ArcGIS空间叠加分析与缓冲区分析

第一篇：ArcGIS空间叠加分析与缓冲区分析

一、实验目的：

理解缓冲区分析和叠置分析的基本原理，学习利用arcgis进行缓冲区分析、叠加分析的操作，掌握如何合理利用空间分析中的缓冲区分析和叠置分析解决实际问题。

二、实验准备

1、实验背景： A．市区择房

随着商品房的发展，由于房屋的可选择余地越来越大，而且综合考虑小孩成长的缘故，所以越来越多的购房者对房屋的地段、环境，上学是否便捷，是否靠近名校等方面都提出了要求，所以综合考虑上述的因素，购房者就需要从总体上对商品房的信息进行研究分析，从而选择最适宜的购房地段。要求：所寻求的市区是噪声要小，距离商业中心要近，要和各大名牌高中离的近以便小孩容易上学，离名胜古迹较近环境优雅。综合上述条件，给定一个定量的限定如下：

离主要市区交通要道200米之外，交通要道的车流量大，噪音产生主要源于此；（ST为道路类型中的主要市区交通要道）

距大型商业中心的影响，以商业中心的大小来确定影响区域，具体是以其属性字段YUZHI；

距名牌高中在750米之内，以便小孩上学便捷；

距名胜古迹500米之内。

最后分别将满足上述条件的其中一个条件的取值为1，不满足的取值为0，即如果满足距主要市区交通要道200米之内，取值为1，反之为0；其他亦是如此，最后将其累加得到分级。即满足三个条件的累加得到3，满足2个条件的得到2，最后将全部分成4级。B．学校选址

学校的选址问题需要考虑地理位置、学生娱乐场所配套、与现有学校的距离间隔等因素，从总体上把握这些因素能够确定出适宜性比较好的学校选址区。综合上述条件，给定新学校选址要求：  新学校应位于地势较平坦处；

 新学校的建立应结合现有土地利用类型综合考虑，选择成本不高的区域；  新学校应该与现有娱乐设施相配套，学校距离这些设施愈近愈好；  新学校应避开现有学校，合理分布。

各数据层权重比为：距离娱乐设施占0.5，距离学校占0.25，土地利用类型和地势位置因素各占0.125。最后必须给出适合新建学校的适宜地区图，并对其简要进行分析。

2、实验材料：

软件：ArcGIS Desktop 9.x，实验数据：文件夹ex5中

（1）市区择房数据：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”、这些文件综合在一起是“city.mxd”

（2）学校选址数据：土地利用图Landuse、地面高程图dem、娱乐场所分布图rec_sites、现有学校分布图school

三、实验内容及步骤 A、市区择房

启动ArcMap，打开ex51city.mxd文件，将所有数据加进来； 第1步：主干道噪音缓冲区的建立

第2步 商业中心影响范围建立

第3步 名牌高中的影响范围建立

第4步 名胜古迹的影响范围建立

第5步 进行叠置分析将满足上述四个要求的区域求出

第6步 分级

为了便于购房者的选择有更大的余地，更直观地，综合上述四个因子，对整个地区进行分等定级，分级标准是：满足其中四个条件为第一等级；满足其中三个条件为第二等级；满足其中两个条件为第三等级满足其中一个条件为第四等级；完全不满足条件的为第五等级。

B、学校选址

ArcGIS中实现学校选址分析，首先利用现有学校数据集、现有娱乐场所数据集和高程数据派生出坡度数据以及到现有学校、娱乐场所距离数据集。然后重分类数据集到相同的等级范围，再按照上述数据集在学校选址中的影响率赋权重值，最后合并这些数据即可创建显示新学校适宜位置分布的地图。

重分类数据集

a.重分类坡度数据：采用等间距分级分为10级，得到坡度适宜性数据“reclassslope”，在平坦的地方适宜性好，赋以较大值，陡峭的地区赋比较小的值。

四、心得体会

第二篇：ArcGIS空间分析和最短路径分析实习报告

考察报告

实验

一、矢量数据的空间分析

练习1：市区择房分析

操作步骤：

首先打开ArcMap，打开E:Chp7Ex1city.mxd文件将文件加入到窗口中来，这时就将五个文件全部加入其中来了，如下图所示；

（1）主干道噪音缓冲区的建立

1）选择交通网络图层（network.shp），打开图层的属性表，在右下角的打开option选项中，在菜单中选择select by attributes，考察报告

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在select by attributes对话框中，左边选择“TYPE” 双击将其添加到对话框下面SQL算式表中，点中间“=”，再单击Get unique values将TYPE的全部属性值加入上面的列表框中，然后选择“ST”属性值，双击添加到SQL算式表中，单击APPLY按钮，就将市区的主要道路选择出来了

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2）点击缓冲区按钮对选择的主干道进行缓冲区的建立，首先在缓冲区对象图层选择交通网络图层（network），然后将下面的Use Only the Selected Feature（仅对选择的要素进行分析）选中，单击next；

