GIS空间分析考试资料

《GIS空间分析原理与方法》期末复习资料

说明（注意）：以下部分黑色粗斜体题干表示该题可能是未知题目具体所问，或者未知遗漏还是多出要求，或者表示答案不明确等。所以仍需进一步检查核实。欢迎大家改修补充。

第一章地理空间数据分析与GIS

1、什么是地理空间数据分析？

它是通过研究地理空间数据及其相应分析理论、方法和技术，探索、证明地理要素之间的关系，揭示地理特征和过程的内在规律和机理，实现对地理空间信息的认知、解释、预测和调控。

2、什么是地理系统数学模拟？其模拟的一般过程是？

建立地理系统数学模型的过程称为地理系统的数学模拟（简称地理模型）。

地理系统数学模拟的一般过程是：①从实际的地理系统或其要素出发，对空间状态、空间成分、空间相互作用进行分析，建立地理系统或要素的数学模型；②经验检查，若与实际情况不符，则要重新分析，修改模型；若大致相符，则选择计算方法，进行程序设计、程序调试和上机运算，从而输出模型解；③分析模型解，若模型解出错，则修改模型；若模型解正确，则对成果进行地理解释，提出切实可行的方案。

3、地理空间数据挖掘的体系结构？

地理空间数据挖掘是数据挖掘的一个研究分支，其实质是从地理空间数据库中挖掘时空系统中潜在的、有价值的信息、规律和知识的过程，包括空间模式与特征、空间与非空间数据之间的概要关系等。

地理空间数据挖掘的体系结构由以下四部分组成：

（1）图形用户界面（交互式挖掘）；

（2）挖掘模块集合；

（3）数据库和知识库（空间、非空间数据库和相关概念）；

（4）空间数据库服务器（如ESRI/Oracle SDE，ArcGIS以及其他空间数据库引擎）。

4、什么是地理空间数据立方体？

地理空间数据立方体是一个面向对象的、集成的、以时间为变量的、持续采集空间与非空间数据的多维数据集合，组织和汇总成一个由一组维度和度量值定义的多维结构，用以支持地理空间数据挖掘技术和决策支持过程。

5、地理空间统计模型的分为几类，它们的定义分别是什么？

地理空间统计模型大致可分为三类：地统计、格网空间模型和空间点分布形态。（1）地统计：是以区域化变量理论为基础，以变差函数为主要工具，研究空间分布上既具有随机性又具有结构性的自然现象的科学。它可以根据离散数据生成连续表面，通过空间自相关进行空间预测。

（2）格网空间模型：用以描述分布于有限（或无穷离散）空间点（或区域）上数据的空间关系。

（3）空间点分布形态：在自然科学研究中，许多资料是由点（或小区域）所构成的集合，比如，地震发生地点分布、树木在森林中的分布、某种鸟类鸟巢的分布、生物组织中细胞核的分布，太空中星球的分布等，称之为空间点分布形态，其中点的位置为

事件。

6、地理空间分类与聚类算法的差别是什么？

（1）地理空间数据聚类是按照某种距离度量准则，在大型、多维数据集中标识出聚类或稠密分布的区域，从而发现数据集的整体空间分布模式。地理空间分类与预测是根据已知的分类模型把数据库中的数据映射到给定类别中，进行数据趋势预测分析的方法。（2）分类是将数据库中的对象根据一定的意义划分为若干个子集。它和聚类算法的差别在于：聚类算法是根据一定要求将对象聚为一个集合，最后得到的分布模式是聚类之前未确知的；分类算法则是根据已知分布模式的属性要求，将数据库对象归入相应的分类中。在机器学习中，数据分类一般称为监督学习，而数据聚类则称为非监督学习。分类目的是通过学习确定一个分类模型（或分类器），该模型能把数据库中的数据项映射到给定类别中。

7、什么是空间分析？

空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术方法，通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息，以解决实际问题。

8、空间分析的本质特征是什么？

（1）探测空间数据中的模式（2）研究空间数据间的关系并建立相应的空间数据模型（3）提高适合于所有观察模式处理过程的理解（4）改进发生地理空间事件的预测能力和控制能力。

9、GIS环境下的空间分析方法分哪些？

（1）确定性空间分析（2）探索性空间数据分析（3）时空数据分析（4）专业模型集成分析（5）智能化的空间分析（6）可视化空间分析。

第二章 GIS空间分析基础

10、地理空间一般被被定义为哪两种形式？

GIS中地理空间一般被定义为绝对空间和相对空间两种形式。绝对空间是具有属性描述的空间几何位置的集合，由一系列不同位置的空间坐标组成；相对空间是具有空间属性特征的实体集合，由不同实体之间的空间关系构成。

11、坐标系统分为哪几种？测量中用什么坐标系统？

坐标系统可以分为天文地理坐标系统和大地地理坐标系统。

测量中一般采用两类坐标系：天球坐标系和地球坐标系。

12、常用椭球面上的坐标系统有哪些？我国常用的基本比例尺有哪些？

①国家大地坐标系②高斯平面直角坐标系统与UTM坐标系③WGS-84世界大地坐标系④独立坐标系

我国基本比例尺地图有：1：100万、1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5万、1：1万和1：5000

13、什么是地理网格（系统）？

地理网格系统是一种以平面子集的规则分级剖分为基础的空间数据结构，具有较高的标准化程度，有利于开发面向空间数据库和几何操作的更有效的算法。它能由粗到细、逐级地分割地球表面，将地球曲面用一定大小的多边形网格进行近似模拟，再现地球表面，其目的是将地理空间的定位和地理特征的描述一体化，并将误差控制在网格单元的大小范围内。

14、空间动态与过程的研究内容是什么？

空间动态与过程分析的内容主要包括：时空数据的分类、时间量测、基于时间的平滑和综合、变化的统计分析、时空叠加、时间序列分析以及预测分析等。

第三章空间量测与计算

15、属性数据的量测尺度包括哪些？

属性数据的量测尺度或标准与几何数据不同，由粗略至详细大致可分为命名量、次序量、间隔量及比率量等四个层次。

16、点模式的空间分布的概念是什么？线模式的空间分布和区域模式的空间分布？

A．点模式的空间分布是一种比较常见的状态，如不同区域内的人口、房屋、城市分布，油田区的油井分布等。通常，点模式的描述参数有分布密度、分布中心、分布轴线、离散度等。

B．线划要素同点要素一样在地面上占有一定的空间，并表现出一定的结构和模式。

线划要素在空间中的分布，有些是具体分布，有些是抽象分布，由于线划要素本身属于一维空间体，与点要素相比增加了长度和方向，因此其空间分布也较点状空间分布复杂。

C．区域模式和点模式具有相似性，因此可利用点模式的一些研究方法来研究区域模式。区域模式是一个二维空间分布，它具有零维和一维空间分布所不具有的信息，其分布模式主要包括离散区域分布和连续区域分布两种模式。

第四章空间表达变换分析

17、地理空间表达的形式有哪些？

（1）数据结构模型（2）空间参考系统（3）时空尺度与比例尺（4）图形表达

18、空间数据格式的类型有哪些？

（1）矢量数据结构（2）栅格数据结构

19、什么是坐标转换？地理空间坐标转换的意义是什么？

坐标转换是指用一定的数学方法将一种坐标系的坐标转换为另一种坐标系的坐标的过程。包括两方面的内容：即不同坐标系统之间的转换和不同投影系统之间的转换。

意义：空间数据的坐标转换是保证空间数据一致性、兼容性和可转换性的前提，是GIS 实现多源数据无缝集成和正确进行空间分析及成果显示的基础。

20、坐标系统转换的方法有哪两种？

（1）仿射变换

（2）相似变换

21、地图投影的转换方法有哪些？

（1）解析变换法（2）数值变换法（3）数值-解析变换法

22、什么是尺度？尺度变换的概念？

从广义来讲，尺度是实体、模式或过程在空间或时间上的基准尺寸。从研究者和被研究对象特征的角度，尺度是指研究某一现象或事件时采用的空间或时间单位，或某一现象或过程在空间和时间上所涉及到的范围和发生的频率。

