空间分析使用手册.pdf

Copyright 2001–2002 环境系统研究所公司（美国） 版权所有，翻录必究 环境系统研究所公司（美国）保留本书全部内容的所有版权。本书受美国版权法及其他国际版权条约和公约的保护。未经环境系统研究所公司 （美国）的书面许可，不得以任何形式或手段复制、传播，或以任何电子或文本方式翻印、转载本书的任何部分。如有疑问，请与环境系统研 究所公司（美国）联系380 New York Street， Redlands， CA 92373-8100， USA。 本书内容的更改将不另行通知。 本书由 ESRI 公司授权，ESRI 中国（北京）有限公司组织翻译、出版。 数 据 提 供 数 据 提 供 Yellowstone National Park data National Park Service, Yellowstone National Park, Wyoning Jashua Tree National Park data National Park Service, Department of the Interior, U.S. Government Haul Cost Analysis map Boise Cascade Corporation, Boise, Idaho Quick-start tutorial data courtesy of the State of Vermont 著 作 者著 作 者 Jill McCoy, Kevin Johnston, Steve Kopp, Brett Borup, Jason Willison, Bruce Payne 美国政府的受限 / 有限权利 美国政府的受限 / 有限权利 以下所列的任何软件、文档和 / 或数据均受“许可协议”的制约。美国政府在任何条件下都不能获得超出受限 / 有限权利中所规定的权利。最 基本的原则是，美国政府使用、复制或公开数据要受到以下条例相关内容的制约 FAR 52.227-14 Alternates I，II和III （1987年6月）；FAR 52.227-19 （1987年6月） 和 / 或FAR 12.211/12.212 （商业技术数据 / 计算机软件）； 以及DFARS 252.227-7015 （1995年11月）（技术 数据）和 / 或DFARS 227.7202 计算机软件。合约方 / 制造商是环境系统研究所公司（美国）， 380 New York Street， Redlands， CA 92373-8100， USA。 ESRI以及ESRI的地球标志是环境系统研究所公司（美国）的商标，这些商标在美国和其他一些国家或地区已经注册，而其在欧盟的注册事宜正 在进行之中。 ArcMap、 ArcCatalog、 ArcGIS以及GIS by ESRI等都是环境系统研究所公司 （美国） 的商标， 而是其服务标志。 Microsoft 和Microsoft Internet Explorer标志分别是微软公司的注册商标和商标。Hp和LaserJet是惠普公司的注册商标。 本书涉及到的其他公司和产品是属于其各自商标拥有人的商标或注册商标。 目 录 开 始 第一章 ArcGIS 空间分析简介 3 第一章 ArcGIS 空间分析简介 3 获取派生信息 4 识别空间关系 5 寻找适宜位置 6 计算通行成本 7 学习空间分析（Spatial Analyst）的技巧 8 第二章 快速入门教程 11 第二章 快速入门教程 11 练习1 显示和浏览数据 13 练习2 为Vermont州Stowe镇的一所新学校选址 23 练习3 寻找一条通往新学校的路径 39 第三章 空间问题建模 55 第三章 空间问题建模 55 空间问题建模 56 用于解决空间问题的概念模型 58 用概念模型创建适宜性地图 61 理解栅格数据与分析 第四章 理解栅格数据 73 第四章 理解栅格数据 73 理解栅格数据集 74 坐标空间和栅格数据集 78 离散的和连续的数据 82 栅格数据集的精度 84 栅格编码 85 在栅格数据集中表达要素 86 为栅格数据集分配属性 88 在空间分析（Spatial Analyst）中直接使用要素数据 