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3）确定尺寸单位，选择第一种缓冲区建立方法（At a specified distance），指定缓冲区半径为200米，单击next；

4）由于不是分别考虑一个图层的各个不同的要素的目的，所以我们在这里选择的是第一种边界设定类型（Dissolve barriers between），然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后，单击OK，完成主干道噪音污染缓冲区的建立。

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（2）商业中心影响范围建立

1）建立大型商业中心的影响范围。首先点击缓冲区按钮，在缓冲区对象图层选择商业中心分布图层（network），单击next；

2）确定尺寸单位，选择第一种缓冲区建立方法，以其属性字段YUZHI为缓冲区半径，单击next；

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3）选择的是第一种边界设定类型，然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后，单击OK，完成商业中心影响范围缓冲区的建立。

（3）名牌高中的影响范围建立

1）点击缓冲区按钮，在缓冲区对象图层选择名牌高中分布图层（school），单击next；

2）确定尺寸单位米，选择第一种缓冲区建立方法，指定750米作为半径，设置好后，单击next；

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3）选择的是第一种边界设定类型，然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后，单机OK，完成名牌高中的覆盖范围缓冲区的建立。

（4）．名胜古迹的影响范围建立

1）点击缓冲区按钮，在缓冲区对象图层选择名胜古迹分布图层。

2）单击next，确定尺寸单位，选择第一种缓冲区建立方法，指定500米作为缓冲区半径，设置好后，单击next；

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3）选择的是第一种边界设定类型，然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后，单击，OK，完成名胜古迹的覆盖范围缓冲区的建立。

（5）．进行叠置分析将满足上述四个要求的区域求出

1）将商业中心影响范围、名牌高中的影响范围和名胜古迹的影响范围进行叠置分析的交集操作，可以将同时满足三个条件的区域计算出。打开ArcToolBox，在analyst tools下选择overlay下的Intersect操作，打开交集操作对话框，将商业中心的缓冲区、名牌高中的缓冲区和名胜古迹的缓冲区分别添加进来，设定输出文件名并选择全部字段，输出类型和输入类型一样，单击OK，从而获得同时满足三个条件的交集区域。

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2）利用主干道噪音缓冲区对获得的三个区域的交集进行图层擦除操作，从而获得，同时满足四个条件的区域的获得，打开ArcToolBox，在analyst tools下选择overlay下的Erase操作，打开图层擦除操作对话框，在input features选择三个区域的交集，在erase features选择主干道噪音缓冲区，同时设定输出图层的地址和文件名，单击OK，从而获得同时满足四个条件的交集区域的获得，即购房者的最佳选择区域。考察报告

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（6）．为了便于购房者的选择有更大的余地，更直观地，综合上述四个因子，对整个市区进行分等定级，分级标准是：

满足其中四个条件为第一等级；

满足其中三个条件为第二等级；

满足其中两个条件为第三等级；

满足其中一个条件为第四等级；

完全不满足条件的为第五等级。

1）分别打开商业中心，名牌高中和名胜古迹影响范围的缓冲区图层的属性列表，添加一个market，school和famous字段，并全部赋值为1。将主干道噪音缓冲区图层的属性列表中添加voice字段，全部赋值为-1，这里取-1的原因是所取的噪音缓冲区之外的才是所要获得的区域。考察报告

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2）打开ArcToolBox，在analyst tools 下选择 overlay 下的 Union 操作，打开图层合并操作对话框，在四个缓冲区逐个添加进去，同时设定输出图层的地址和文件名Union，将全部字段连接，单击OK，得到四个区域的叠加合并图。

3）打开生成的Union文件图层属性列表，添加一个短整型字段class，然后保留 FID，Shape*，class，market，voice，school和famous字段，然后在Editor工具栏下来菜单中选择start editing，然后在属性列表中的class字段上单击右键，选考察报告

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择Calculate values，单击之后，打开Field Calculator对话框，使得class=market+voice+school+famous，即将其进行分等定级。（图10）就将四个因子进行了一个简单的综合，同时也可以根据最后的区域的class的属性值将全部的研究的区域进行了等级的划分：

第一等级：数值为3；

第二等级：数值为2；

第三等级：数值为1；

第四等级：数值为0；

第五等级：数值为-1。

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练习2：最短路径问题分析与应用

操作步骤：

首先打开ArcMap选择E:Chp7Ex2city.mdb再双击后选择将整个要素数据集 city 加载进来。然后将place点状要素以 HOME 字段属性值进行符号化，1 值是家，0 值是超市，(1）无权重最佳路径的选择

1）在设施网络分析工具条上，点选旗标和障碍工具板下拉箭头，将旗标放在家和想要去的超市点上。

2）确认在Analysis下拉菜单中的Options按钮打开的Analysis Options对话框中weight和weight filter 标签项全部是 none，这样使得进行的最短路径分析是完全按照这个网络自身的长短来确定的