信息在不同尺度范围（相邻尺度或多个尺度）之间的变换称为尺度变换，也称尺度推绎。尺度变换将某一尺度上所获得的信息和知识扩展到其他尺度上，实现跨越不同尺度的辨识、推断、预测或推绎，包括尺度上推和尺度下推。

23、无级比例尺数据处理技术及流程是什么？

GIS中的无级比例尺数据处理技术是指以一个大比例尺单精度空间数据库为基础数据源，在一定空间区域内，空间对象的信息量随比例尺变化而自动增减，使GIS空间数据压缩和复现与比例尺自适应的信息处理技术。

流程：①建立空间数据库②确定地理范围③计算新图比例尺④确定地物要素选取数量⑤确定地物要素选取内容⑥地物要素的图形概括⑦地物要素的图形修饰

24、常见的图形表达方式有哪些？

（1）剖面图（2）图解分布图（3）玫瑰图表（4）块状图

第五章空间几何关系分析

25、什么是邻近度？缓冲区分析的概念？

邻近度：是定性描述空间目标距离关系的重要物理量之一，表示地理空间中两个目标地物距离相近的程度。

缓冲区：是指为了识别某一地理实体或空间物体对其周围地物的影响度而在其周围建立的具有一定宽度的带状区域。

缓冲区分析：则是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形，然后将这一图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需结果的一种空间分析方法。

26、理解缓冲区多变形的重叠合并，对于矢量数据的常用算法有哪些？

空间物体不可能都是孤立存在的，会出现多个空间物体缓冲区相互重叠。重叠的情况包括多个要素缓冲区之间的重叠和同一要素缓冲区的重叠，必须对重叠缓冲区进行合并。对于栅格数据，对缓冲区内的栅格赋上一个与其影响度惟一对应的值，如果发生重叠的区域具有相同的影响度，则取任一值；如果发生重叠的区域具有不同影响度等级，则影响度小的服从于影响度大的。对于矢量数据，有以下几种常用的算法：

①数学运算法②矢量—栅格转换法③矢量—栅格混合法

27、缓冲区分析的应用？

缓冲区作为一个独立的数据层可以参与叠加分析，常应用到道路、河流、居民点、工厂（污染源）等生产生活设施的空间分析，为不同工作需要（如道路修整、河道改建、居民区拆迁、污染范围确定等）提供科学依据。结合不同的专业模型，缓冲区分析能够在景观生态、规划、军事应用等领域发挥更大的作用。例如，利用缓冲区分析和相邻缓冲区的景观结构总体变异系数方法对自然保护区进行自然景观和人为影响景观的分割研究。在虚拟军事演练系统中，缓冲区分析方法是对雷达群的合成探测范围和干扰效果进行研究的一种非常有效的手段。

28、泰森多边形的定义及特性？Delaunay三角网是什么？

为了能根据离散分布的气象站降雨量数据来计算某地平均的降雨量，荷兰气候学家A.H.Thiessen提出了一种新的计算方法，即将所有相邻气象站连成三角形，作三角形各边的垂直平分线，每个气象站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形，用这个多边形内所包含的惟一一个气象站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度，该多边形称为泰森多边形

泰森多边形因其生成过程的特殊性，具有以下一些特性：

①每个泰森多边形内仅含有一个控制点数据；

②泰森多边形内的点到相应控制点的距离最近；

③位于泰森多边形边上的点到其两边控制点的距离相等；

④在判断一个控制点与其他哪些控制点相邻时，可直接根据泰森多边形得出结论，即若泰森多边形是n边形，则与n个离散点相邻。

Delaunay三角网是由与相邻泰森多边形共享一条边的相关点连接而成的三角网，它与泰森多边形是对偶关系。

29、泰森多边形建立过程是什么？

①建立Delaunay三角网，对离散点和形成的三角形进行编号，并记录每个三角形是由哪三个离散点构成的；

②找出与每个离散点相邻的所有三角形的编号，并记录下来；

③将与每个离散点相邻的所有三角形按顺时针或逆时针方向进行排序；

④计算出每个三角形的外接圆圆心，并记录下来；

⑤连接相邻三角形的外接圆圆心，即可得到泰森多边形。对于三角网边缘的泰森多边形，可作垂直平分线与图廓相交，与图廓一起构成泰森多边形。

30、叠加分析的概念？

叠加分析是指将同一地区、同一比例尺、同一数学基础，不同信息表达的两组或多组专题要素的图形或数据文件进行叠加，根据各类要素与多边形边界的交点或多边形属性建立具有多重属性组合的新图层，并对那些在结构和属性上既相互重叠，又相互联系的多种现象要素进行综合分析和评价；或者对反映不同时期同一地理现象的多边形图形进行多时相系列分析，从而深入揭示各种现象要素的内在联系及其发展规律的一种空间分析方法。

31、空间要素属性数据叠加分析、矢量和栅格数据的叠加分析。

A.按照叠加的方式，空间要素属性叠加可分为代数叠加与逻辑叠加。

B.矢量数据属性叠加处理更多地使用逻辑叠加运算，即布尔逻辑运算中的包含、交、并、差等。

以线与多边形叠加为例，判断线段与多边形的位置关系之后，建立叠加后线段的新

属性表，由于原有线段被分割成多个线段，该属性表与原属性表不能一一对应，但

它包含原来线段的属性和被叠加的多边形的属性，表示逻辑并的结果，既包含多边

形的属性也包含线段的属性。当要求逻辑差和逻辑交时，只需要从表中进行逻辑差

和逻辑交运算。多边形与多边形叠加的图形运算比较复杂，但是属性叠加只需依据

运算规则进行各种代数以及逻辑运算即可。

C.用栅格方式来组织存储数据的最大优点就是数据结构简单，各种要素都可用规

则格网和相应的属性来表示，且这种格网数据不会出现类似于矢量数据多层叠加后

精度有限导致边缘不吻合的问题，因为对于同一区域、同一比例尺、同一数学基础

的不同信息表达的要素来说，其栅格编号不会发生变化。叠加分析操作的前提是要

将其转换为统一的栅格数据格式，如BMP、GRID等，且各个叠加层必须具有统一

的地理空间，即具有统一的空间参考（包括地图投影、椭球体、基准面等），统一

的比例尺以及具有统一的分辨率（即像元大小）。栅格数据叠加方法有：①局部

变换②邻域变换③分带变换④全局变换⑤栅格逻辑叠加

32、什么是网络分析？其功能是什么？

网络分析：是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，对网络结构及其资源等的优化问题进行研究的一种空间分析方法。

功能：（1）路径分析（2）连通分析（3）资源分配（4）流分析（5）动态分段（6）地址匹配

33、什么是网络数据模型？网络数据模型包括哪些组成部分？

网络数据模型是现实世界网络系统（如交通网、通讯网、自来水管网、煤气管网等）的抽象表示。按照几何形态，空间实体被抽象为点、线、面目标，构成网络的最基本元素是线性实体以及这些实体的连接交汇点。前者称为网线或链（Link），后者称为结点（Node）。网络的几何形状可被数字化或由现有数据源导入，且必须具有实际应用的适当属性。

网络数据模型的组成包括：（1）链（Link）（2）结点（Node）

34、什么是最佳路径分析？什么是连通分析？什么是资源分配？什么是地址匹配？

最佳路径分析：也称最优路径分析，以最短路径分析为主，一直是计算机科学、运筹

学、交通工程学、地理信息科学等学科的研究热点。这里“最佳”包含很多含义，不仅指一般地理意义上的距离最短，还可以是成本最少、耗费时间最短、资源流量（容量）最大、线路利用率最高等标准。

连通分析：在地理网络中从某一点出发能够到达的全部结点或边有哪些，如何选择对于用户来说成本最小的线路，即连通分析所要解决的问题。

资源分配：也称定位与分配问题。在多数的应用中，需要解决在网络中选定几个供应中心，并将网络的各边和点分配给某一中心，使各中心所覆盖范围内每一点到中心的总的加权距离最小，实际上包括定位与分配两个问题。

