ArcGIS缓冲区分析、叠加分析综合案例练习.docx
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1、一、初始数据分析本案例的要求为依据项目需求,进行数据搜集和空间分析,最终给该物种的潜在分布位置,最终制作一张珍稀物种待查栖息地位置分布图以及相应图表以供调查人员参考。供应的数据基础有一张热振森林公园界限图(COVerage格式,数据名称为“fanwei)、由国家1:100万公路数据得出的探讨范围内等级公路数据(ShaPefile格式,数据名称为“road”)、数字高程数据一份(数据名称为“dem”)以及一份探讨范围栅格地图(其中包含居民点、景点、河流和植被类型数据,数据名称为“热振森林公园图”打开ArCgis,新建项目,在未定义坐标系的空图层中打开四份原始数据,可得到数据的以下信息:首先四份数
2、据虽然为同一探讨范围但是在同一图层中打开后却不在同一位置,其次分别查看四份数据的属性信息,如图1.1,可得road数据有基于1940克拉索夫斯基椭球(GCS_Krasovsky940)的地理坐标系,其范围显示也符合GIS案例介绍中关于热振公园范围的介绍(大致为东经91度23分、91度42分,北纬30度12分30度30分),因此推断该数据有正确的空间信息;fanwei数据没有坐标系信息且其范围数值很大,目前短暂无法判别数据的范围是否正确;热振森林公园图.jpg数据也没有坐标系参考,其范围数值很大,但大体与fanwei数据相吻合;dem数据有坐标系信息,其空间参考信息为:基于1940克拉索夫斯基椭
3、球中心子午圈经度93的横轴墨卡托投影(KraSovSkyI940TransverseMercator),其范围数值与fanwei图层一样,且在数据框中两个数据相互重叠,因此认为fanwei图层虽没有坐标系信息但其坐标数值正确。(注:将没有空间参考信息的图层添加入数据框时会提示未知空间参考,如图1.2。向不具有金字塔的ArcGIS应用程序添加栅格数据集时,系统将提示您构建金字塔。金字塔特殊有用,因为金字塔提升了辨别率低于其全辨别率的栅格数据集的绘制速度。创建金字塔有三种重采样技术:最邻近法-用于标称数据或具有色调映射表(如土地利用或伪彩色图像)的栅格数据集。双线性插值法-用于卫星影像或航空摄影等
4、连续数据。三次卷积插值法-用于卫星影像或航空摄影等连续数据。它与双线性插值法类似;不过,它运用较大的矩阵对数据进行重采样。)图L2添加数据无空间参考时弹出对话框提示图1.3首次添加栅格数据时提示是否为数据创建金字塔二、试验数据预处理本次案例供由数据中的fanwei数据为Coverage格式,在当刖ArcgislO.2的环境下无法对其进行投影等操作,因此须要将其转换为Shapefile格式后才能对其进行投影操作。其次,原始数据中的热振森林公园图栅格数据中有经纬度格网,但经纬度格网交点处经纬度数值与数据框右下角数值稍有差异,因此本着学习学问的看法而且尽量避开前人运用过数据对本次试验造成影响,预处理
5、时删除栅格数据中除了栅格图以外的其他信息,之后再对数据重新进行地理配准。2.1 将fanwei数据转为Shapefile格式方法一(在ArcCatalog中导出为Shapefile):F翦CT 忆照干脆在ArCCatalOg中右键点击fanwei图层中的polygon要素,选择“导出一转为ShaPefile”,如图2.1,弹出“要素类至要素”对话框,选择输入要素和输出位置并为输出的ShaPefiIe文件命名,点击确定后即可完成转换,如图2.2。1- .默iAl作目JR-OocumentsVArcGIS/GDAddIns(*3Dofault.gdbI,三Toolbox.tbxl-日文件史造座1;
6、XfOArcgisforaltTutorial.Dt4.102a.l36Q3F:2O16-2O18XKrcgi5匕ArcgisLearnanQLRzslgyuanE3STOlSourceDeta日lfnweSSPSnWUiarc(jJlabel加H3J!E3回tiXflHR(O)GB匕2road、,L3刈曜糅峭demO创5t三J三00与Cti(E)I 1 项目描述(。)Ca (1).127A5(孙成)一8为CAO(八).-ta至地理MW:(S个)q).8金至屿理跤JK喜(批)(G18为ShapeGIe(M)(P).RShapefile(网到Shapcfilc至个)图2. 1转为ShaPefiI
