第一篇：ArcGIS空間疊加分析與緩沖區(qū)分析

一、實驗目的：

理解緩沖區(qū)分析和疊置分析的基本原理，學習利用arcgis進行緩沖區(qū)分析、疊加分析的操作，掌握如何合理利用空間分析中的緩沖區(qū)分析和疊置分析解決實際問題。

二、實驗準備

1、實驗背景： A．市區(qū)擇房

隨著商品房的發(fā)展，由于房屋的可選擇余地越來越大，而且綜合考慮小孩成長的緣故，所以越來越多的購房者對房屋的地段、環(huán)境，上學是否便捷，是否靠近名校等方面都提出了要求，所以綜合考慮上述的因素，購房者就需要從總體上對商品房的信息進行研究分析，從而選擇最適宜的購房地段。要求：所尋求的市區(qū)是噪聲要小，距離商業(yè)中心要近，要和各大名牌高中離的近以便小孩容易上學，離名勝古跡較近環(huán)境優(yōu)雅。綜合上述條件，給定一個定量的限定如下：

離主要市區(qū)交通要道200米之外，交通要道的車流量大，噪音產生主要源于此；（ST為道路類型中的主要市區(qū)交通要道）

距大型商業(yè)中心的影響，以商業(yè)中心的大小來確定影響區(qū)域，具體是以其屬性字段YUZHI；

距名牌高中在750米之內，以便小孩上學便捷；

距名勝古跡500米之內。

最后分別將滿足上述條件的其中一個條件的取值為1，不滿足的取值為0，即如果滿足距主要市區(qū)交通要道200米之內，取值為1，反之為0；其他亦是如此，最后將其累加得到分級。即滿足三個條件的累加得到3，滿足2個條件的得到2，最后將全部分成4級。B．學校選址

學校的選址問題需要考慮地理位置、學生娛樂場所配套、與現(xiàn)有學校的距離間隔等因素，從總體上把握這些因素能夠確定出適宜性比較好的學校選址區(qū)。綜合上述條件，給定新學校選址要求： ? 新學校應位于地勢較平坦處；

? 新學校的建立應結合現(xiàn)有土地利用類型綜合考慮，選擇成本不高的區(qū)域； ? 新學校應該與現(xiàn)有娛樂設施相配套，學校距離這些設施愈近愈好； ? 新學校應避開現(xiàn)有學校，合理分布。

各數(shù)據(jù)層權重比為：距離娛樂設施占0.5，距離學校占0.25，土地利用類型和地勢位置因素各占0.125。最后必須給出適合新建學校的適宜地區(qū)圖，并對其簡要進行分析。

2、實驗材料：

軟件：ArcGIS Desktop 9.x，實驗數(shù)據(jù)：文件夾ex5中

（1）市區(qū)擇房數(shù)據(jù)：城市市區(qū)交通網絡圖“network.shp”、商業(yè)中心分布圖“Marketplace.shp”、名牌高中分布圖“school.shp”、名勝古跡分布圖“famous place.shp”、這些文件綜合在一起是“city.mxd”

（2）學校選址數(shù)據(jù)：土地利用圖Landuse、地面高程圖dem、娛樂場所分布圖rec_sites、現(xiàn)有學校分布圖school

三、實驗內容及步驟 A、市區(qū)擇房

啟動ArcMap，打開ex51city.mxd文件，將所有數(shù)據(jù)加進來； 第1步：主干道噪音緩沖區(qū)的建立

第2步 商業(yè)中心影響范圍建立

第3步 名牌高中的影響范圍建立

第4步 名勝古跡的影響范圍建立

第5步 進行疊置分析將滿足上述四個要求的區(qū)域求出

第6步 分級

為了便于購房者的選擇有更大的余地，更直觀地，綜合上述四個因子，對整個地區(qū)進行分等定級，分級標準是：滿足其中四個條件為第一等級；滿足其中三個條件為第二等級；滿足其中兩個條件為第三等級滿足其中一個條件為第四等級；完全不滿足條件的為第五等級。

B、學校選址

ArcGIS中實現(xiàn)學校選址分析，首先利用現(xiàn)有學校數(shù)據(jù)集、現(xiàn)有娛樂場所數(shù)據(jù)集和高程數(shù)據(jù)派生出坡度數(shù)據(jù)以及到現(xiàn)有學校、娛樂場所距離數(shù)據(jù)集。然后重分類數(shù)據(jù)集到相同的等級范圍，再按照上述數(shù)據(jù)集在學校選址中的影響率賦權重值，最后合并這些數(shù)據(jù)即可創(chuàng)建顯示新學校適宜位置分布的地圖。

重分類數(shù)據(jù)集

a.重分類坡度數(shù)據(jù)：采用等間距分級分為10級，得到坡度適宜性數(shù)據(jù)“reclassslope”，在平坦的地方適宜性好，賦以較大值，陡峭的地區(qū)賦比較小的值。

四、心得體會

第二篇：ArcGIS空間分析和最短路徑分析實習報告

考察報告

實驗

一、矢量數(shù)據(jù)的空間分析

練習1：市區(qū)擇房分析

操作步驟：

首先打開ArcMap，打開E:Chp7Ex1city.mxd文件將文件加入到窗口中來，這時就將五個文件全部加入其中來了，如下圖所示；

（1）主干道噪音緩沖區(qū)的建立

1）選擇交通網絡圖層（network.shp），打開圖層的屬性表，在右下角的打開option選項中，在菜單中選擇select by attributes，考察報告

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在select by attributes對話框中，左邊選擇“TYPE” 雙擊將其添加到對話框下面SQL算式表中，點中間“=”，再單擊Get unique values將TYPE的全部屬性值加入上面的列表框中，然后選擇“ST”屬性值，雙擊添加到SQL算式表中，單擊APPLY按鈕，就將市區(qū)的主要道路選擇出來了

