1背景
某种珍贵药材生长于山区,通过研究了解到这种药材生长具有严格的生长条件。为了能更好地保护该药材的生长环境,现在需要使用GIS空间分析方法,将药材适合生长区域找出来,以便为该物种保护提供依据。
2数据
(1)山区等高线数据contour.shp;
(2)山区观测点采集的年平均温度和年总降水数据climate.txt。
3药材生长条件
请依据以下条件,确定此区域适合种植这种药材的范围,并制作专题图,给出适宜种植的面积。
(1)这种药材一般生长在沟谷两侧较近的区域(一般不超过500m);
(2)这种药材喜阳;
(3)生长气候环境为年平均温度10~12度;
(4)年总降水量为550~680mm。
4工作流程(解题思路)
5操作步骤
5.1 创建DEM数据
(1)在ArcToolbox中选择3D Analyst->Data Management->TIN->Create TIN,打开Create TIN对话框,设置如图5-1所示。结果如图5-2所示。
图5-1 Create TIN对话框
图5-2 等高线生成TIN结果
(2)在ArcToolbox中选择3D Analyst->Convertion->TIN->From TIN->TIN to Raster,打开TIN to Raster对话框,设置如图5-3所示。结果如图5-4所示。
图5-3 TIN to Raster对话框
图5-4 生成的DEM数据
5.2阳坡提取
(1)提取坡向数据
ArcToolbox中,打开Spatial Analyst Tools->Surface->Aspect,弹出Aspect对话框。输入DEM数据,设置输出路径,点击ok。如图5-5所示。结果如图5-6所示。
图5-5 Aspect对话框
图5-6 生成的坡向结果数据
(4)在ArcToolbox中打开Spatial Analyst Tools->Reclass->Reclassify工具,对坡度数据进行重分类。点击Reclassify对话框中的Classify按钮,在弹出的Classification对话框中进行如图5-6的设置。点击ok回到Reclassify对话框进行如图5-7的设置。得到结果如图5-8所示。
图5-7 Classification对话框
图5-8 Reclassify对话框
图5-9 药材生长适宜区——阳坡
5.3沟谷缓冲区
(1)填洼在确定水流方向前先填平DEM中的洼地。在ArcToolbox中打开Spatial Analyst Tools->Hydrology->Fill工具,在弹出的Fill对话框中输入DEM数据进行填平,如图5-10。点击ok结果如图5-11所示。
图5-10 Fill对话框
图5-11 填洼结果
(2)提取水流流向数据
1)在ArcToolbox中打开Spatial Analyst Tools->Hydrology->Flow Direction工具,输入填洼后的DEM数据。得到流向数据。设置如图5-12,结果如图5-13所示。
图5-12 Flow Direction 对话框
图5-13 提取的流向数据
2)在ArcToolbox中打开Spatial Analyst Tools->Hydrology->Flow Accumulation工具,输入流向数据。得到汇流累积量。设置如图5-14,结果如图5-15所示。
图5-14 Flow Accumulation对话框
图5-15 汇流累积量结果
(3)提取沟谷网络
在ArcToolbox中打开Spatial Analyst Tools->Math->Logical->Greater than Equal工具,如图5-16进行设置,结果如图5-17所示。
图5-16 Greater than Equal对话框
图5-17 提取出来的符合要求的沟谷网络
(4)对水系作缓冲区分析
在ArcToolbox中打开Spatial Analyst Tools->Distance->Euclidean Distance工具,如图5-18进行设置,结果如图5-19所示。
图5-18 Euclidean Distance对话框
图5-19 欧氏距离结果
(5)提取缓冲区
在ArcToolbox中打开Spatial Analyst Tools->Math->Logical->Less than Equal工具,如图5-20进行设置,结果如图5-21所示。
图5-20 Less than Equal对话框
图5-21 药材生长适宜区——沟谷
5.4 温度及降水的提取
(1)导入观测点数据
在ArcMap主菜单上选择File->Add Data->Add XY Data.X字段选择X,Y字段选择Y,点击确定完成导入。如图5-22所示。
图5-22 导入的观测点数据
(2)右键该图层,选择Data->Export Data,将数据保存为sample.shp,如图5-23所示。
图5-23 Saving Data 对话框
(3)内插生成年平均温度、降水表面数据
在ArcToolbox中打开3D Analyst Tools->Raster Interpolation-> IDW工具,点击IDW对话框上的Enviornments,将处理范围设置与DEM数据一致。如图5-24所示,设置如图5-25,结果如图5-26所示。同理生成降水表面数据,结果如图5-27所示。
图5-24 环境设置
图5-25 IDW对话框
图5-26 温度表面数据
图5-27降水表面数据
(3)根据药材生长条件,提取满足条件的温度和降水区。
在ArcToolbox中打开Spatial Analyst Tools->Map Algebra->Raster Caculator工具,提取公式满足,“10<=温度<=12”,设置如图5-28,结果如图5-29所示。同理提取满足条件的降水区“550<=降水<=680”,设置如图5-30所示,结果如图5-31所示。
图5-28 Raster Caculator工具
图5-29 药材生长适宜区——温度适宜区
图5-30 计算满足条件的降水区
图5-31 药材生长适宜区——降水适宜区
(13)提取满足适合药材生长条件的4个区域
在ArcToolbox中打开Spatial Analyst Tools->Map Algebra->Raster Caculator工具。如图5-32输入公式,得到满足条件的栅格区域,如图5-33所示。
图5-32 计算满足条件的栅格区域
图5-33 满足条件的结果
5.5制作专题图
(1)点击视图区左下角布局视图按钮 ,点击DEM、stream、heshiqu三个数据,调整到合适位置。
(2)点击菜单栏上的Insert,分别插入图名,指北针、比例尺、图例等要素。调整位置和大小,结果如图5-34所示。
图5-34 某药材适合生长区域分布图
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