7、e方法一图2. 2要素至要素类对话框方法二(在ArcMap中导出为Shapefile):先将数据添加至数据框中,右键单击数据,选择“数据一导出数据”选项打开“导出数据”对话框,如图2.3,选择导出全部要素,坐标系信息目前先不设置,干脆选源数据(源数据无空间参考信息),点击“阅读”选择输出要素类位置时打开“保存数据”对话框,选择保存位置,输入新文件名称,并将保存类型选择为“Shapefile”,如图2.4,点击确定后即可将数据转换为ShaPefiIe格式。将fanwei数据中的Polygon要素转换为Shapefile格式后,将arc要素也转换为了ShaPefiIe格式,试验中很可能用得到。注:
8、COVerage格式数据的要素类型包括基本要素类型、复合要素类型、帮助要素类型三大类,基本要素类型包括标注点LabelPoint、线Arc、多边形Polygon三类,其中多边形PoIygon表示面状区域,边界由ArC构成。2.2 删除“热振森林公园图”栅格数据的多余信息将栅格数据复制到该步骤对应文件夹中,仅保留“JPG文件”和“XML文档”格式的两个文件作为后续试验原始数据,其余全部删除,此时若将栅格数据添加入数据框中,则栅格数据左上角第一个像元中心点的坐标将变为(0,0),如图2.5o三、地理配准般通过以下方法获得栅格数据:扫描地图、收集航空像片和卫星影像。扫描的地图数据集通常不包含空间参考
9、信息(嵌入于文件中或作为单独的文件)。航空摄影和卫星影像供应的位置信息通常不够充分,无法与其他现有数据完全对齐。因此,要将这些栅格数据集与其他空间数据结合运用,通常须要将这些数据对齐或配准到某个地图坐标系,这个过程称为地理配准。本试验将对“热振森林公园图”进行地理配准。本例中的栅格数据“热振森林公园图”便没有空间参考信息(不具有坐标系信息且预处理过后栅格图的坐标不正确,如图3.1,因此须要进行地理配准操作。)Q -ArcMepI oXW) MkE)磔M =(8) (D M(S) *t釉 G) 定义(C) W 幼 IH)I C J: * E / A it一(R - WEtG)llMMMJM 7/
10、 ;B(. i a8BD回,9W) ,口 IT * r胭。 5IN) I.744472 .7003 *JQ国营二7.na i; 一才二&5* 旭 CaYHR图3.1未配准之前坐标信息不正确3.1 方法一(创建地理参考):3.1.1 新建保存点位坐标文档首先从栅格数据中可读出经纬格网中四个经纬度交点的经纬度信息,并将之写入TXT文本或者EXCel文档中,如图3.2所示(单位选用“十进制度”,本例中ABCD四点分别为栅格图像由左上点、右上点、右下点、左下点)。n4rowhH*Jta-11A*弃*三岭9,z11一0-支津津:Mfr-MRe讨,%Iam-.B9ITL1_JkBC_一_DIIL!.GIj
11、:PointMwe91.530.4166791.666730.4166791.6730.3S91,530.图3.2在Excel文档中输入限制点坐标3.1.2显示地理参考点位并保存为Shapefile格式点击ArcMap菜单中的“文件一添加数据一添加XY数据”选项,如图3.3,弹出“添加XY数据”对话框,设置X字段为经度L,Y字段为纬度B,如图3.4。或者可以右键单击内容列表中的图层,选择“添加数据”将Excel表添加入图层中,再右键单击Excel表格并选择“显示XY数据”,如图3.5,弹出“显示XY数据”对话框中的设置内容与“添加XY数据”中相同,两种方法均可将精确坐标值的点位导入ArcMap
