ArcGIS缓冲区分析叠加分析综合案例练习.docx
《ArcGIS缓冲区分析叠加分析综合案例练习.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ArcGIS缓冲区分析叠加分析综合案例练习.docx(89页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
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与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”)以与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S,)o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
2、份数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_Krasovsky_1940)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
3、基椭球中心子午圈经度93的横轴墨卡托投影(KraSoVSky_194CLTranSVerSeMercator),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1.2o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
4、空摄影等连续数据。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1四份原始数据的空间信息属性图1.2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应数据中的fanwei数据为Coverage格式,在当前Arcgisl0.2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
5、前人运用过数据对本次试验造成影响,预处理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):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ShaPefile文件命名,点击确定后即可完成转换,如图2.2。6色6JIi三三三ILSI::(OS:-iLQ默认工作曰IR-DocumntsArcGISGDE3AddIns田3Dfault.g
6、dbGBQToolbox.tbx国文件史诩三田ZrOArc91forairTutorial_DaUi_102_136)口F:2O16*2O18Arcgis1-LZiArcQislearninQ二口RzslgyuanESoOISoUrCeDt曰0Ifanwm0审fanwei(drclabel田2road口3ffMWGDdemOJ5t三三00.为CAO(八).8ta至地a5W?(S个)4出至地理政HH批1)(G)口为Shepefile(三)(P).WB(D)t27-45(孙成4*73ShaPefiIe(帆S士到Shapcfile.个)图2.1转为ShaPefiIe方法一图2.2要素至要素类对话框方
7、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ShaPefile格式。图2.3转为ShaPefiIe方法二图2.4保存数据对话框将fanwei数据中的Polygon要素转换为Shapefile格式后,将arc要素也转换为了ShaPefile格式,试验
8、中很可能用得到。注: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Polygon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uXML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2.5。7S三、地理配准一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
9、集通常不包含空间参考信息(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。)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T
10、XT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)。工dPoiMld-McrowltU附)Iaxp三*twMnlXiUaVM11W工,6弄/三I0_6A堂SB9律*M*FMf等,IMv.BTAABCPSFH:PolntKBflL82A91.530.416673E91.6666730.416674C91.6730.335ULd9i.s30.sm?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
11、,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EXCeI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数据框中,导入ArCMaP数据框中的结果与其空间参考属性信息如图3.7o文件(F);E)Rffl(V)*SB)?(T)SS)S3连处覆G)B三(C)SQ问(N).CH*N曰FJfKO).-Qrf2C二代*30三cFSX”*tE河UjBM戢双与MieH中MWm得一个表RIea
12、N以一个袤:Id保存CbUS用初(Ai_保荐IwC)一IXUS二1.HHKX。YgZjHi9段:XWCO:l共不力(三),工Rt8:,20S(T)SiCBS(T).*Wt锋星Ig1匚H=KIBWIffitaa(U).Q11)RaM-na(p).导却回B(E).六添加XYBfi(八).5S3*S(D)_2_黑酒件M-而家添加词阳IS(Q)5图3.3添加XY数据图3.4添加XY数据对话框PWR1Q X:|o JR- ILJ() C Fi2016201gArcgAr DQB打开(O)3EfiMQ美 w移除(R)2S(D) *诩我炭(E)J M5ytMl(G). 产F 相示蹈径传(U) 心 ffiS
13、XY (). 寸 性(P)3.5 显示XY数据3.6 提示没有Object-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ObjeCt-ID字段和属性,之后便可以对数据进行查询、编辑和运用。九 TIuu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ShaPefiIe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A
14、rCTOoIBoX中“数据管理工具一投影和变换一定义投影”工具将限制点ShaPefile文件(“Pointshp”)定义投影为道路矢量数据“road”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“Pointshp”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)。图3.8导入坐标系图3.9选图层中数据坐图3.10选择数据框坐标
15、系标系对“Pointshp”文件进行投影。运用ArcToolBox中“数据管理工具一投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aPointprj”。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“Pointprj”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
16、(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、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)热振森林公园图.里g曝10G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。图3.13栅格图上选限制点后缩放至地理参考图层Y9X一rmT加
17、WWU*RJeE三三.日。WOHOl*MAgKym1*3频 CB8*d.ltM(U 2frS3foints:克图3.14选择地理参考图层中相应限制点如图3.15、图3.16所示。只选择三个连接点时连接点残差均为0,而接着增加连接点后起先产生残差。本例中选择了彷射变换(变换方法为平移、拉伸、缩放、旋转),其中包括了6个未知量(X、Y平移、X、Y轴方向上的拉伸、缩放比例以与旋转角度)而在图中由三个点位配准过程中的X、Y量偏移量刚好可以得到6个方程,因此此时得到唯一结果,不会产生误差,因此RMS总误差以与残差均为0。但是为了检查出配准错误,配准过程中运用三个以上的限制点,从而产生了残差(由前三个限制
18、点已可以确定出其余限制点的“期望位置”,配准其余限制点时就与这个“期望位置”产生偏差,从而计算出残差值,再将这个残差值以确定比例支配在全部限制点中(由图3.15、图3.16所对比,在增加了第四个限制点后第三个限制点也产生了残差,另外两个限制点状况相同)进而得到RMS总误差。)二阶三阶样条差值除了放射变换的平移、拉伸、缩放、旋转方法外还会使得栅格图想发生“扭曲现象。一般这两类方法要求限制点数较多,三次样条差值至少须要10个以上的限制点。而且样条差值的方法可以达到局部范围内精度最优,而非全局考虑。当获得通用公式并将其应用到限制点后,会返回误差(残差)的测量值。误差就是起点所落到的位置与指定的实际位
19、置(终点位置)之间的差。通过利用全部残差的均方根(RMS)总和计算RMS误差归(-户(RMSE)三F=,再利用RMS误差计算得到总误差。此值可描述变换在不同限制点(链接)之间的一样程度。当误差特殊大时,可通过先移除限制点再添加限制点来校正误差。尽管RMS误差是评估变换精度的一种重要依据,但是不能将低RMS误差与精确配准相混淆例如,变换可能因为输入的限制点较少而仍包含显著的误差。同等质量的限制点运用得越多,多项式就可越精确地将输入数据转换到输出坐标。通常,校正变换和样条函数变换可以使RMS接近于零或等于零;不过,这并不意味着影像将得到完备的地理配准。如选取不精确欲重新配准可以点击地理配准工具条中
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ArcGIS 缓冲区 分析 叠加 综合 案例 练习
链接地址:https://www.desk33.com/p-499588.html