实验概况
实验目的
了解空间统计分析的基本原理掌握空间统计分析的常用方法
实验内容
根据某村的土地利用数据和DEM数据,提取各村组耕地面积比例,并将其与村组平均坡度进行相关性分析,最后计算各村组单元的景观多样性指数。
实验原理与方法
实验原理:
矢量数据的空间统计方法可以分析目标对象的空间分布特征、空间模式及空间关系
实验方法:
统计各村组单元中的各地类面积
计算各地类在村组单元中的面积比例
输出各村组的耕地比例数据表
DEM生成坡度并统计各村组单元的平均坡度
制作各村组耕地比例与平均坡度的散点图并计算相关系数
计算各村组的景观多样性
实验数据
1、地类图斑数据(DLTB)
2、行政区数据(XZQ)
3、DEM
实验步骤
1、设置分析环境
打开ArcGis后,点击目录(ArcCatalog)
点击后会右侧打开如图所示界面,在此处点击文件连接:
文件成功连接后会在"文件夹连接"处显示,接下来按下鼠标右键–>新建(NEW)–>文件数据库(File Geodatabase),命名为"实验结果";创建这个数据库的作用在于存放本次实验的过程数据和结果数据:
接下来把打开工具箱,右键点击工具箱顶部的ArcToolbox,选择环境,打开环境设置,找到第一个选项 工作空间 ,将临时工作空间设置为刚才你建立的那个文件地理数据库:
在处理范围中把分析范围设置为和XZQ一样,在栅格分析中设置分析掩膜为XZQ
同样的操作把掩膜设置成XZQ:
点击自定义工具,打开扩展模块:
勾选Spatial Analyst
2、统计各村组各类土地的面积
3、连接属性表并计算面积比例
打开连接好的属性表:
添加一个名为area_rate的字段,数据类型为双精度(double),再打开字段计算器,计算各地类面积占村组面积的百分比
右键点击刚才生成的新字段,选择 字段计算器
4、提取耕地比例数据
以地类名称筛选出耕地部分的数据,并导出形成新的表格:
注意上图中,不要自己输入任何东西,直接点就行了,不然语句无法生效。有时候我觉得我也蠢到一定地步了,同样的错误犯几次都反应不过来,人怎么能蠢成我这样。。。。
至于为什么我知道自己输入会无效,看图吧,这就是自己输入的结果,系统根本无法识别,自然就筛选不出来了:
在这里插个题外话,大家在初入门gis的时候,还是要知道每个操作这么做的原因,仔细看教程,多去实践。不要把学习模式化了,更不要像我这样,只管库库点过去点过来,不去深究这些操作的意义。这真的是万万要不得的,否则就会像我这样频繁出错,还是基础性常识性的错误,说出去都笑掉大牙的。。。。
回归正题,在下图中可以看到,正确的操作是要点击“获取唯一值”,就会呈现土地利用类型,自然就有我们需要的“耕地”,双击一下,就可以自行跳转到语句上了
筛选成功后可以看到筛选后的结果高亮显示,接下来对筛选后的数据进行导出:
导出的位置一定是放在数据库里
5、统计各村组单元的平均坡度
到这里,就把XZQ、DLTB、DEM三个数据打开再ArcMap中:
坡度数据已生成:
6、将各村组平均坡度统计表(Slope_Mean)连接到第4步生成的耕地比例统计表(Export_Output)
右键Export_Output表,选择连接:
7、耕地比例与平均坡度的相关性分析
可以把上述完成连接的Export_Output导出为dbf格式(dBASE表),用excel表打开,删除其他信息,留下area_rate和MEAN两列数据,并制作一个散点图,即可直观反映二者的相关性:
打开删除不必要的信息后,可以右键单元格,点击设置单元格格式把数据只保留两位数:
插入一个散点图:
8、计算各村组单元的景观多样性指数并制图
首先我们要清楚景观多样性指数是怎么算的,这里附上公式:
H = − ∑ i = 1 n p i ln p i H=- \sum_{i=1}^n{p}_i \ln {p}_i H=−i=1∑npilnpi
现在我们打开DLTB_Frequency这个表,添加一个名为_PiLnPi,数据类型为双精度的字段,并购打开它的字段计算器,计算各个图斑 − p i ln p i -{p}_i \ln {p}_i −pilnpi值:
找到频数分析工具,设置好参数后可得到各村组的景观多样性指数统计表
右键图层“XZQ”,连接属性表
分级显示:
9、出图
最后一步永远都是细致的处理,对细节要把控得当,才能做出一张美观的图。以下是我的图: