空间数据及其表达

空间数据（也称地理数据）是地理信息系统的一个主要组成部分 。空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。它是 GIS 所表达的现实世界经过模型抽象后的内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入 GIS。在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。 有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达; 一是矢量表达。两种数据格式间可以进行转换。

空间分析

空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据，是将空间数据转变为信息的过程。

空间分析是地理信息系统的主要特征。空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统的主要指标。 空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。 空间分析运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段。

空间分析模块

大部分练习都会用到空间分析扩展模块，要使用“空间分析模块”首先在 ArcMap 中执行菜单命令－，在扩展模块管理窗口中， 将“空间分析”前的检查框打勾。 然后，在 ArcMap 工具栏的空白区域点右键，在出现的右键菜单中找到“空间分析”项，点击该项，在 ArcMap 中显示“空间分析”工具栏。 执行“空间分析”工具栏中的菜单命令－设定与空间分析操作有关的一些参数。这里请在常规选项中设定一个工作目录。因为在空间分析的过程种会产生一些中间结果，默认的情况下这些数据会存储在 Windows 系统的临时路径下（C:\temp），当设置了工作目录后，这些中间结果就会保存在指定的路径下。

1. 了解栅格数据

在ArcMap中，新建一个地图文档，加载栅格数据：Slope1，在TOC 中右键点击图层Slope1，查看属性

在图层属性对话框中，点击“数据源”选项，可以查看此栅格图层的相关属性及统计信息。 打开“空间分析”工具栏，点击图标，查看栅格数据的统计直方图：

新建 ArcMap 地图文档：加载离散栅格数据：Landuse，在 TOC 中右键点击 Landuse ，“打开属性表” 查看字段“Count”可以看到每种地类所占栅格单元的数目

2. 用任意多边形剪切栅格数据(矢量数据转换为栅格数据)

在 ArcCatalog 下新建一个要素类（要素类型为:多边形），命名为：ClipPoly.shp 在 ArcMap 中，加载栅格数据：Landuse、和 ClipPoly.shp

打开 编辑器 工具栏，开始编辑 ClipPoly ，根据要剪切的区域，绘制一个任意形状的多边形。打开属性表，修改多边形的字段“ID”的值为 1，保存修改，停止编辑。 打开空间分析工具栏执行命令：－-- 指定栅格大小：查询要剪切的栅格图层 Landuse 的栅格大小，这里指定为25 指定输出栅格的名称为路径。

执行命令: -  构造表达式：[Landuse]*[polyClip4-polyclip4] ，执行 栅格图层：Landuse 和 用以剪切的栅格 polyClip4 之间的 相乘运算

得到的结果即是以任意多边形剪切的 Landuse 数据

3. 栅格重分类(Raster Reclassify)

通过栅格重分类操作可以将连续栅格数据转换为离散栅格数据 在 ArcMap 中，新建地图文档，加载栅格数据 Slope1，打开“空间分析”工具栏，执行菜单命令“重分类”

将坡度栅格重新分为 5 类：0 – 8 、8 – 15 、15 – 25 、25 – 35、 35 度以上。

4. 栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator)

找出坡度在 25 度以下的区域在上一步的基础上进行，执行“空间分析”工具栏上的命令：－

 构造表达式 [Slope1]