字段“环境等级〞这个等级根据城市内所有的“5A景区〞“山〞和“湖〞同时含有这三个要素的城市，环境等级记为A，拥有两个记为B，一个记为C，没有记为D我们翻开“selection〞下面的“select by location〞，输入“山〞如图十九地图中所有的山要素都会以高亮色的形式表示出来图十九 〔3〕根据上述条件评定环境等级，最后参加字段“生活质量〞，生活质量是根据“人口密度〞“交通等级〞“经济等级〞“环境等级〞进行的综合评定如图二十 图二十〔六〕成图〔1〕右键点击“城市区域—erase〞选中“Properties〞，点击“symbology〞，点击“categories〞选择下面的“unique values〞右面的“value field〞 选择“生活质量〞然后选择颜色，“绿—红〞，点击确定后，地图就上了颜色，各个城市的生活质量等级都显示了出来。

分为四个等级，红色为等级A，橙色的等级B，黄色为等级C，绿色为等级D如图二十一 图二十一〔2〕生成图如图二十二所示图二十二〔3〕最后将所有的图层都加进来，增加字段显示，比例尺和指北针还有图例，以专题地图的形式展现出来，最后成图，如图二十三图二十三4、实验总结1〕、本次实验成败之处及其原因分析：〔1〕关于空间叠合分析中用到的“erase〞,“clip〞等几个工具运用不够熟练，经常用的工具不是应该使用的，或者使用后并没有做到你想要的效果，经过不段的尝试终于选对了工具，好在生成的是一个新的图层，不适宜的话可以删掉应用别的工具继续做〔2〕其次，第二个失败的地方在于属性表计算人口密度的时候，当时的面积是以平方米为单位的，计算出来的人口密度都是0.00，刚开始以为做错了，不知该怎么办，后来百度百科了一下人口密度发现是以平方千米为单位计算的，于是我把属性表下的面积重新计算了一下，以平方千米为单位，终于将人口密度计算了出来〔3〕字段添加GDP的时候，将GDP的数值输入了进去，然后点保存编辑退出编辑后，翻开属性表，发现GDP的数值全部是0，重复做了三四次都是这样的结果，不知道是哪里出现了问题，于是保存退出，重新进了一下，在次编辑，这次可以了。

2〕、做好本实验需要把握的关键环节：通过这次实验，我绝对最关键的环节是第一步，选择一个适宜的专题来进行空间分析，专题的选择实在是非常重要，以前的要素中包括“湖〞“山〞“5A景区〞等要素，如何应用这些要素，又要用到缓冲区分析和空间叠合分析，所以想这个专题真的是绞尽脑汁，后面的操作倒是不难，用个几个小时或者一两天就能做完，而这个专题的选择真的是至关重要而且必须有一个非常清晰的思路，这个想的思路是最难最难而且最花时间的，我需要做什么，顺着这个思路往下做，就非常的简单了指导老师评语及得分：签名： 2021年7月 5 日。