ArcMap用法案例講義.doc

實習七、dem建立與應用一、 目的dem是對地形地貌的一種離散的數(shù)字表達，是對地面特性進行空間描述的一種數(shù)字方法、途徑，它的應用可遍及整個地學領域。通過對本次實習的學習，我們應：1、 加深對dem建立過程的原理、方法的認識；2、 熟練掌握arcmap中建立dem、tin的技術方法。3、 結(jié)合實際、掌握應用dem解決地學空間分析問題的能力。二、 實驗準備1、 軟件準備：arcmap2、 數(shù)據(jù)準備：文件feapt-clip1.dbf，feapt-clip1.shp，feapt-clip1.shx，文件terlk-clip1.dbf，terlk-clip1.shp，terlk-clip1.shx，文件夾cal2和info。三、 實驗內(nèi)容1、 dem及tin的建立(1) 由采樣點數(shù)據(jù)建立表面1) 在視圖目錄表中添加并激活采樣點層面feapt-clip1.shp。2) 從【spatial analyst】菜單中選擇【interpolate to raster/spline】命令。3) 在z value field列表中選擇elev（高程）字段，單擊ok。4) 生成新的柵格主題spline of feapt-clip1。(2) 由點、線數(shù)據(jù)生成tin轉(zhuǎn)為grid1) 添加并激活點層面feapt-clip1。2) 點擊【spatial analyst】菜單下的【create /modify tin /caeate tin from features】；3) 在“create new tin”對話框中定義每個主題的數(shù)據(jù)使用方式；4) 確定生成文件的名稱及其路徑，生成新的層面tin-point。（見圖4）5) 點擊【3d analyst】菜單下的【convert/tin to raster】，確定生成文件的名稱及其路徑，生成新的grid層面。 dem的應用1) 地形指標的提取坡度具體的方法步驟如下:1. 添加dem數(shù)據(jù)并激活它。d:arcgisarctutorspatialelevation)2. 從【surface analysis】菜單中選擇【slope】命令。3. 生成新的坡度主題slope of elevation。4. 雙擊左邊的圖例，在彈出的legend editor對話框中可重新調(diào)整坡度分級坡向具體的方法步驟如下:l 在視圖目錄表中添加dem并激活它。d:arcgisarctutorspatialelevation)l 從【surface analysis】菜單中選擇【aspect】命令。l 顯示并激活生成的坡向主題aspect of elevation。平面曲率(坡向的坡度) 1) 激活坡向數(shù)據(jù)。2) 從【surface analysis】菜單中選擇【slope】命令。3) 生成平面曲率層面slope of aspect。剖面曲率具體的方法步驟如下:1) 激活坡度數(shù)據(jù)。2) 從【surface analysis】菜單中選擇【slope】命令。3) 顯示并激活生成的剖面曲率層面slope of slope。提取等高線具體的方法步驟如下:1) 在視圖目錄表中添加elevation并激活它。d:arcgisarctutorspatialelevation)2) 從【surface analysis】菜單中選擇【contours】命令。3) 在出現(xiàn)的contours parameters對話框中輸入等高距contour interval和基礎等高線的值base contours。4) 生成等高線主題。5) 地形表面的陰影圖具體的方法步驟如下:1) 在視圖目錄表中添加dem并激活它。d:arcgisarctutorspatialelevation)2) 從【surface alalysis】菜單中選擇【hillshade】命令。3) 在hillshade對話框中，輸入計算hillshade的參數(shù)值。4) 生成地表陰影主題hillshade of elevation。6、可視性分析1) 通視性分析在arcmap中，進行通視性分析可按如下步驟：例如：分析某區(qū)域內(nèi)s與p兩點間的通視情況。i、 添加dem或tin主題作為通視性分析的地形表面并激活它。ii、 從工具欄選擇line of sight工具。