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3）点选追踪工作（Track task）下拉菜单选择寻找路径（find path）。单击solve键，则最短路径将显示出来，这条路径的总成本将显示在状态列。

（2）加权最佳路径选择

1）在设施网络分析工具条上，点选旗标和障碍工具板下拉箭头，将旗标放在家和想去的某个超市点上。

2）选择Analysis下拉菜单，选择Option按钮，打开Analysis Option对话框，选择Weight标签页，在边的权重(edge weight)上，全部选择长度（length）权重属性。

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3）点选追踪工作（Track task）下拉菜单选择寻找路径（find path）。单击solve键，则以长度为比重为基础的最短路径将显示出来，这条路径的总成本将显示在状态列。

4）上述是通过距离的远近选择而得到的最佳路径，而不同类型的道路由于道路车流量的问题，有时候要选择时间较短的路径，同样可以利用网络分析进行获得最佳路径。

这里的时间属性是在建网之前，通过各个道路的类型（主干道，次要道等）来给定速度属性，然后通过距离和速度的商值确定的，并将其作为属性设定于每个道路上，这里没有考虑红灯问题以及其他因素，而是一种理想情况，不过可以将其他的要素可以逐渐加入来完善。

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（3）按要求和顺序逐个对目的点的路径的实现

1）在设施网络分析工具条上，点选旗标和障碍工具板下拉箭头，将旗标按照车辆访问的顺序逐个放在点上。

2）选择Analysis下拉菜单，选择Option按钮，打开Analysis Option对话框，选择Weight标签页，在边的权重(edge weight)上，全部选择长度（length）权重属性。

3）点选追踪工作（Track task）下拉菜单选择寻找路径（find path）。单击solve键，则从起点按顺序逐一经过超市然后最后回到家的最短有效路径将显示出来，这条路径的总成本将显示在状态列。

4）同样是经过这11个地点，换成权重是时间的，由于道路车流量的不同，如在市中心车流量特别大，车速慢，故而为节约时间，所以使得路经发生很大的改变，而从外围的道路行驶了。

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（4）阻强问题

这里的阻强是指网络中的点状要素或线状要素因为实际中遇到的例如修路，或那个时段车辆饱和，十字路口发生事故等一些缘故而使得要素不可运行，这时原来获得的最短路径就需要进行修正，具体操作如下：

修路的情形出现，即某个路段不可运行，这在网络中的表现是设置阻强，方法有两种，一种是永久性的，直接将网络边要素的属性修改成不可运行。操作是选择要进行设置的边要素，将其属性中的Enabled字段改成False即可；另一种是暂时性的，设置边要素障碍。即利用边要素障碍添加工具将边设置。取同上述距离加权相同的超市为地点，假设其中一条路段正在修路，则产生的新的最佳路径

（图中标注“╳”即为阻强设置边）。可以看出路段的维修状况使得最佳路径产生了改变，同时最近距离也随之发生改变。

2）十字路口发生问题，即网络中的结点不可运行，这时在网络中的表现也是设置阻强，方法和线状要素的一样，改变结点属性或利用点要素阻强添加工具将点设置，取同上述距离加权相同的超市为地点，假设其中某个路口出现阻塞，利用该方法产生的最佳路径。

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以上这个例子——从家到超市的最佳路径选择这个方面简单说明了网络分析中的最短路径问题对于实际之中有什么主要的用途，以及随着实际情况的改变，而对网络中要素的变化对最佳路径的产生什么样的影响，相信随着要素的健全，实际因素的添加等因子的辅助一定会使得网络分析在指导现实生活发挥着越来越大的作用。

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第三篇：基于ArcGIS空间分析技术的基本农田划定方法研究专题

基于ArcGIS空间分析技术的基本农田划定方法研究

摘 要：学者们在基本农田划定方法创新、农用地分等成果运用等方面做了积极的探索。但是目前基本农田的划定仍然存在为凑足指标而重数量不重质量、空间布局零散等问题，没有达到基本农田优化布局、集中连片的要求。该研究以南宁市某县为例，结合该县农用地分等定级成果资料，引入“耕地连片性”、交通可达性和居民点辐射度等概念，运用ArcGIS的空间分析功能，对优化该县基本农田的空间格局进行了积极的探讨。

关键词：基本农田 划定 ArcGIS 空间分析

中图分类号：F321 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）01（c）-0036-03

基本农田是指“根据一定时期人口和社会经济发展对农产品的需求以及对建设用地预测，依据土地利用总体规划确定的不得占用的和基本农田保护区规划期内不得占用的耕地”。前人着眼于耕地的质量状况、区位条件、生态适宜度、环境影响等，对基本农田的研究形成了一套相对完善的指标体系。新一轮的土地利用总体规划首次要求将农用地分等定级的成果运用到基本农田的空间布局中去，并要求调整后的基本农田空间布局在质量上不低于调整前的水平。基本农田规划应将优质高产、集中连片、区位交通便利的耕地优先划入基本农田保护区，这对基本农田划定提出了更高的质量要求，为优化基本农田的空间布局提供了新的路径。本研究以南宁市某县为例，结合该县农用地分等定级成果资料，引入“耕地连片性”、交通可达性和居民点辐射度等概念，运用ArcGIS的空间分析功能，对优化该县基本农田的空间格局进行了积极的探讨。研究方法