89 iii 从已有地图中派生栅格数据集 90 第五章 理解基于单元的建模 91 第五章 理解基于单元的建模 91 理解空间分析模块（Spatial Analyst）中的分析 92 空间分析模块中的运算符和函数 93 空值及其如何影响分析 101 值及其代表的意义 102 分析环境 104 单元大小与分析 105 分析过程中的投影处理 106 分析操作 第六章 设置分析环境 109 第六章 设置分析环境 109 创建临时或永久性的分析结果 110 为分析结果指定磁盘位置 112 使用分析掩模 113 关于坐标系统和分析 115 设置分析结果的范围 116 设置分析结果的单元大小 117 第七章 空间分析 119 第七章 空间分析 119 制图距离 120 直线距离 121 分配函数 124 成本加权距离函数 126 最短路径函数 131 密度制图 133 插值为栅格数据 135 距离权重倒数函数 136 ARCGIS 空间分析使用手册空间分析使用手册 iv 样条函数 139 克里格插值 141 表面分析 149 等值线 151 坡度 153 坡向 155 山影 157 视域 160 填/挖 162 单元统计 164 邻域统计 166 分区统计 170 重分类 173 栅格计算器 179 数据转换 186 附录 A 191 附录 A 191 地图代数语言构成 192 地图代数法则 199 附录 B 203 附录 B 203 支持的运算符及其优先级别表 204 关于优先级 205 附录 C 207 附录 C 207 关于重映射表 208 分割和重映射表 212 重分类和重映射表 215 涉及重映射表的分割和重分类 216 术语表 217 术语表 217 Index（索引） 227Index（索引） 227 目目 录录 v 第一部分 第一部分 开 始 开 始 1 本章提要 本章提要 从数据派生信息 从数据派生信息 识别空间关系 识别空间关系 寻找适宜位置 寻找适宜位置 计算通行成本 计算通行成本 学习ArcGIS空间分析模块 的技巧 学习ArcGIS空间分析模块 的技巧 地理信息系统（GIS）的一个主要优势在于能够对 GIS 数据进行空间运算以派生 新的信息。这些工具构成了所有空间建模和地理处理的基础。在三种主要的 GIS 数据类型栅格，矢量及不规则三角网中，栅格数据结构为空间分析提供了最 强的建模环境及空间运算。ESRI ArcGIS Spatial Analyst 扩展模块为 ArcGIS 增加了全面广泛的基于单元的 GIS 运算。 派生新信息派生新信息。应用 ArcGIS 空间分析模块工具可以创建有用的信息水系 形状，表面估计以及分类，例如，确定某位置与道路间的距离，或计算某区 域内的人口密度。 识别空间关系识别空间关系。利用加权叠加及合并，分析图层间的关系。空间分析模块包 含许多用于基于单元建模的地图代数工具。 寻找适宜位置寻找适宜位置。通过对图层进行合并，查询最适合于某特定目标的地区（例 如，新大楼的位置，或者分析洪水或滑坡的高风险地区）。 计算通行成本计算通行成本。生成通行成本表面来识别最优通道。包括经济的，环境的及 其他目的的通行成本。 操作所有基于单元的 GIS 数据操作所有基于单元的 GIS 数据。无论栅格数据格式如何，空间分析模块都可 以将它们合并起来。 这些以及更多的操作都是可能的。作为一个 GIS 建模人员，空间分析模块是用来 进行分析和建模的主要的工具集。 接下来几页将介绍利用 GIS 空间分析模块能够 完成的工作。 ArcGIS空ArcGIS空间间分析分析简介简介 3 从数据派生信息从数据派生信息 利用空间分析模块的功能，可以根据用户的数据生成大量的信息地图。创建用作地形背景的山影图以支持其他数据层。计 算坡度，坡向，以及等值线，或者生成一幅显示可视范围的地图。结合派生的数据来解决空间问题。 利用视域分析可以判断某一犯罪嫌疑人不在犯罪现场的借口是否为真。该疑犯声称他是在报警电话亭处发现某处火灾的。图 中黄色区域代表的是能够从报警电话亭看到火苗的地区。而可视性分析证明该犯罪嫌疑人从报警电话亭本应看不到他所称位 置的火苗的。 