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2）點擊緩沖區(qū)按鈕對選擇的主干道進行緩沖區(qū)的建立，首先在緩沖區(qū)對象圖層選擇交通網絡圖層（network），然后將下面的Use Only the Selected Feature（僅對選擇的要素進行分析）選中，單擊next；

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3）確定尺寸單位，選擇第一種緩沖區(qū)建立方法（At a specified distance），指定緩沖區(qū)半徑為200米，單擊next；

4）由于不是分別考慮一個圖層的各個不同的要素的目的，所以我們在這里選擇的是第一種邊界設定類型（Dissolve barriers between），然后指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名后，單擊OK，完成主干道噪音污染緩沖區(qū)的建立。

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（2）商業(yè)中心影響范圍建立

1）建立大型商業(yè)中心的影響范圍。首先點擊緩沖區(qū)按鈕，在緩沖區(qū)對象圖層選擇商業(yè)中心分布圖層（network），單擊next；

2）確定尺寸單位，選擇第一種緩沖區(qū)建立方法，以其屬性字段YUZHI為緩沖區(qū)半徑，單擊next；

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3）選擇的是第一種邊界設定類型，然后指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名后，單擊OK，完成商業(yè)中心影響范圍緩沖區(qū)的建立。

（3）名牌高中的影響范圍建立

1）點擊緩沖區(qū)按鈕，在緩沖區(qū)對象圖層選擇名牌高中分布圖層（school），單擊next；

2）確定尺寸單位米，選擇第一種緩沖區(qū)建立方法，指定750米作為半徑，設置好后，單擊next；

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3）選擇的是第一種邊界設定類型，然后指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名后，單機OK，完成名牌高中的覆蓋范圍緩沖區(qū)的建立。

（4）．名勝古跡的影響范圍建立

1）點擊緩沖區(qū)按鈕，在緩沖區(qū)對象圖層選擇名勝古跡分布圖層。

2）單擊next，確定尺寸單位，選擇第一種緩沖區(qū)建立方法，指定500米作為緩沖區(qū)半徑，設置好后，單擊next；

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3）選擇的是第一種邊界設定類型，然后指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名后，單擊，OK，完成名勝古跡的覆蓋范圍緩沖區(qū)的建立。

（5）．進行疊置分析將滿足上述四個要求的區(qū)域求出

1）將商業(yè)中心影響范圍、名牌高中的影響范圍和名勝古跡的影響范圍進行疊置分析的交集操作，可以將同時滿足三個條件的區(qū)域計算出。打開ArcToolBox，在analyst tools下選擇overlay下的Intersect操作，打開交集操作對話框，將商業(yè)中心的緩沖區(qū)、名牌高中的緩沖區(qū)和名勝古跡的緩沖區(qū)分別添加進來，設定輸出文件名并選擇全部字段，輸出類型和輸入類型一樣，單擊OK，從而獲得同時滿足三個條件的交集區(qū)域。

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2）利用主干道噪音緩沖區(qū)對獲得的三個區(qū)域的交集進行圖層擦除操作，從而獲得，同時滿足四個條件的區(qū)域的獲得，打開ArcToolBox，在analyst tools下選擇overlay下的Erase操作，打開圖層擦除操作對話框，在input features選擇三個區(qū)域的交集，在erase features選擇主干道噪音緩沖區(qū)，同時設定輸出圖層的地址和文件名，單擊OK，從而獲得同時滿足四個條件的交集區(qū)域的獲得，即購房者的最佳選擇區(qū)域。考察報告

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（6）．為了便于購房者的選擇有更大的余地，更直觀地，綜合上述四個因子，對整個市區(qū)進行分等定級，分級標準是：

滿足其中四個條件為第一等級；

滿足其中三個條件為第二等級；

滿足其中兩個條件為第三等級；

滿足其中一個條件為第四等級；

完全不滿足條件的為第五等級。

1）分別打開商業(yè)中心，名牌高中和名勝古跡影響范圍的緩沖區(qū)圖層的屬性列表，添加一個market，school和famous字段，并全部賦值為1。將主干道噪音緩沖區(qū)圖層的屬性列表中添加voice字段，全部賦值為-1，這里取-1的原因是所取的噪音緩沖區(qū)之外的才是所要獲得的區(qū)域。考察報告

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2）打開ArcToolBox，在analyst tools 下選擇 overlay 下的 Union 操作，打開圖層合并操作對話框，在四個緩沖區(qū)逐個添加進去，同時設定輸出圖層的地址和文件名Union，將全部字段連接，單擊OK，得到四個區(qū)域的疊加合并圖。

3）打開生成的Union文件圖層屬性列表，添加一個短整型字段class，然后保留 FID，Shape*，class，market，voice，school和famous字段，然后在Editor工具欄下來菜單中選擇start editing，然后在屬性列表中的class字段上單擊右鍵，選考察報告

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擇Calculate values，單擊之后，打開Field Calculator對話框，使得class=market+voice+school+famous，即將其進行分等定級。（圖10）就將四個因子進行了一個簡單的綜合，同時也可以根據(jù)最后的區(qū)域的class的屬性值將全部的研究的區(qū)域進行了等級的劃分：

第一等級：數(shù)值為3；

第二等級：數(shù)值為2；

第三等級：數(shù)值為1；

第四等級：數(shù)值為0；

第五等級：數(shù)值為-1。

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練習2：最短路徑問題分析與應用

操作步驟：

首先打開ArcMap選擇E:Chp7Ex2city.mdb再雙擊后選擇將整個要素數(shù)據(jù)集 city 加載進來。然后將place點狀要素以 HOME 字段屬性值進行符號化，1 值是家，0 值是超市，(1）無權重最佳路徑的選擇

