实验概况

实验目的

了解空间统计分析的基本原理掌握空间统计分析的常用方法

实验内容

根据某村的土地利用数据和DEM数据，提取各村组耕地面积比例，并将其与村组平均坡度进行相关性分析，最后计算各村组单元的景观多样性指数。

实验原理与方法

实验原理:
矢量数据的空间统计方法可以分析目标对象的空间分布特征、空间模式及空间关系
实验方法:
统计各村组单元中的各地类面积
计算各地类在村组单元中的面积比例
输出各村组的耕地比例数据表
DEM生成坡度并统计各村组单元的平均坡度
制作各村组耕地比例与平均坡度的散点图并计算相关系数
计算各村组的景观多样性

实验数据

1、地类图斑数据（DLTB）
2、行政区数据（XZQ）
3、DEM

实验步骤

1、设置分析环境

打开ArcGis后，点击目录(ArcCatalog)

点击后会右侧打开如图所示界面，在此处点击文件连接：

文件成功连接后会在"文件夹连接"处显示，接下来按下鼠标右键–>新建(NEW)–>文件数据库(File Geodatabase），命名为"实验结果";创建这个数据库的作用在于存放本次实验的过程数据和结果数据：



接下来把打开工具箱，右键点击工具箱顶部的ArcToolbox，选择环境，打开环境设置，找到第一个选项 工作空间 ，将临时工作空间设置为刚才你建立的那个文件地理数据库：


在处理范围中把分析范围设置为和XZQ一样，在栅格分析中设置分析掩膜为XZQ


同样的操作把掩膜设置成XZQ:
点击自定义工具，打开扩展模块：

勾选Spatial Analyst

2、统计各村组各类土地的面积

3、连接属性表并计算面积比例

打开连接好的属性表：

添加一个名为area_rate的字段，数据类型为双精度（double)，再打开字段计算器，计算各地类面积占村组面积的百分比


右键点击刚才生成的新字段，选择 字段计算器

4、提取耕地比例数据

以地类名称筛选出耕地部分的数据，并导出形成新的表格：



注意上图中，不要自己输入任何东西，直接点就行了，不然语句无法生效。有时候我觉得我也蠢到一定地步了，同样的错误犯几次都反应不过来，人怎么能蠢成我这样。。。。
至于为什么我知道自己输入会无效，看图吧，这就是自己输入的结果，系统根本无法识别，自然就筛选不出来了：
在这里插个题外话，大家在初入门gis的时候，还是要知道每个操作这么做的原因，仔细看教程，多去实践。不要把学习模式化了，更不要像我这样，只管库库点过去点过来，不去深究这些操作的意义。这真的是万万要不得的，否则就会像我这样频繁出错，还是基础性常识性的错误，说出去都笑掉大牙的。。。。
回归正题，在下图中可以看到，正确的操作是要点击“获取唯一值”，就会呈现土地利用类型，自然就有我们需要的“耕地”，双击一下，就可以自行跳转到语句上了

筛选成功后可以看到筛选后的结果高亮显示，接下来对筛选后的数据进行导出：



导出的位置一定是放在数据库里

5、统计各村组单元的平均坡度

到这里，就把XZQ、DLTB、DEM三个数据打开再ArcMap中：



坡度数据已生成：

6、将各村组平均坡度统计表(Slope_Mean）连接到第4步生成的耕地比例统计表(Export_Output）

右键Export_Output表，选择连接：

7、耕地比例与平均坡度的相关性分析

可以把上述完成连接的Export_Output导出为dbf格式（dBASE表)，用excel表打开，删除其他信息，留下area_rate和MEAN两列数据，并制作一个散点图，即可直观反映二者的相关性：

打开删除不必要的信息后，可以右键单元格，点击设置单元格格式把数据只保留两位数：

插入一个散点图：

8、计算各村组单元的景观多样性指数并制图

首先我们要清楚景观多样性指数是怎么算的，这里附上公式：
$$H=-\sum _{i=1}^n{p}_i\ln p_i$$
现在我们打开DLTB_Frequency这个表，添加一个名为_PiLnPi，数据类型为双精度的字段，并购打开它的字段计算器，计算各个图斑$-p_i\ln p_i$值：



找到频数分析工具，设置好参数后可得到各村组的景观多样性指数统计表


右键图层“XZQ”，连接属性表


分级显示:

9、出图

最后一步永远都是细致的处理，对细节要把控得当，才能做出一张美观的图。以下是我的图：