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地理信息系统GIS——实习七

[ 作者:毛毛巴巴┋来源:百博数字┋发布:毛毛巴巴┋日期:2009年05月03日┋阅读:5454次┋字体:  ]


 
实习七    区域分析   实习指导书7
 
   
一、实习目的
理解GIS空间分析的基本原理,了解区域分析的基本方法。学会运用GIS软件进行空间分析操作。
二、实习内容
    1.河北省各市人口分析。
    2.河北省不同地形区人口分析。
    3.河北省不同纬度带人口分析(南,北,中)。
    4.河北省不同经度带人口分析(东,中,西)。
    5.典型市分析(以石家庄为例)。
6.缓冲区分析(以京广铁路为例)。   
三、实习步骤
    1.河北省各市人口分析
    (1)打开河北政区表XJ。
    (2)选择“地图>图层控制”命令,选“可编辑”按钮。单击“确定”按钮。
    (3)选择“查询>选择”命令,在对话框中“从表中选择记录”栏内选择XJ;在“满足条件”栏内,选择并输入表达式: mid$(bm,1,2)=“01”;在“存结果于表”栏内,输入: HBSQ;在“浏览结果”选项框内,设置为空白(即不浏览)。单击“确定”按钮。
(4)选择“对象>合并”命令。再在“数据聚合”对话框中,各字段按如下要求选择数据聚合:
          字段名            数据聚合        数据输入
           ID                值               1
           MC                值             石家庄市  
           QW               空白             
           bm                值                01
           zrk_90            总和
           zrk_82            总和
           mj                总和   
           nrk_90            总和   
           frk_90            总和 
           zzl               空白
           zzln              空白 
           rm_90             空白 
           zrk_2010          总和 
           rm_2010           空白 
    (5) 单击“确定”按钮,这时将石家庄市各县(市)合并为一个大区。
   (6)选择“选项>区域样式”命令,为合并的区域设置颜色。
   (7)参照上述第3~6步,按规定编码和数据聚合方法完成各市的合并。形成一张河北分市地图。
   (8)选择“文件>另存为”命令,在窗口中选择XJ,单击保存。输入文件名HBSQ。单击“保存”按钮。保存文件。注意:从文件下拉菜单中选择全部关闭。在询问保存时,一定放弃保存。
   (9)选择“文件>打开”命令,打开 HBSQ表。把表HBSQ设置为“可编辑”状态。并选上“自动标注”按钮。单击“确定”按钮。 
   (10)参照“实习六  数据查询与统计分析”实习步骤中第5项内容的方法步骤,分别更新增长率、年均增长率、90年人口密度和2010年人口密度。
   (11)选择“文件>保存表”命令,保存HBSQ表。
   (12)选择“窗口>新建浏览窗口”,在“浏览表”中选择HBSQ。单击“确定”按钮。然后选择“浏览>选项”,可选择若干字段进行对比分析,尤其侧重于相对指标的分析。
    2.河北省不同地形区的人口分析
    (1)使用河北政区表XJ。
    (2)选择“地图>图层控制”命令,把表XJ设置为“可编辑”状态。
(3)选择“查询>选择”命令,在对话框中“从表中选择记录”栏内选择XJ;在“满足条件”栏内,选择并输入表达式:mid$(QW,1,2)=“sq”;在“存结果于表”栏内,输入: HBDXQ;在“浏览结果”选项框内,设置为空白(即不浏览)。单击“确定”按钮。
   (4)参照上述“1. 河北省各市人口分表”步骤第3~12步进行操作,把河北各个不同的地形区分别用颜色显示出来,并进行分析。选择“文件>另存为”命令,在窗口中选择XJ,单击保存。输入文件名HBDXQ。单击“保存”按钮。保存文件。河北地形区表名以HBDXQ保存。
    3.河北省不同纬度带人口分析
    (1)使用表XJ,并设置为“可编辑”状态。