ARCGIS 空间分析使用手册空间分析使用手册 4 识别空间关系识别空间关系 空间分析模块提供了许多模拟空间关系的工具。 模型结果有助于视觉分析。图中暗红色地区显示的是模型预测的由吸毒引起的交通事故的高发区，而黄色的点则代表的是三 个月来吸毒者被逮捕的那些位置，两者有很强的相关性。在16号大街的西边，那些代表吸毒者被逮捕位置的黄色点的数量显 著减少。 ARCGIS 空间分析简介空间分析简介 5 寻找适宜位置寻找适宜位置 利用空间分析模块，可以对用户的数据进行查询以找出那些满足目标的位置，或者生成适宜图，与数据集一起用来分析适 宜性。 图中显示的是根据到露营地的距离，陡峭程度，坡向是否朝南等条件分析得到的适合冬季攀岩的位置。 ARCGIS 空间分析使用手册空间分析使用手册 6 计算通行成本计算通行成本 通行成本分析包括生成成本表面的建模，然后计算穿越表面的最优通道。计算通行成本能够为决策提供丰富的信息。 该图显示的是在每个加工厂 200 英里半径范围内木材运输的最小通行成本。该分析考虑了通行难度，并且以美元为单位，对 将每个位置的木材运到最近的加工厂的成本进行了估计。 ARCGIS 空间分析简介空间分析简介 7 学习 ArcGIS 空间分析模块的技巧 如果用户对地理信息系统（GIS）的概念还不熟悉，记住， 不必等到完全了解空间分析模块的每一部分后才使用它来 获得分析结果。请阅读第二章“快速入门教程”即可开始学 习空间分析模块。 本章向用户介绍通过空间分析模块完成的 一些任务。当用户开始思考如何解决自己的空间问题时，本 章为其提供了一个良好的开端。 空间分析模块配套有入门练 习中用到的数据，这样就可在计算机上一步一步跟着做。 如果想直接并且独立进行实践，请阅读第七章“空间分析” ， 这一章会指导用户学习执行某一特定任务的概念和步骤。 寻找问题的答案寻找问题的答案 就像大多数人一样，用户的目标是完成任务，而在学习如何 使用软件上花费的时间与精力越少越好。用户需要直观的、 易于使用的软件为其提供即时的结果， 而不必阅读一页又一 页的文档。但是，当确实遇到问题时，用户会希望能快速地 得到答案以便完成任务。 在需要的时候可以得到答案这 就是本书的全部内容。 本书描述了运用空间分析模块能够完成的各种空间分析任 务从基础到高级。可以从头到尾阅读本书，但将本书作 为参考书使用会更好。当想知道如何执行某一个特定任务 时， 如查找最短路径， 只需在内容或索引表里查找就可以了。 所查找到的内容将会简要地、 一步一步地教用户如何完成任 务。如果想了解这些任务背后所涉及到的更多的概念，本书 其他章节也有一些详细信息。 如果碰到任何不熟悉的 GIS 术 语或者对某些内容有些模糊，你也可以参考本书的词汇表。 关于本书 关于本书 编写这本书的目的是通过提供一些概念性信息， 并且教用户 如何执行操作以解决其空间问题，来帮助用户完成空间分 析。第二章“快速入门教程”中的内容是以假设用户已熟悉 GIS 的基础知识，并对 ArcGIS 有基本了解为前提的。如果 尚未接触过 GIS 或 ArcMap TM，建议用户花点时间阅读一下 ArcGIS 基础教程和ArcMap 使用手册 ，这些都可以在 ArcGIS 软件包中找到。用户并非一定要这么做才能继续学 习这本书，仅仅把这些书当作一个参考就可以了。 第三章“空间问题建模”告诉用户空间建模的全过程，帮助 用户把空间问题分解为易处理的部分。第四章“理解栅格数 据” 帮助用户理解栅格数据。 第五章 “理解基于单元的建模” 解释了基于单元的建模过程。第六章“设置分析环境”告诉 用户在进行分析之前如何设置分析选项。 第七章 “空间分析” 提供了详细信息以帮助用户执行每一个空间函数。 附录分为三个部分 附录 A 解释了地图代数语法和栅格计算 器所使用的语法规则； 附录 B 提供了一张栅格计算器所支持 的运算符及其优先级别表； 附录 C 解释了用栅格计算器重分 类数据时将用到的重映射表。 获取帮助 获取帮助 除了本书之外，用户还可以使用 ArcGIS 桌面帮助系统来学 习如何使用空间分析模块和 ArcMap。要想了解如何使用 ArcGIS 桌面帮助系统，请参阅ArcMap 使用手册 。 