ArcMap学习笔记（六）空间查询与统计

前言

使用软件：ArcMap10.4.1中文版
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介绍

空间查询是GIS的一项基本常用功能。空间查询的目的是为用户查找满足特定条件的空间要素，不改变空间数据库数据，也不产生新的空间实体和数据。根据空间数据的主要类型，将空间查询技术可以分为矢量数据的查询和栅格数据的查询。

1.矢量数据的查询

根据GIS查询的内容和方式的不同，可将适量空间查询归纳为以下两种基本方式：1.图形与属性互查询，这是一种常用的查询方式，既可以是按属性信息的要求查询定位对象的空间位置（属性查图形），也可以根据对象的空间位置查询有关属性信息（图形查属性）：2.拓扑查询，拓扑关系是一种重要的空间关系，被广泛应用于空间查询和空间分析中。

2.栅格数据的查询

栅格数据模型在GIS中也被称为格网（grid）。格网可分为两种类型，即整形和浮点型。整型网格的优点在于可以显示属性数据。浮点型网格则适用于描述连续的数据，如高程信息。浮点型以十进制小数存储，没有属性表，这是因为可能的像元值数目太大，涉及大范围的GIS项目时必须考虑该重要因素。浮点型网格的数据查询与显示通常应该基于像12.0~19.0这样的值域范围来进行，而非单值查询。

3.空间统计

GIS中的空间统计分析指对GIS地理数据库中的属性数据（专题数据）进行统计分析。一方面需要找出数据分布的集中位置；另一方面还要查明数据分布的离散程度，同时还要分析它的变化范围。反映属性数据集中特性的参数有：频数和频率、平均数、数学期望等；刻画离散程度差异统计特征数有：方差、标准差、变异系数等。空间分析有时需要考虑空间范围的影响，大区域的数据可能来自小区域详细数据的统计汇总。分类汇总是对工作表中的某一项数据进行分类，并对每类数据进行数据计算。

操作过程

1.矢量数据的查询

1.在ArcMap中加载prov.shp数据。
2.在主菜单上点击 选择/按属性选择，如下图：

在图层下拉列表中选择查询范围，在方法下拉列表框中选择查询方式。编辑查询句入下图所示，语句编辑完成后，建议首先点击确认按钮，当弹出验证成功的提示以后，再点击确定，若未成功，则检查查询语句，如下图所示：


点击确定，则查询目标被选中，在视图窗口以高亮显示，如下图所示：

除了使用上述方法进行查询以外，还可以使用Tools工具条上的查询按钮： ，打开查询对话框，如下图：


3.借助拓扑关系查询
通过空间关系查询，可以查找到符合特定空间关系的要素。下面查询位于湖北省境内的交通站点，具体操作如下：
（1）在ArcMap中，加载华中七省区划图（prov）、道路交通（road）、交通站点图（station），如下图：
（2）按照选择要素的方法，选择湖北省，其高亮显示，如下图：

（3）点击主菜单上的 选择/按照位置选择，如下：

之后，在弹出的窗口中，依次按照需求设置参数，这里我为找出湖北省内的交通点站，参数设置如下：

可以看到，选中的目标，均高亮显示。
4.导出查询结果
在内容窗口中右键点击导出要素所在的数据图层，在弹出的快捷菜单中点击 数据/导出数据，打开导出数据对话框，设置如下图所示，点击确定按钮，完成查询结果的导出，如下图：

2.栅格数据的查询

利用数字高程图，通过栅格数据的空间查询技术提取图上高程小于365m的区域，并将其转化为矢量数据。

1. 环境设置
   首先，导入文件，elevation，（这里我的文件不知道为啥，导入以后，视图窗口一片空白，不过这并不影响我们操作）。在ArcMap的主菜单上点击 自定义/扩展模块，在弹出的窗口中，将Spatial Analyst打上对勾，然后点击关闭，如下图：
   
   
   然后，在主菜单上右键，在弹出的窗口中，选中Spatial Analyst，如下图：
   
2. 整形栅格数据的查询
   在内容窗口，选择文件，单击右键，打开属性表，如下图：
   
   
   
   按照需求，写出合适的查询语句，这里我为了找出高程低于365的区域，设置参数如上图，先验证，在应用。可以看到，应用后的表中，符合要求的数据均以高亮显示，如下图：
   
3. 浮点型栅格数据的查询
   这个查找方法与2中的整形一样。但是我们还可以利用判断语句对浮点栅格数据进行查询。方法如下：加载图像，打开ArcCatalog工具，点击 空间分析工具/条件分析/条件函数，在弹出的窗口中，设置参数，这里我为了找到VALUE值小于7.4的，参数设置如下图：
   
   
   之后，点击确定。当成功后，右下角有显示，如下图：
   
   4.地图集的反选
   

3.空间统计

1.对属性表的汇总
在ArcMap中，加载lbb-landuse，浏览其属性表。在属性表上点击选中“Name”字段，该字段数据被高亮显示，然后在该字段上点击右键，在弹出的快捷菜单中点击汇总选项，打开汇总对话框，如下图：


在汇总对话框中设置参数：在选择汇总字段下拉列表框中选择汇总字段NAME，在选择一个或多个要包括在此输出表中的汇总统计信息列表框中点击展开AREA，然后选择求和的汇总方式总和，在指定输出表文本框中选择汇总结果的存储路径，如上图所示，然后点击确定按钮，生成汇总结果文件。
在ArcMap中加载并打开这张汇总表，如下图：

2.合并属性表
将编码表（code.dbf）中对各个地类的说明信息，加载到上面生成的土地利用面积汇总表（Sum_Output.dbf）中。
加载并打开实验目录下的土地利用类型编码表code.dbf，如下图：

在内容窗口中右键点击sum.dbf，点击 连接和关联/连接，如下图：

打开连接对话框，按照需求设置相应的参数，如下图：

点击确定按钮，完成属性表的合并。可以看到面积汇总表中增加了新的字段，如下图所示，而编码表的内容没有发生变化。

利用ArcMap的统计图制作功能制作一张刘斌堡乡不同土地利用类型面积的统计图，具体步骤见下。打开表Sum_Output_2，点击右上角表选项/创建图标，如下图：

在弹出的创建图表的选项框中，设置相应的参数，我的效果图如下：

3.属性表记录的统计
打开面积汇总表Sum_Output_2.dbf,选中需要统计的字段Sum_AREA,点击右键，在弹出的快捷菜单中点击统计，如下图所示：

打开统计对话框，如下图所示。在该对话框中将显示选中字段的统计信息，包括最大值，最小值，均值，方差等，并给出这些数值的频数分布，如下图：