1）在設施網絡分析工具條上，點選旗標和障礙工具板下拉箭頭，將旗標放在家和想要去的超市點上。

2）確認在Analysis下拉菜單中的Options按鈕打開的Analysis Options對話框中weight和weight filter 標簽項全部是 none，這樣使得進行的最短路徑分析是完全按照這個網絡自身的長短來確定的

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3）點選追蹤工作（Track task）下拉菜單選擇尋找路徑（find path）。單擊solve鍵，則最短路徑將顯示出來，這條路徑的總成本將顯示在狀態(tài)列。

（2）加權最佳路徑選擇

1）在設施網絡分析工具條上，點選旗標和障礙工具板下拉箭頭，將旗標放在家和想去的某個超市點上。

2）選擇Analysis下拉菜單，選擇Option按鈕，打開Analysis Option對話框，選擇Weight標簽頁，在邊的權重(edge weight)上，全部選擇長度（length）權重屬性。

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3）點選追蹤工作（Track task）下拉菜單選擇尋找路徑（find path）。單擊solve鍵，則以長度為比重為基礎的最短路徑將顯示出來，這條路徑的總成本將顯示在狀態(tài)列。

4）上述是通過距離的遠近選擇而得到的最佳路徑，而不同類型的道路由于道路車流量的問題，有時候要選擇時間較短的路徑，同樣可以利用網絡分析進行獲得最佳路徑。

這里的時間屬性是在建網之前，通過各個道路的類型（主干道，次要道等）來給定速度屬性，然后通過距離和速度的商值確定的，并將其作為屬性設定于每個道路上，這里沒有考慮紅燈問題以及其他因素，而是一種理想情況，不過可以將其他的要素可以逐漸加入來完善。

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（3）按要求和順序逐個對目的點的路徑的實現(xiàn)

1）在設施網絡分析工具條上，點選旗標和障礙工具板下拉箭頭，將旗標按照車輛訪問的順序逐個放在點上。

2）選擇Analysis下拉菜單，選擇Option按鈕，打開Analysis Option對話框，選擇Weight標簽頁，在邊的權重(edge weight)上，全部選擇長度（length）權重屬性。

3）點選追蹤工作（Track task）下拉菜單選擇尋找路徑（find path）。單擊solve鍵，則從起點按順序逐一經過超市然后最后回到家的最短有效路徑將顯示出來，這條路徑的總成本將顯示在狀態(tài)列。

4）同樣是經過這11個地點，換成權重是時間的，由于道路車流量的不同，如在市中心車流量特別大，車速慢，故而為節(jié)約時間，所以使得路經發(fā)生很大的改變，而從外圍的道路行駛了。

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（4）阻強問題

這里的阻強是指網絡中的點狀要素或線狀要素因為實際中遇到的例如修路，或那個時段車輛飽和，十字路口發(fā)生事故等一些緣故而使得要素不可運行，這時原來獲得的最短路徑就需要進行修正，具體操作如下：

修路的情形出現(xiàn)，即某個路段不可運行，這在網絡中的表現(xiàn)是設置阻強，方法有兩種，一種是永久性的，直接將網絡邊要素的屬性修改成不可運行。操作是選擇要進行設置的邊要素，將其屬性中的Enabled字段改成False即可；另一種是暫時性的，設置邊要素障礙。即利用邊要素障礙添加工具將邊設置。取同上述距離加權相同的超市為地點，假設其中一條路段正在修路，則產生的新的最佳路徑

（圖中標注“╳”即為阻強設置邊）。可以看出路段的維修狀況使得最佳路徑產生了改變，同時最近距離也隨之發(fā)生改變。

2）十字路口發(fā)生問題，即網絡中的結點不可運行，這時在網絡中的表現(xiàn)也是設置阻強，方法和線狀要素的一樣，改變結點屬性或利用點要素阻強添加工具將點設置，取同上述距離加權相同的超市為地點，假設其中某個路口出現(xiàn)阻塞，利用該方法產生的最佳路徑。

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以上這個例子——從家到超市的最佳路徑選擇這個方面簡單說明了網絡分析中的最短路徑問題對于實際之中有什么主要的用途，以及隨著實際情況的改變，而對網絡中要素的變化對最佳路徑的產生什么樣的影響，相信隨著要素的健全，實際因素的添加等因子的輔助一定會使得網絡分析在指導現(xiàn)實生活發(fā)揮著越來越大的作用。

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第三篇：基于ArcGIS空間分析技術的基本農田劃定方法研究專題

基于ArcGIS空間分析技術的基本農田劃定方法研究

摘 要：學者們在基本農田劃定方法創(chuàng)新、農用地分等成果運用等方面做了積極的探索。但是目前基本農田的劃定仍然存在為湊足指標而重數(shù)量不重質量、空間布局零散等問題，沒有達到基本農田優(yōu)化布局、集中連片的要求。該研究以南寧市某縣為例，結合該縣農用地分等定級成果資料，引入“耕地連片性”、交通可達性和居民點輻射度等概念，運用ArcGIS的空間分析功能，對優(yōu)化該縣基本農田的空間格局進行了積極的探討。

關鍵詞：基本農田 劃定 ArcGIS 空間分析

中圖分類號：F321 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）01（c）-0036-03

基本農田是指“根據(jù)一定時期人口和社會經濟發(fā)展對農產品的需求以及對建設用地預測，依據(jù)土地利用總體規(guī)劃確定的不得占用的和基本農田保護區(qū)規(guī)劃期內不得占用的耕地”。前人著眼于耕地的質量狀況、區(qū)位條件、生態(tài)適宜度、環(huán)境影響等，對基本農田的研究形成了一套相對完善的指標體系。新一輪的土地利用總體規(guī)劃首次要求將農用地分等定級的成果運用到基本農田的空間布局中去，并要求調整后的基本農田空間布局在質量上不低于調整前的水平。基本農田規(guī)劃應將優(yōu)質高產、集中連片、區(qū)位交通便利的耕地優(yōu)先劃入基本農田保護區(qū)，這對基本農田劃定提出了更高的質量要求，為優(yōu)化基本農田的空間布局提供了新的路徑。本研究以南寧市某縣為例，結合該縣農用地分等定級成果資料，引入“耕地連片性”、交通可達性和居民點輻射度等概念，運用ArcGIS的空間分析功能，對優(yōu)化該縣基本農田的空間格局進行了積極的探討。研究方法