ARCGIS 空间分析使用手册空间分析使用手册 8 联系 ESRI 联系 ESRI 如果需要联系 ESRI 寻求技术支持，请查阅购买 ArcGIS Spatial Analyst 模块时一起附送的产品注册和支持卡，或 参阅 ArcGIS 桌面帮助系统中“Getting more help”部分的 “Contacting Technical Support” 。还可以在互联网上访 问 ESRI 的网站 和 以获取 更多关于空间分析模块和 ArcGIS 的信息。 ESRI 培训方案 ESRI 培训方案 ESRI 提供了许多与地理信息科学、 GIS 应用及技术有关的培 训机会。可以选择指导教程、网上课程、或自学手册等等， 以找到适合用户的学习方式和学习教程。如果需要更多信 息，请访问 ARCGIS 空间分析简介空间分析简介 9 2 本章提要 本章提要 练习 1 显示和分析数据练习 1 显示和分析数据 练习 2 为一所新学校选址练习 2 为一所新学校选址 练习 3 寻找一条通往新学 校的替代路径 练习 3 寻找一条通往新学 校的替代路径 利用空间分析模块（Spatial Analyst） ，你可以方便地对你的数据进行空间分 析。有了空间分析模块，你既可以回答诸如“这个位置的地形陡峭程度如何” 或“这个位置面向什么方位”之类的一些简单空间问题，也能够给更为复杂的 空间问题如“一家新工厂的最佳位置应该在哪儿”或“从 A 到 B 的成本最小的 路径是什么”找到答案。当与 ArcMap 一起使用时，空间分析模块可以提供功 能完备的工具集来浏览和分析空间数据，帮助你找到解决空间问题的方法。 练习场景概况 美国 Vermont 州 Stowe 镇正处于一个人口大量增长的过程之中。 人口统计数据显 示，增长的主要原因是大量有孩子的家庭为享受附近大量娱乐设施而移居本地。 当局决定新建一所学校来缓解人口增长所带来的学校紧张状况。 作为一名城市规 划师，你将负责新学校的选址工作。 空间分析模块提供了解决此类空间问题的分析工具集。 本章内容将教你如何使用 其中一部分分析工具，同时也帮助你打下牢固的基础，以此为起点，你就可以开 始考虑如何解决自己的特定空间问题了。 快快速入门速入门教教程程 11 开始本章练习之前，假设用户已经安装了空间分析扩展模 块。练习需要的数据包含在空间分析模块的安装盘中（在安 装练习数据的磁盘上，缺省安装路径是 ArcGIS\ArcTutor\ Spatial） 。Vermont 州为本书提供了练习数据集。练习场景 是虚构的，为适应练习要求对原始数据作了适当改动。 练习中用到的数据集包括 数据集 描述 Elevation 本地区高程栅格数据集 Landuse 本地区土地利用类型栅格数据集 Roads 本地区线状道路网络要素数据集 Rec_sites 本地区娱乐场地位置点要素数据集 Schools 本地区现有学校位置点要素数据集 Destination 寻找最短路径时用到的终点要素数据集 在本章练习中，首先将分析这些数据，熟悉它们并理解数据 集之间的关系，然后将着手为新学校寻找最适宜位置。最适 宜位置应符合如下一些原则， 即学校位置应靠近娱乐设施以 方便孩子们去玩， 同时新学校的位置应远离现有学校以使整 个镇上的学校位置分布尽量分散。此外，还需要避开陡坡和 特定的土地利用类型。 一旦找到那些符合要求的位置之后， 将判断并从它们中选出 一个最佳位置。 然后综合考察各数据集来判断在选定的位置 建学校是否会有其它问题。 本章内容分为几个练习，通过精心设计，可以让用户按照自 己的进度逐步探索空间分析模块的强大功能。 练习 1 告诉用户如何使用 ArcMap 和空间分析模块来显 示和分析数据。用户将添加和显示各类数据集、在地图 上高亮显示数值、识别指定位置的属性值、分析直方图 和创建一幅山影图。 练习 2 通过创建一幅适宜性地图帮助用户找到新学校的 最佳位置。用户将从原始数据集派生出距离与坡度数据 集，按同一尺度对各数据集重分类，给那些被认为较重 要的数据集分配较大权重，最后合并各数据集，给出最 适宜位置。 练习 3 告诉用户如何找到一条通往新学校所在位置的替 代路径（最低成本路径或最短路径） 。 各练习的结果数据的拷贝已保存在安装练习数据的本地磁 盘上的 Results 文件夹中（缺省的安装路径是 ArcGIS\ ArcTutor\Spatial\Results） 。 