(2) 选择“查询>选择”命令,在对话框中“从表中选择记录”栏内选择XJ;在“满足条件”栏中选择输入表达式: mid$(QW,3,1)=“s”(“S”代表南部,“N”代表北部,“C”为中部)。在“存结果于表”栏内,输入:HBWDQ;在“浏览结果”选项框内,设置为空白(即不浏览)。单击“确定”按钮。
   (3)参照上述第1项实习内容步骤第3~12步进行操作和分析。河北省不同纬度带表名以HBWDQ保存。
    4.河北省不同经度带人口分析
   (1)使用XJ,并使其为“可编辑”状态。
   (2)选择“查询>选择”命令,在对话框中“从表中选择记录”栏内选择XJ;在“满足条件”栏中,选择并输入表达式: mid$(QW,4,1)=“W”(“W”代表西部,“E”代表东部,“C”为中部);在“存结果于表”栏内,输入:HBJDQ;在“浏览结果”选项框内,设置为空白(即不浏览)。单击确定按钮。
   (3)参照“3. 河北省不同纬度带人口分析”进行操作和分析。
    5.石家庄市人口分析
    (1) 生成石家庄市地图
 ① 使用河北政区表XJ,并设置为“可编辑”状态。
②选择“查询>选择”命令 ,在对话框中“从表中选择记录”栏内选择XJ;在“满足条件”栏中,选择并输入表达式: mid$(bm,1,2)=“01”;在“存结果于表”栏内,输入:SJZ;在“浏览结果”选项框内,设置为空白(即不浏览)。单击“确定”按钮。
    ③ 选择“窗口>新建地图窗口”命令。在新地图窗口中的“地图表”栏内选SJZ,这时地图被重画,只显示出被裁剪出的石家庄市区域。
    ④ 选择“文件>另存为”命令,另存石家庄市地图为表SJZ。
    (2)地理分析
参照前述的操作布骤和分析方法,对石家庄市进行如下分析:                                                                                                                                                                                                                                                                                  
    ① 按列进行统计分析;
    ② 山区和平原的对比分析;
③ 各县(含县级市)人口承载量的变化趋势分析(1990年~2010年):
a.每平方公里人口增加值对比分析
        b.人口承载量的年增长率对比分析
④ 其他查询分析,如面积最大的县(市),人口密度最高的县(市),人口增长率超过20%的县(市)等。
⑤关闭所有打开的表,务必不要存盘。
    6.缓冲区分析(以京广铁路影响区为例)
(1)    缓冲区的建立
① 选择“文件>打开表”命令,打开铁路表TL,并设置为“可编辑”状态,并标注铁路名称。
② 单击工具条的“选择”按钮,选中京广铁路。
③ 选择“对象>缓冲区”命令,在对话框输入缓冲区的半径值,“值”栏内输入:20;其它栏为缺省值。单击“确定”,这时形成一个缓冲区(如图7-5所示)。
④ 选择“文件>另存为”命令,选择表Selection(如图7-6所示),单击“另存”按钮,出现“另存表为”对话框(如图7-7所示),在“文件名”栏内,输入表名为:JGHC。
⑤关闭所有打开的表,务必不要存盘。
                  图7-5  缓冲区的建立
     图7-6  “另存表”对话框             图7-7  “另存表为”对话框
 
    (2)提取缓冲区内信息
    ① 打开河北政区表XJ。选择“地图>图层控制”命令,把表XJ设置为“可编辑”状态。
    ② 选择“查询>全部选中“命令。选中XJ图层。
    ③ 选择“对象>设置目标”命令,把XJ图层设置为目标。
④打开缓冲区表JGHC,添加到当前地图窗口。并利用单击主工具条中的“选择”按钮,选中缓冲区。
⑤ 选择“对象>擦除外部”命令,在数据分解对话框中,逐列在“分解方法” 中,选“面积比率”或“值”等。单击“确定”,这时只显示缓冲区图形。
⑥选择“地图>图层控制”命令,利用“上”或“下”按钮,把XJ图层调到顶层。单击“确定”按钮,缓冲区内的所有被剪切的图形显示出来(如
                 图7-8  裁剪图形的显示
图7-8所示)。
    ⑦选择“文件>另存为”命令,在“保存表”窗口内选XJ,并单击“另存”按钮,出现“另存表为”对话框,在“文件名”栏内,输入文件名为JGQ,单击“确定”按钮。
⑧关闭所有打开的表。务必不要存盘。