多因素加權法：將參與耕地質量評價的因素賦予不同的權重和分值，通過多因素加權法得到耕地的等級，高等級耕地優(yōu)先劃入基本農田。基于ArcGIS的空間分析法：利用ArcGIS強大的空間分析功能，使用鄰近分析、距離分析、緩沖區(qū)分析和柵格統(tǒng)計分析等方法得到基本農田的最優(yōu)布局。特爾菲法：充分征求相關專家的意見，判斷各因素的重要程度，得到各指標的權重。技術路線

2.1 耕地初始等級劃定

基本農田規(guī)劃首先要考慮將質量好、連片性高的耕地優(yōu)先劃入保護區(qū)，滿足其“優(yōu)質高產、集中連片”的要求；另一方面也要兼顧耕地距離居民點和交通干線的遠近，便于耕作。

2.1.1 耕地質量評價

（1）農用地分等定級。

農用地分等采用因素分等法，以光溫生產潛力和氣候生產潛力為基礎，采用模塊化的體系結構，具體分解為農用地自然質量系數(shù)、土地利用系數(shù)、土地經濟系數(shù)3個模塊。應用該體系進行農用地分等，可以得到3個分等指數(shù)：農用地自然質量等、農用地利用等、農用地經濟等。

（2）評價指標的選取和權重確定。

該研究選取8個指標評價耕地的質量，指標的分值和權重參照《農用地分等規(guī)程》（TD/T 1004-2003）和研究區(qū)域所在的指標區(qū)綜合確定。該縣地處《農用地分等規(guī)程》一級區(qū)，二級區(qū)屬于低中山區(qū)，因此該研究參照低中山區(qū)確定該縣各指標的權重。

采用加權求和的方法，計算各分等單元的定級指數(shù)，表達式為：

式中：為分等單元指定作物的農用地自然質量分；i為分等單元編號；j為指定作物編號；k為分等因素編號；m為分等因素的數(shù)目；為分等因素的權重；為第i個分等單元內第j種指定作物第k個分等因素的分值。經統(tǒng)計，該縣農用地分等單元的定級指數(shù)介于52.24～90.09之間。

（3）耕地質量狀況分級。

根據(jù)耕地的定級指數(shù)做頻率分析，選擇頻率突變值作為耕地質量狀況分級的界線，將耕地質量劃分為4個級別，即。

2.1.2 耕地連片性及分析方法

基本農田規(guī)劃不能片面追求耕地的數(shù)量、質量要求，只做到“保優(yōu)不保劣，保近不保遠”，忽略“優(yōu)質集中”的要求，使基本農田保護區(qū)中的耕地地塊分布零散，不便于規(guī)模作業(yè)。為實現(xiàn)基本農田的集中管理和規(guī)模化作業(yè)，該研究將耕地連片性概念引入基本農田規(guī)劃。

（1）耕地連片性的判斷。

耕地連片性是指一定質量或等級范圍內地塊的相連程度，兩地塊空間距離越小，其連片性越高，當兩地塊的距離小于一定閾值的時候即可被認為是連片的，閾值可以根據(jù)實際情況來定。耕地連片性可細分為絕對相連和相對相連。一個地塊與其他地塊有一條以上共同邊界或有一個以上公共點時，稱為絕對相連；而一個地塊與另一地塊不是絕對相連，但是距離小于某一閾值時稱為相對相連。該研究利用ArcGIS的緩沖區(qū)分析（Buffer）和疊置分析（Spatial Join）功能，設定一定的緩沖距離D，如果地塊緩沖D/2距離之后空間上是絕對相連的，則認定它們是連片的。GIS空間疊置分析法是將有關主題圖層組成的各個數(shù)據(jù)層面進行疊置產生一個新的數(shù)據(jù)層面，其結果綜合了原來兩個或多個層面要素所有的屬性。

（2）耕地連片性分析在ArcGIS中的實現(xiàn)。

①基本參數(shù)設定。分析中涉及兩個基本參數(shù)，即基本農田保護目標和地塊緩沖閾值D。基本農田保護目標的確定有利于在總量的控制下對全縣耕地展開空間分析，實現(xiàn)入選耕地質量最優(yōu)、空間布局最合理。緩沖閾值則為判斷地塊的連片性提供依據(jù)。基本農田保護目標的確定以上級下達的指標為依據(jù)。以該縣為例，重慶市國土房管局下達的指標為46 500 hm2，因此該研究確定基本農田保護面積不少于46 500 hm2，即該縣基本農田保護率在85.69%以上。緩沖閾值的確定與研究區(qū)域地形地貌、路網疏密、地塊破碎度以及基本農田保護目標等因素息息相關，需根據(jù)研究區(qū)的實際情況決定。該研究根據(jù)該縣實際情況需要，在平壩區(qū)、中山區(qū)和低山區(qū)各選取兩處典型基本農田保護區(qū)，測定地塊之間的距離，選定連片地塊中距離最大的值為緩沖距離，最終確定該縣耕地連片性測度的距離為20 m，即D/2=20m。

②耕地連片性的計算耕地連片性計算方法很多，該研究采用面積大小作為衡量耕地連片性的主要指標，認為定級單元在集中連片地塊中的面積比重越大，其連片性越好，表達方法如下：