地址匹配：是一种基于空间定位的技术，是地理编码的核心技术，它提供了一种把描述成地址的地理位置信息转换成可以被用于GIS系统的地理坐标的方式，它将只有属性数据的源表中记录的某个字段的值与地址数据库中的地理实体的对应字段的属性值进行匹配尝试，如果匹配成功，就将地理实体的地理坐标赋给源表中的记录，从而实现源表记录的地理编码。

35、地理编码存在的问题？

在对非标准的地址数据进行编码时，地理编码软件通常不能很好的执行。如果一个地址表达得模糊并且能和多个街道地址相匹配，用户就无法选定这个地址的具体位置，不得不输出这些模糊的地址，分别进行处理。

地址匹配不能被成功应用的主要原因包括：

（a）地址数据不完整或者有歧义性；

（b）地址数据中包含的某些字符或者是地址数据的格式不能被地理编码软件正常处理；

（c）地址数据符合要求，但是作为地理参考的街道地图数据不完整或者没有及时更新。

第六章空间统计学分析

36、空间统计分析的概念？

空间统计学它是以区域化变量理论为基础，以变异函数为主要工具，研究具有地理空间信息特性的事物或现象的空间相互作用及变化规律的学科。

37、空间自相关的概念？

空间自相关反映的是一个区域单元上的某种地理现象或某一属性值与邻近区域单元上同一现象或属性值的相关程度，它是一种检测与量化从多个标定点中取样值变异的空间依赖性的空间统计方法，通过检测一个位置上的变异是否依赖于邻近位置的变异来判断该变异是否存在空间自相关性，即是否存在空间结构关系。

38、空间局部插值是什么？常见的克里格插值模型有哪些？运用空间局部插值法进行插值的一般步骤？

A.空间局部估计也称空间局部插值，它是利用在地表不同位置采集的样点生成（内插）一个连续表面。空间局部插值法不仅能获得预测表面，而且能获得误差表面，有助于了解获得的预测表面的精确性。

B.常见的克里格插值模型有：普通克立格、简单克立格、泛克立格、概率克立格、指示克立格、析取克立格及协同克立格等。

C.步骤：第一步进行样点的空间结构量化分析，即半变异函数分析，为样点数据拟合一个空间独立模型；第二步利用第一步拟合的半变异函数、样点数据的空间分布及样点数据值对某一区域的未知点进行预测。

39、影响半变异函数的主要因素是什么？

（1）样点间的距离和支撑的大小（2）样本数量的大小（3）异常值的影响（4）比例效应的影响（5）漂移的影响

40、什么是确定性插值法？确定性插值分为哪两种？其概念分别是什么？什么是反距离加权插值法？

A.确定性插值法：是使用数学函数进行插值，以研究区域内部的相似性（如反距离加权插值法）、或者以平滑度为基础（如径向基函数插值法）由已知样点来创建预测表面的插值方法。

B.确定性插值法分为两种：全局性插值法和局部性插值法。

C. 全局性插值法：以整个研究区的样点数据集为基础来计算预测值；

局部性插值法：使用一个大研究区域中较小的空间区域内的已知样点来计算预测值。D．反距离加权插值法：是基于相近相似原理，即两个物体离得越近，它们的性质就越相似，反之，离得越远则相似性越小。反距离加权法使用预测区域内已知的样点值来预测区域内除样点外的任何位置的值。

41、探索性空间数据具体操作步骤？基本内容？数学方法？

步骤：探索阶段和证实阶段。

探索性空间数据分析的内容包括以下几个方面：

（1）检查数据是否有错误：过大或过小的样点数据均有可能是异常值、影响点或错误数据。要找出这样的数据，并分析原因，然后决定是否从分析中删除这些数据。因为奇异值和影响点往往对分析的影响较大，不能真实的反映空间数据的总体特征。（2）获得数据的分布特征：很多分析方法对数据分布有一定的要求，例如很多检验就需要数据服从正态分布。因此检验数据是否符合正态分布，就决定了它们是否能用只对正态分布数据适用的分析方法。

（3）对数据规律的初步考察：通过初步观察获得数据的一些内部规律，例如两个变量间是否线性相关等。

通过探索性空间数据分析，可以完成诸如观察数据的分布、寻找离群值、进行全局趋势分析以及检测空间的自相关和方向变异等一系列任务。

数学方法：（1）直方图（2）Q-Q概率图（3）趋势分析（4）半变异/协方差函数云图（5）正正交协方差函数云图

第七章三维分析

42、三维GIS数据模型分类？

三维GIS数据模型可分为基于体模型、基于面模型和混合模型三大类。

43、什么是三维栅格结构？

三维栅格结构是一种基于体元表示的数据结构，在对连续分布的不规则矿体、矿山、自然实体和建筑物等（如巷道）进行表示时，具有明显的优越性。它将地理实体的三维空间分成细小的体元，以体元的三维行、列、深度号表示地理实体的空间位置，并建立与属性的实时关联。

44、什么是DTM？什么是DEM？

DTM（数字地面模型）：是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。其属性特征包括土壤类型、植被类型和土地利用情况等其他属性值。

DEM（数字高程模型）：是一定区域范围内规则格网点的平面及高程坐标的数据集，它从数学上描述了该区域地貌形态的空间分布。DEM是DTM的一个子集，也是DTM中最基本的部分，所以高程模型又叫地形模型。在地理信息系统中，DEM是建立DTM的基础数据。

45、什么是OpenGL？

OpenGL是Open Graphics Lib的缩写。它是一套三维图形处理库，也是该领域的工业标

准，是绘制高真实感三维图形，实现交互式视景仿真和虚拟显示的高性能开发软件包。OpenGL是一种与硬件、操作系统和网络环境无关的编程界面，可以建立活动的三维几何对象的交互式程序。

46、ARC/INFO中用什么命令求表面曲率？

GIS在水文学研究的应用中，经常需要计算表面曲率，用于确定在一个单元位置的表面是凸面或凹面。ARC/INFO中的CURVATURE（曲率）命令常用的一种方法是以二阶多项式方程来拟合一个3×3窗口。

47、影响坡度和坡向测算的因素是什么？什么是等值线、栅格数据重分类？

因素：数字高程模型质量和分辨率、算法、局部地形。

等值线：是连接相邻且具有相同高程值的点的线，在Grid数据和TIN数据中均可以绘制等值线。

栅格数据重分类：给栅格数据分配类似与偏好、敏感度和优先权等标准值，这可用于单个的栅格数据或者多个栅格数据在统一的等级体系下重新归类。

48、流域分析需要哪些栅格数据？

流域分析往往需要三套栅格数据，即已填补高程格网、流向格网和水流累积格网。

第八章地理格网计算

49、网格计算的特点有哪些？

（1）网格计算利用控制域内广泛存在的各种资源进行高性能计算，包括高性能计算机、数据服务器、大型检索存储系统和可视化、虚拟现实系统等，这是网格计算区别于小范围局域网的一个主要特点。

（2）网格计算必须通过标准的、公开的、通用的协议来应用和管理计算资源，协议是连接各种资源的重要纽带。在著名的五层沙漏网格体系结构中，一个最重要的思想就是以“协议”为中心。网格是基于具体的国际开放的技术标准，以此区别于一般行业、部门的软件产品。

（3）网格计算通过为用户提供各种优质的服务，使其能够利用广大的计算资源，而这些资源将远远超过个人计算中每部分所拥有资源的总和。网格计算不仅对基本的数据层面计算提供支持，而且实现了更高层次的计算，比如从基本的数据中获取更多、更深层次的信息，从而更好的模仿人类对数据和信息的智能处理方式。

（4）网格计算实现的是程序间高层次应用层面的连通，而非硬件或应用程序间的低层连通，这区别于计算机网络。利用网格技术可以很方便的实现多个不同计算节点对同一个项目的协同处理。

