【教程】ArcGIS栅格数据检索及矢量-栅格转换

一、实验数据和内容

1、栅格查询与重分类

数据：DEM数据（SRTM）

实验内容：

A. 查找DEM数据中地形海拔高度大于4000米的区域

B. 查找DEM数据中地形海拔高度小于600米的区域

C. 分层设色：使用手工分级、等间距分级、分位数分级、自然裂点分级、标准差分级等方法，对DEM数据进行分层设色，体会不同分级方法的差异。

D. 重分类：使用reclassify工具对DEM数据进行重分类，体会重分类与分层设色之间的区别

2、栅格数据与矢量数据的转换

数据：Soils，streams 和wells矢量形式的shape文件

实验内容：A. 矢量转栅格：体会利用不同的属性字段转换结果的差别，如果要使转换结果的属性是统一的值，怎么做？

         B. 栅格转矢量：体会栅格转成矢量后图形及位置的变化，如点位的变化，折线的变化，以及面边界的变化

         C. 实验栅格分辨率对转换结果的影响：将矢量转栅格过程中，将分辨率改成20米，然后再转换成矢量时，查看结果会怎样？

二、实验过程和结果

       1、A. 在Spatial Analysis分析工具选择Raster Calculator，输入计算表达式“[china_srtm] > 4000”，点击Evaluate，生成新的图层即可表示出海拔高度大于4000米的区域，如图1。

图1海拔高度大于4000米的区域图

         B. 与A的操作方法相似，仅在计算表达式中有区别，为[china_srtm] < 600，结果如图2所示。

图2海拔高度小于600米的区域图

         C. 由于原图的高程值是小数形式，因此先通过RasterCalculator功能，通过表达式“Int([china_srtm])”将其转换为整数型再进行分层设色，结果如图3。

图3将原图的高程值转换为整数形式

右键点击图层，在Properties中选择Symbology标签页，切换到Classified功能，并点击Classify，在打开的页面中进行分层设色，如图4。

图4设置分层设色功能

         分层设色有手工分级（Manual）、等间距分级（Equal Interval）、分位数分级（Quantile）、自然裂点分级（NaturalBreaks）、标准差分级（Standard Deviation）等5种方法。

         C.1 首先采用手工分级方法，根据《中国自然区划草案》中采用的海拔分级方案，手动4级分层为200，500，1000，3000，其它共5级，结果如图5。

图5手工分级的分层设色结果

       C.2等间距分级，根据牛文元（1992年）在其《理论地理学》对于中国地势采用的等差分级方法，分为1000，2000，3000，4000，5000共5级，结果如图6。

图6等间距分级的分层设色结果

         C.3分位数分级，每一级都拥有尽可能相等的区域，这种分层设色方法可以使得图面匹配均匀，结果如图7所示。

图7分位数分级的分层设色结果

         C.4自然裂点分级，结果如图8所示。

图8自然裂点分级的分层设色结果

       C.5标准差分级，结果如图9所示。

图9标准差分级的分层设色结果

         D. 重分类即基于原有数值，对原有数值重新进行分类整理从而得到一组新值并输出。重分类与分层设色的区别在于，分层设色并不会改变原有数值的大小，而重分类则按照新的数据标准改变了原有的数值。假设分为5类，结果如图10所示。

图10重分类结果图

2、A. 这里以线要素数据streams为例，在ArcToolbox中选择Conversion Tools-> To Raster->Featureto Raster工具，打开Feature to Raster对话框，如图11。

图11Featureto Raster对话框

         在Input feature中选择streams，在Field中选择任一属性，如LENGTH，在Output cell size中设置输出栅格的大小，结果如图12所示。

图12 Raster_str1效果

         换一个属性，用STREAMS_ID再做一遍，结果如图13所示。

图13 Raster_str2效果

         若要使转换结果的属性是统一的值，则取streams具有相同属性值的字段进行矢栅转换，如字段FNODE_都为0，则转换的结果属性也是统一的值，如图14所示。

图14 Raster_str2效果，属性值统一

         B. 首先以streams为例，选择ArcToolbox中的Conversion Tools->FromRaster->Raster to Polyline，如图15所示。

图15Raster toPolyline对话框

         结果如图16所示。

图16线的栅格转矢量效果

         从图16中可以看出，栅格转换成线要素的矢量后与原值有较大的差别，尤其是在折线的位置。

         下面以点要素来进行栅格矢量转换的比较，结果如图17所示。

图17点的栅格转矢量效果

         可以看出，点从栅格转回矢量后位置发生了变化。

         下面以面要素数据soils为例，结果如图18所示。

图18面的栅格转矢量效果

         从图中可以看出，面的边界发生了变化。

         C. 以线要素数据streams为例，在矢栅转换中将分辨率设为20，结果如图19所示。

图19分辨率为20时的栅格转矢量的数据

         从图中可以看出，当分辨率增大时，栅格转回矢量的数据与原始线要素相比偏差更大。

编辑：天地一沙鸥

文章：朱玉晨