12、数据框中,导入ArcMap数据框中的结果及其空间参考属性信息如图3.70图3. 3添加XY数据图3. 4添加XY数据对话框A4:|口。耳I目(三lF2016-2018ArcgiArrm11ll,F*T11一打开(。)三sw三(j)Z三(D)#()BB3itMh(G).H示蹈径一件(U).H三5yjraaoo.寸J性(P)f3.5显示XY数据0 0 SS() c Fs20162018ArcgiAr(D I BBBBnl(BJ UH(O)*捷和关联(J) 裕侬R)数 16(D)AMMB豪。teitMh(G). g(5 峻。S!1S XY 3().a 性(P)3. 5显示XY数据3. 6提示没有Ob
13、ject-ID字段此时创建的空间参考点文件具有栅格数据格网交点的正确坐标数值信息但是不具备坐标系信息,而且由于属性表没有Object-ID字段因此无法选择或编辑图中的点数据,但可以用将其导出为ShapeFile格式的方法为其自动穿件ObjeCLID字段和属性,之后便可以对数据进行查询、编辑和运用。四个限制点在数据框中显示出之后依据上文中“将fanwei数据转为Shapefile格式”中的方法二步骤将四个限制点保存为Shapefile文件。3.1.3为地理参考图层文件建立空间参考信息为限制点文件定义空间参考。运用ArCTooIBoX中“数据管理工具一投影和变换一定义投影”工具将限制点Shapef
14、ile文件(Pointshpw)定义投影为道路矢量数据“oad”的地理坐标系(可以在选择坐标系时选择导入坐标系,如图3.8,或者在同一数据框中同时打开aPointshp和“road”两份数据,选择坐标系是选择“图层”分类中road的空间参考信息如图3.9,或定义数据框的空间参考为“road”数据的地理坐标系,再打开“Pointshp”数据,右键点击Pointshp数据,选择“数据一导出数据”选项,选择“运用数据框相同的坐标系”,如图3.10)o图3. 8导入坐标系图3.9选图层中数据坐标图3.10选择数据框坐标系系对“Pointshp”文件进行投影。运用ArcToolBox中“数据管理工具一投
15、影和变换一要素一投影”工具将“Pointshp”文件的地理坐标系投影为“dem”数据所运用的投影坐标系,以便将栅格数据干脆配准到“dem”数据所用的投影坐标系,选择输出坐标系的方法与上一步“为限制点文件定义空间参考”中的方法相同(此处选择导入dem空间参考方法有时会发生中心子午圈经度发生变更的现象,应多加留意),投影后文件命名为“Pointp门”。3.11投影3. 1.4对栅格数据进行地理配准对空白数据框中先导入Pointp门”文件,然后将欲配准的栅格数据“热振森林公园图”导入数据框中。先将“地理配准”工具条(工具条中图层选择框后的工具分别为添加限制点、自动对位、选择链接、缩放至链接、删除链接
16、、查看器、查看链接表、旋转)中的“自动校正”取消(不取消也可,只是取消后保存校正后结果时会出现更多选项),然后选择地理配准工具条的“添加限制点“功能,地理配准条如图3.12。地理配准(G),热振森林公jpg图3.12地理配准工具条依次鼠标左键点击栅格图上的经纬网交点与对应的限制点(点击栅格图上交点时应尽量放大图片以使得选择更精确,点击矢量图层Pointprj上限制点前可以在工具条中开启捕获功能以精确点到限制点),如图3.13、图3.14。Pointahp:点eK*仅汨&09MBSMdJ3izeU图3.14选择地理参考图层中相应限制点衣6Mti嗯Wf三11)Q9QMfUQgW)ImM、广。:8-
17、,QK2W6R1WoM“(BSQf9再叵叵.F.-w.rz:!,7FTZMWCi三MT4MfMI0X4XCTIjl91.SOCOOO.f0MO0S.41M7IAffif ft英化(Z)F=/ ,楮程C) 衍珏效MIfiHlI机空珈而J)*T自KKH CZZZ2ZZ2RGB * B*nd.l g 3dj 是色:nd.a西藏焰执森林公(S景医景点右局图目录。中g Gr ;岩,12 七fitfl: RastErGYjpgM-f s516sooaa口,也Jj KorterbYjml-4 hnjiedinE pointtxt,9 PoineExcdJds 9 EMEmkx 由 POintP4,hp l2
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