矢量与栅格数据分析实验报告.docx

成都信息工程学院资源环境学院
《GIS原理》实验报告

实验名称
矢量及栅格数据分析
实验时间
2015.4.22
实验地点
资环楼229

姓 名

学 号

班 级
遥感科学与技术131

《GIS原理》实验报告 学号： 姓名：
《GIS原理》实验报告
一、实验目的及要求
1）掌握矢量数据插值分析、栅格数据重分类、叠加分析的基本原理；
2）熟悉 ArcGis 中离散点数据插值分析的基本方法；
3）熟悉 ArcGis 中栅格数据重分类、栅格计算器的基本操作；
4）熟悉 ArcGis 中栅格数据分区统计的基本方法；
5）了解 ArcGis 中缓冲区分析、按掩膜提取的基本方法。
二、实验设备及软件平台
ArcCatalog 10、ArcMap 10.2
三、实验原理
1）数据插值分析
2）栅格数据重分类原理
3）叠加分析的基本原理
四、实验内容与步骤
1 空间插值分析
1）打开ArcMap中，将数据框更名为“任务1”，加入四川省边界图层。

2）将 2011 年 02 月 27 日 08 时观测资料.xls、2011 年 02 月 27日 14 时.xls 通过 Add Xy Data 功能，生成点图层。导出数据，分别命名为 Obs2708.shp 与 Obs2714.shp。

3）对 Obs2708.shp 中的属性“温度”在四 川 范 围 内 进 行 插 值 分 析 。 可 以 通 过“Arctoolbox->Spatial Analyst（空间分析）工具中的Interpolate to Raster（插值）工具选择。（本实验采用反距离权重法 IDW），点插值成栅格表面。

4）通过属性中的符号系统，修改显示样式。

2 多栅格局域运算
1）启动 ArcMap，添加数据框，并更名为“任务 2”，将温度栅格数据 IDW2708、IDW2714 加入。

2）确认是否选择扩展模块的许可。“自定义菜单(Customize)”中的“扩展模块 Extensions”功能对话框中的 Spatial Analyst 均已打钩。

3 ） 在 ArcToolbox 中选择 “Spatial Analyst 工具” 中的“地图代数 Map algebra”下的“栅格计算器 Raster Caculator”。在栅格计算器的表达式框中输入如下表达式：("idw2708" + "idw2714" ) / 2表示计算结果中栅格的值是 IDW2708、IDW2714 对应栅格的值的平均值。输出栅格命名为 IDW27。

3 分区运算
1）在ArcMap中插入数据帧，并命名为“任务3”，并把上一个任务的输出结果 IDW27 与四川省地州界图层添加到任务 3 中。
2）从 ArcToolbox 中“Spatial Analyst 工具”的“区域分析”选择“以表格显示分区统计 Zonal Statistics”。分区区域输入为四川地州界，区域字段（转栅格属性值）为 Name(四川地州界图层中的属性)，赋值格栅为 IDW27。

4 重分类
1）在ArcMap中插入数据帧，并命名为“任务4”，并把上一个任务的输出结果 IDW27 添加到任务 4 中。
2）从“Spatial Analyst 工具”的“重分类 (Reclassify)”功能进行重分类，重分类生成的栅格命名为 RecIDW27。

3）在 RecIDW27 属性中的符号系统中设置以下显示颜色。

5 执行邻域运算
1）在ArcMap中插入数据帧，并命名为“任务5”，并把上一个任务的输出结果 IDW27 添加到任务 5 中。
2）从“Spatial Analyst 工具”选择“邻域分析 Neighborhoodanalysis”中的“块统计 Block Statistics”，设置统计值为 Mean(平均值)、邻域是设置为 5*5 的正方形。

6 矢量数据的裁剪
1）在ArcMap中插入数据帧，并命名为“任务6”，并把中国县界图层加入。
2）在四川地州界图层中，选择成都市，并将选择的数据导出，作为成都市的边界。
3）使用ArcToolbox中“分析工具 Analyst Tool”的裁剪功能（或“分析工具 Analyst Tool”的叠加分析中的相交功能）将中国县界中成都市内的县界裁剪出来。

7 缓冲区分析及栅格数据提取分析
1）在ArcMap中插入数据帧，并命名为“任务7”，并把上一个任务的输出结果 IDW2708 添加到任务 7 中。
2）使用 ArcToolbox 中“分析工具 Analysis tools”求出 50 公里范围内的缓冲区；

3）使用“编辑工具 Editor”将多个缓冲区合并为一个面区域。

4）使用表格显示分区统计功能，统计该区域的最大、最小与平均值。

五、实验结果与数据分析
1 空间插值分析

2 多栅格局域运算

3 分区运算

4 重分类

5 执行邻域运算

6 矢量数据的裁剪

7 缓冲区分析及栅格数据提取分析

六、思考及讨论
问题1：IDW2708 、IDW2714 每个像元代表的大小范围是多少？
答：有属性数据查看得知每个像元的大小为0.01m。
问题2：IDW2708、IDW2714 距平均值栅格 IDW27 如何求？
答：同样适用栅格计算器，输入” IDW2708”-” IDW27”或是” IDW2714”-” IDW27”语句即可。
问题3：在四川省哪个地市州今天的区域平均值最高？最小值在哪个地市州？ 答：由表格可知区域平均值最高是攀枝花 最小是甘孜
问题4：重分类功能与符号系统中的分类显示有什么区别？
答：重分类时间数据的一定区间归为全部归为同一种类表示；而符号系统中的分类并不改变每个数值，只是将数值的划分区间的间隔值根据需要来改变。
问题5：在 Spatial Analyst 中，除了平均值外还有哪些可用的邻域统计值？
答：MEAN 平均值 ,MAJORITY 众数 ,MAXIUMU 最大值 ,MEDIA N 中数 ,MINIUMU 最小值 ,MINORITY ,RANGE 区间 ,STD ,SUM 求与 ,VARIETY.
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