ArcGIS：如何进行离散点数据插值分析(IDW)、栅格数据的重分类、栅格计算器的简单使用、缓冲区分析、掩膜？

《地理信息系统原理》实验报告

02 实验目的及要求

1）巩固学生掌握矢量数据插值分析、栅格数据重分类、叠加分

析的基本原理；

2）熟悉 ArcGis 中离散点数据插值分析的基本方法；

3）熟悉 ArcGis 中栅格数据重分类、栅格计算器的基本操作；

4）熟悉 ArcGis 中栅格数据分区统计的基本方法；

5）了解 ArcGis 中缓冲区分析、按掩膜提取的基本方法。

03 实验设备及软件平台

实验设备：笔记本电脑windows11系统

软件平台：ArcGIS

04 实验内容与步骤

4.1 反距离权重插值分析

打开 ArcMap 中，将数据框更名为“任务 1”

 

加入四川省边界图层。（眼里一片海，可惜没有蓝。）

 

加载四川省边界文件之后的结果展示：

 

将 2011 年 02 月 27 日 08 时观测资料.xls、2011 年 02 月 27 日 14 时.xls 通过 Add Xy Data 功能，生成点图层。

 

 

类似的，另一个xls文件亦是如此进行添加，这里直接展示添加之后的结果：

 

将加载的XY数据导出，分别命名为 Obs2708.shp 和 Obs2714.shp

 

 

另一个事件文件亦是如此进行操作，这里直接展示导出之后的结果：

 

对 Obs2708.shp 中的属性“温度”在 四 川 范 围 内 进 行 插 值 分 析 。 可 以 通 过 “Arctoolbox->Spatial Analyst（空间分析）工 具中的 Interpolate to Raster（插值）工具选择。 （本实验采用反距离权重法 IDW），点插值成 栅格表面。

 

IDW插值之后的结果展示：

 

但是上面这种情况似乎不是大家想要的，这里我们是想要四川区域的插值结果（当然你可以在此基础上做一个掩膜之类的）。其实在上面的插值工具的窗口中可以进一步进行参数的设置，步骤如下：

 

 

做了环境变量设置之后的结果展示：

 

4）通过属性中的符号系统，修改显示样式。

 

 

 

 

更改颜色的RGB值

 

 

 

 

对 Obs2714.shp 同上 方 法 进 行 插 值 ， 保 存 为 IDW2714 （ 符 号 系 统 可 从 IDW2708 中导入

 

4.2 多栅格局域运算

启动 ArcMap，添加数据框， 并更名为“任务 2”，将温度栅格数 据 IDW2708、IDW2714 加入

 

加载之后的结果展示：

 

取idw2708和idw2714对应每一个像元的平均值并输出为新的栅格文件

 

    平均值计算的结果展示：

 

4.3 按表格显示分区统计

在 ArcMap 中插入数据帧，并命名为“任务 3”，并把上一个 任务的输出结果 IDW27 和四川省地州界图层添加到任务 3 中

添加操作就不再详细说明（参考前面的操作），这里直接展示添加之后的结果

 

2）从 ArcToolbox 中“Spatial Analyst 工具”的“区域分析”选择 “以表格显示分区统计 Zonal Statistics”。分区区域输入为四川地州界， 区域字段（转栅格属性值）为 Name(四川地州界图层中的属性)，赋 值格栅为 IDW27

 

分区统计的结果展示：

 

4.4 重分类

1. 在 ArcMap 中插入数据帧，并命名为“任务 4”，并把上一个 任务的输出结果 IDW27 添加到任务4

这里直接展示添加之后的结果：

 

1. 从“Spatial Analyst 工具”的“重分类 (Reclassify)”功 能进行重分类，重分类生成的栅格命名为 RecIDW27（重分类规则如下）

 

重分类之后的结果展示：

 

4.5 邻域运算

1. 在 ArcMap 中插入数据帧，并命名为“任务 5”，并把上一个 任务的输出结果 IDW27 添加到任务

直接展示添加的结果：

 

1. 从“Spatial Analyst 工具”选择“邻域分析 Neighborhood analysis” 中的“块统计 Block Statistics”，设置统计值为 Mean(平均值)、邻域 是设置为 5*5 的正方形

 

4.6 矢量数据的裁剪

（将四川省成都市内及成都市内的区县提取出来）

1. 在 ArcMap 中插入数据帧，并命名为“任务 6”，并把中国县界图层和四川地州界图层加入。

 

1. 在四川地州界图层中，选择成都市，并将选择的数据导出，

 

 

 

 

1. 使用 ArcToolbox 中“分析 工具 Analyst Tool”的裁剪功能（或 “分析工具 Analyst Tool”的叠加 分析中的相交功能）将中国县界 中成都市内的县界裁剪出来。（这里用裁剪也是可以的）

 

相交之后的结果展示：

 

4.7 缓冲区分析及栅格数据提取分析

（求 27 日 08 时四川省主要公路 50 公里范围内的最高温度、 最低温度和平均温度。）

1. 在 ArcMap 中插入数据帧，并命名为“任务 7”，并把上一个 任务的输出结果 IDW2708 添加到任务 7，以及四川主要公路也要导入。

添加的文件结果展示：

 

1. 使用 ArcToolbox 中“分析工具 Analysis tools”求出四川省主 要公路 50 公里范围内的缓冲区
2. 

05 思考及讨论

这次的实验总体而言不是很难，除了分区统计和插值分析前面没有接触，其它的操作在之前的实验中或多或少都有操作过，所以感觉难度可以接受。分区统计这个我觉得挺有意思，之前我做一个东西时一直想要获取某一个区域的最大最小值，而我往往都是在属性窗口看的，而且信息量很少，而这个分区统计则很好的解决了这个问题。

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如果有问题，欢迎一起探讨.

<p>炒茄子</p>