第四章矢量数据的空间分析在ArcGIS中，矢量数据的空间分析主要有缓冲区分析、叠置分析和网络分析等。

缓冲区分析（Buffer）是对一组或一类地图要素（点、线或面）按设定的距离条件，围绕这组要素而形成具有一定范围的多边形实体，从而实现数据在二维空间扩展的信息分析方法。

叠置分析是地理信息系统中用来提取空间隐含信息的方法之一。

叠置分析是将代表不同主题的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面，叠置结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性。

叠置分析不仅产生了新的空间关系，而且还将输入的多个数据层的属性联系起来产生新的属性关系。

叠置分析要求被叠加的要素层面必须是基于相同坐标系统的相同区域，同时还必须查验叠加层面之间的基准面是否相同。

根据操作要素的不同，叠置分析可以分成点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形与多边形叠加；根据操作形式的不同，叠置分析可以分为图层擦除、识别叠加、交集操作、对称区别、图层合并和修正更新。

网络分析是对地理网络（如交通网络）、城市基础设施网络（如各种网线、电缆线、电力线、电话线等）进行地理分析和模型化过程，通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，实现对网络结构及其资源等的优化问题。

4.1 市区择房分析下面通过市区择房分析实例来掌握缓冲区分析和叠置分析操作。

数据：a.城市市区交通网络图（network.shp）b.商业中心分布图（Marketplace.shp）c.名牌高中分布图（school.shp）d.名胜古迹分布图（famous place.shp）要求：1.所求区域满足条件:.离主要交通要道200m之外，以减少噪音污染(ST为道路数据中类型为交通要道的要素)。

.在商业中心的服务范围之内，服务范围以商业中心规模的大小（属性字段YUZHI）来确定。

.距名牌高中在750m之内，以便小孩上学方便。

.距名胜古迹500m之内，环境优雅。

2.对每个条件进行缓冲区分析，将符合条件的区域取值为1，不符合条件的取值为0，得到各自的分值图。

3.运用空间叠置分析对上述4个图层叠加求和，并分等定级，确定合适的区域。

操作步骤：双击E:\Chp7\Ex1\city.mxd文件，打开ArcMap,以上4个要素数据被加载进来。

加载缓冲区工具选择Tools下的Customize命令，进入Command标签在Command对话框中选中Categorie框中的Tools，然后在右边的Commands框中选择Buffer Wizard，将其拖动到工具栏的空出，出现图标(1)主干道噪音缓冲区的建立1.在交通网络图层（network.shp）上右键选择Open Attribute Table，打开属性表。

2.单击Option按钮，选择Select by Attributes,打开Attributes of network对话框。

3.在SQL表中，设置查询条件表达式：“TYPE=ˋSTˊ（需单击Get Unique Values将TYPE的全部属性值加入上面的列表框中），单击Apply按钮，选择出市区的主要道路。

4.对选择的主干道建立缓冲区：点击缓冲区按钮，打开缓冲区生成对话框。

参数如下：A.The features of a layer:network。

B.选中Use Only the Selected Feature复选框。

C.确定缓冲区距离单位：Meters。

D.选择第一缓冲区建立方法（At a specified distance以一个给定的距离建立缓冲区）：200。

E.确定缓冲区距离单位：Meters。

F.选择缓冲区边界类型，即选择是否将相交的缓冲区融合在一起（Dissolve barriersbetween）:Yes。

G.指定缓冲区文件的存放路径和名称。

（2）商业中心影响范围建立点击缓冲区按钮，打开缓冲区生成对话框，参数如下：A.The features of a layer：Marketplace。

B.确定缓冲区距离单位：Meters。

C.选择第二种缓冲区建立方法，Based on a distance from an attribute（以分析对象的属性值作为权值建立缓冲区，属性权值缓冲区）:YUZHI。

D.选择缓冲区边界类型（Dissolve barriers between）是否将相交的缓冲区融合在一起:Yes。

E.指定缓冲区文件的存放路径和名称。

（3）名牌高中的影响范围建立点击缓冲区按钮，打开缓冲区生成对话框，参数如下：A.The features of a layer:school。

B.确定缓冲区距离单位：Meters。

C.选择第一种缓冲区建立方法（At a specified distance）:750D.选择缓冲区边界类型（Dissolve barriers between）:Yes。

E.指定缓冲区文件的存放路径和名称。

（4）名胜古迹的影响范围建立点击缓冲区按钮，打开缓冲区生成对话框，参数如下:A.The features of a layer :famous place。

B.确定缓冲区距离单位：Meters。

C.选择第一种缓冲区建立方法（At a specified distance）：500。

D.选择缓冲区边界类型（Dissolve barriers between）:Yes。

E.指定缓冲区文件的存放路径和名称。

（5）进行叠置分析，求出满足上述四个要求的区域1）求取3个点图层缓冲区的交集区域，操作如下：A.打开Arctoolbox.选择Analysis Tools\Overlay\Intersect命令，打开交集操作对话框。