用户将需要集中大约 1 个小时的时间来完成本章所有练习。 当然，如果愿意的话，也可以每次只做一个练习，做练习时 注意根据提示保存结果数据。 ARCGIS 空间分析使用手册空间分析使用手册 12 练习 1显示和分析数据 首先应当分析数据以理解它们并找出数据间的关系。 充分理 解数据和数据间的关系将有助于更准确地为分析工作准备 数据。 在这个练习中，用户将打开 ArcMap 并将空间分析模块工具 栏添加到 ArcMap 会话中。 然后将使用 ArcMap 和空间分析模 块提供的功能分析所用数据集。 启动 ArcMap 和空间分析模块 启动 ArcMap 和空间分析模块 1. 双击桌面上 ArcMap 的快捷方式或使用“Start”菜单中 的“Programs”列表来启动 ArcMap。 2. 单击 OK 以打开一幅新的空白地图。 3. 单击 View 菜单，指向 Toolbars，然后单击 Spatial Analyst。 现在空间分析模块工具栏已经添加到 ArcMap 会话中。 激活空间分析模块工具栏激活空间分析模块工具栏 1. 单击 Tools 菜单。 2. 单击 Extensions，然后选中 Spatial Analyst。 3. 单击 Close。 快速入门教程快速入门教程 13 向 ArcMap 会话中添加数据 向 ArcMap 会话中添加数据 1. 单击 Standard 工具栏上的 Add Data 按钮。 2. 在本地磁盘上定位到安装练习数据的文件夹 （在安装练 习数据的磁盘上，缺省安装路径是 ArcGIS\ArcTutor\ Spatial） 。 3. 单击 elevation，按下 Shift 键，然后选中 landuse， rec_sites，roads 和 schools。 4. 单击 Add。 这些数据集就作为图层被添加到 ArcMap 的内容表 （table of contents）中。 显示和分析数据显示和分析数据 现在将通过修改某些图层的符号体系（symbology） ，来探索 ArcMap 的显示功能。 1. 右击内容表中的 landuse 图层，单击 Properties。 ARCGIS 空间分析使用手册空间分析使用手册 14 2. 单击 Symbology 选项卡。 目前所有的土地利用类型都采用单元（cell）值作为取 值字段（Value Field）并随机分配颜色。可以重新选择 更有意义的取值字段并更改每种符号的颜色以便在地图 上用更合适的颜色显示每种土地利用类型。 3. 单击 Value Field 项下拉箭头并选择 landuse。 4. 双击每个符号，为每一个土地利用类型选择一个适宜的 颜色。 5. 单击 OK。 现在，所做的修改已经反映在内容表和地图上。 还可以通过内容表来修改符号的颜色和属性。 6. 单击内容表中代表学校图层的点。 7. 滚动到 School 2 符号并选中它。 8. 单击 color 项下拉箭头并选择一种颜色。 9. 单击 OK。 现在，所作的修改已经反映在内容表和地图上。 快速入门教程快速入门教程 15 在地图上高亮显示被选中的数据在地图上高亮显示被选中的数据 通过查看属性表， 可以了解数据集中每种属性所对应的单元 个数。 1． 右击内容表中的 landuse，然后单击 Open Attribute Table。 注意 Forest（value 值为 6）的单元个数最多，其次是 Agriculture （value 值为 5） ， 再次是 Watervalue 值为 2。 2． 单击代表 Wetlands（value 值为 7）的行。 选中的数据集合，即所有的 Wetland 区域，都在地图上 高亮显示出来。 3． 单击 Open Attribute Table 对话框上的 Options 按钮， 然后单击 Clear Selection。 4． 单击 Close 按钮，关闭 Attributes of landuse 表。 ARCGIS 空间分析使用手册空间分析使用手册 16 在地图上查看要素 1． 单击 Tools 工具栏上的 Identify 工具。 