iii、 在出現(xiàn)的line of sight對話框中輸入觀察者observer與目標物target距地面的距離，單擊ok。iv、 按住鼠標左鍵，屏幕上將會出現(xiàn)十字光標，將光標從觀察點s移向目標點p，然后釋放光標。在觀察點到目標點之間將會出現(xiàn)一條視線，其中可視的部分為綠色，不可視的部分為紅色。并且，在arcmap窗口底部的狀態(tài)欄顯示了從觀察點到目標點是否可視。2）可視區(qū)分析 具體操作如下：1. 在視圖目錄表中添加dem作為可視區(qū)分析的地形表面。 2. 創(chuàng)建或添加一個點主題point.shp包含觀測點。3. 從【surface analysis】菜單中選擇【viewshed】命令。4. 生成可視區(qū)柵格主題viewshed of slight。要求：將全部操作過程制作生成avi。第一節(jié)arcgis network 基礎network 在arcgis 中處于比較重要的位置，希望通過arcgis 83 step by step for network可以和大家一起學習并且掌握network 的基本知識。和本學習過程對應的會有一個mdb 數(shù)據(jù)(該數(shù)據(jù)不具有實際可用性！)，大家可以參考學習,前提是基本掌握arcmap 以及arccatalog的操作，當然需要掌握一些geodatabase 的東西。1、1 一個網(wǎng)絡示例1、2network 特點 network 編輯更加容易。可以根據(jù)規(guī)則，完成自動維護拓撲關系。 network 要素可表達復雜的網(wǎng)絡部分。比如電閘等復雜對象。 network 分析?？蛇M行路徑、流向、追蹤等分析。 network 可版本管理?？勺鞯街С侄嘤脩敉瑫r編輯同一個大型網(wǎng)絡。1、3network 應用 最佳的城市物流服務路線建立。 城市電力網(wǎng)絡故障分析。 環(huán)境監(jiān)測過程中水污染源追蹤。 城市交通最佳路徑選擇。 帶gps 導航車，查詢最佳到達路線。1、4network 兩個概念 幾何網(wǎng)絡(geometric network) a geometric network is a collection of features that comprise a connected system of edges andjunctions. an edge has two junctions and a junction can be connected to any number of edges. 邏輯網(wǎng)絡(logical network) like a geometric network, a logical network is a collection of connected edges and junctions. thekey difference is that a logical network does not have coordinate values. its main purpose is tostore the connectivity information of a network along with certain attributes.第二節(jié)在arcgis 中構建network1、數(shù)據(jù)準備。2、使用arccatalog 建立網(wǎng)絡。3、在arcmap 中編輯網(wǎng)絡。4、在arcmap 中作應用分析。2、1arccatalog 數(shù)據(jù)瀏覽。（waterdatabase.mdb所在路徑可能會與當前窗口不同。根據(jù)實際情況選擇合適的路徑。）waterdatabase數(shù)據(jù)庫：junction要素類，子類型。waterline要素類，子類型2、2arccatalog 向?qū)删W(wǎng)絡arccatalog 生成網(wǎng)絡按next 繼續(xù)圖選擇從已有的要素類生成網(wǎng)絡，按next 繼續(xù)。也可以先建立一個空網(wǎng)絡后添加數(shù)據(jù)。（注意：網(wǎng)絡、拓撲在geodatabase 中都建立在dataset 基礎之上，也就是說需要把參與構建的數(shù)據(jù)在同一個dataset 中）擇yes 后，按next 繼續(xù)。會在生成網(wǎng)絡過程中為每個要素類存儲表中添加一個enabled 字段,你可以在arcmap 中修改每個要素的enabled 的值為true/false,來取用/去除該要素參加網(wǎng)絡分析。