多因素加权法：将参与耕地质量评价的因素赋予不同的权重和分值，通过多因素加权法得到耕地的等级，高等级耕地优先划入基本农田。基于ArcGIS的空间分析法：利用ArcGIS强大的空间分析功能，使用邻近分析、距离分析、缓冲区分析和栅格统计分析等方法得到基本农田的最优布局。特尔菲法：充分征求相关专家的意见，判断各因素的重要程度，得到各指标的权重。技术路线

2.1 耕地初始等级划定

基本农田规划首先要考虑将质量好、连片性高的耕地优先划入保护区，满足其“优质高产、集中连片”的要求；另一方面也要兼顾耕地距离居民点和交通干线的远近，便于耕作。

2.1.1 耕地质量评价

（1）农用地分等定级。

农用地分等采用因素分等法，以光温生产潜力和气候生产潜力为基础，采用模块化的体系结构，具体分解为农用地自然质量系数、土地利用系数、土地经济系数3个模块。应用该体系进行农用地分等，可以得到3个分等指数：农用地自然质量等、农用地利用等、农用地经济等。

（2）评价指标的选取和权重确定。

该研究选取8个指标评价耕地的质量，指标的分值和权重参照《农用地分等规程》（TD/T 1004-2003）和研究区域所在的指标区综合确定。该县地处《农用地分等规程》一级区，二级区属于低中山区，因此该研究参照低中山区确定该县各指标的权重。

采用加权求和的方法，计算各分等单元的定级指数，表达式为：

式中：为分等单元指定作物的农用地自然质量分；i为分等单元编号；j为指定作物编号；k为分等因素编号；m为分等因素的数目；为分等因素的权重；为第i个分等单元内第j种指定作物第k个分等因素的分值。经统计，该县农用地分等单元的定级指数介于52.24～90.09之间。

（3）耕地质量状况分级。

根据耕地的定级指数做频率分析，选择频率突变值作为耕地质量状况分级的界线，将耕地质量划分为4个级别，即。

2.1.2 耕地连片性及分析方法

基本农田规划不能片面追求耕地的数量、质量要求，只做到“保优不保劣，保近不保远”，忽略“优质集中”的要求，使基本农田保护区中的耕地地块分布零散，不便于规模作业。为实现基本农田的集中管理和规模化作业，该研究将耕地连片性概念引入基本农田规划。

（1）耕地连片性的判断。

耕地连片性是指一定质量或等级范围内地块的相连程度，两地块空间距离越小，其连片性越高，当两地块的距离小于一定阈值的时候即可被认为是连片的，阈值可以根据实际情况来定。耕地连片性可细分为绝对相连和相对相连。一个地块与其他地块有一条以上共同边界或有一个以上公共点时，称为绝对相连；而一个地块与另一地块不是绝对相连，但是距离小于某一阈值时称为相对相连。该研究利用ArcGIS的缓冲区分析（Buffer）和叠置分析（Spatial Join）功能，设定一定的缓冲距离D，如果地块缓冲D/2距离之后空间上是绝对相连的，则认定它们是连片的。GIS空间叠置分析法是将有关主题图层组成的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面，其结果综合了原来两个或多个层面要素所有的属性。

（2）耕地连片性分析在ArcGIS中的实现。

①基本参数设定。分析中涉及两个基本参数，即基本农田保护目标和地块缓冲阈值D。基本农田保护目标的确定有利于在总量的控制下对全县耕地展开空间分析，实现入选耕地质量最优、空间布局最合理。缓冲阈值则为判断地块的连片性提供依据。基本农田保护目标的确定以上级下达的指标为依据。以该县为例，重庆市国土房管局下达的指标为46 500 hm2，因此该研究确定基本农田保护面积不少于46 500 hm2，即该县基本农田保护率在85.69%以上。缓冲阈值的确定与研究区域地形地貌、路网疏密、地块破碎度以及基本农田保护目标等因素息息相关，需根据研究区的实际情况决定。该研究根据该县实际情况需要，在平坝区、中山区和低山区各选取两处典型基本农田保护区，测定地块之间的距离，选定连片地块中距离最大的值为缓冲距离，最终确定该县耕地连片性测度的距离为20 m，即D/2=20m。

②耕地连片性的计算耕地连片性计算方法很多，该研究采用面积大小作为衡量耕地连片性的主要指标，认为定级单元在集中连片地块中的面积比重越大，其连片性越好，表达方法如下：