式中：為定級單元i的連片性得分；為定級單元i的面積；為集中連片地塊的面積。

2.1.3 耕地初始等級

耕地初始等級是耕地自然質量和連片性的綜合反映。該研究采用以下方法來表達：

式中：為第j個集中連片地塊的初始等級；為集中連片地塊中第i個定級單元的質量等級；為集中連片地塊中第i個定級單元的連片性得分；n為集中連片地塊中定級單元個數(shù)。在ArcGIS中確定耕地地塊的初始等級，首先需要按照上文確定的閾值對地塊進行緩沖區(qū)分析；其次應該對緩沖后的地塊進行圖斑融合，生成集中連片地塊并標記具有唯一性的標識碼；最后使用ArcGIS的空間鏈接功能和不同圖層地塊之間的邏輯關系，實現(xiàn)圖層間屬性的傳遞。

2.2 耕地的交通可達性和居民點輻射度分析

耕地入選基本農田不僅要考慮其質量和集中連片狀況，還要分析耕地的區(qū)位條件。不同的區(qū)位條件，意味著耕地投入成本和耕作便利程度的差異，在其它條件相同的情況下，距離交通干線和居民點較近的耕地所需投入的勞動和時間成本也較小。《基本農田保護條例》中明確規(guī)定，鐵路、公路等交通干線附近，居民點周邊的耕地應優(yōu)先劃入基本農田保護區(qū)。因此，耕地圖斑與交通干線和居民點的距離是耕地是否適宜劃為基本農田的衡量因素。相關調查表明，當耕地距離交通干線在1 km以下，被認為非常適合劃入基本農田；而距離大于5 km則很不適合劃入基本農田。

因此，耕地交通可達性可以按以下公式計算：

式中：為地塊交通可達性指標分值；X為地塊與主干線的距離。與居民點距離小于0.5 km的耕地，很適合劃入基本農田；距離大于1 km則不適宜劃入基本農田。因此，耕地的居民點輻射度分值可以按以下公式計算：

式中：為耕地的居民點輻射度指標分值；X為地塊與居民點的距離。

2.3 基本農田空間格局劃定

基本農田空間布局的好壞直接關系到其耕作效益的高低，因此要以“優(yōu)質集中，方便耕作”為劃定基本農田的基本要求。耕地的初始等級是耕地自然質量和連片程度的綜合反映，而耕地的交通可達性和居民點的輻射程度很好地反應了耕地入選基本農田的區(qū)位條件。因此，該研究結合上文得出的耕地初始等級、交通可達性、居民點輻射度，綜合確定基本農田的空間格局，使用Spatial Analysist Tools下的Weighted Overlay和Weighted Sum可以對多個柵格圖層進行疊加分析，對耕地的適宜性進行分析。結果與分析

3.1 研究區(qū)概況

該縣農用地分等數(shù)據(jù)顯示，該縣土地總面積約244 920 hm2，其中耕地面積54 263.13 hm2，約占土地總面積的22.16%。根據(jù)該縣的DEM數(shù)據(jù)，將全縣分為平壩區(qū)、低山區(qū)、中山區(qū)3類區(qū)域。

3.2 數(shù)據(jù)來源與處理

3.2.1 數(shù)據(jù)來源

該研究涉及的數(shù)據(jù)主要來源于農用地分等定級資料及成果圖、新一輪土地利用總體規(guī)劃中的耕地數(shù)據(jù)及基本農田保護圖、第二次全國土地調查數(shù)據(jù)及其變更數(shù)據(jù)、地質災害相關資料、該縣基礎地理資料、該縣統(tǒng)計年鑒等。

3.2.2 數(shù)據(jù)處理

結合該縣耕地質量分級和連片性計算，按照公式（5）確定耕地的初始等級。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，該縣耕地圖斑融合后集中連片地塊共605個，地塊的面積介于1.03～2 055.80 hm2之間；初始等級介于1～4之間，即=[1，4]。使用ArcGIS的Near工具條分別測量耕地地塊至交通干線和居民點的距離。

繪制耕地初始等級、交通可達性和居民點輻射度柵格圖（圖1），為基本農田空間格局劃定奠定基礎。

3.3 該縣基本農田空間格局劃定

對耕地圖斑按照初始等級分值、交通可達性分值、居民點輻射度分值進行柵格化，得到對應的柵格圖（圖1），將3種柵格數(shù)據(jù)進行疊加分析即可得到每個地塊的綜合等級。按照綜合等級從高到低篩選耕地，直至滿足基本農田保護目標。經統(tǒng)計，該縣耕地的綜合等級介于1.20～5.96之間，結合該縣基本農田保護目標，將綜合等級為3.30～5.96的耕地劃入基本農田保護區(qū)，共劃定基本農田面積46 799.18 hm2。

3.4 該縣基本農田劃定合理性分析

入選基本農田保護區(qū)的耕地必須滿足質量高、布局優(yōu)、耕作方便的要求。對比分析劃定前的一般農田和本次劃定的基本農田在自然質量、連片度以及區(qū)位條件方面的差異，可以得知入選基本農田保護區(qū)的耕地在質量、布局、區(qū)位等方面是否明顯優(yōu)于劃定前的一般農田，以此來判斷基本農田空間格局的合理性。對比分析一般農田和基本農田發(fā)現(xiàn)，耕地質量方面，入選基本農田的耕地中1級和2級地比例明顯上升，而3級和4級地所占比重顯著下降，說明該次規(guī)劃基本農田滿足“優(yōu)質”的要求；耕地連片性方面基本農田中分布于平壩區(qū)和低山區(qū)耕地比例比一般農田有顯著增加，分布于中山區(qū)耕地的比例則大幅下降，而平壩區(qū)和低山區(qū)耕地連片性優(yōu)于中山區(qū)，因此入選基本農田耕地較好地滿足了“集中連片”的要求；耕地的區(qū)位條件上，基本農田與交通干線和居民點的距離都比一般農田有所縮短，說明該次入選基本農田保護區(qū)的耕地利于耕種。可見本次劃定基本農田在質量、布局和區(qū)位條件方面明顯優(yōu)于劃定前一般農田，基本農田空間格局合理。結論