50、五层沙漏结构模型分为哪几个层？

构造层、连接层、资源层、协作层、应用层。

51、网格计算与GIS空间分析的结合是什么意思？（有可能设为论述题）

GIS是以空间数据为中心、以服务为驱动的系统。空间数据与普通的数据相比，不仅具有地理分布和系统异构的特征，而且具有时间动态性、信息多源性、信息容量海量性和存储格式多样性等特征。时态性，要满足时态数据存储和处理的需求，尽可能整合分布式存储资源和计算资源为一个虚拟统一系统环境；信息的多源性要求网格GIS必须提供一套元数据管理工具；信息容量的海量性和存储格式的多样性要求网格GIS提供基于空间信息资源的数据访问服务。

目前GIS空间分析功能还不强大，通常需要配置高档微机、图形工作站，硬件投入很大，这在一定程度上提高了用户应用GIS的门槛。随着GIS软件的进一步发展，其空间分析功能逐步增强，需要消耗的计算资源数量巨大，计算资源的短缺逐渐成为GIS应用的瓶颈问题。随着GIS向着网络化、个性化及智能化方向的发展，基于网络迅速建

立的GIS分布式应用的需求也将会十分迫切，这些应用不仅要实现对空间数据共享的支持，而且对于空间信息共享以及对各种空间信息处理与分析功能的共享也应能提供相应的支持，最终实现在整个GIS应用环境中，各个层次间的协同工作机制。基于网格技术的GIS使空间分析功能得到拓展和延伸，使之不仅能对具有超媒体特性的地理空间数据进行查询、检索和分析，也能对复杂空间问题进行并行计算，以辅助和支持决策。

网格计算与GIS空间分析的结合是在空间信息网格（SIG）技术体系支持下，采用中间件技术来构建空间信息网格计算环境和空间信息服务体系，发展面向空间实体的空间数据组织技术，实现空间结构与空间过程模式的深度计算，同时以空间智能体为核心建立空间主动计算，实现对复杂空间格局表达和空间作用过程模拟，并通过建立人机交互、交融的虚拟地理环境，实现知识驱动方式的复杂空间建模、网络协同工作与空间群体决策。

52、什么是网格GIS？它的特点是？基于技术的网格GIS包括哪几个层次？

网格GIS是GIS与网格技术的有机结合，是GIS在网格环境下的一种应用，它将具有地理分布和系统异构的各种计算机、空间数据服务器、大型检索存储系统、地理信息系统、虚拟现实系统等资源，通过高速互连网络连接并集成起来，形成对用户透明的虚拟的空间信息资源的超级处理环境。

网格GIS的特点表现为以下几个方面：

（1）网格GIS的核心是解决广域环境下各种空间信息处理资源的共享和协同工作。其中，空间资源包括空间数据、空间信息、空间知识和空间服务等。共享是空间资源在网格环境下的共享，协作是空间服务之间的协作。

（2）网格GIS可以很好地解决异构系统之间的互操作问题。在由空间数据库、属性数据库、元数据库、GIS软件组成的网格系统中，当用户提出某个应用请求时，网格系统自动把任务分解，然后路由到特定的数据库提取特定数据，并把它传输到特定的GIS 软件，处理结果以一致的用户界面方式呈现在用户面前。数据访问和数据处理是透明的，即用户不必知道处理过程中采用的是哪种GIS软件、地理数据来自哪个数据库等，这样可以使用户专注于领域问题的解决，真正实现把整个因特网整合成一台巨大的超级GIS服务器。

（3）网格GIS处理的数据是空间数据，这是网格GIS与一般网格的根本区别。空间数据的特征要求网格GIS尽可能整合分布式存储资源和计算资源为一个虚拟统一系统环境，并提供元数据管理工具和基于空间信息资源的数据访问服务等。网格GIS应具有在大量用户同时通过网格对其存储的空间信息进行访问时快速响应的能力。

从网格技术角度出发，网格GIS体系结构可以分为构造层、连接层、资源层、协作层和应用层等五个层次

53、API.GSI中主要安全技术手段包括哪些？

安全认证、安全身份相互鉴别、通信加密、私钥保护以及委托与单点登陆等。

54、什么是地理标识语言（GML）？

GML是中间件之间实现信息传输和存储的关键性技术。GML是由OGC公司组织并发行的可用于GIS网络间通信的一种高效语言，是XML的扩展，用来存储和传输空间地理特征的属性信息和几何信息，强调空间信息的传输，而非地理特征的可视化。

第九章智能化空间分析

55、什么是不确定性？不确定性分为哪两种类型、分别是什么由什么引起的？

不确定性是指处于混沌或模糊边缘的现象，是客观世界的固有特征，存在于自然科学技术、社会经济和人文科学的各个领域。

不确定性还常常被分为随机不确定性和模糊不确定性，分别由随机性和模糊性引起。

56、空间数据的不确定性的研究内容和来源有哪些？

研究内容：（1）GIS空间数据的不确定性包括空间位置的不确定性、属性不确定性、时域不确定性、逻辑上的不一致性及数据的不完整性。（2）此外，地理信息系统不确定性研究还包括模型的不确定性、GIS数据产品的不确定性和GIS工程的不确定性等。来源：（1）空间现象本身固有不确定性（2）人类对空间现象的认知与表达不完备（3）数据采集、录入、编辑、处理及制图等过程中的误差

57、什么是智能化GIS？

智能化GIS是指与专家系统、人工神经网络、模糊逻辑、遗传算法等相结合的GIS。简言之，智能化GIS是人工智能技术在GIS中的应用。

58、智能计算技术的特点有哪些？

（1）智能性

智能计算技术的智能性包括自适应、自组织和自学习性等，这种自组织、自适应特征赋予该技术具有根据环境的变化自动发现环境的特性和规律的能力。

（2）稳健性

智能计算的稳健性是指在不同环境和条件下算法的适用性和有效性，利用智能计算技术求解不同问题时，只需设计相应的适应性评价函数，而无需修改算法的其他部分。（3）不确定性

智能计算技术的不确定性是伴随其随机性而来的，其主要操作都含有随机因子，从而在算法的进化过程中，事件发生与否带有较大的不确定性。

（4）强化计算

智能计算不需要很多待求解的背景知识，而主要依赖于大量快速的运算从数据集中寻找规则或规律，这是智能计算领域的普遍特征。

（5）容错性

神经元网络和模糊推理系统都有很好的容错性。从神经元网络中删除一个神经元，或是从模糊推理系统中去掉一条规则，并不会破坏整个系统。由于具有并行和冗余的结构，系统可以继续工作。

（6）全局优化

传统的优化方法一般采用的是梯度下降的爬山策略，遇到多峰函数时容易陷入局部最优。遗传算法能在解空间的多个区域内同时进行搜索，并且能够以较大的概率跳出局部最优以找出整体最优解。

59、什么是人工神经网络（模型）？典型的人工神经网络包括哪些层次？

A.人工神经网络又称为人工神经系统、神经网络、自适应系统、自适应网、联接模型等。它是一个并行的分布处理结构，由多个处理单元及其联结的无向讯号通道互连而成。这些处理单元具有局部内存，并可以完成局部操作。每个处理单元有一个单一的输出联结，这个输出可以根据需要被分支成希望个数的许多并行联结，且这些并行联结都输出相同的信号，即相应处理单元的信号大小不因分支的多少而改变。处理单元的输出信号可以是任何需要的数学模型，每个处理单元中进行的操作必须是完全局部的。也就是说，它必须仅仅依赖于经过输入联结到达处理单元的所有输入信号的当前值和存储在处理单元局部内存中的值。

B.一个典型的神经网络从结构上分为输入层、隐蔽层和输出层。

60、什么是遗传算法？

它是根据达尔文的进化论模仿自然界生物进化得到的一种全局优化方法。它是实现地理空间问题决策自动化的有力工具。

61、空间决策支持系统的概念？

它是决策支持系统的一个分支，其最主要行为是对地理空间问题进行决策支持，是在传统决策支持系统和地理信息系统相结合的基础上发展起来的新型信息系统。空间决策支持应用空间分析的各种手段对空间数据进行处理变换，提取出隐含于空间数据中的事实与关系，并用图形、表格和文字的形式直接表达，为现实世界中的各种应用提供科学、合理的决策支持。