2． 单击下面地图中的 Rec_site 点来识别在这一特定位置 上的要素。 注意注意你的地图显示不会象上图中放的这么大，本图只 是为了更好地显示要单击的娱乐场地的位置。 3． 单击 Identify Results 对话框中 Layers 项下拉箭头， 然后选择 All Layers。 4． 再次单击 Rec_site 点，以查看在所有图层中对应这一 特定位置的要素。 5． 展开每一个图层的目录树，获取各图层对应这个位置的 要素属性值。 6． 关闭 Identify Results 对话框。 使用空间分析模块分析数据使用空间分析模块分析数据 现在，可以从 landuse 图层创建一个直方图（histogram） ， 从 Elevation 图层创建一幅山影图。 通过它们能够更好地把 握整个地区地形的本质特征。 设置分析属性设置分析属性 在使用空间分析模块之前，需要设置各种分析选项，包括声 明工作目录，空间范围，分析结果的单元大小。这些设置在 Options 对话框中指定。 快速入门教程快速入门教程 17 1． 单击 Spatial Analyst 下拉箭头，单击 Options。 2． 在本地磁盘上指定一个工作目录，用来存放分析结果。 如， 输入c\spatial将在C\盘上创建一个名为spatial 的文件夹供整个练习过程使用。 3． 单击 Extent 选项卡。 4． 单击 Analysis extent 项下拉箭头，然后单击 Same as Layer “landuse”。 所有后来的结果数据集将具有与 landuse 图层相同的空 间范围。 ARCGIS 空间分析使用手册空间分析使用手册 18 5. 单击 Cell Size 选项卡。 6. 单击 Analysis Cell Size 项下拉箭头， 然后单击 Same as Layer “elevation”。 7. 单击 Options 对话框的 OK 按钮。 这将确保分析结果的单元大小为 30 米分辨率，这是数 据集中的最大的单元尺寸。 查看直方图 1． 单击 Layer 项下拉箭头，单击 landuse。 2． 单击 Histogram 按钮。 直方图显示了 landuse 图层的每种土地利用类型的单元 数量。 3． 关闭直方图。 创建山影图创建山影图 从高程数据创建山体阴影图并在其上添加透明图层可以获 得出色的地形视觉效果，能大大提高地图的显示质量。 1． 单击 Spatial Analyst 工具栏下拉箭头，指向 Surface Analysis，然后单击 Hillshade。 2． 单击 surface 项下拉箭头，然后单击 elevation， 其余选项取缺省值。 快速入门教程快速入门教程 19 3． 单击 Hillshade 对话框上的 OK 按钮。 Hillshade 函数的结果作为一个新图层添加到地图上。 所有分析函数的输出结果都是临时性的（temporary） 。 4． 图层，单击 Make Permanent 项。 6． 文本框中输入 Hillshade。 ESRI GRID。 在安装练习数据磁盘上的 ArcGIS\ArcTutor\ e到 如果想让分析结果将来仍可用，必须把数据集变为永久 性的（permanent） 。 右击新建的 hillshade 5． 指向本地磁盘上设置为工作目录（C\Spatial）的文件 夹。 在 Name 7． 单击 Save as type 下拉箭头并选择 8． 单击 Save。 注意注意 Spatial\Results\Ex1\Hillshad目 录 ， 可 以 找 Hillshade 的一份拷贝。 ARCGIS 空间分析使用手册空间分析使用手册 20 使用透明效果 使用透明效果 现在要把 landuse 图层改成透明， 这样就可以透过它看到山 影图。 1. 单击内容表中的 Hillshades of elevation 图层，将它 拖到 landuse 图层之下。 2. 单击主菜单栏的 View 菜单，指向 Toolbars，然后单击 Effects。 3. 单击 Layer 项下拉箭头，然后选择 landuse。 4. 单击 Adjust Transparency 按钮，拖动滚动条使透明度 的值为 30。 