式中：为定级单元i的连片性得分；为定级单元i的面积；为集中连片地块的面积。

2.1.3 耕地初始等级

耕地初始等级是耕地自然质量和连片性的综合反映。该研究采用以下方法来表达：

式中：为第j个集中连片地块的初始等级；为集中连片地块中第i个定级单元的质量等级；为集中连片地块中第i个定级单元的连片性得分；n为集中连片地块中定级单元个数。在ArcGIS中确定耕地地块的初始等级，首先需要按照上文确定的阈值对地块进行缓冲区分析；其次应该对缓冲后的地块进行图斑融合，生成集中连片地块并标记具有唯一性的标识码；最后使用ArcGIS的空间链接功能和不同图层地块之间的逻辑关系，实现图层间属性的传递。

2.2 耕地的交通可达性和居民点辐射度分析

耕地入选基本农田不仅要考虑其质量和集中连片状况，还要分析耕地的区位条件。不同的区位条件，意味着耕地投入成本和耕作便利程度的差异，在其它条件相同的情况下，距离交通干线和居民点较近的耕地所需投入的劳动和时间成本也较小。《基本农田保护条例》中明确规定，铁路、公路等交通干线附近，居民点周边的耕地应优先划入基本农田保护区。因此，耕地图斑与交通干线和居民点的距离是耕地是否适宜划为基本农田的衡量因素。相关调查表明，当耕地距离交通干线在1 km以下，被认为非常适合划入基本农田；而距离大于5 km则很不适合划入基本农田。

因此，耕地交通可达性可以按以下公式计算：

式中：为地块交通可达性指标分值；X为地块与主干线的距离。与居民点距离小于0.5 km的耕地，很适合划入基本农田；距离大于1 km则不适宜划入基本农田。因此，耕地的居民点辐射度分值可以按以下公式计算：

式中：为耕地的居民点辐射度指标分值；X为地块与居民点的距离。

2.3 基本农田空间格局划定

基本农田空间布局的好坏直接关系到其耕作效益的高低，因此要以“优质集中，方便耕作”为划定基本农田的基本要求。耕地的初始等级是耕地自然质量和连片程度的综合反映，而耕地的交通可达性和居民点的辐射程度很好地反应了耕地入选基本农田的区位条件。因此，该研究结合上文得出的耕地初始等级、交通可达性、居民点辐射度，综合确定基本农田的空间格局，使用Spatial Analysist Tools下的Weighted Overlay和Weighted Sum可以对多个栅格图层进行叠加分析，对耕地的适宜性进行分析。结果与分析

3.1 研究区概况

该县农用地分等数据显示，该县土地总面积约244 920 hm2，其中耕地面积54 263.13 hm2，约占土地总面积的22.16%。根据该县的DEM数据，将全县分为平坝区、低山区、中山区3类区域。

3.2 数据来源与处理

3.2.1 数据来源

该研究涉及的数据主要来源于农用地分等定级资料及成果图、新一轮土地利用总体规划中的耕地数据及基本农田保护图、第二次全国土地调查数据及其变更数据、地质灾害相关资料、该县基础地理资料、该县统计年鉴等。

3.2.2 数据处理

结合该县耕地质量分级和连片性计算，按照公式（5）确定耕地的初始等级。统计发现，该县耕地图斑融合后集中连片地块共605个，地块的面积介于1.03～2 055.80 hm2之间；初始等级介于1～4之间，即=[1，4]。使用ArcGIS的Near工具条分别测量耕地地块至交通干线和居民点的距离。

绘制耕地初始等级、交通可达性和居民点辐射度栅格图（图1），为基本农田空间格局划定奠定基础。

3.3 该县基本农田空间格局划定

对耕地图斑按照初始等级分值、交通可达性分值、居民点辐射度分值进行栅格化，得到对应的栅格图（图1），将3种栅格数据进行叠加分析即可得到每个地块的综合等级。按照综合等级从高到低筛选耕地，直至满足基本农田保护目标。经统计，该县耕地的综合等级介于1.20～5.96之间，结合该县基本农田保护目标，将综合等级为3.30～5.96的耕地划入基本农田保护区，共划定基本农田面积46 799.18 hm2。

3.4 该县基本农田划定合理性分析

入选基本农田保护区的耕地必须满足质量高、布局优、耕作方便的要求。对比分析划定前的一般农田和本次划定的基本农田在自然质量、连片度以及区位条件方面的差异，可以得知入选基本农田保护区的耕地在质量、布局、区位等方面是否明显优于划定前的一般农田，以此来判断基本农田空间格局的合理性。对比分析一般农田和基本农田发现，耕地质量方面，入选基本农田的耕地中1级和2级地比例明显上升，而3级和4级地所占比重显著下降，说明该次规划基本农田满足“优质”的要求；耕地连片性方面基本农田中分布于平坝区和低山区耕地比例比一般农田有显著增加，分布于中山区耕地的比例则大幅下降，而平坝区和低山区耕地连片性优于中山区，因此入选基本农田耕地较好地满足了“集中连片”的要求；耕地的区位条件上，基本农田与交通干线和居民点的距离都比一般农田有所缩短，说明该次入选基本农田保护区的耕地利于耕种。可见本次划定基本农田在质量、布局和区位条件方面明显优于划定前一般农田，基本农田空间格局合理。结论