（1）基于地理信息系統(tǒng)和農用地分等理論，該研究設計了耕地入選基本農田的定量評價體系。引入“耕地連片性”、“交通可達性”和“居民點輻射度”等概念，力求在滿足耕地數(shù)量質量要求的同時，使基本農田的空間布局更加合理，耕作效益有所提升。（2）該縣本輪劃定基本農田面積46 799.18 hm2，占全縣耕地面積的86.24%，滿足國家規(guī)定的基本農田占耕地總面積85%以上的要求。對比分析劃定前一般農田和本次劃定基本農田發(fā)現(xiàn)，入選此次基本農田保護區(qū)的耕地中1級和2級耕地比例上升，連片性更好的平壩區(qū)和低山區(qū)耕地數(shù)量更多，耕地與交通干線和居民點距離更近。（3）基本農田保護目標具有時效性，與建設用地增加和人口增長具有緊密聯(lián)系。該研究直接采用省國土局下達給該縣的基本農田保護目標，尋求在這一既定目標下基本農田的合理布局，如結合對未來建設用地增加和人口增長的預測，優(yōu)化基本農田空間格局，還有待深入研究。

參考文獻

[1] 國土資源部.基本農田保護條例[M].北京：法律出版社，2003：10-11.[2] 王興，杜新波，曹端海.永久基本農田應服務于未來[J].中國土地，2009（7）：51-53.[3] 黃建平，柳建軍.彰顯保護的剛性―劃定與保護永久性基本農田的思考[J].中國土地，2009（3）：54-56.[4] 國土資源部.TD/T 1025-2010，鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）級土地利用總體規(guī)劃編制規(guī)程[S].北京：中國標準出版社，2010：10.

第四篇：大學空間分析實習報告：基于ARCGIS土壤侵蝕危險性評價

空間分析實習：基于ARCGIS軟件的土壤侵蝕危險性評價

實習目的

（1）鞏固多因子分析的主要流程，熟練掌握多種空間分析方法的綜合 運用。

（2）進一步培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的綜合能力；（3）掌握 SRTM DEM 數(shù)據(jù)的獲取方法。

實習準備

（1）軟件準備： ARCGIS10、ENVI4.7（2）方法準備：多因子分析原理及方法（可參考相關書籍）

實習數(shù)據(jù)

? TM 影像：用于派生歸一化植被指數(shù)（NDVI）? 土地利用類型

? DEM 數(shù)據(jù)：用于派生坡度數(shù)據(jù)，根據(jù)研究區(qū)范圍從網上獲取（http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp）

? 降雨量數(shù)據(jù)：（大家在研究區(qū)均勻選擇 30 個離散點進行模擬）

實習主要步驟及要求

假設影響土壤侵蝕的因子有:坡度、植被覆蓋率（可用 NDVI 代替）、土地利用類型、降雨量；根據(jù)多因子分析的原理和方法，在數(shù)據(jù)預處理 的基礎上，運用疊加分析方法完成土壤侵蝕危險性評價，并根據(jù)相關標 準進行危險性分級。主要步驟：

① 確定評價模型：本次評價用加權平均模型，表達式為：② 數(shù)據(jù)預處理：派生所需要的數(shù)據(jù)，重分類數(shù)據(jù)到統(tǒng)一的等級；

③ 確定各因子權重：假定坡度 0.3、降雨量 0.3、植被覆蓋（NDVI）0.25；土地利用類型 0.15。

④ 疊加分析：通過疊加分析完成土壤侵蝕危險性評價； ⑤ 制作危險性等級圖。

詳細操作步驟

1)多波段合成：實習數(shù)據(jù)給的2張TM影像均為3張單波段影像，需要進行多波段合成處理

2)去除鋸齒

多波段合成后的2張影像均可以看到明顯的鋸齒，所以要先去除鋸齒 1)使用特征提取工具去除鋸齒：在這里我使用特征提取工具

2)輸出去除鋸齒后的影像

3)拼接影像

將2張影像拼接成一幅完整的影像，注意影像的位置，位于下方的的影像上方 1)拼接影像

2)分別對2張影像設置參數(shù)，：

3)輸出拼接后的完整影像：

4)拼接及假彩色合成后的影像如下：

4)提取NDVI

5)根據(jù)TM影像的坐標在網上下載DEM數(shù)據(jù) 6)DEM數(shù)據(jù)合成

1)在ArcMap中添加DEM數(shù)據(jù)

2)DEM數(shù)據(jù)的合成：網上下載的數(shù)據(jù)為4幅數(shù)據(jù)，在此需要進行dem數(shù)據(jù)的合成，打開Arc Toolbox，< Arc Toolbox >－－－－，設置參數(shù)如下圖：

7)環(huán)境設置：將研究區(qū)設置為landuse，主選項卡< Geoprocessing >－

8)將DEM數(shù)據(jù)的地圖投影坐標系轉換和TM影像一致

1)將TM影像輸出為TIFF格式，并添加至ArcMap地圖窗口中

2)進行投影轉換，打開Arc Toolbox，< Arc Toolbox >－－－

，設置參數(shù)如下：

導入地圖窗口如下：

9)新建降雨量數(shù)據(jù)