62、GIS与专业模型的集成分析。

（1）SDSS空间模型与GIS集成方式主要有两种形式：（1）松散集成模式（2）紧密集成模式。

arcgis栅格数据空间分析实验报告课案

实验五栅格数据的空间分析 一、实验目的 理解空间插值的原理，掌握几种常用的空间差值分析方法。 二、实验内容 根据某月的降水量，分别采用IDW、Spline、Kriging方法进行空间插值，生成中国陆地范 围内的降水表面，并比较各种方法所得结果之间的差异，制作降水分布图。 三、实验原理与方法 实验原理：空间插值是利用已知点的数据来估算其他临近未知点的数据的过程，通常用于将 离散点数据转换生成连续的栅格表面。常用的空间插值方法有反距离权重插值法（IDW）、 样条插值法（Spline）和克里格插值方法（Kriging）。 实验方法：分别采用IDW、Spline、Kriging方法对全国各气象站点1980年某月的降水量 进行空间插值生成连续的降水表面数据，分析其差异，并制作降水分布图。 四、实验步骤 ⑴打开arcmap，加载降水数据，行政区划数据，城市数据，河流数据，并进行符号化，对 行政区划数据中的多边形取消颜色填充 ⑵点击空间分析工具spatial analyst→options，在general标签中将工作空间设置为实验数据所在的文件夹

⑶点击spatial analyst→interpolate to raster→inverse distance weighted，在input points下拉框中输入rain1980，z字段选择rain，像元大小设置为10000 点击空间分析工具spatial analyst→options，在extent标签中将分析范围设置与行政区划一致，点击spatial analyst→interpolate to raster→inverse distance weighted，在input points下拉框中输入rain1980，z 字段选择rain，像元大小设置为10000

第五章 GIS的基本空间分析

练习 5 1.空间分析的基本操作 空间分析模块 (1) 1. 了解栅格数据 (2) 2. 用任意多边形剪切栅格数据(矢量数据转换为栅格数据) (4) 3. 栅格重分类(Raster Reclassify) (7) 4. 栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator) (8) 5. 面积制表（Tabulate Area） (9) 6. 分区统计(Zonal Statistic) (11) 7. 缓冲区分析(Buffer) (13) 8. 空间关系查询 (16) 9. 采样数据的空间内插(Interpolate) (18) 10. 栅格单元统计（Cell Statistic） (21) 11. 邻域统计（Neighborhood） (23) 空间分析模块 本章的大部分练习都会用到空间分析扩展模块，要使用“空间分析模块”首先在ArcMap中执行菜单命令<工具>－<扩展>，在扩展模块管理窗口中，将“空间分析”前的检查框打上勾。然后，在ArcMap 工具栏的空白区域点右键，在出现的右键菜单中找到“空间分析”项，点击该项，在ArcMap中显示“空间分析”工具栏。

执行“空间分析”工具栏中的菜单命令<空间分析>－<选项>设定与空间分析操作有关的一些参数。这里请在常规选项中设定一个工作目录。因为在空间分析的过程种会产生一些中间结果，默认的情况下这些数据会存储在Windows 系统的临时路径下（C:\temp），当设置了工 作目录后，这些中间结果就会保存在指定的路径下。 1. 了解栅格数据 在ArcMap中，新建一个地图文档，加载栅格数据：Slope1，在TOC 中右键点击图层Slope1， 查看属性

mapgis实验三 空间分析

实验报告实验项目3：空间分析综合实验课程：_GIS软件及其应用

实验指导 空间分析综合实验 所属课程名称：GIS软件及其应用 实验属性：综合 实验学时：6 （1）指导思想 在具体工作中会遇到空间分析的问题，本实验拟解决两个实际的问题，通过问题的解决，让同学熟练掌握软件的相关功能，开阔解决问题的思路。 （2）实验目的和要求 目的和要求： 1、掌握空间分析的基本方法 2、掌握图件中相关属性的转移办法 3、掌握图件空间分析求的相关面积和影响测算方法 4、解决实际工作中容易碰到的问题 一、实验步骤 (一)矢量化房屋与湖面。 将数据文件导入新建的文件工程中，在“工程文件”列表中单击右键，选择“新建区”，使用【区编辑】|【输入弧段】工具，照着已有的房屋矢量化。完成后选择【区编辑】|【区编辑】|【输入区】，再单击各个房屋即可得到区文件，命名为“房屋”。 使用相同的办法新建一个区文件，矢量化湖泊，并且命名为“湖泊”。结果如图1. 图1

(二)将居民数、楼房号变成相应属性 在区文件“房屋”的属性中添加字段“楼房号”与“居民数”，并输入如图2的数据。其中居民数应该使用整型字段而不是双精度，因为人数不可能出现小数位，只是当时没有在意这点，好在也不影响结果。 图2 将点文件的楼房号与居民数分别输入到区文件“房屋”的相应字段中。打开【库管理】|【属性库管理】，在菜单栏中点击【文件】|【装区文件】，将“房屋”打开，选择【属性】|【编辑单个属性】|【编辑单个区属性】，在弹出的对话框中一个个输入对应值。如图3. 输入完成后最终结果如图4. 图3 图4 输入属性这个步骤，本来应该使用属性表连接的方式比较快，不过在这个实验中，两个点文件本身都没有自带的相应属性，所以用不成。如果两个点文件自带属性，那么属性表连接具体步骤如下：打开点文件，点击【属性】|【属性输出】，选择 id、居民点、楼房号属性。输出类型为默认的mapgis表格（*.wb），输出文件则 自己设置，再打开需要连接这两种属性的区文件“房屋”，点击【属性】|【属性 连接】，在弹出的对话框，“连接文件”选择区文件“房屋”，“被连文件”则选择刚刚的表格文件，根据字段连接，在“连入字段”框框中选择需要的字段，确定即可。如下图。

实验4-1 GIS空间分析(空间分析基本操作)

实验4-1、空间分析基本操作 一、实验目的 1. 了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析的原理和操作。 2. 掌握矢量数据与栅格数据间的相互转换、 栅格重分类(Raster Reclassify)、 栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、 面积制表（Tabulate Area）、 分区统计(Zonal Statistic)、 缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、 栅格单元统计（Cell Statistic）、 邻域统计（Neighborhood）等空间分析基本操作和用途。 3. 为选择合适的空间分析工具求解复杂的实际问题打下基础。 二、实验准备 预备知识： 空间数据及其表达 空间数据（也称地理数据）是地理信息系统的一个主要组成部分 。空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。它是GIS 所表达的现实世界经过模型抽象后的内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。 在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达; 一是矢量表达。两种数据格式间可以进行转换。 空间分析 空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据，是将空间数据转变为信息的过程。 空间分析是地理信息系统的主要特征。空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统的主要指标。 空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。空间分析运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段。空间分析可以基于矢量数据或栅格数据进行，具体是情况要根据实际需要确定。 空间分析步骤 根据要进行的空间分析类型的不同， 空间分析的步骤会有所不同。通常，所有 的空间分析都涉及以下的基本步骤，具体 在某个分析中，可以作相应的变化。 空间分析的基本步骤: a) 确定问题并建立分析的目标和要满足 的条件 b) 针对空间问题选择合适的分析工具 c) 准备空间操作中要用到的数据。 d) 定制一个分析计划然后执行分析操作。 e) 显示并评价分析结果

GIS空间分析报告实验报告材料

标准文案 本科学生综合性、设计性 实验报告 姓名＿任富祖＿学号＿134130412 专业地理信息系统班级2013级GIS 实验课程名称地理信息系统原理 指导教师＿董铭＿ 开课学期 2014 至＿2015 学年＿下学期 上课时间 2015＿年 3-6月 云南师范大学旅游与地理科学学院

图一 (三)空间分析 （1）在界面中观看加载进来的两个面图层，发现在安徽省境界外仍然有湖的存在，而在省外的是我们不考虑的，所以我们要将它删掉。如图二所示

图二 （2）选择“arctoolbox”中“extract”选项下的“clip”选项，将“湖”当做输入 图层，“城市区域”当做裁剪图层。如图三 图三 （3）图层输出了以后，发现湖在省外的部分都没有了，打开“湖—clip”的属性表， 点击字段下面的自动计算更新一下数据，发现数据和以前的也不一样了。如图四，当 所以数据都更新好之后进入下一步。