（1）基于地理信息系统和农用地分等理论，该研究设计了耕地入选基本农田的定量评价体系。引入“耕地连片性”、“交通可达性”和“居民点辐射度”等概念，力求在满足耕地数量质量要求的同时，使基本农田的空间布局更加合理，耕作效益有所提升。（2）该县本轮划定基本农田面积46 799.18 hm2，占全县耕地面积的86.24%，满足国家规定的基本农田占耕地总面积85%以上的要求。对比分析划定前一般农田和本次划定基本农田发现，入选此次基本农田保护区的耕地中1级和2级耕地比例上升，连片性更好的平坝区和低山区耕地数量更多，耕地与交通干线和居民点距离更近。（3）基本农田保护目标具有时效性，与建设用地增加和人口增长具有紧密联系。该研究直接采用省国土局下达给该县的基本农田保护目标，寻求在这一既定目标下基本农田的合理布局，如结合对未来建设用地增加和人口增长的预测，优化基本农田空间格局，还有待深入研究。

参考文献

[1] 国土资源部.基本农田保护条例[M].北京：法律出版社，2003：10-11.[2] 王兴，杜新波，曹端海.永久基本农田应服务于未来[J].中国土地，2009（7）：51-53.[3] 黄建平，柳建军.彰显保护的刚性―划定与保护永久性基本农田的思考[J].中国土地，2009（3）：54-56.[4] 国土资源部.TD/T 1025-2010，乡（镇）级土地利用总体规划编制规程[S].北京：中国标准出版社，2010：10.

第四篇：大学空间分析实习报告：基于ARCGIS土壤侵蚀危险性评价

空间分析实习：基于ARCGIS软件的土壤侵蚀危险性评价

实习目的

（1）巩固多因子分析的主要流程，熟练掌握多种空间分析方法的综合 运用。

（2）进一步培养学生分析问题、解决问题的综合能力；（3）掌握 SRTM DEM 数据的获取方法。

实习准备

（1）软件准备： ARCGIS10、ENVI4.7（2）方法准备：多因子分析原理及方法（可参考相关书籍）

实习数据

 TM 影像：用于派生归一化植被指数（NDVI） 土地利用类型

 DEM 数据：用于派生坡度数据，根据研究区范围从网上获取（http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp）

 降雨量数据：（大家在研究区均匀选择 30 个离散点进行模拟）

实习主要步骤及要求

假设影响土壤侵蚀的因子有:坡度、植被覆盖率（可用 NDVI 代替）、土地利用类型、降雨量；根据多因子分析的原理和方法，在数据预处理 的基础上，运用叠加分析方法完成土壤侵蚀危险性评价，并根据相关标 准进行危险性分级。主要步骤：

① 确定评价模型：本次评价用加权平均模型，表达式为：② 数据预处理：派生所需要的数据，重分类数据到统一的等级；

③ 确定各因子权重：假定坡度 0.3、降雨量 0.3、植被覆盖（NDVI）0.25；土地利用类型 0.15。

④ 叠加分析：通过叠加分析完成土壤侵蚀危险性评价； ⑤ 制作危险性等级图。

详细操作步骤

1)多波段合成：实习数据给的2张TM影像均为3张单波段影像，需要进行多波段合成处理

2)去除锯齿

多波段合成后的2张影像均可以看到明显的锯齿，所以要先去除锯齿 1)使用特征提取工具去除锯齿：在这里我使用特征提取工具

2)输出去除锯齿后的影像

3)拼接影像

将2张影像拼接成一幅完整的影像，注意影像的位置，位于下方的的影像上方 1)拼接影像

2)分别对2张影像设置参数，：

3)输出拼接后的完整影像：

4)拼接及假彩色合成后的影像如下：

4)提取NDVI

5)根据TM影像的坐标在网上下载DEM数据 6)DEM数据合成

1)在ArcMap中添加DEM数据

2)DEM数据的合成：网上下载的数据为4幅数据，在此需要进行dem数据的合成，打开Arc Toolbox，< Arc Toolbox >－－－－，设置参数如下图：

