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实验一 空间数据统计、插值. 1. 空间数据统计. GIS/LIS 数据库中的专题数据进行统计分析包括. 频数和频率. 属性数据的集中特征. 平均数、中数和众数. 数学期望. 最大可能出现的数. 极差、离差、方差、标准差和变异系数. 属性数据的离散特征. 1. 工具的调入 : 工具 > 地统计分析. 2. 表文件数据的加载. 3 、数据检查,即空间数据探索分析。 此功能主要通过 Explore Data 菜单中实现。扩展模块提供了多种分析工具,这些工具主要是通过生成各种视图,进行交互性分析。如直方图、 QQ plot 图、半变异函数 / 协方差图等。. - PowerPoint PPT Presentation
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实验一空间数据统计、插值
实验一空间数据统计、插值
1.空间数据统计
GIS/LIS 数据库中的专题数据进行统计分析包括
属性数据的集中特征
属性数据的离散特征 极差、离差、方差、标准差和变异系数
平均数、中数和众数数学期望
最大可能出现的数
频数和频率
1.
工具的调入:工具>
地统计分
析
2. 表文件数据的加载
3 、数据检查,即空间数据探索分析。此功能主要通过 Explore Data 菜单中实现。扩展模块提供了多种分析工具,这些工具主要是通过生成各种视图,进行交互性分析。如直方图、 QQ plot 图、半变异函数 / 协方差图等。
统计图层的选择
统计结果
( 1)直方图显示数据的概率分布特征以及概括性的统计指标。从图中可观察分析数据是否为正态分布。克里格方法对正态数据的预测精度最高,而且有些空间分析方法特别要求数据为正态分布。
( 2 )正态 QQ Plot 图: 检查数据的正态分布情况。作图原理是用分位图思想。直线表示正态分布,从图中可以看出数据很接近正态分布
东西方向 南北方向
( 3 )趋势分析图。 蓝线表示南北方向,呈近似水平,可见南北方向无趋势。绿线表示东西方向,呈倒 "U" 形,可用二阶曲线拟合,在后面进行表面预测时将会去除。
点击 Rotete右边的方向旋转箭头(横向箭头),可旋转趋势图,更明显地显示某一个方向的趋势。
( 4)半变异函数 /协方差函数。 该图可以反应数据的空间相关程度,只有数据空间相关,才有必要进行空间插值法。图表的横坐标表示任两点的空间距离,纵标表示该两点的半变异函数值。根据距离越近越相似的原理,因而 x值越小, y值应该越小。
4. 空间插值 空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面,它包括 内插和外推两种算法。前者是通过已知点的数据计算同一区域内其他未知点的数据,后者则是通过已知区域的数据,求未知区域的数据。
主要的内插方法有:反距离加权( Inverse Distance Weighted )全局多项式( Global Polynomial Interpolation )全局多项式( Local Polynomial Interpolation )径向基函数( Radial Basis Funtions )克里格内插( Kriging )
空间插值的理论假设是: 空间位置上越靠近的点,越可能具有相似的特征值,而距离越远的点,其特征值相似的可能性越小。空间插值方法正是依据该假设设计的,分为整体插值方法和部分插值方法两类。
整体插值:用研究区域所有采样点的数据进行全区域特征拟合,如边界内插法、趋势面分析等。 部分插值:仅仅用邻近的数据点来估计未知点的值,如最邻近点法(泰森多边形方法)、移动平均插值方法(距离倒数插值法)、样条函数插值方法、空间自协方差最佳插值方法(克里金插值)等。
1. 调入 “地统计分析“工具
2.
参数设置
分析图层及属性设置
插值方式
3. 参数设置
误差统计
4. 插值结果图
由于插值图像为矩形输出,需重新设置其填充边界。
未填充的区域
填充过多的区域
离散的采样点数据
连续表面
5. 裁减边界设置
Click
勾选”启用
“
6. 裁减边界设置
选择裁减边界
7. 插值图的裁减
8. 初步插值图
9. 插值图的调整( 1)图例调整
9. 插值图的调整( 1)图例调整
选择分级数目
选择手工输入方式
输入级别间距
最后点OK
9. 插值图的调整( 1)图例调整
调整分级后的插值图
由于打印中经常采用黑白打印,故需调整图例颜色,使对比度明显。
单击,在出现的对话框中选择颜色或线条
9. 插值图的调整( 1)图例调整
成果图
( 2)插入指北针
选择指北针
选择指北针,并点击 OK。
指北针插入成功。
( 3)插入比例尺
点击进行调整修改,直到满意,点 OK。
比例尺插入成功。
10. 动态变化图的制作( 1)将动态监测年份数据所制作的插值图转换为栅格图层。如 1982 和 2002 年成都平原 TN 含量插值图的转换。
在弹出的对话框中进行设置。
选择保存路径
一般不进行设置,以默认网格大小
进行分析
1982 年土壤 TN 含量插值图转换为栅格图层。并按照以上方法将 2002 年土壤 TN 含量插值图转换为栅格图层。
( 2)制作动态变化图。
在栅格计算器中进行两个图层的代数运算。
动态变化图制作成功,并按以上方法进行图例修改、比例尺和指北针的插入等。