   (3)地理分析
    ①打开表JGQ。
    ②利用“查询>计算统计值”命令,统计分析京广铁路沿线所经过的县市个数、总面积和总人口数。
③计算缓冲区内的人口密度(1990年)。
四、实习相关知识
    1.地理分析中的编辑操作
(1)    设置目标编辑模式
设置目标在对象菜单下,编辑地图对象的设置目标模式大致分为以下三步:
①将要编辑的对象设置为目标。
②选择另一个对象或多个对象作为编辑操作的“剪切器”。
③进行编辑操作(合并、分割、擦除外部、叠压节点)。一个或多个新的地图对象被创建以取代原来的目标对象。
    除了创建新的地图对象,设置目标模式还可以控制如何将与目标对象相关的数据转移到新对象中去。下面将讨论许多数据聚合或分解,MapInfo根据所指定聚合或分解的方法,这将使编辑地图对象时具有极大的灵活性。
    (2)设置目标
使用“设置目标”为随后的编辑命令(“合并”、“擦除”、“擦除外部”、“分割”和“叠压节点”)准备一个选中的对象。条件是地图窗口被激活且当前地图窗口中的一个图层可编辑,在该图层上至少有一个对象被选中。把地图对象设置为目标的步骤如下:
①在“地图>图层控制”中使图层可编辑。
②选择要成为编辑目标的对象。
③选择“对象>设置目标”命令。
现在可创建裁剪对象并执行编辑操作。把地图对象设置为目标允许对该对象执行各种编辑操作,包括“合并”、“擦除”、“擦除外部”、“分割”与“叠压节点”。设置目标告诉MapInfo将这些编辑操作作用于该目标对象。
在可编辑的线、折线、圆弧、矩形与圆角矩形上使用“设置目标”。不能对编辑点或文本对象使用“设置目标”。
   (3)聚合/分解数据
如果被编辑的对象有附属属性数据,可以将各字段数据按比例分配给新创建的对象。根据合并对象还是分割对象来判定是数据聚合或分解,MapInfo根据所指定聚合或分解来计算新对象的数据值。
    图7-1  “数据聚合”对话框            图7-2  “数据分解”对话框
合并对象时,可以选择以下的数据聚合方式(如图7-1所示):
•总和—对初始对象的字段值求和来获取新对象的字段值。
•均值—对初始对象的字段值求平均值。
•加权—求平均值时对某些值给予更高的权重。可以在表中选择一个数字字段或选面积作为加权因子(此时加权平均是基于各被合并对象的相对地理面积的)。
•值—为新对象的字段设定一个特定值。
•无变化—保持目标对象的值为新对象的值。
分割或擦除地图对象的一部分时,可以选择(如图7-2所示):
•空白—删去目标对象的初始数值。
•值—保持目标对象的初始值。
•面积比率—根据新对象的大小按比例减少初始数值。
在设置目标下和各种编辑操作中,都可以通过选中“无数据”复选框以便不采用任何数据。设置目标后,“数据聚合(或数据分解)”对话框出现,选择剪切对象,并选择一种编辑操作。必须指定每个字段如何计算,此后即可开始编辑操作。
    (4)合并对象
“合并”命令可以将分离的地图对象合并为单一对象。“合并”命令还执行数据集成,这样新对象的数据列将包含原始对象的值的总和或平均值。 “合并”命令用于被选中的对象。如果想对整个表使用“合并”操作,选择“表>按列合并对象”。条件是:当前没有地图编辑目标(即还没有选择“对象>设置目标”),且在活动地图窗口的可编辑图层上有二个或更多对象被选中。当前有一个地图编辑目标,该目标正好包含一个对象且在活动地图窗口的任意图层上,有一个或多个地图对象被选中。
选择“合并”时,MapInfo执行两个操作:
•MapInfo地理合并选中对象。新对象代表原对象的地理联合。这样,如果选择两个相邻的区域对象并选择“合并”,MapInfo把这两个区域合并为一个对象,两个区域间的边界将消失。
•MapInfo执行数据聚合。数据聚合是MapInfo基于原对象值的总计或平均来计算新对象列值的过程。
“合并”命令可以合并不同类型的封闭对象:区域、矩形、圆角矩形和椭圆。合并封闭对象时,MapInfo最终生成区域对象。“合并”命令也可以合并不同类型的线对象:直线、折线和圆弧。合并线对象时,MapInfo最终生成折线对象。但是单个“合并”操作不能合并线对象和封闭对象。因此,如果要合并一个区域和一条折线,必须首先将一种类型的对象转换为另一种类型。此时可以使用“转换为折线”命令将区域转换为折线,然后使用“合并”命令合并两条折线。
如果欲合并对象中有一个更为重要,应将其设为目标对象。例如,如果希望将小的无名岛屿添加到已存在的“大陆”区域中,应当将大陆区域设为目标对象,此时MapInfo将在合并完成后保持本土区域的名字。
使用地图编辑目标来合并对象:
①在当前活动地图窗口的可编辑图层中选择一个对象。
②选择“对象>设置目标”命令。所选择对象以不同样式显示以表明它是地图编辑对象。