7)环境设置：将研究区设置为landuse，主选项卡< Geoprocessing >－

8)将DEM数据的地图投影坐标系转换和TM影像一致

1)将TM影像输出为TIFF格式，并添加至ArcMap地图窗口中

2)进行投影转换，打开Arc Toolbox，< Arc Toolbox >－－－

，设置参数如下：

导入地图窗口如下：

9)新建降雨量数据

1)ArcCatalog中新建点.shp文件，命名为rainfall，添加至地图窗口中

2)均匀添加30个点

3)打开属性表，添加降雨量值字段rainfall，类型设置为长整型

4)输入降雨量值（注意打开编辑），设置值如下：

10)对降雨量离散点数据空间差值：采用kriging差值法，打开Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－－－，结果如下：

11)提取坡度：由研究区的DEM数据提取坡度，打开Arc Toolbox,添加工具，< Arc Toolbox >－－－双击工具，设置参数如下：

导入地图窗口如下：

12)对坡度重分类

重分类为6级，坡度最大危险性最高，赋值为6，依次坡度最小危险性最小赋值为1，打开Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－－－< Reclassify>添加工具，双击工具，根据以上要求设置参数如下：

13)对土地利用类型重分类

重分类为6级，危险性最大的土地利用类型赋值为6，依次危险性最小的土地利用类型赋值为1，打开Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－－－< Reclassify>添加工具，双击工具，根据以上要求设置参数如下：

14)对降雨量重分类

重分类为6级，降雨量最大危险性最高，赋值为6，依次降雨量最小危险性最小赋值为1，打开Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－－－< Reclassify>添加工具，双击工具，根据以上要求设置参数如下：

15)栅格叠加 权重设置如下：“slope_r” * 0.3 + “rainfall_r” * 0.3 + “NDVItiff.tif” * 0.25 + “landuse_r” * 0.15

16)分类渲染

分为6类，设置颜色和文字说明，如下：

17)专题图制作：添加图名、图例、比例尺、指北针、制图信息、文字说明，输出为JPG格式成果图（JPG）

专题图分析：

影响土壤侵蚀的因子有:坡度、植被覆盖率、土地利用类型、降雨量4个因子，综合考虑得出图中黑色区域为综合4个因子考虑后最危险的区域，依次分为较大、一般、较小、最小几个区域。图中白色区域为土壤侵蚀危险性最小区域。

第五篇：空间分析与专题地图报告

辽宁工程技术大学本科生综合训练报告书

地理信息系统原理

综合训练项目二：空间分析与专题图制作

教学单位 测绘学院 专 业 测绘工程 班 级 测绘14-5 学生姓名 康仲林 学 号 1410070308 成 绩

目录

1.项目名称————————————————————————————1 2.项目目的和要求—————————————————————————1 3.项目基本情况——————————————————————————1 4.项目过程————————————————————————————1 5.项目原理—————————————————————————————4

5.遇到的问题以及解决方法—————————————————————4 6.项目总结————————————————————————————4

1、项目名称

空间分析与专题图制作

2、项目目的和要求

掌握空间分析的原理和过程，理解专题地图的制作方法；要求学生借助GIS软件，独立完成叠合分析和缓冲区分析等空间分析操作，并收集统计资料，建立专题地图。专题地图是用于分析和表现数据的一种强有力的方式。用户可以通过使用专题地图将数据图形化，从而使数据以更直观的形式在地图上表现出来。比如通过使用专题渲染可以在地图上显示数据，从而可以清楚直观地看出在数据记录中难以发现的模式和趋势，为用户的决策支持提供依据。

根据提供的数据创建范围值专题图、直方图专题图、饼图专题图、等级符号专题图、点密度专题图、独立值专题图、格网专题图

3、项目基本情况

每个学生利用前期建立的空间数据库，完成空间分析操作，建立专题地图成果。注意领会空间分析的过程和专题地图的表达方法。

4、项目过程（1空间分析）：

第一步：图层的缓冲区：缓冲顺序依次为mainstream，residential，stops，other markets，打开图层后，点击arc工具箱—领域分析—缓冲区，接下来就可以按照顺序开始创建了，创建其中一个时，其他的图层前面的对号要去掉，首先是mainstream，输入要素选择mainstreet即可，输出要素自然产生，线性单位为50，融合类型选择all，然后点击输出要素类的后面文件夹的图标，文件名改为缓冲_mainstreet.shp，这样点击确定，就已经创建好一个缓冲区了，其他几个图层也是大同小异，我主要说下不一样的地方，residential，stops的线性单位为100，融合类型为默认值，othermarkets的线性单位为500，融合类型为默认值，输入要素和文件名都要与相

应的图层对应。

第二步：满足四个要求的区域：arc工具箱—分析—叠加分析—相交，在所出现的对话框中按照stops，residential，minstreet的顺序添加输入要素类，并将输出要素类的文件名陈改为缓冲_three.shp，然后确定，接下来进行下一步，左侧在缓冲three和缓冲othermarkets前面点上对号，在叠加工具里选择擦除，输入要素为缓冲three，擦除要素为缓冲othermarkets，输出要素类文件名为perfect.shp，然后再点击确定，这样第二步就完成了，当然可以在左侧调整图层的颜色。