1)ArcCatalog中新建點.shp文件，命名為rainfall，添加至地圖窗口中

2)均勻添加30個點

3)打開屬性表，添加降雨量值字段rainfall，類型設置為長整型

4)輸入降雨量值（注意打開編輯），設置值如下：

10)對降雨量離散點數(shù)據(jù)空間差值：采用kriging差值法，打開Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－－－，結果如下：

11)提取坡度：由研究區(qū)的DEM數(shù)據(jù)提取坡度，打開Arc Toolbox,添加工具，< Arc Toolbox >－－－雙擊工具，設置參數(shù)如下：

導入地圖窗口如下：

12)對坡度重分類

重分類為6級，坡度最大危險性最高，賦值為6，依次坡度最小危險性最小賦值為1，打開Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－－－< Reclassify>添加工具，雙擊工具，根據(jù)以上要求設置參數(shù)如下：

13)對土地利用類型重分類

重分類為6級，危險性最大的土地利用類型賦值為6，依次危險性最小的土地利用類型賦值為1，打開Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－－－< Reclassify>添加工具，雙擊工具，根據(jù)以上要求設置參數(shù)如下：

14)對降雨量重分類

重分類為6級，降雨量最大危險性最高，賦值為6，依次降雨量最小危險性最小賦值為1，打開Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－－－< Reclassify>添加工具，雙擊工具，根據(jù)以上要求設置參數(shù)如下：

15)柵格疊加 權重設置如下：“slope_r” * 0.3 + “rainfall_r” * 0.3 + “NDVItiff.tif” * 0.25 + “l(fā)anduse_r” * 0.15

16)分類渲染

分為6類，設置顏色和文字說明，如下：

17)專題圖制作：添加圖名、圖例、比例尺、指北針、制圖信息、文字說明，輸出為JPG格式成果圖（JPG）

專題圖分析：

影響土壤侵蝕的因子有:坡度、植被覆蓋率、土地利用類型、降雨量4個因子，綜合考慮得出圖中黑色區(qū)域為綜合4個因子考慮后最危險的區(qū)域，依次分為較大、一般、較小、最小幾個區(qū)域。圖中白色區(qū)域為土壤侵蝕危險性最小區(qū)域。

第五篇：空間分析與專題地圖報告

遼寧工程技術大學本科生綜合訓練報告書

地理信息系統(tǒng)原理

綜合訓練項目二：空間分析與專題圖制作

教學單位 測繪學院 專 業(yè) 測繪工程 班 級 測繪14-5 學生姓名 康仲林 學 號 1410070308 成 績

目錄

1.項目名稱————————————————————————————1 2.項目目的和要求—————————————————————————1 3.項目基本情況——————————————————————————1 4.項目過程————————————————————————————1 5.項目原理—————————————————————————————4

5.遇到的問題以及解決方法—————————————————————4 6.項目總結————————————————————————————4

1、項目名稱

空間分析與專題圖制作

2、項目目的和要求

掌握空間分析的原理和過程，理解專題地圖的制作方法；要求學生借助GIS軟件，獨立完成疊合分析和緩沖區(qū)分析等空間分析操作，并收集統(tǒng)計資料，建立專題地圖。專題地圖是用于分析和表現(xiàn)數(shù)據(jù)的一種強有力的方式。用戶可以通過使用專題地圖將數(shù)據(jù)圖形化，從而使數(shù)據(jù)以更直觀的形式在地圖上表現(xiàn)出來。比如通過使用專題渲染可以在地圖上顯示數(shù)據(jù)，從而可以清楚直觀地看出在數(shù)據(jù)記錄中難以發(fā)現(xiàn)的模式和趨勢，為用戶的決策支持提供依據(jù)。

根據(jù)提供的數(shù)據(jù)創(chuàng)建范圍值專題圖、直方圖專題圖、餅圖專題圖、等級符號專題圖、點密度專題圖、獨立值專題圖、格網專題圖

3、項目基本情況

每個學生利用前期建立的空間數(shù)據(jù)庫，完成空間分析操作，建立專題地圖成果。注意領會空間分析的過程和專題地圖的表達方法。

4、項目過程（1空間分析）：

第一步：圖層的緩沖區(qū)：緩沖順序依次為mainstream，residential，stops，other markets，打開圖層后，點擊arc工具箱—領域分析—緩沖區(qū)，接下來就可以按照順序開始創(chuàng)建了，創(chuàng)建其中一個時，其他的圖層前面的對號要去掉，首先是mainstream，輸入要素選擇mainstreet即可，輸出要素自然產生，線性單位為50，融合類型選擇all，然后點擊輸出要素類的后面文件夾的圖標，文件名改為緩沖_mainstreet.shp，這樣點擊確定，就已經創(chuàng)建好一個緩沖區(qū)了，其他幾個圖層也是大同小異，我主要說下不一樣的地方，residential，stops的線性單位為100，融合類型為默認值，othermarkets的線性單位為500，融合類型為默認值，輸入要素和文件名都要與相

應的圖層對應。

第二步：滿足四個要求的區(qū)域：arc工具箱—分析—疊加分析—相交，在所出現(xiàn)的對話框中按照stops，residential，minstreet的順序添加輸入要素類，并將輸出要素類的文件名陳改為緩沖_three.shp，然后確定，接下來進行下一步，左側在緩沖three和緩沖othermarkets前面點上對號，在疊加工具里選擇擦除，輸入要素為緩沖three，擦除要素為緩沖othermarkets，輸出要素類文件名為perfect.shp，然后再點擊確定，這樣第二步就完成了，當然可以在左側調整圖層的顏色。

