1、空間分析方法與建模實驗指導書奚硯濤 編中國礦業大學資源學院2007年3月實驗一 拓撲關系建立（2學時）1 背景：拓撲關系對于數據處理和空間分析具有重要意義，拓撲經常應用于地塊查詢、土地利用類型更新等。 2 目的：通過本例，讓讀者掌握創建一個要素數據集的拓撲關系的整個流程，并對創建拓撲后的一些工作，如拓撲錯誤檢測、拓撲錯誤修改、拓撲編輯等基本操作有一個較全面的了解。 3 要求：在Topology數據集中導入上述兩個Shapefile，建立該要素數據集的拓撲關系，使拓撲生效后檢測拓撲錯誤，修改拓撲錯誤，最后進行拓撲編輯。 4 數據：Blocks.shp、Parcels.shp，結果數據存放于/Ex

2、1/Result中。 5 操作步驟： （1） 創建地理數據庫 （2） 向數據集中導入數據（注意目錄不能是中文，否則導入失敗）（3） 在要素中建立子類型（4） 創建拓撲（5） 查找拓撲錯誤 （6） 修改拓撲錯誤（7） 拓撲編輯6 成果要求:（1） 撰寫實驗報告（2） 提交處理結果參考資料：實驗一、三參考資料.pdf實驗二 空間數據的轉換與處理 （2學時）1. 背景：由于空間數據（包括地形圖與DEM）都是分幅存儲的，造成某一特定研究區域跨越了不同的圖幅。而當我們要獲取有特定邊界的研究區域時，就要對數據進行裁切、拼接、提取等操作，有時還要進行相應的投影變換。 2. 目的：獲取具有投影坐標系統的特定邊

3、界的DEM數據。 3. 要求：通過兩幅給定的DEM數據，提取出白水縣縣界范圍內的DEM數據，并將數據轉換成高斯克呂格投影系統。通過練習，掌握數據提取、裁切、拼接及投影變換的方法。4. 數據：1幅1：25萬矢量數據，為地理坐標系統，其中大地基準是D_North_American_1927,參考橢球體是Clarke 1866，這是Arcgis為Shapefile類型的數據假設的地理坐標系統（實驗數據在Chapter4/Exercise1中）。2幅1：25萬DEM數據，為地理坐標系統，大地基準是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數據的拼接 （3） 白水縣DEM的裁切 （4） 白水縣DEM的投影變換 6. 成果要求:（1） 撰寫實驗報告（2） 提交處理結果參考資料：實驗二參考資料.pdf 空間數據的轉換與處理.Pdf實驗三 幾何網絡的建立（2學時）1 背景：現實世界中，人員的流動、貨物的流通、信息的傳遞、能量的傳輸等都是通過可確定的網絡系統來進行的。如何構建幾何網絡是網絡系統的最基礎的問題，也是最核心的問題。 2 目的：通過本練習，使讀者掌握根據已有要素來建立幾何網絡的詳細過程，進而對數據庫的創建有更全面的認識。 3 要求：在City要素數據集中導入上述三個Shapefile，建立該

5、數據集的幾何網絡，為網絡分析做好準備。 4 數據：某城市交通網絡（net.shp）、商業中心（center.shp）、旅游景點（famousplace.shp），存放于Ex2中，結果數據存放于Ex2/Result中。5 操作步驟： （1） 基本數據的準備（2） 建立幾何網絡（3） 添加新的幾何網絡要素類1) 建立一個新的網絡邊要素類2) 建立一個新的網絡連接要素類（4） 定義網絡規則1) 建立Edge-Edge規則2) 建立Edge-Junction規則6 成果要求:（3） 撰寫實驗報告（4） 提交處理結果參考資料：實驗一、三參考資料.pdf實驗四 克里格插值（2學時）1. 背景：現有某地區一

6、系列高程采樣點，需要通過內插生成該地區的高程層面，為后續研究提供合理的數據層面信息。 2. 目的：地統計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。通過練習熟練掌握并理解每種克里格方法的原理及實現過程，體會他們在具體應用中的適應性。 3. 要求：根據數據特征，至少選用一種克里格方法內插生成高程表面，并分析對于此例，該方法的的適用性。有能力的同學可選用多種克里格方法進行插值，并比較對于此例不同方法的優劣。 4. 數據：某地區的高程采樣點（jyg.shp）；數據存放于ex4，結果數據存放于Ex4Result中。 5. 操作步驟： 地理統計模塊Geostatistical An

7、alyst，具體步驟參考參考文獻6. 成果要求:1) 撰寫實驗報告2) 提交處理結果參考資料：實驗四參考資料.pdf 地統計分析.pdf實驗五 3D可視分析（4學時）1. 背景：3D建模和可視分析是地理信息系統的熱門研究領域，在規劃等領域有著廣泛的應用前景。2. 目的：掌握ArcScene對地理數據進行透視觀察、三維瀏覽及制作飛行動畫的方法。3. 要求：根據提供的數據特征，實現對地理數據的透視觀察和飛行動畫。4. 數據：某地區的Roads , bldg, ortho.lan, dtm_tim；數據存放于ex5，結果數據存放于Ex5Result中。 5. 操作步驟：使用ArcScene具體步驟參

8、考參考文獻6. 成果要求:3) 撰寫實驗報告4) 提交處理結果參考資料：3D可視分析.pdf附加練習：利用水文分析方法提取山脊、山谷線參考資料：數據：Ex5fjlx，實驗五附加練習參考資料.pdf實驗六 地理建模（4學時）1 背景：模型生成器 (ModelBuilder) 為設計和實現空間處理模型提供了一個圖形化的建模環境。模型是以流程圖的形式表示，它通過工具將數據串起來以創建高級的功能和流程。模型生成器 (ModelBuilder) 為設計和實現空間處理模型提供了一個圖形化的建模環境。模型是以流程圖的形式表示，它通過工具將數據串起來以創建高級的功能和流程。2 目的：掌握如何在ModelBuilder環境下通過繪制數據處理流程圖的方式實現空間分析過程的自動化，加深對地理建模過程的認識，對各種GIS分析工具的用途有深入的理解。3 要求：根據提供的數據，創建、編輯模型，解決土壤侵蝕危險性評價。4 數據：研究區界線(Study Area)、植被(Vegetation)，柵格數據：土壤類型柵格(Soilsgrid)；數據存放于ex6，結果數據存放于Ex