图四 （4）这一步要做的是计算土地面积，土地面积就是行政区域减掉湖的面积，所以这一步我们要用的空间叠合分析中的另外一个工具“erase”。打开“arctoolbox”，点击“overlay”选中“erase”工具，双击，出现了如图五的对话框，我们选择“城市区域”为输入图层，而“湖—clip”为擦去图层，点击OK，生成了“城市区域—Erase” 图层。 图六

（5）点击右键，打开属性表，更新一下数据，这些土地的面积就是减掉湖的面积之后所剩下的了。如图七 图七 图八是之前没有减掉湖面积的属性表，我们可以进行一下对比。 图八 （6）添加字段“人口数”这些是从网上查找下来的资料，每个城市的总人数，知道人口数和土地面积了以后，我们就可以计算人口密度了。新建一个字段“人口密度”点击右键，选择“field Calculator”选择人口密度=[人口数]/[面积]，这样字段下面就会自动计算出各个城市的人口密度了。如图九

ArcGIS空间大数据处理实验报告材料

实验四空间数据处理 实验容： 掌握空间数据的处理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法和原理，领会其用途。掌握地图投影变换的基本原理和方法，熟悉ArcGIS中投影的应用及投影变换的方法和技术，并了解地图投影及其变换在实际中的应用。 实现方法： （一）空间数据处理 打开ArcMap，在菜单栏中选择“地理处理->环境”，打开环境变量对话框。在环境变量对话框中的常规设置选项中，设定“临时工作空间”为“D:\04实验四\04实验四\Exec4”，如图1所示。 图1 第1步裁剪实体 在ArcMap中，添加数据“县界.shp”、“clip.shp”（Clip中有四个实体），添加完后如图2所示。

图2 ●开始编辑，激活Clip图层，选中Clip图层中的一个实体，如图3所示。 图3 ●点击工具栏上按钮，打开ArcToolBox，选择“分析工具->提取->裁剪”， 如图4所示，弹出裁剪对话框，指定输入的实体为“县界”，剪切的实体为“Clip”（必须为多边形实体），并指定输出实体类路径及名称为“县界_Clip1”，如图5所示。裁剪完成后弹出如图6所示的对话框。

图4 图5

图6 ●依次选中Clip主题中其他三个实体，重复以上操作步骤，完成操作后得到四 个图层——“县界_Clip1”，“县界_Clip2”，“县界_Clip3”，“县界_Clip4”，如图7所示。完成操作后，保存编辑。 图7 第2步拼接图层 ●在ArcMap中新建一个地图文档，加载在上一步操作中得到的4个图层，如 图8所示。

图8 ●在工具箱中选择“数据管理工具->常规->追加”,设置输入实体和输出实体，拼 接效果如图9所示。 图9 ●右键点击图层“县界_Clip1”,在出现的右键菜单中执行“数据->导出数据”,弹 出导出数据对话框，将输出的图层命名为“YONK.shp”,如图10所示。

实验报告三：空间分析实验—市区择房

实验三：空间分析实验—市区择房 一、实验目的 熟练掌握ArcGIS缓冲区分析和叠置分析操作，综合利用各项空间分析工具解决实际问题。 二、仪器设备 计算机，Arcgis. 城市市区交通网络图（network.shp） 商业中心分布图（Marketplace.shp） 名牌高中分布图（school.shp） 名胜古迹分布图（famous place.shp） 三、实验任务 找出符合要求的住房区 1．所寻求的区域要满足以下条件： ①离主要交通要道200m之外，以减少噪音污染（ST为道路数据中类型为交通要道的要素）。 ②在商业中心的服务围之，服务围以商业中心规模大小（属性字段YUZHI）来确定。 ③距名牌高中在750m之，以便小孩上学便捷。 ④距名胜古迹500m之，环境幽雅。 2．对每个条件进行缓冲区分析，将符合条件的区域取值为1，不符合条件的取值为0，得到各自的分值图。 3．运用空间叠置分析对上述4个图层叠加求和，并分等定级，确定合适的区域。 四、实验要点及流程 1．加载缓冲区工具 点击菜单Tools—>Customize… 在“Customize”对话框选择Tools—>Buffer Wizard…，按住鼠标右键将Buffer Wizard 拉入工具栏中。 2．打开地图文档 点击菜单File—>Open，打开D：\GIS_Data\Ex1\city.mxd文件。 （1）主干道噪音缓冲区的建立 ①在交通网络图层（network.shp）上右键选择Open Attribute Table，打开属性表。 ②单击Option按钮，选择Select by Attributes，打开Attributes of network对话框。 ③在SQL表中，设置查询条件表达式：“TYPE”＝‘ST’（需点击“Field”下的“TYPE”，而后单击“Get Unique Values”按钮，则将“TYPE”的全部属性值加入上面列表框中），单击“Apply”按钮，选择出市区的主要道路（图6）。 ④对选择的主干道建立缓冲区：点击缓冲区按钮，打开缓冲区生成对话框。参数如下： A．The features of a laver：network。 B．选中Use Only the Selected Feature复选框。

arcgis空间分析实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除arcgis空间分析实验报告 篇一：arcgis栅格数据空间分析实验报告 实验五栅格数据的空间分析 一、实验目的 理解空间插值的原理，掌握几种常用的空间差值分析方法。 二、实验内容 根据某月的降水量，分别采用IDw、spline、Kriging 方法进行空间插值，生成中国陆地范 围内的降水表面，并比较各种方法所得结果之间的差异，制作降水分布图。 三、实验原理与方法 实验原理：空间插值是利用已知点的数据来估算其他临近未知点的数据的过程，通常用于将 离散点数据转换生成连续的栅格表面。常用的空间插值方法有反距离权重插值法（IDw）、 样条插值法（spline）和克里格插值方法（Kriging）。

实验方法：分别采用IDw、spline、Kriging方法对全国各气象站点1980年某月的降水量进 行空间插值生成连续的降水表面数据，分析其差异，并制作降水分布图。 四、实验步骤 ⑴打开arcmap，加载降水数据，行政区划数据，城市数据，河流数据，并进行符号化，对 行政区划数据中的多边形取消颜色填充 ⑵点击空间分析工具spatialanalyst→options，在general标签中将工作空间设置为实验数据所在的文件夹 ⑶点击spatialanalyst→interpolatetoraster→inversedistanceweighted，在inputpoints下拉框中输入rain1980，z字段选择rain，像元大小设置为 10000 点击空间分析工具spatialanalyst→options，在extent标签中将分析范围设置与行政区划一致，点击spatialanalyst→interpolatetoraster→inversedistanceweighted，在inputpoints下拉框中输入rain1980，z字段选择rain，像元大小设置为 10000 点击空间分析工具spatialanalyst→options在

GIS空间分析报告

G I S空间分析报告 Prepared on 24 November 2020

本科学生设计报告姓名任富祖＿学号＿＿ 专业地理信息科学班级2013级GIS 课程名称GIS空间分析 指导教师董铭 开课学期 2015至2016学年＿上学期 上课时间 2015 年＿9-12 月 云南师范大学旅游与地理科学学院

SQL中输入大于1000小于1600，如图二。 图二 然后得出了高程数据1000米-1600米的栅格数据，如图三。 图三 2、坡度 Arctoolbox-Spatial Analyst tools-suface-Slope 用来提取坡度，得出坡度的分布栅格数据，如图四。 图四 然后将坡度重分类，将数据等值分成三类，以5和15为中间两个分割点，如图五。 图五 然后将5-15的值设为1，其余设为nodata，然后输出栅格，如图六。 图六 输出栅格如图七所示。 图七 3、水文图 三七畏多水，那么我们建立出水系，然后以1000米为缓冲区，即得出了三七不适宜生长的区域，然后通过擦除可得出适宜的区域，那么首先我们需要先进行水文分析，水文分析的第一步为填洼，如图八。 图八 得出了填洼后的DEM数据，然后进行流向的提取，如图九。 提取出流向，然后提取流量，如图十所示。 图十