B.依次添加商业中心的缓冲区、名牌高中的缓冲区和名胜古迹缓冲区。

C.指定输出文件路径和名称。

D.在JoinAttributes文本框选择ALL。

2）求取同时满足四个条件的区域，操作如下：A.打开ArcToolbox,选择Analysis tools\Overlay\Erase命令，打开图层擦除操作对话框。

B.在Input Features文本框中选择三个区域的交集数据。

C.在Erase Features文本框中选择主干道噪音缓冲区数据。

D.指定输出文件的路径和名称。

（6）对整个城市区域的住房条件进行评价为了便于了解城市其他地段的住房条件，可应用以上数据对整个城市区域的住房条件进行评价，分级标准是：A.满足其中四个条件的为第一等级。

B.满足其中三个条件的为第二等级。

C.满足其中两个条件的为第三等级。

D.满足其中一个条件的为第四等级。

E.完全不满足条件的为第五等级。

1）属性赋值A.分别打开商业中心，名牌高中和名胜古迹影响范围的缓冲区图层的属性列表，分别添加market,school和famous字段，并全部赋值为1。

注意：在属性表中的Options选项下的Add Fileds添加字段，添加完后，在Editor 下启动Start Editing，方可修改字段值。

B.向主干道噪音缓冲区图层的属性列表中添加voice字段，全部赋值为-1（因为噪音缓冲区之外的区域才是满足要求的，因此取值为-1）。

2）区域叠加A.打开ArcToolbox，选择Analyst Tools\Overlay\Union命令，打开图层合并操作对话框。

B.依次添加4个缓冲区图层。

C.设定输出文件的路径和名称。

D.在Join Attributes文本框中选择ALL。

3）分级A.打开生成的Union文件图层的属性列表。

B.在属性表中选择Options\Add Field,添加一个短整型字段class。

C.在Editor工具条中，选择Editor\Start Editing。

D.在属性列表中的class字段上单击右键，选择Field Calculator。

在打开的Field Calculator对话框中，输入运算公式：[famous]+[market]+[school]+[voice]。

4）应用class字段的属性值进行符号化分级显示。

第一等级：数值为3。

第二等级：数值为2。

第三等级：数值为1。

第四等级：数值为0。

第五等级：数值为-1。

（打开合并图层属性表，Symbology选项，class,Add All Values,并且将class选项下的-1，0等，分别改为第五等级、第四等级等）用专题制图方法绘制图例，单击Insert下的Legend得到整个地区居住适宜性的分级图。

在现实情况下，影响购房的因素更多，例如房地产价格、交通便利与否、是否是闹市区、离工作地点远近等。

4.2 最短路径分析与应用最短路径的求取问题是可以拓展为许多方面的最高效率问题，最短路径不仅指一般意义上的距离最短，还可以是时间最短、费用最少、线路利用率最高等标准。

数据：GeoDatabase地理数据库：City.mdb。

数据库中包含一个数据集：City,其中含有城市交通网net、商业中心及家庭住址place、网络节点city_Net_Junctions等要素。

试验数据分析于随书光盘。

要求：根据不同的要求，获得到达指定目的地的最佳路径，并给出路径的长度；找出距景点最近的某设施的路径。

1.在网络中指定一个商业中心，分别求出在不同距离、时间的限制下从家到商业中心的最佳路径。

2.给定访问顺序，按要求找出从家出发，逐个经过访问点，最终到达目的地的最佳路径。

3.研究阻强的设置对最佳路径选择的影响。

操作步骤：启动ArcMap,打开E:\Chp7\Ex2\city.mdb,双击city数据集，加载数据。

（添加而非打开）对点状要素place符号化：以HOME字段，1值为家，0值为商业中心。

为了和city_net_junctions点加以区别，可将商业中心点放大，在图标符号上右击即可。

加载网络分析工具条View\Toolbars\Utility Network Analyst（1）无权重最佳路径的生成1）在网络分析工具条上，选择旗标工具，将旗标放在“家”和想要去的“商业中心”点上。

2）选择Analysis\Options命令，打开Analysis Options对话框，确认Weights和Weight Filter标签项全部是None,这种情况下进行的最短路径分析是完全按照这个网络自身的长短来确定。

3）在Track Task文本框中选择Find path。

单击solve按钮。

显示出最短路径，这条路径的总成本显示在状态栏。

（撤销结果在Analysis中的clear Results）。

（2）加权最佳路径生成1）在设施网络分析工具条上，点选旗标工具，将旗标分别放在“家”和想去的某个“商业中心”的位置上。

2）选择Analysis\Options命令，打开Analysis Options对话框，进入Weights标签页，在边的权重(Edge weights)上，全部选择长度（length）权重属性。