選擇yes 并且選擇waterline 作為復雜邊，按next 繼續(xù)。所謂復雜邊，就是在生成網(wǎng)絡過程中，不會因為節(jié)點和邊的連接關系而打斷該邊。而簡單邊會因為有中間節(jié)點的存在被分割成為多個要素。選擇yes 按默認的撲捉半徑，選擇你希望被移動的要素類。注意：撲捉半徑很重要的，不正確的設置會導致你的數(shù)據(jù)變形。在對數(shù)據(jù)進行編輯的過程中，撲捉功能應用可以減少數(shù)據(jù)修改的麻煩！選擇yes ，選擇你希望作為源頭和終點的要素類，按next 繼續(xù)。在作追蹤分析的過程中比較有用，設置的結(jié)果會在選擇的要素類的存儲表中添加一個ancillaryrole 字段，你可以在arcmap 中修改每個要素的值。注意：ancillaryrole 字段的值設置有一些技巧，你可以從修改其中一個要素的值為source 或者target選擇no,按next 繼續(xù)。當然你也可以設置網(wǎng)絡的權重，這個大家可以以后研究?？偨Y(jié)，按finish 結(jié)束。你可以看到你剛才所有的操作。第三節(jié)arccatalog 網(wǎng)絡規(guī)則設置設置網(wǎng)絡連通性規(guī)則。網(wǎng)絡規(guī)則有兩中，一種是邊-邊規(guī)則，另外一種是邊節(jié)點規(guī)則。我們可以根據(jù)業(yè)務規(guī)則設置相應的規(guī)則。邊邊規(guī)則設置：junction主干線消防支線服務支線主干線主干線接頭(default)t 型消防支線閥門(default)t 型服務支線閥門(default)消防支線服務支線邊-邊業(yè)務規(guī)則設置主干線主干線之間的連接規(guī)則。提示：主干線接頭前的d, 表示default,可以右鍵主干線接頭來設置，以下類似。邊節(jié)點規(guī)則設置：置主干線節(jié)點之間的連接規(guī)則。選擇主干線接頭，在右上角可以設置該接頭的個數(shù)，注意應該先設置最大個數(shù)在設置最小個數(shù)。設置消防支線節(jié)點之間的連接規(guī)則。對于針對消防支線閥門和t 型消防支線閥門的連接節(jié)點個數(shù)你可以采用以上方法，并參考業(yè)務規(guī)則設置。設置服務支線節(jié)點之間的連接規(guī)則。對于針對t 型服務支線閥門的連接節(jié)點個數(shù)你可以采用以上方法，并參考業(yè)務規(guī)則設置。第四節(jié)arcmap 中數(shù)據(jù)處理、分析在arcmap 中設置網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，邊和節(jié)點的顯示符號。在arcmap 中網(wǎng)絡編輯。注意：在開始編輯后，應該在editor 下拉菜單中選擇撲捉的要素類，你可以從選擇在主干線上選擇撲捉到的一點，然后在外面選擇一點，生成一條消防支線，雙擊手標后，網(wǎng)絡便會根據(jù)設置的規(guī)則自動添加兩個節(jié)點。網(wǎng)絡流向分析實現(xiàn)步驟：1、設置源頭2、設置顯示流向3、設置流向符號4、流向分析(具體操作見demo)要求：1、創(chuàng)健一個network用于存放城市的煤氣管網(wǎng)。2、將全部操作過程制作生成avi。實習五、多層面疊合分析一、 目的多層面疊合分析是空間數(shù)據(jù)分析的基本方法，包括柵格數(shù)據(jù)的信息復合分析與矢量數(shù)據(jù)的疊置分析，本實驗的目的在于：1、 加深對多層面疊合分析基本原理、方法的認識；2、 熟練掌握arcmap多層面疊合分析的技術方法。3、 結(jié)合實際、掌握利用多層面疊合分析方法解決地學空間分析問題的能力。二、 實驗準備1、 軟件準備：arcmap2、 數(shù)據(jù)準備：矢量文件：文件point.dbf，point.shp，point.shx，文件river.dbf，river.shp，river.shx，polygon.dbf，文件polygon.shp，polygon.shx，文件polygon1.dbf，polygon1.shp，polygon1.shx，文件polygon2.dbf，polygon2.shp，polygon2.shx，文件overlay.dbf，overlay.shp，overlay.shx，文件roads.dbf，roads.shp，roads.shx，文件roads1.dbf，roads1.shp，roads1.shx。