然后通过栅格计算器，来得出河网，阈值取3000。如图十一。 图十一 然后得出了河网的形状，如图十二。 图十二 通过转换工具，让栅格的河网，转化为矢量的河网，用到conversion工具中from栅格to polyline。如图十三。 图十三 得出矢量数据河网，如图十四所示。 图十四 然后用到Analyst tool下proximity中的buffer工具，提取缓冲区，如图十五设置参数。 图十五 得到了水系旁边1000米的缓冲区，如图十六。 图十六 这时用到之前配准后数字化的文山polygon，用来擦除（Eraze）缓冲区，得到了矢量的擦除掉缓冲的图形，用这个在来掩膜（Extract by mask）文山的DEM，得到如图十七所示的适宜三七生长的区域。 图十七 4、温度 用到八个点要素，这八个点为文山州的八个县城，其年均温度非常容易得到，那么我们添加字段，将八县的年均温度输入，如图十八。 图十八

GIS实验报告+心得体会总结

GIS导论实验报告（实验总结） 年级：2013级 实验一 实验一，我感觉还不能很熟练的应用Mapinfo的功能以及菜单栏、工具栏中各个图标的功能,所以当我开始做实验一时碰到的问题还是不少的，首先是对Mapinfo软件的相关操作功能不太了解，比如加载数据的图标，如何使打开的图变大缩小，如何浏览做完后的实验成果图，以及在实验过程中，哪些步骤是不能省略掉的，比如使用控制图层在缩放范围内显示的这个小实验，就要注意打开几个图层的界面看起来非常复杂，通过图层控制来操作，可以使图层在缩放范围内显示，这就需要在图层控制的对话框中哪些框框该打钩，哪些不该打钩，这样所显示的效果就会不一样。只有熟练掌握了Mapinfo的基本操作，以及步骤间的衔接才能完成实验。最后还是自己耐心的看书和实践中去找答案和解决问题。在这个实验中我学会了如何Mapinfo软件的基本操作和怎么样制作地图图层以及如何使用模板创建专题地图。在制作这个实验的过程中体会了很多，也感觉在做专题地图和地图制作时的整个过程充满着趣味性，使我对地图的相关制作有了一定的了解。 实验二 实验二，因为已经对MapInfo软件操作功能有了一个初步的了解了，所以当在开始着手制作实验二是实验相关操作步骤时，在对FUZHOU.JPG图像进行屏幕跟踪化过程时和后面进行的图像加载和配准时碰到的问题也相对较少也比较熟练。从实验二开始要用ArcView 软件时由于刚接触这个软件所以在做这部分的实验时制作速度显然比较慢碰到的问题也还有的，面对许多功能按钮不熟悉时只能查找资料和问同学，但最终还是把实验二给做了，以下是我总结的注意点。 1. 做屏幕跟踪这个实验时，在MapInfo中打开图像文件时，注意选择文件类型是栅格图像，然后点击一下所要打开的福州市行政图，这样呈现出所要的画面。 2. 编辑控制点的时候，至少选择三个点且三个点不要都在一条直线上，那样配准不成功。 3. 选择合适的绘图工具，注意选中的是面状的绘图工具，选择线状的话跟踪完后不会出现实验所需的效果。 4在用鼠标画行政区时，注意拐点处必须点一下，画出来会更准确，注意在没画完不要双击，在画重叠部分时，注意激活。 5.在新建表示注意字段的类型时，图层分类要清晰。 6. 投影、坐标系设置时，要设置地图单位为米。 实验三 实验三是对MamInfo和ArcView这两个软件一起搭配操作的制图实验操作。从实验数据格式的转换到投影变换的过程，都需要对这两个软件功能有所了解。虽然通过书本中的案例可以很容易的得出操作结果，但为了进一步了解这个转换过程中每一个相关信息和转换的含义，自己还是在书本上查找答案，和在制图操作实验中的注意点。 1.在第一步的数据格式转换中，注意不要把底图文件也选进去。 注意文件的命名，不要存得太深，最好可以放在根目录下，用英文命名，勿用中文命名。 2.数据格式转换的对话框中，要指明文件类型为MapInfo TAB格式。 3. 打开属性表，查看相关属性时，要注意点击一下属性表再去操作相应的步骤，否则就找不到相关的工具图标。 4. 投影变换时先要打开ArcView程序，选择“file”命令，点击“extensions”命令，进行设置。

ArcGIS空间分析实验报告

实验五空间分析 实验内容: ?了解矢量数据空间分析得原理,掌握空间数据查询得基本操作与用途，掌握空间矢量数据得缓冲区分析、叠加分析等空间分析基本操作与用途。 已知条件：已知可供选择得备选厂址(FａｃtorySite图层中得点所示） 问题要求：城市道路距离要求：要求候选厂址离城市公路(Ｒoad图层)得距离小于200米 居民地距离要求： 要求候选厂址离居民地（Resideｎt图层)得距离大于500米； 备选厂址高程要求：要求候选厂址得高程小于２50米; 备选厂址坡度要求：要求候选厂址得坡度小于2、5度; 输出结果:符合条件得厂址。 实验数据： 实验数据包括: part1：备选厂址FacｔｏrySiｔe，居民地Resｉdent，城市道路Rｏad； part２：街道图层AIOStrｅｅｔs，城市地籍图层AIＯZonecov; part３：城市市区交通网络nｅｔwｏrk，商业中心分布Marketplａce，名牌高中分布sｃhoｏl,名胜古迹分布famous place。 实现方法: 1、空间数据查询 (1)打开AｒcMap，加载part1中得三个图层，为ＦａctorｙＳite图层设置标注，效果如图1所示。 图1 （2）选择“高程小于25０米，且坡度小于2、5度”得备选厂址，菜单““Ｓｅlect ｉｏn"-＞“SｅｌｅcｔＢy Ａttributeｓ”，图层选择FaｃtorySiｔｅ,方法选择“创建新选择内容”,查询得条件为“Heigｈｔ〈250 AND Slope〈2、５",点击确定应用，可以筛选出来１０个备选厂址，如图3所示。

图２ 图3 (３)在以上操作得基础上,继续选择“离城市公路（Ｒoａd图层）得距离小于200米”得候选厂址，执行菜单“Seleｃｔioｎ”－＞“ＳｅlｅcｔBｙＬocaｔion”,设置参数如图4所示,筛选出来6个备选厂址，查询结果如图5所示。

实验4-3 GIS空间分析(缓冲区分析应用)

实验4-3、缓冲区分析应用 一、实验目的 缓冲区分析是用来确定不同地理要素的空间邻近性和邻近程度的一类重要的空间操作，通过本次实习，我们应达到以下目的： 1. 加深对缓冲区分析基本原理、方法的认识； 2. 熟练掌握距离制图创建缓冲区技术方法。 3. 掌握利用缓冲区分析方法解决地学空间分析问题的能力。 二、实验准备 数据准备：图层文件point.shp，lline.shp，polygon.shp 三、实验内容及步骤 1. 距离制图－创建缓冲区 1.1 点要素图层的缓冲区分析 1) 在ArcMap中新建地图文档，加载图层：StudyArea ，point 2) 打开Arctoolbox，执行命令－-<欧几里德距离>，按下图所示设置各参数 注：在ArcView GIS 3.x 中Find Distance功能与ArcGIS 中<<欧几里德距离>制图功能相同。 点击“环境设置”按钮

设置“常规选项”中的 “输入范围”，使其与 StudyArea 相同 3) 显示并激活由point.shp 产生的新栅格主题，eucdist_poin（如上图）。 在进行分析时，若选中了point图层中的某一个或几个要素，则缓冲区分析只对该要素进行；否则，对整个图层的所有要素进行。 1.2 线要素图层的缓冲区分析 1) 在ArcMap中，新建地图文档，加载line图层，点击常用工具栏中的 将地图适当缩小。

缓冲区分析与点的缓冲区分析有何不同。 方法：打开Arctoolbox，执行命令－-<欧几里德距离>； 设置“环境设置”中“常规选项”中的“输出范围”为“Same As Display” 3) 取消选定，对整个line 层面进行缓冲区分析，观察与前两个分析结果的区别（如下图）。