第三步：对整个城市商场的区位条件进行评价：在缓冲mainstreet，缓冲residential，缓冲stops前面打上对号，首先是对缓冲stops进行操作，右键单击，打开属性列表，然后添加字段，文件名为stops，确定，在stops列，右键，选择字段计算器，进行操作，其他两个按照顺进行相应的操作，之后，在叠加分析中，选择联合，再出现的对话框中，输入要素按照stops，othermarkets，residential，mainstreet的顺序进行添加，文件改为缓冲_four_union.shp,确定，这样就联合在一起了，在新形成的four中，同样添加字段class，并且在此工具栏，选择字段计算器，class=四个文件图层想加，在新形成的缓冲four文件中，右键单击属性，在符号系统中可以修改相应的东西，到此为止，整个的空间分析，就完成了。

（2）专题地图制作：

专题地图的制作过程相对较为简单，首先将老师的中国和世界数据进行解压，打开其中一张图片，因为要制作七种类型的专题图，所以，最好要选择不同的底图，就拿制作范围专题图来举例，地图—创建专题地图—选择要创建的专题地图种类，进行下一步，此时进行第二步，直接默认就行了，进行第三步，根据自己的要求选择相应的图例，名称，样式等信息，最后点击确定就好了，这个比较简单，再拿人口比例图来举个例子，其实都是大同小异，就是第三步，出现了不同的文件名，这个就要看自己想要干什么，其他的是一样的道理，这样，几个专题图，用不了多长时间就能做完了。最后，保存即可。

4.项目原理

GIS空间分析是GIS系统的重要功能之一，是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间。空间分析是GIS系统区别于计算机辅助绘图系统的重要方面，空间分析的对象是一系列跟空间位置有关的数据，这些数据包括空间坐标和专业属性两部分。GIS提供一系列空间分析工具，用户可以将它们组合成一个操作系列，从已有模型来求得一个新模型。这个新模型就有可能展现出数据集内部或数据集之间新的或未曾明确的关系，从而深化我们对现实世界的理解(1)、专题地图的创建

专题地图是用于分析和表现数据的一种强有力的方式。用户可以通过使用专题地图将数据图形化，从而使数据以更直观的形式在地图上表现出来。比如通过使用专题渲染可以在地图上显示数据，从而可以清楚直观地看出在数据记录中难以发现的模式和趋势，为用户的决策支持提供依据。

根据提供的数据创建范围值专题图、直方图专题图、饼图专题图、等级符号专题图、点密度专题图、独立值专题图、格网专题图。（2）、专题地图的修改

专题地图以图层的方式在地图窗口中显示，用户可以像操作普通图层一样操作专题地图图层，对其进行放大、缩小、显示等操作。对于已经创建的专题地图，可以对其进行修改以获得满意的效果。（3）、专题地图制作

Mapinfo为制作专题地图提供了强有力的支持。在Mapinfo 环境下，即可创建单变量专题地图（如范围、等级符号、点密度和独立值等），也可创建多变量专题地图（如直方图和饼图等）。

5.遇到的问题以及解决方法：

1.在进行空间分析的时候，进行stops，residential和mainstream的融合过程中，总是融合不了，后来我把存储路径的文件，前面带缓冲的文件名全部改了，打开Arcgis之后，再重新添加，问题就解决了。

2.进行专题地图制作的时候，不知道怎么做，用了以前的土地利用现状图，无法完成专题地图的创建，后来，问了之后才知道，老师给了中国和世界的参考数据，这样做起来，相对比较容易，没有再出现其他的问题。

6、项目总结

通过这学期的空间分析和专题地图制作实习，让我体验到了ArcGIS功能之强大，也让我对ArcGIS有了一个整体的认识。也让我知道了地理信息系统是做什么的，他能解决什么样的问题。比如运用ArcGIS的强大的分析功能做一个选址问题。就拿实习一来说，我们利用缓冲分析和叠置分析来完成选址问题。对缓冲区分析(Buffer)是对选中的一组或一类地图要素（点、线或面）按设定的距离条件，围绕其要素而形成一定缓冲区多边形实体，从而实现数据在二维空间得以扩展的信息分析方法。所以我们第一步要做的就是输入数据。第二步自然就是缓冲区的建立（派生数据集）。这也让我明白要想学好GIS我还得

发一番功夫，虽然现在还有的不懂，但只要我们有信心，肯努力，我相信我们能学好的。通过实习让我懂得理论的重要性更明白理论与实践结合的重要性。GIS在迅速发展，我觉的作为GIS人应时刻关注GIS的发展动态，让我们更快更好的掌握和应用GIS去解决生活中的问题。对于mapinfor，这次作业相对较简单，我学会了简单的七种专题地图的制作，对这种软件也有了进一步的了解，总之，在今后的学习中，我会更加努力的去学习这些软件的使用，加强自己的实际动手能力，为今后更进一步的学习打下一个好的基础。