现在可以透过 landuse 层看到其下的 Hillshade 层， 两者结 合构成整个区域地形的一幅生动景像。 快速入门教程快速入门教程 21 分析数据可以让用户获得一些有用的基本信息， 这些信息对 整个分析工作都很有帮助。例如，需要知道整个区域的不同 土地利用类型， 它们的分布情况， 以及各类型的相对重要性， 然后才能决定如何在一个适宜性模型（suitability model） 中为它们分配合理的权重。同样道理，还需要知道区域地形 的起伏程度如何，然后才能决定是否把坡度（slope）作为 确定最低成本路径（least-cost-path）的一个影响因子。 分析了数据之后， 现在就可以开始为新学校寻找适宜的位置 了。 首先，需要将本练习中使用的所有图层移除。 5. 单击内容表中最上面的图层以高亮显示它。按住 Shift 键，然后单击其余的所有图层。 6. 右击内容表中的一个图层，然后单击 Remove。 所有的图层都将从 ArcMap 的数据框中移除。 本练习为用户展示了如何显示和分析数据。在下一个练习 中， 将利用空间分析模块提供的函数为一所新建学校寻找一 个适宜位置。 可以选择继续完成下一个练习， 或关闭 ArcMap 留待以后再做。现阶段不需保存地图文档。 注意注意任何时候需要保存所做工作，只须单击 File 菜单， 然后单击 Save As。 指向设定的本地工作目录 （C\Spatial） ， 为地图文档指定一个文件名Spatial_Tutorial， 然后单 击 Save。当下次想继续入门练习时，只需打开“Spatial_ Tutorial.mxd”文档即可。在练习过程中，当需要时，会提 示用户保存地图文档。 ARCGIS 空间分析使用手册空间分析使用手册 22 练习 2为美国 Vermont 州 Stowe 镇的 一所新学校选址 在本练习中，用户将为一所新学校寻找适宜的位置。创建这 样一幅适宜性地图需要如下四个步骤 确定确定需要哪些数据集作为输入数据。右图 显示了本练习中将使用的数据集。 派生派生数据集。从现有数据生成新数据以获 得新信息。 重分类重分类各数据集。用同一等级体系（例如， 1-10）对每个数据集重分类，给适宜性较 高的属性赋较高的值。 赋权重赋权重给各数据集。需要的话可以给那些 在适宜性模型中影响较大的数据集赋较大 权重，然后合并各数据集以寻找最适宜位 置。 在本练习中，要输入的数据集包括Landuse、Elevation、 Recreation Sites 和 Existing Schools。用户还将创建派 生数据集，包括坡度、到娱乐场地的距离以及到现有学校的 距离。然后，重分类（reclassify）这些派生数据集到相同 的等级范围（1-10） 。然后依照这些数据集的影响比例给它 们赋权重。最后合并这些数据集，创建一幅显示新学校适宜 位置的地图。右边的图表显示了操作流程。 快速入门教程快速入门教程 23 第一步输入数据集 第一步输入数据集 1. 单击标准工具条上的 Add Data 按钮。 2. 指向本地磁盘上安装练习数据的文件夹（缺省安装路径 是安装练习数据的磁盘下的 ArcGIS\ArcTutor\Spatia 目录） 。 3. 单击 elevation，按住 Ctrl 键并单击 landuse， rec_sites 和 schools。 4. 单击 Add 按钮。 现在每个数据集都作为一个图层添加到 ArcMap 的内容 表中。 设置分析属性 设置分析属性 就象在练习 1 中所做的那样设置分析选项。 1. 单击 Spatial Analyst 工具条下拉箭头，然后单击 Options。 2. 在本地磁盘上指定一个工作目录来存放分析结果。键入 c\spatial， 在 C 盘上创建一个名为 spatial 的文件夹。 3. 单击 Extent 选项卡。 4. 单击 Analysis Extent 项下拉箭头，单击 Same as Layer “landuse” 。 5. 单击 Cell Size 选项卡。 6. 单击 Analysis Cell Size 项下拉箭头，单击 Same as Layer“landuse” 。 7. 