第三步：對整個城市商場的區(qū)位條件進行評價：在緩沖mainstreet，緩沖residential，緩沖stops前面打上對號，首先是對緩沖stops進行操作，右鍵單擊，打開屬性列表，然后添加字段，文件名為stops，確定，在stops列，右鍵，選擇字段計算器，進行操作，其他兩個按照順進行相應的操作，之后，在疊加分析中，選擇聯(lián)合，再出現(xiàn)的對話框中，輸入要素按照stops，othermarkets，residential，mainstreet的順序進行添加，文件改為緩沖_four_union.shp,確定，這樣就聯(lián)合在一起了，在新形成的four中，同樣添加字段class，并且在此工具欄，選擇字段計算器，class=四個文件圖層想加，在新形成的緩沖four文件中，右鍵單擊屬性，在符號系統(tǒng)中可以修改相應的東西，到此為止，整個的空間分析，就完成了。

（2）專題地圖制作：

專題地圖的制作過程相對較為簡單，首先將老師的中國和世界數(shù)據(jù)進行解壓，打開其中一張圖片，因為要制作七種類型的專題圖，所以，最好要選擇不同的底圖，就拿制作范圍專題圖來舉例，地圖—創(chuàng)建專題地圖—選擇要創(chuàng)建的專題地圖種類，進行下一步，此時進行第二步，直接默認就行了，進行第三步，根據(jù)自己的要求選擇相應的圖例，名稱，樣式等信息，最后點擊確定就好了，這個比較簡單，再拿人口比例圖來舉個例子，其實都是大同小異，就是第三步，出現(xiàn)了不同的文件名，這個就要看自己想要干什么，其他的是一樣的道理，這樣，幾個專題圖，用不了多長時間就能做完了。最后，保存即可。

4.項目原理

GIS空間分析是GIS系統(tǒng)的重要功能之一，是基于地理對象的位置和形態(tài)特征的空間數(shù)據(jù)分析技術，其目的在于提取和傳輸空間。空間分析是GIS系統(tǒng)區(qū)別于計算機輔助繪圖系統(tǒng)的重要方面，空間分析的對象是一系列跟空間位置有關的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括空間坐標和專業(yè)屬性兩部分。GIS提供一系列空間分析工具，用戶可以將它們組合成一個操作系列，從已有模型來求得一個新模型。這個新模型就有可能展現(xiàn)出數(shù)據(jù)集內部或數(shù)據(jù)集之間新的或未曾明確的關系，從而深化我們對現(xiàn)實世界的理解(1)、專題地圖的創(chuàng)建

專題地圖是用于分析和表現(xiàn)數(shù)據(jù)的一種強有力的方式。用戶可以通過使用專題地圖將數(shù)據(jù)圖形化，從而使數(shù)據(jù)以更直觀的形式在地圖上表現(xiàn)出來。比如通過使用專題渲染可以在地圖上顯示數(shù)據(jù)，從而可以清楚直觀地看出在數(shù)據(jù)記錄中難以發(fā)現(xiàn)的模式和趨勢，為用戶的決策支持提供依據(jù)。

根據(jù)提供的數(shù)據(jù)創(chuàng)建范圍值專題圖、直方圖專題圖、餅圖專題圖、等級符號專題圖、點密度專題圖、獨立值專題圖、格網專題圖。（2）、專題地圖的修改

專題地圖以圖層的方式在地圖窗口中顯示，用戶可以像操作普通圖層一樣操作專題地圖圖層，對其進行放大、縮小、顯示等操作。對于已經創(chuàng)建的專題地圖，可以對其進行修改以獲得滿意的效果。（3）、專題地圖制作

Mapinfo為制作專題地圖提供了強有力的支持。在Mapinfo 環(huán)境下，即可創(chuàng)建單變量專題地圖（如范圍、等級符號、點密度和獨立值等），也可創(chuàng)建多變量專題地圖（如直方圖和餅圖等）。

5.遇到的問題以及解決方法：

1.在進行空間分析的時候，進行stops，residential和mainstream的融合過程中，總是融合不了，后來我把存儲路徑的文件，前面帶緩沖的文件名全部改了，打開Arcgis之后，再重新添加，問題就解決了。

2.進行專題地圖制作的時候，不知道怎么做，用了以前的土地利用現(xiàn)狀圖，無法完成專題地圖的創(chuàng)建，后來，問了之后才知道，老師給了中國和世界的參考數(shù)據(jù)，這樣做起來，相對比較容易，沒有再出現(xiàn)其他的問題。

6、項目總結

通過這學期的空間分析和專題地圖制作實習，讓我體驗到了ArcGIS功能之強大，也讓我對ArcGIS有了一個整體的認識。也讓我知道了地理信息系統(tǒng)是做什么的，他能解決什么樣的問題。比如運用ArcGIS的強大的分析功能做一個選址問題。就拿實習一來說，我們利用緩沖分析和疊置分析來完成選址問題。對緩沖區(qū)分析(Buffer)是對選中的一組或一類地圖要素（點、線或面）按設定的距離條件，圍繞其要素而形成一定緩沖區(qū)多邊形實體，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)在二維空間得以擴展的信息分析方法。所以我們第一步要做的就是輸入數(shù)據(jù)。第二步自然就是緩沖區(qū)的建立（派生數(shù)據(jù)集）。這也讓我明白要想學好GIS我還得

發(fā)一番功夫，雖然現(xiàn)在還有的不懂，但只要我們有信心，肯努力，我相信我們能學好的。通過實習讓我懂得理論的重要性更明白理論與實踐結合的重要性。GIS在迅速發(fā)展，我覺的作為GIS人應時刻關注GIS的發(fā)展動態(tài)，讓我們更快更好的掌握和應用GIS去解決生活中的問題。對于mapinfor，這次作業(yè)相對較簡單，我學會了簡單的七種專題地圖的制作，對這種軟件也有了進一步的了解，總之，在今后的學習中，我會更加努力的去學習這些軟件的使用，加強自己的實際動手能力，為今后更進一步的學習打下一個好的基礎。