③在当前活动地图窗口中选择一个或多个其它对象。
④选择“对象>合并”命令。“数据聚合”对话框出现。
⑤填写“数据聚合”对话框。在该对话框中为新对象各数据列指定适当的聚类方法。
⑥选择“确定”按钮。
    (5)分割对象
分割对象允许用其它对象作为剪切器,将目标对象分割为多个小对象。使用“分割”命令可分割封闭对象(区域、椭圆、矩形或圆角矩形)或开放对象(折线、线与圆弧)。
不能对点或文本对象使用“分割”,也不能使用“分割”来剪切不在可编辑图层的对象。
要用设置目标分割地图对象:
①从“地图>图层控制”中,使图层可编辑。
②选择要成为编辑目标的对象。
③选择“对象>设置目标”命令。
④创建用来剪切的对象(或使用同一个或另一个图层中的对象)。剪切器必须是一个封闭对象。
⑤选择用来剪切的对象(如图7-3所示)。
⑥选择“对象>分割”命令。
⑦使用适当的数据分解方法分割数据。
⑧单击“确定”按钮。目标对象现在被分割成较小的地图对象。分割目标对象后,MapInfo从表中删除原目标对象。新对象被添加到表的尾部。

                 图7-3  剪切器的使用
    (6)擦除对象
    在目标菜单下删除目标地图对象的一部分时有两种选择,可以使用“擦除”命令来擦除目标对象被剪切对象覆盖的那一部分,也可以使用“擦除外部“命令来将目标对象未被剪切对象覆盖的那一部分擦除。可以擦除封闭对象(区域、椭圆、矩形、圆角矩形)或非封闭对象(折线、直线和圆弧)。不能使用“擦除”来擦除点或文本对象。
要用设置目标擦除地图对象或对象的一部分:
①在“地图>图层控制”中使图层可编辑。
②选中对象设置为编辑目标。
③创建并选择擦除对象(或使用同一图层或另一图层的对象)。擦除对象必须封闭。
④选择“对象>擦除(或擦除外部)”命令。
⑤在“数据分解”对话框中,为每个字段选择合适的分解方法。
⑥单击“确定”按钮。
数据分解删除与地图对象的一部分相联系的数据,这些地图对象已在“擦除外部”和“擦除”操作中被删掉。
(7)叠压节点
“叠压节点”命令在目标对象与当前选中对象相交的所有点上向目标对象增加节点。为已有对象增加节点:
①在活动地图窗口的可编辑图层中选择一个或多个对象作为要为其增加节点的对象。
②选择“对象>设置目标”命令。此时在步骤①中选中的对象以不同的样式显示出来以表明它们是当前编辑目标。
③从当前活动地图窗口的任一图层中选择一个或多个对象,这些对象被假定是与目标对象相交的对象。
④选择“对象>叠压节点”命令。若合适的话MapInfo将新节点加入到目标对象中。
MapInfo计算目标对象和当前选中对象的所有交点,然后将这些交点增加到目标对象的节点中去,那些在交点处目标对象已有节点的交点除外。如果目标对象和当前选中对象无交点,MapInfo不为目标对象增加节点。
如果用“叠压节点”命令为直线对象增加节点,MapInfo将直线对象转换为折线对象。如果用“叠压节点”命令为椭圆、矩形或圆角矩形对象增加节点,MapInfo将它们转换为区域对象。“叠压节点”命令不影响文本对象或点对象,也不能使用点对象或文本对象为其它对象增加节点。
(8)缓冲区
可以为单个点对象、多个点对象或整个图层的点对象创建包围这些对象的缓冲区。缓冲区是指离对象某一特定距离以内的所有区域。
创建缓冲区:
①打开所需地图表将其显示在地图窗口中。
②选择“地图>图层控制”命令,“图层控制”对话框出现。
③选择要为其中对象创建缓冲区的图层,使其“可选择”和“可编辑”,并单击“确定”。
④选择要为其创建缓冲区的对象。
⑤选择“对象>缓冲区”命令,“缓冲区对象”对话框出现(如图7-4所示)。
⑥输入缓冲区半径,可以是常数值或表中的一个字段或一个表达式。
⑦从下拉式列表中选择缓冲区半径单位。
⑧输入缓冲区多边形的光滑度。
⑨选择是为所有选中对象创建一个缓冲区还是为每个选中对象创建一个缓冲区,单击“确定”按钮。可编辑图层中出现缓冲区多边形。
                图7-4  “缓冲区对象”对话框
注意:创建缓冲区较费时间。缓冲区光滑度越高(段数越多)所需时间越长。
2.河北政区表XJ属性数据中,区位字段(QW)的编码规则
区位字段(QW)的编码规则为:编码共4位,其中前两位(千位,百位)为地形区代码,代码“SQ”、“PY”、“BS”、“DP”和“HB”分别代表“山区”、“平原”、“坝上”、“低平原”和“海滨”;中间一位(十位)为按纬度分区代码,代码“S”、“N”、“C”分别代表“南部”、“北部”和“中部”;最后一位(个位)为按经度分区代码,代码“E”、“W”、“C”分别代表“东部”、“西部”和“中部”。



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