柵格文件：文件夾gridline1和info，文件夾gridline2和info，文件夾query6和info，文件夾query5和info。三、 實驗內(nèi)容1、 基于柵格數(shù)據(jù)的復合分析(1) 原理驗證1) 添加gridline1層面和gridline2層面，并利用【spatial analysis】菜單中的【raster calculator】命令進行柵格層面的疊加，觀察其結(jié)果；2) 應用【spatial analysis】菜單中的【reclassify】命令，分別將gridline1和gridline2層面進行重分類，使得原有的no data數(shù)據(jù)為0，再進行疊加運算，觀察其結(jié)果與上一步的結(jié)果有何不同，考慮其原因。(2) 應用分析query5層面和query6層面分別表示的是一些小工業(yè)鎮(zhèn)區(qū)的城市化范圍及其附近一個自然保護區(qū)的保護范圍，要求利用柵格數(shù)據(jù)的復合分析，計算出這些小工業(yè)鎮(zhèn)區(qū)的城市化范圍。方法：添加query5層面和query6層面，從【spatial analysis】菜單中選擇【raster calculator】命令，執(zhí)行not (query6) and query5運算，得出所求的范圍。2、 基于矢量數(shù)據(jù)的疊置分析arcmap中矢量數(shù)據(jù)的疊置分析是在tools下geoprocessing wizard下進行的。 (1) dissolve融合分析1) 添加polygon層面并激活，從【tools】菜單中選擇【geoprocessing wizard】命令，選擇dissolve features based on anattribute命令，執(zhí)行下一步。2) 在隨后出現(xiàn)的對話框中選擇要進行融合的層面，要進行融合的屬性字段以及確定融合后的結(jié)果文件的名稱與路徑，完成后按完成按鈕。3) 點擊融合后的結(jié)果disslv1-polygon層面，觀察其屬性，與polygon層面進行比較?？梢钥吹?，disslv1-polygon層面是將polygon層面中屬性字段type值一樣的要素進行合并。(2) merge合并分析1) 添加polygon1、polygon2層面并激活，執(zhí)行【geoprocessing wizard】命令，選擇merge themes together命令，執(zhí)行下一步。2) 從列表中選擇要進行合并的層面，確定輸出的文件名稱、路徑，執(zhí)行操作。3) 由結(jié)果層面及其屬性可以看出，進行合并后，它們的屬性及圖形都進行了合并。(3) clip裁剪分析1) 添加并激活overlay、polygon層面，執(zhí)行【geoprocessing wizard】命令，選擇clip one theme based on another命令，執(zhí)行下一步。2) 從列表中選擇要進行裁剪的層面（input theme）以及用來裁剪的層面，確定輸出的文件名稱、路徑，執(zhí)行操作。注意進行裁剪的層面與用來裁剪的層面的不同，若只想對進行裁剪的層面或用來裁剪的層面中的某一個或幾個要素進行操作，可將其選中后再執(zhí)行geoprocessing wizard操作。在這一步時，就可選擇use selected features only選項3) 由結(jié)果層面及其屬性可以看出，裁剪分析是以用來裁剪的整個層面與被裁剪的層面進行運算的，輸出結(jié)果將繼承進行裁剪的層面的所有屬性。(4) intersect相交分析1) 添加并激活overlay、polygon層面，執(zhí)行【geoprocessing wizard】命令，選擇intersect two themes命令，執(zhí)行下一步。2) 從列表中選擇要進行相交分析的層面（input theme）以及用來相交的層面，確定輸出的文件名稱、路徑，執(zhí)行操作。3) 由結(jié)果層面及其屬性可以看出，相交分析是以用來相交的層面的中的要素（全部或一部分）與被相交的層面進行相交運算，輸出結(jié)果將繼承兩層面的所有屬性。由相同的兩層面進行不同的分析（clip和intersect），比較它們的結(jié)果有什么不同，體會它們的原理及應用。