ARCGIS空间分析实验

空间分析实验报告 实验题目: 退耕还林还草决策分析 实验时间： 2016.5.11 7:00 至 2016.5.11 8:30 组长学号： 2013043029 姓名李棋 成员学号： 2013043028 姓名赵红阳 学院: 资源环境学院 专业: 遥感科学与技术 2016年 5 月 11 日

实验内容 一、实验目的 通过本次实验，学习表面分析、统计分析；巩固空间分析环境设置、栅格计算等学习过的知识。 二、实验准备 软件准备：ARCGIS 、EXCEL 数据准备：下载空间分析教案下的空间分析数据\Landuse92和Slope1，它们分别表示土地利用数据和坡度数据。 三、实验步骤 1.以landuse92、slope1数据为基础，将slope1坡度数据数据重新分类为六类坡度按如下标准分级：0-2 、2-6 、6-15 、15-25 、25-35、35-90。 2.统计六类坡度下土地利用类型的面积Zonal-Tabulate Area

3.统计出所有用地类型所占全部土地面积的百分比（在EXCEL中完成）得到表一 4.单独计算其中的耕地在分类坡度下不同分类坡度的耕地占总耕地面积的百分比 四、本次实验关键问题与解决方法 关键问题：EXCEL表格中数据的统计 解决方法：正确键入公式是解决该类问题的根本 五、分析总结 1.坡度重分类中的2-6中间要有空格否则会报错。 2.实验最后在统计耕地的面积的时候需要的单位是平方千米，而实验结果是平方米，这里需要注意单位的转换问题；退耕还林还草是生态环境建设的一项重要措施，在退耕还林还草决策中，急需掌握地面坡度与土地利用，特别是与耕地分布状况之间的关系。地面坡度的大小直接影响着土壤的演化、植被的立地条件与土地质量，决定着土地利用方向和工农业生产建设布局。

ArcGIS空间分析实验报告

实验五空间分析 实验内容： 了解矢量数据空间分析的原理，掌握空间数据查询的基本操作和用途，掌握空间矢量数据的缓冲区分析、叠加分析等空间分析基本操作和用途。 已知条件：已知可供选择的备选厂址（FactorySite图层中的点所示） 问题要求：城市道路距离要求：要求候选厂址离城市公路（Road图层）的距离小于200米 居民地距离要求： 要求候选厂址离居民地（Resident图层）的距离大于500米； 备选厂址高程要求：要求候选厂址的高程小于250米； 备选厂址坡度要求：要求候选厂址的坡度小于2.5度； 输出结果：符合条件的厂址。 实验数据： 实验数据包括： part1：备选厂址FactorySite，居民地Resident，城市道路Road； part2：街道图层AIOStreets，城市地籍图层AIOZonecov； part3：城市市区交通网络network，商业中心分布Marketplace，名牌高中分布school，名胜古迹分布famous place。 实现方法： 1.空间数据查询 （1）打开ArcMap，加载part1中的三个图层，为FactorySite图层设置标注，效果如图1所示。 图1 （2）选择“高程小于250米，且坡度小于 2.5度”的备选厂址，菜单““Selection”->“Select By Attributes”，图层选择FactorySite，方法选择“创建新选择内容”，查询的条件为“Height<250 AND Slope<2.5”，点击确定应用，可以筛选出来10个备选厂址，如图3所示。

图2 图3 （3）在以上操作的基础上，继续选择“离城市公路（Road图层）的距离小于200米”的候选厂址，执行菜单“Selection”->“Select By Location”，设置参数如图4所 示，筛选出来6个备选厂址，查询结果如图5所示。

GIS实验报告四

《GIS原理与应用》课程实验报告四 实验名称空间数据处理 实验目的 1.掌握空间数据处理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法，原理。领会其 用途。 2.掌握地图投影变换的基本原理与方法。 3.熟悉ArcGIS中投影的应用及投影变换的方法、技术 4.了解地图投影及其变换在实际中的应用。 实验原理 空间数据处理是基于已有数据派生数据的一种方法。是通过空间分析方法来实现的，包括矢量数据的融合，剪切，拼接，合并，相交。而这些操作主要是利用ArcToolbox里面的合并，相交等各种工具。 地理坐标系使用基于经纬度坐标的坐标系统描述地球上某一点所处的位置。某一个地理坐标系是基于一个基准面来定义的。我国常用的地理坐标系有1954北京坐标系，1980西安坐标系。当系统所使用的数据是来自不同地图投影的图幅时，需要将一种投影的地理数据转换成另一种投影的地理数据，这就需要进行地图投影变换。只有在进行投影变换后，才能对图层进行面积的计算。 实验数据 云南县界.shp; clip.shp西双版纳森林覆盖.shp 西双版纳县界.shp 实验过程记录： （1）在ArcMap中新建一个地图文档，加载数据 GISDATA\西双版纳森林覆盖.shp 和GISDATA\西双版纳县界.shp。调整图层顺序，将西双版纳县界置于下方。 （2）打开ArcToolbox，在ArcToolbox执行“相交”命令

在“相交对话框”对话框中 输入要素：依次添加“西双版纳森林覆盖”“西双版纳县界”两个图层。 输出要素类：设置为“西双版纳森林覆盖_Intersect1”。 （3）打开ArcToolbox，在ArcToolbox执行“擦除”命令 输入要素：依次添加“西双版纳森林覆盖_Intersect1”“西双版纳县界”两个图层。

GIS空间分析实验

GIS 空间分析实验 实验内容： 现有村级行政区图 admin.tab 、耕地图Ianduse.tab （Class 表示耕地类型）和河流图river.tab 三个多边形图层。试通过空 间分析求解： 1. 图上各村的耕地面积。 （空间分析中的叠置分析） 2. 在河流两侧各500米范围内的耕地类型及其面积。（空间分析中 的缓冲区分析） 河流两侧各500米范围内有两种耕地类型11和15,其中： 耕地类型11的耕地面积为7755674.717576 m 2 , 耕地类型15的耕地面积为48344.295986 m 实验步骤 一、叠置分析 通过叠置分析计算出各个村的耕地面积 打开属性列表 ? :| L 3 O I HiJR u - 0 k *全专 0-dl f I

调整颜色， d 0 admin_region □ 0 回landuse_region □ B 0 river_regicn □ Admi n添加字段

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打开admin_landuse.shp图层的属性列表，进行土地面积计算 把邹湖村全选出来 + ' ' 'r_l■|VI选择，按照位置选择

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GIS空间分析实验

GIS实验报告 专业：地理信息系统 班级：2011009班 姓名：康金瑞 学号：201100925

实验一、地图显示 1.实验目的 （1）利用ArcMap显示一个地区的DEM； （2）用四色法显示行政区划图 （3）用ArcMap显示航空影像数据 2.实验数据 EMIDALAT 美国某地区，30m resolution DEM, in ESRI grid format prov_lp 黄土高原行政区划图 imgtotal.tif 陕北某地区0.5m 分辨率IKNOS 数据 3.实验步骤 ⑴ ①打开ArcMap，加载数据Chap01\DEMs\emidalat，如图所示： ②编辑显示状况 1）显示连续变化的黑白色（高—低）此图已是用连续变化的黑白色（高—低）显示。双击窗口左栏，打开Select Color Ramp 对话框，如图，选择所需的渐变类型。显示结果如图：

2）显示连续变化的彩色（高—低） 打开Select Color Ramp 对话框，选择，同时选择Invert 选项，如图2-3，最终如图所示： 3）10 个连续变化层次（黑白和彩色，同上）显示 鼠标右键选择要素层，选Properties——Symbology，在右栏Show 内选择Classified，左边Classes 复选栏内选10，应用，再确定，如图所示：

成图： 注：双击Color Ramp 能修改配色方案。 操作步骤：双击Symbol 下的色条，打开选择框，如图2-7，可实现颜色的变化。选择底部More Colors···，打开Color Selector 对话框，记下色条的RGB 值，再修改，使桔红色