作业1 、利用练习数据制作 AOM 的克里格
插值图;
2、采用反距离加权、全局多项式、径向基函数等插值方式制作 AOM 分布图,并与克里格插值图进行比较;
3、采用克里格方法制作土壤有机质含量变化图。
实验二空间数据的可视 化表达
——制作上海市行政区划图
一、实验目的
了解符号化、注记标注、格网绘制以及地图整饰的意义。掌握基本的符号化方法、自动标注操作以及相关地图的整 饰和数据的操作。对数字地图制图有初步的认识。
二、数据
点图层:区县政府( QXZF.shp ),市政府( SZF.shp );线图层:地铁线( DTX.shp ),区县界线( QXJX.shp ),道路( DL.shp );面图层:区县界面( QXJM.shp ),双线河( SXH.shp )。
三、要求( 1 )数据符号化显示地图中共有 6 个区,将这 6 个区按照 ID字段来用分
类色彩表示;将道路按 class字段分类:分为 1~ 4 级道路,并
采用不同的颜色表示;地铁线符号 Color :深蓝色, Width : 1.0;区县界线 Color :橘黄色, Width : 1.0 ;区县政府 Color :红色, Size : 10 ,样式: Star3;
市政府符号在区县政府基础上改为大小 18 。
( 2 )注记标记对地图中 6 个区的 Name字段使用自动标注,标注统
一使用 Country2 样式,大小: 16;手动标注黄浦江(双线河),使用宋体、斜体、 16号字,字体方向为纵向,使用曲线注记;
地铁线使用自动标注,采用 Country3 样式;道路中,对道路的 Class字段为 GL03 的道路进行标注,字体:宋体,大小: 10;
区县政府使用自动标注,字体 :宋体,大小 :10;市政府使用自动标注,字体 :楷体,大小 :14 。
( 3 )绘制格网采用索引参考格网,使用默认设置。( 4 )添加图幅整饰要素A.添加图例,包括所有字段;B.添加指北针,选择 ESRI North 3 样式;C.添加比例尺,选择 Alternating Scale Bar 1样式。
四、实验步骤(一)数据符号化
1、点击 Add Data,添加各数据
2 、选取数据层所在位置,添加各图层。
3 、在区县界面图层上右键打开 Properties对话框
在 Value Field中选择字段 NAME
单击 Add All Values按钮,将 6个区的名称都添加进来,并选择合适的配色方案。
单击确定按钮完成符号化设置。
4、在 DTX图层上单击左键,打开 Symbol Selector对话框,将地铁线符号改为与要求一致的形式,即深蓝色,Width:1.0。
其他如区县界线、区县政府、市政府、地铁站的符号按要求修改。
5、道路的符号化方法与区县界面方法类似,只需要选择 CLASS字段,并对各个级别使用不同大小和颜色的符号。
(二)地图标注1、 QXJM图层上右键选择 Properties命令,打开 Layer Properties对话框,进入 Label选项。
选中该复选框 选择 NAME字段
单击该按钮,打开其对话框
选择 Country 2式样,单击 OK返回。
区县标注结果图
2 、手动标注双线河( 1 )单击主菜单下的 View下的 Toolbars ,选中 Draw ,窗口出现 Draw 工具条。
( 2 )单击该注记工具中的曲线设置 按钮,沿黄浦江画一条弧线,双击结束操作。
( 3 )在文本框中输入“黄浦江”,可以在字与字之间使用一定的空格作为间 隔。
( 4 )双击文本框,出现 Properties对话框,单击 Change Symbol ,改变其字体、字号、斜体等属性。
3 、道路标注单击 DL 图层右键,选择 Properties ,进入 Label 选项,在 Method
中选择如下。
单击 SQL Query按钮。
输入以下标注条件。
4 、其他标注其他标注设置较为简单,请参照区县界面
标注、双线河标注和道路标注进行。
(三)绘制格网1 、打开版面视图,可通过单击 Layout 工具栏上的 Chang Layout按钮对版面进行变换。
2 、在数据组上右键单击 Properties命令,打开 Data Frame Properties对话框,进入 Grids 选项。
3 、单击 New Grid按钮,打开 Grid and Graticules对话框。
选择绘制经纬格网
输入坐标格网名称
单击下一步
选择绘制经纬格网( Graticule and labels)并标注,在 Intervals选项中输入经纬网的间隔 30秒。
选中绘制主要格网标注线,绘制次要格网标注线,可改变线的样式。
输入主要格网细分数 5
设置坐标标注字体参数
选择在格子线外设置边框
选择在格网线外绘制轮廓线
选择经纬网将随着数据组的变化而更新
完成对格网的设置。
(四)添加图幅整饰要素即插入图例、指北针和比例尺等。点击插入中的图例。
因需添加的图例较多,可设置列数为 2。
图 例
_̂ 区县政府
_̂ 市政府
道路<al l other val ues>
CLASSGL03
GL04
GL05
GL06
地铁线
区县界线
双线河
区县界面<al l other val ues>
NAME卢湾区
浦东新区
虹口区
闸北区
静安区
黄浦区
按照图例向导提示完成对图例的设置。并按照同样的方法完成对指北针和比例尺的设置。
至此,上海市行政区划图完成,并保存至SH_result.mxd。