(5) union合并分析1) 添加并激活overlay、polygon層面，執(zhí)行【geoprocessing wizard】命令，選擇union two themes命令，執(zhí)行下一步。2) 從列表中選擇要進行合并分析的層面（input theme）以及用來合并的上覆層面，確定輸出的文件名稱、路徑，執(zhí)行操作。3) 由結(jié)果層面及其屬性可以看出，合并分析是以用來合并的層面的中的要素（全部或一部分）與被合并的層面中的要素（全部或一部分）進行合并運算，輸出結(jié)果將合并兩層面的所有要素，并繼承兩層面的所有屬性。將union分析的結(jié)果與前兩種分析的結(jié)果進行比較，注意觀察union分析的特點。要求：1、將全部操作過程制作生成avi。實習四、空間分析二、 目的空間分析是用來確定不同地理要素的空間鄰近性和鄰近程度的一類重要的空間操作，通過本次實習，我們應達到以下目的：2、 加深對空間分析基本原理、方法的認識；3、 熟練掌握arcmap空間分析的技術方法。4、 掌握利用空間分析方法解決地學空間分析問題的能力。三、 實驗準備1、 軟件準備：arcmap2、 數(shù)據(jù)準備：文件point.dbf，point.shp，point.shx（點文件），文件line.dbf，line.shp，line.shx（線文件），文件polygon.dbf，polygon.shp，polygon.shx（面文件），四、 實驗內(nèi)容1、 原理驗證實驗(1) 點數(shù)據(jù)的空間分析2) 在視圖中添加point層面并激活；3) 在【spatial analysis】菜單中選擇【distance/straight line.】命令；4) 顯示并激活由point.shp產(chǎn)生的新柵格主題，distance to point.shp。在進行分析時，若選中了point層面中的某一個或幾個要素，則空間分析只對該要素進行；否則，對整個層面的所有要素進行。(2) 線數(shù)據(jù)的空間分析1) 在視圖中添加line層面并激活；2) 分別選中l(wèi)ine層面中的兩條線，進行空間分析，注意比較線的空間分析與點的空間分析有何不同。3) 取消選定，對整個line層面進行空間分析，觀察與前兩個分析結(jié)果的區(qū)別(3) 面數(shù)據(jù)的空間分析添加polygon層面，進行空間分析，觀察面的空間分析與點、線的空間分析有何區(qū)別。2、 應用實驗(1) 水源污染防治point層面表示了水源（如：水井）的位置分布，要求利用空間分析提出水源污染防治的方案。方法：i、 添加水源(例如：水井)分布的點主題point.shp。ii、 在【spatial analysis】菜單中選擇【distance/straight line.】命令。iii、 顯示并激活由point.shp產(chǎn)生的新柵格主題，distance to point.shp（如圖4）。打開layer properties窗口，符號列表下單擊右鍵，選擇flip colors命令，使顏色反轉(zhuǎn)。新的柵格主題顯示了區(qū)域內(nèi)每個柵格距最近的水井的距離，其中藍色的柵格距各個井的距離最近，對水源的影響最大；紅色的柵格距各個井的距離最遠，影響最小。在本例中認為距各個水井0.1以內(nèi)的區(qū)域?qū)λ|(zhì)的影響和污染最大，因此，在【spatial analysis】菜單中選擇【raster calculator】工具，可將distance to point0.1以內(nèi)的區(qū)域提出作為緩沖區(qū)進行專項的污染防治。(2) 受污染地區(qū)的分等定級point層面表示的是幾個點狀污染源，距污染源的遠近不同，受污染的狀況也不同，距污染源越近，受污染越嚴重，據(jù)此對污染源附近地區(qū)進行分等定級。i、 對point層面執(zhí)行【spatial analysis/distance/straight line.】命令；ii、 對得到的新層面distance to point進行raster calculator運算，分別提取distance to point0.1和distance to point0.15 and distance to point0.1的區(qū)域，分別得到calculation層面和calculation 2層面；iii、 對calculation 層面進行重分類