空間分析方法與建模實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、空間分析方法與建模實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書奚硯濤 編中國礦業(yè)大學(xué)資源學(xué)院2007年3月實(shí)驗(yàn)一 拓?fù)潢P(guān)系建立（2學(xué)時(shí)）1 背景：拓?fù)潢P(guān)系對(duì)于數(shù)據(jù)處理和空間分析具有重要意義，拓?fù)浣?jīng)常應(yīng)用于地塊查詢、土地利用類型更新等。 2 目的：通過本例，讓讀者掌握創(chuàng)建一個(gè)要素?cái)?shù)據(jù)集的拓?fù)潢P(guān)系的整個(gè)流程，并對(duì)創(chuàng)建拓?fù)浜蟮囊恍┕ぷ?，如拓?fù)溴e(cuò)誤檢測、拓?fù)溴e(cuò)誤修改、拓?fù)渚庉嫷然静僮饔幸粋€(gè)較全面的了解。 3 要求：在Topology數(shù)據(jù)集中導(dǎo)入上述兩個(gè)Shapefile，建立該要素?cái)?shù)據(jù)集的拓?fù)潢P(guān)系，使拓?fù)渖Ш髾z測拓?fù)溴e(cuò)誤，修改拓?fù)溴e(cuò)誤，最后進(jìn)行拓?fù)渚庉嫛?4 數(shù)據(jù)：Blocks.shp、Parcels.shp，結(jié)果數(shù)據(jù)存放于/Ex

2、1/Result中。 5 操作步驟： （1） 創(chuàng)建地理數(shù)據(jù)庫 （2） 向數(shù)據(jù)集中導(dǎo)入數(shù)據(jù)（注意目錄不能是中文，否則導(dǎo)入失?。?） 在要素中建立子類型（4） 創(chuàng)建拓?fù)洌?） 查找拓?fù)溴e(cuò)誤 （6） 修改拓?fù)溴e(cuò)誤（7） 拓?fù)渚庉? 成果要求:（1） 撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告（2） 提交處理結(jié)果參考資料：實(shí)驗(yàn)一、三參考資料.pdf實(shí)驗(yàn)二 空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理 （2學(xué)時(shí)）1. 背景：由于空間數(shù)據(jù)（包括地形圖與DEM）都是分幅存儲(chǔ)的，造成某一特定研究區(qū)域跨越了不同的圖幅。而當(dāng)我們要獲取有特定邊界的研究區(qū)域時(shí)，就要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行裁切、拼接、提取等操作，有時(shí)還要進(jìn)行相應(yīng)的投影變換。 2. 目的：獲取具有投影坐標(biāo)系統(tǒng)的特定邊

3、界的DEM數(shù)據(jù)。 3. 要求：通過兩幅給定的DEM數(shù)據(jù)，提取出白水縣縣界范圍內(nèi)的DEM數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高斯克呂格投影系統(tǒng)。通過練習(xí)，掌握數(shù)據(jù)提取、裁切、拼接及投影變換的方法。4. 數(shù)據(jù)：1幅1：25萬矢量數(shù)據(jù)，為地理坐標(biāo)系統(tǒng)，其中大地基準(zhǔn)是D_North_American_1927,參考橢球體是Clarke 1866，這是Arcgis為Shapefile類型的數(shù)據(jù)假設(shè)的地理坐標(biāo)系統(tǒng)（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在Chapter4/Exercise1中）。2幅1：25萬DEM數(shù)據(jù)，為地理坐標(biāo)系統(tǒng)，大地基準(zhǔn)是D_Krasovsky_1940,參考橢球體是Krasovsky_1940。 5. 操作步驟： （1） 白

4、水縣的行政范圍的提取 （2） DEM數(shù)據(jù)的拼接 （3） 白水縣DEM的裁切 （4） 白水縣DEM的投影變換 6. 成果要求:（1） 撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告（2） 提交處理結(jié)果參考資料：實(shí)驗(yàn)二參考資料.pdf 空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理.Pdf實(shí)驗(yàn)三 幾何網(wǎng)絡(luò)的建立（2學(xué)時(shí)）1 背景：現(xiàn)實(shí)世界中，人員的流動(dòng)、貨物的流通、信息的傳遞、能量的傳輸?shù)榷际峭ㄟ^可確定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來進(jìn)行的。如何構(gòu)建幾何網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的最基礎(chǔ)的問題，也是最核心的問題。 2 目的：通過本練習(xí)，使讀者掌握根據(jù)已有要素來建立幾何網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)過程，進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建有更全面的認(rèn)識(shí)。 3 要求：在City要素?cái)?shù)據(jù)集中導(dǎo)入上述三個(gè)Shapefile，建立該

