ArcGIS專題操作之-公路選址(共4頁(yè))

1、實(shí)驗(yàn)三、公路選址一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康募僭O(shè)某地新建了一個(gè)小學(xué)，為解決學(xué)生上學(xué)放學(xué)交通問(wèn)題，打算修建一條公路與已有公路連接起來(lái)。要求運(yùn)用 GIS 空間分析技術(shù)，初步設(shè)計(jì)出成本最小、路徑最短(需要考慮地形坡度和公路經(jīng)過(guò)地區(qū)的土地利用情況)的公路，并形成公路規(guī)劃圖，為實(shí)際的公路建設(shè)提供參考。2.實(shí)驗(yàn)要求 應(yīng)用ArcGIS柵格數(shù)據(jù)距離制圖、表面分析、成本權(quán)重距離、數(shù)據(jù)重分類、最短路徑等空間分析功能，生成連接公路源頭和學(xué)校的最優(yōu)路徑。 要求新建路徑成本最少，路徑最短。 各數(shù)據(jù)層權(quán)重比為：坡度60%、土地利用40%。 新建路徑的土地利用成本計(jì)算權(quán)重分別為：Agriculture 4，Barren

2、land 6， Brush/transitional 5， Built up 9，F(xiàn)orest 8 ，Water 10 ，Wetland 2 。二、實(shí)驗(yàn)原理 從目標(biāo)點(diǎn)到源的最短路徑或最小成本路徑的找尋，首先需要獲取成本數(shù)據(jù)，其次執(zhí)行成本距離加權(quán)函數(shù)，獲取成本方向數(shù)據(jù)和成本累計(jì)數(shù)據(jù)，最后通過(guò)執(zhí)行最短路徑功能獲取最短或最優(yōu)路徑。三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) destination.shp（公路起點(diǎn)）、roads.shp（已有公路）、school-site.shp（學(xué)校）、landuse.shp（土地利用）、elevation.shp（高程）四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.在ArcGIS中添加五個(gè)數(shù)據(jù)層。2.設(shè)置分析環(huán)境打開

3、Spatial Analyst工具條，在Option中設(shè)置Extent “Same as Layer elevation ”，Cell Size “Same as Layer elevation ”，此外還要設(shè)置工作路徑。3.坡度生成打開“Spatial Analyst”工具條，利用表面分析功能的“Slope”對(duì)“elevation”圖層生成坡度。4.對(duì)土地利用和坡度進(jìn)行重分類 對(duì)土地利用進(jìn)行重分類在Spatial Analyst工具條中選擇Reclassify，在Input raster選擇landuse，Reclass field選擇Landuse，分別給各類土地賦予新值：Agricult

4、ure 4，Barren land 6，Brush/transitional 5，Built up 9，F(xiàn)orest 8 ，Water 10 ，Wetland 2. 使用相同的方法對(duì)坡度進(jìn)行重分類，分類方法選擇Equal Interval（等分方法），將坡度分為十類。5.最小成本路徑的生成 利用坡度數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)產(chǎn)生成本數(shù)據(jù)：考慮到修筑公路的時(shí)候，坡度占有更為重要的作用，賦予坡度60%的權(quán)重，賦予土地利用40%的權(quán)重。點(diǎn)擊Spatial Analyst- Raster Calculator，創(chuàng)建下面語(yǔ)句：Reclass of landuse * 0.4 +Reclass of Slope

5、* 0.6 進(jìn)行計(jì)算，修改生成的圖層名稱為“成本”。 計(jì)算成本權(quán)重距離函數(shù)，生成“距離成本”和“方向”在Spatial Analyst工具條中，點(diǎn)擊Distance-Cost Weighted，Distance to 選擇school-site.shp圖層，Cost raster選擇“成本”圖層，選擇Create direction復(fù)選框。這樣就生成了兩個(gè)圖層：“CostDistance to School_site”和“CostDirection to School_site”，分別將這兩個(gè)圖層重命名為“距離成本”和“方向”。成本距離方向 最優(yōu)路徑選擇在Spatial Analyst工具條中

6、，點(diǎn)擊Distance-Shortest Path，Path to 選擇destination.shp,Cost distance raster選擇“距離成本”，Cost direction raster 選擇“方向”，Output features中修改輸出的文件名為“最優(yōu)路徑”。地圖中增加了一條連接“公路起點(diǎn)”和“學(xué)?！钡木€，就是我們要找的最優(yōu)路徑。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（附圖和總結(jié)。討論：為什么要使用方向、重分類？）結(jié)果圖1、為什么使用重分類？重分類給每個(gè)空間位置上的點(diǎn)根據(jù)公路選址的兩個(gè)影響因素土地利用類型和坡度賦予不同的值，便于對(duì)各個(gè)空間點(diǎn)加權(quán)。重分類使得數(shù)據(jù)規(guī)范化，數(shù)據(jù)量減少，加權(quán)運(yùn)算簡(jiǎn)單。坡度圖本來(lái)屬于空間連續(xù)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)分類使其規(guī)范化，提高計(jì)算效率。2、為什么使用方向？方向是計(jì)算最優(yōu)路徑必不可少的條件，從不同的方向到學(xué)校的花費(fèi)也不同，圖中相同的顏色表示花費(fèi)相同，再結(jié)合距離成本就可計(jì)算出最優(yōu)路徑。3、總結(jié)：這次實(shí)習(xí)主要練習(xí)了空間分析的基本操作，主要過(guò)程是將幾個(gè)影響因子先進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹胤诸?，利用柵格?jì)算器進(jìn)行疊加賦權(quán)值計(jì)算，計(jì)算成本權(quán)重距離函數(shù)，最后根據(jù)其生成的“距離成本”