单击 Options 对话框上的 OK 按钮。 ARCGIS 空间分析使用手册空间分析使用手册 24 第二步派生数据集 第二步派生数据集 构建适宜性模型的下一步工作是从输入数据集派生数据， 用 户将派生以下数据集 坡度数据集，由高程数据派生。 距离数据集，由娱乐场地位置数据派生。 距离数据集，由现有学校位置数据派生。 派生坡度数据集 派生坡度数据集 由于本地区是多山地形， 需要寻找相对平坦的土地来建造学 校，因此需要考虑地面坡度。 1. 单击 Spatial Analyst 工具条下拉箭头，指向 Surface Analysis，然后单击 Slope。 2. 单击 surface 项下拉箭头，然后单击 elevation。 3. 在 Output raster 项的文本框内键入 slope，把输出坡 度数据集永久保存在工作目录下（c\spatial） 。 在练习 3 中还将使用这个数据集。 注意 在 ArcGIS\ArcTutor\Spatial\Results\Ex2\Slope 目 录下能找到 slope 数据集的一份拷贝。 4. 单击 OK。 输出的slope数据集将作为一个新的图层添加到ArcMap 会话中。高值（红色区域）指示较陡的坡度。 快速入门教程快速入门教程 25 从娱乐场地数据集派生距离数据集 从娱乐场地数据集派生距离数据集 在本模型中，学校的位置距离娱乐设施越近越好，所以现在 需要计算学校到娱乐场所的直线距离。 1. 2. 3. 单击 Spatial Analyst 工具条下拉箭头， 指向 Distance， 然后单击 Straight Line。 单击 the Distance to 项下拉箭头，并单击 rec_sites。 其它的选项都取缺省值。 单击 OK。 输出的到娱乐场地 rec_sites 数据集的距离将作为一个 新图层添加到 ArcMap 的会话中。 零值表示娱乐场地的位 置。距离这些值为零的位置越远，相应的输出值（距离） 也越大。 ARCGIS 空间分析使用手册空间分析使用手册 26 注意在 ArcGIS\ArcTutor\Spatial\Results\Ex2\recD 位 置，能找到这个到娱乐场地距离的数据集的拷贝。 4. 取消选中 Schools 图层旁的复选框来关闭它。这样只能 在地图上看到娱乐场地的位置和到它们的距离。 从现有学校数据集派生距离数据集 从现有学校数据集派生距离数据集 现在将派生出到现有学校距离数据集。 新学校的位置应远离 现有学校， 因为这样可以使学校在全镇范围内的分布尽量均 匀。 1. 单击 Spatial Analyst 工具条下拉箭头， 指向 Distance， 然后单击 Straight Line。 2. 单击 the Distance to 项下拉箭头，单击 Schools。 其它的选项都取缺省值。 3. 单击 OK。 输出的到娱乐场地距离数据集将作为一个新图层被添加到 ArcMap 的会话中。 4. 选中 Schools 图层旁的复选框来重新打开它，同时取消 选中 rec_sites 图层旁的复选框以关闭该图层。这样就 只能在地图上看到学校的位置和到它们的距离。 注意注意在 ArcGIS\ArcTutor\Spatial\Results\Ex2\schD 位 置，能找到这个到学校距离的数据集的拷贝。 快速入门教程快速入门教程 27 第三步重分类数据集 第三步重分类数据集 现在用户获得了为新建学校寻找最佳位置所需要的数据集。 下一步将合并这些数据集来确定可能的位置到底在哪儿。 为了合并这些数据集， 首先需要将它们设置到相同的等级体 系。 这个相同的等级体系就是在某一特定位置 （每一个单元） 建立新学校的适宜程度。下面将用同一个等级体系，范围从 1 到 10，对各数据集重分类，在每个数据集中，比较适宜建 学校的属性类别将被赋予较高的值 重分类坡度数据集 重分类到娱乐场地距离数据集 重分类到学校距离数据集 重分类土地利用数据集 重分类坡度数据集 重分类坡度数据集 新学校的位置选择在相对平坦的地区较为有利。 用户将重分 类坡度数据集，对最适宜的坡度（坡度值最小的单元）赋值 10，对最不适宜的坡度（坡度值最大的单元）赋值 1。 1. 单击 Spat