5、數(shù)據(jù)集的幾何網(wǎng)絡(luò)，為網(wǎng)絡(luò)分析做好準(zhǔn)備。 4 數(shù)據(jù)：某城市交通網(wǎng)絡(luò)（net.shp）、商業(yè)中心（center.shp）、旅游景點(diǎn)（famousplace.shp），存放于Ex2中，結(jié)果數(shù)據(jù)存放于Ex2/Result中。5 操作步驟： （1） 基本數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備（2） 建立幾何網(wǎng)絡(luò)（3） 添加新的幾何網(wǎng)絡(luò)要素類1) 建立一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)邊要素類2) 建立一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)連接要素類（4） 定義網(wǎng)絡(luò)規(guī)則1) 建立Edge-Edge規(guī)則2) 建立Edge-Junction規(guī)則6 成果要求:（3） 撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告（4） 提交處理結(jié)果參考資料：實(shí)驗(yàn)一、三參考資料.pdf實(shí)驗(yàn)四 克里格插值（2學(xué)時(shí)）1. 背景：現(xiàn)有某地區(qū)一

6、系列高程采樣點(diǎn)，需要通過內(nèi)插生成該地區(qū)的高程層面，為后續(xù)研究提供合理的數(shù)據(jù)層面信息。 2. 目的：地統(tǒng)計(jì)模塊中提供了六種克里格插值方法，每種方法的原理及適用范圍不盡相同。通過練習(xí)熟練掌握并理解每種克里格方法的原理及實(shí)現(xiàn)過程，體會(huì)他們在具體應(yīng)用中的適應(yīng)性。 3. 要求：根據(jù)數(shù)據(jù)特征，至少選用一種克里格方法內(nèi)插生成高程表面，并分析對(duì)于此例，該方法的的適用性。有能力的同學(xué)可選用多種克里格方法進(jìn)行插值，并比較對(duì)于此例不同方法的優(yōu)劣。 4. 數(shù)據(jù)：某地區(qū)的高程采樣點(diǎn)（jyg.shp）；數(shù)據(jù)存放于ex4，結(jié)果數(shù)據(jù)存放于Ex4Result中。 5. 操作步驟： 地理統(tǒng)計(jì)模塊Geostatistical An

7、alyst，具體步驟參考參考文獻(xiàn)6. 成果要求:1) 撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告2) 提交處理結(jié)果參考資料：實(shí)驗(yàn)四參考資料.pdf 地統(tǒng)計(jì)分析.pdf實(shí)驗(yàn)五 3D可視分析（4學(xué)時(shí)）1. 背景：3D建模和可視分析是地理信息系統(tǒng)的熱門研究領(lǐng)域，在規(guī)劃等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。2. 目的：掌握ArcScene對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行透視觀察、三維瀏覽及制作飛行動(dòng)畫的方法。3. 要求：根據(jù)提供的數(shù)據(jù)特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)地理數(shù)據(jù)的透視觀察和飛行動(dòng)畫。4. 數(shù)據(jù)：某地區(qū)的Roads , bldg, ortho.lan, dtm_tim；數(shù)據(jù)存放于ex5，結(jié)果數(shù)據(jù)存放于Ex5Result中。 5. 操作步驟：使用ArcScene具體步驟參

8、考參考文獻(xiàn)6. 成果要求:3) 撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告4) 提交處理結(jié)果參考資料：3D可視分析.pdf附加練習(xí)：利用水文分析方法提取山脊、山谷線參考資料：數(shù)據(jù)：Ex5fjlx，實(shí)驗(yàn)五附加練習(xí)參考資料.pdf實(shí)驗(yàn)六 地理建模（4學(xué)時(shí)）1 背景：模型生成器 (ModelBuilder) 為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)空間處理模型提供了一個(gè)圖形化的建模環(huán)境。模型是以流程圖的形式表示，它通過工具將數(shù)據(jù)串起來以創(chuàng)建高級(jí)的功能和流程。模型生成器 (ModelBuilder) 為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)空間處理模型提供了一個(gè)圖形化的建模環(huán)境。模型是以流程圖的形式表示，它通過工具將數(shù)據(jù)串起來以創(chuàng)建高級(jí)的功能和流程。2 目的：掌握如何在ModelBuilder環(huán)境下通過繪制數(shù)據(jù)處理流程圖的方式實(shí)現(xiàn)空間分析過程的自動(dòng)化，加深對(duì)地理建模過程的認(rèn)識(shí)，對(duì)各種GIS分析工具的用途有深入的理解。3 要求：根據(jù)提供的數(shù)據(jù)，創(chuàng)建、編輯模型，解決土壤侵蝕危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。4 數(shù)據(jù)：研究區(qū)界線(Study Area)、植被(Vegetation)，柵格數(shù)據(jù)：土壤類型柵格(Soilsgrid)；數(shù)據(jù)存放于ex6，結(jié)果數(shù)據(jù)存放于Ex