ArcGIS 為 GIS 分析提供了很多工具和模塊,常用的地理分析功能都能實現。 比如查詢功能可以進行基于空間關系的查詢,編輯工具條和 buffer 工具可以進 行緩沖區分析,Analysis Tools 工具箱可以進行疊加分析,網絡分析擴展模塊可 以進行網絡分析,空間統計工具箱提供了空間統計分析的工具。
分析案例
在本章中,以一個選址分析作為例子,來介紹 ArcGIS 中的地理分析過程。 案例背景:在某地區計劃興建新的公路,但公路會影響某種受保護鳥類的棲息環境,因此在公路規劃中必須考慮此問題。本案例的目的在于從該地區找出適 應此種鳥類棲息的地方,以供公路規劃部門參考,建設公路時可以避開這些生態保護區。
分析要求
根據專家研究,適應此種鳥類生活的地方應符合以下要求:
植被類型是此種鳥喜愛的食物;
坡度小于 40 度;
與公路有一定距離;
面積不能太小,要大于 1089000 平方英尺; 根據以上條件,就可以找出最適合鳥兒生活的地方。
案例數據
- 該地區的公路數據。包括每條公路的位置和公路的影響距離;
- 植被類型數據;
- 坡度數據;
1.打開文件
雙擊打開…\DATA\Analysis\生態區選擇.mxd 地圖文檔,查看幾個圖層的 數據。文檔中共有 3 個圖層,其中“主要道路”是該地區的的主要道路圖,“植被類型”是植被類型分布圖,“坡度小于 40”是該地區坡度小于 40 度的區域。
2.找出植被類型符號鳥類食物的區域
首先找出植被類型符號鳥類食物的區域。在植被類型圖層的屬性表中,共 有兩個字段 HABITAT 和 VEG_TYPE;VEG_TYPE 是表示植被類型, HABITAT 是說明該植被是否適宜當鳥類的食物,1 為適宜,0 為不適宜。 因此這一步就是要選擇 HABITAT=1 的區域。
點擊菜單欄上的 Selection 菜單,選擇 Select By Attributes。打開基于屬 性選擇的對話框。
按照下圖設置 Select By Attributes 對話框,選擇目標圖層為“植被類型”,選擇表達式為 HABITAT=1。設置好后點擊“OK”,便可看到部分多邊形被選中。
在保持部分多邊形要素選中的狀態下,在內容列表中右鍵單擊“植被類型” 圖層, 在彈出菜單中選擇 Selection —> Create Layers From Selected Features,用選中的要素創建一個新圖層。
生成的圖層名為“植被類型 selection”。不顯示“植被類型”圖層。在右邊的顯示區域可以明顯看到符號植被類型條件的區域僅僅是一小部分。
3.篩選坡度小于 40 度的區域
第 3 步是要在第 2 步的結果中選擇那些坡度小于 40 度的區域。這里我們 使用 Editor 工具條中的 Clip 工具來完成。此工具可以使用一個多邊形要 素去切割其他要素,切割時可以選擇保留或丟棄相交部分,因為我們的目的是找到兩個圖層里的要素的公共部分,因此選擇保留相交部分。
首先點擊工具欄上的調出 Editor 工具條,并選擇 Editor 工具條上的 Editor 下拉菜單中的 Start editing 開始編輯會話。
在內容列表右鍵單擊“坡度小于 40”圖層,彈出菜單中選擇 Open Attribute Table 打開屬性表。在屬性表中可看到,此圖層中有 7 個多邊形要素。由于 Clip 工具只能用一個多邊形要素去切割其它要素,因此先把這些要素合并成一個。
點擊屬性表中的 Options 按鈕,在彈出菜單中選擇 Select all,選中全部 7 個要素。然后點擊 Editor 工具條上 Editor 下拉菜單的 Merge,在彈出對話框中 選擇第一個要素,這時 7 個要素就合并成了一個。
顯示“植被類型 selection”和“坡度小于 40”圖層,其他圖層關閉顯示。 用 Editor 工具條上的 Edit Tool 選中“坡度小于 40”圖層的唯一的要素, 點擊 Editor 工具條上的 Editor 下拉菜單中的 Clip,在彈出對話框中選擇 “Preserve the area that intersect(保留相交部分)”,就得到了植被類型和坡 度條件都符合要求的區域,單擊 OK。此時,“植被類型 selection”就是結果圖層。
4.排除距離道路過近的地方
第 4 步是在第 3 步的結果中排除距離道路過近的地方,下面是具體步驟。
右鍵點擊內容列表中的“主要道路”圖層,在彈出菜單中選擇 Open Attribute Table 打開屬性表。在屬性表中看到,有個 CLASS 字段表示路的等級, Distance 字段表示路的影響距離(即保護區應該遠離道路的距離)。觀察發現, 不同等級的道路,影響距離不同。其中 CLASS=1 的道路影響距離和其它 3 個等 級不同。因此,在下面的操作中,我們分別對 CLASS=1 的道路和 CLASS=2、 3、4 的道路進行。下面以第一級為例給出對每級道路的操作步驟。
首先選擇所要操作的等級,打開屬性選擇對話框,設置如下。
這樣就選中了所有 CLASS 等于 1 的道路,然后對這些道路做一個緩沖區操作。就是在保持 CLASS=1 的道路選中的狀態下,單擊 Editor 工具條上的 Editor 下拉菜單中的 Buffer。在彈出的對話框中填入 1312(注意,這個距離是根據屬 性表中 Distance 字段的值得來,每個 CLASS 的距離值不一樣),同時還需要修 改要素模板(改為面要素)點擊 OK。
此時顯示區域就在 CLASS=1 的道路周圍出現了條帶狀的多邊形。這些就是 創建得到的緩沖區,表示道路的影響范圍。
現在,就顯示“vegtype selection“和“坡度小于 40”這兩個圖層。點擊 Editor 工具條上的 Editor 下拉菜單中的 Clip,在彈出對話框中選擇 Discard the area that intersects(丟棄相交部分),點擊 OK,就把道路影響區域從滿足植被類型和坡度的區域(即第 3 步的結果)中去掉了。
以上是 CLASS=1 的道路的操作步驟,完成后,對于 CLASS=2、3、4 的道 路重復此過程。步驟和上面步驟一樣,不過在選擇道路的時候,選擇表達式應該 為“CLASS”=‘2’OR “CLASS”=‘3’OR“CLASS”=‘4’。另外緩沖區距離為 820。
完成以上步驟后,關閉所有圖層,就可以看到滿足前 3 個條件的區域。點擊 Editor 工具條上 Editor 下拉菜單中的 Save Edits 保存編輯,并點擊 Stop Editing 結束編輯狀態。
5.找出面積大于 1089000 平方英尺區域
在第 4 步的基礎上,要其中找出面積大于 1089000 平方英尺區域。這可 以通過基于屬性的選擇得到。 點擊菜單 Selection —> Select By Attributes。在打開的對話框中設置如下:
點擊 OK,就選中了符合面積條件的區域。
6.導出要素類
到第 5 步為止,已經得到了滿足 4 個條件的區域,最后可以將這部分區 域導出到一個新的要素類中去,這個要素類就是最終滿足條件的結果。
在保持第 5 步結果(即符合面積條件的區域被選中)的狀態下右鍵點擊“植 被類型 selection”圖層,在彈出菜單中點擊 Data —> Export Data。
在彈出的對話框中, 設置新生成的要素類放置的路徑(可以選擇生成Shapefile 或者 Geodatabase 要素類),點擊 OK 后就生成了最終結果。
結果如下圖: