矢量數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)分析(共9頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求目的：1.從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中掌握如何合理利用空間分析中的緩沖區(qū)分析和疊置分析解決實(shí)際問題。2.學(xué)會(huì)用 ArcGIS9 進(jìn)行各種類型的最短路徑分析，了解內(nèi)在的運(yùn)算機(jī)理。要求：練習(xí)1：所尋求的市區(qū)是噪聲要小，距離商業(yè)中心要近，要和各大名牌高中離的近以便小孩容易上學(xué)，離名勝古跡較近環(huán)境優(yōu)雅。練習(xí)2：給出到達(dá)指定目的地的路徑選擇方案，根據(jù)不同的權(quán)重要求得到不同的最佳路徑，并給出路徑的長(zhǎng)度；根據(jù)需求找出最近的設(shè)施的路徑。二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)1：城市市區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)圖（network.shp ），商業(yè)中心分布圖（Marketplace.shp），名牌高中分布圖（school.

2、shp），名勝古跡分布圖（famous place.shp ），區(qū)域邊框（frame.shp ），這些文件綜合在一起是city.mxd 。實(shí)驗(yàn)2：一個(gè)GeoDatabase 地理數(shù)據(jù)庫：City.mdb ，內(nèi)含有城市交通網(wǎng)、超市分布圖，家 址以及網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與主要過程練習(xí)1：市區(qū)擇房分析打開 ArcMap， 將文件加入到窗口中，注意設(shè)置單位，否則接下來的操作會(huì)受影響。圖1 設(shè)置單位為M（1）主干道噪音緩沖區(qū)的建立1）選擇交通網(wǎng)絡(luò)圖層（network.shp），打開圖層的屬性表，在右下角的打開 option 選項(xiàng)中，在菜單中選擇 select by attributes，在 selec

3、t by attributes 對(duì)話框中進(jìn)行設(shè)置，就將市區(qū)的主要道路選擇出來了。圖2 選擇市區(qū)主要道路2） 點(diǎn)擊緩沖區(qū)按鈕對(duì)選擇的主干道進(jìn)行緩沖區(qū)的建立，首先在緩沖區(qū)對(duì)象圖層，選擇交通網(wǎng)絡(luò)圖層（network），然后將下面的 Use Only the Selected Feature（僅對(duì)選擇的要素進(jìn)行分析）選中，單擊 next；3） 確定尺寸單位，選擇第一種緩沖區(qū)建立方法（At a specified distance），指定緩沖區(qū)半徑為 200 米，單擊 next；圖3 確定尺寸單位4） 由于不是分別考慮一個(gè)圖層的各個(gè)不同的要素的目的，所以我們?cè)谶@里選擇的是第一種邊界設(shè)定類型（Dissol

4、ve barriers between），然后指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名后，單擊 OK，完成主干道噪音污染緩沖區(qū)的建立。圖4 道路緩沖區(qū)（2）商業(yè)中心影響范圍建立1）建立大型商業(yè)中心的影響范圍。首先點(diǎn)擊緩沖區(qū)按鈕，在緩沖區(qū)對(duì)象圖層選擇商業(yè)中心分布圖層，單擊 next；2）確定尺寸單位，選擇第一種緩沖區(qū)建立方法，以其屬性字段 YUZHI 為緩沖區(qū)半徑，單擊 next；3） 選擇的是第一種邊界設(shè)定類型，然后指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名后，單擊 OK，完成商業(yè)中心影響范圍緩沖區(qū)的建立。圖5 商業(yè)中心緩沖區(qū)（3）名牌高中的影響范圍建立1）點(diǎn)擊緩沖區(qū)按鈕，在緩沖區(qū)對(duì)象圖層選擇名牌高中分布圖

5、層（school），單擊next；2） 確定尺寸單位米，選擇第一種緩沖區(qū)建立方法，指定 750 米作為半徑，設(shè)置好后，單擊 next；3）選擇的是第一種邊界設(shè)定類型，然后指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名后，單擊 OK，完成名牌高中的覆蓋范圍緩沖區(qū)的建立。圖6 名牌學(xué)校緩沖區(qū)（4）名勝古跡的影響范圍建立1）點(diǎn)擊緩沖區(qū)按鈕，在緩沖區(qū)對(duì)象圖層選擇名勝古跡分布圖層（famous place），2）單擊 next，確定尺寸單位，選擇第一種緩沖區(qū)建立方法，指定 500 米作為緩沖區(qū)半徑，設(shè)置好后，單擊 next；3）選擇的是第一種邊界設(shè)定類型，然后指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名后，單擊 OK，完成名

6、勝古跡的覆蓋范圍緩沖區(qū)的建立。圖7 風(fēng)景緩沖區(qū)（5）進(jìn)行疊置分析將滿足上述四個(gè)要求的區(qū)域求出1）將商業(yè)中心影響范圍、名牌高中的影響范圍和名勝古跡的影響范圍進(jìn)行疊置分析的交集操作，可以將同時(shí)滿足三個(gè)條件的區(qū)域計(jì)算出。打開 ArcToolBox，在 analyst tools下選擇 overlay 下的 Intersect 操作，圖8 Intersect操作打開交集操作對(duì)話框，將商業(yè)中心的緩沖區(qū)、名牌高中的緩沖區(qū)和名勝古跡的緩沖區(qū)分別添加進(jìn)來，設(shè)定輸出文件名并選擇全部字段，輸出類型和輸入類型一樣，單擊 OK，從而獲得同時(shí)滿足三個(gè)條件的交集區(qū)域。圖9 滿足3個(gè)條件的區(qū)域2） 利用主干道噪音緩沖區(qū)對(duì)獲

7、得的三個(gè)區(qū)域的交集進(jìn)行圖層擦除操作，從而獲得同時(shí)滿足四個(gè)條件的區(qū)域的獲得，打開 ArcToolBox，在 analyst tools 下選擇 overlay 下的 Erase操作，打開圖層擦除操作對(duì)話框，在 input features 選擇三個(gè)區(qū)域的交集，在 erase features選擇主干道噪音緩沖區(qū)，同時(shí)設(shè)定輸出圖層的地址和文件名，單擊 OK，從而獲得同時(shí)滿足四個(gè)條件的交集區(qū)域的獲得，即購房者的最佳選擇區(qū)域。圖10 購房者的最佳選擇區(qū)域（6）為了便于購房者的選擇有更大的余地，更直觀地，綜合上述四個(gè)因子，對(duì)整個(gè)市區(qū)進(jìn)行分等定級(jí)，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是：滿足其中四個(gè)條件為第一等級(jí)；滿足其中三個(gè)條件為

8、第二等級(jí)；滿足其中兩個(gè)條件為第三等級(jí)；滿足其中一個(gè)條件為第四等級(jí)；完全不滿足條件的為第五等級(jí)。圖11 添加字段并賦值1）分別打開商業(yè)中心，名牌高中和名勝古跡影響范圍的緩沖區(qū)圖層的屬性列表，添加一個(gè) market，school 和 famous 字段，并全部賦值為 1。將主干道噪音緩沖區(qū)圖層的屬性列表中添加 voice 字段，全部賦值為-1，這里取-1 的原因是所取的噪音緩沖區(qū)之外的才是所要獲得的區(qū)域。2）打開 ArcToolBox，在 analyst tools 下選擇 overlay 下的 Union 操作，打開圖層合并操作對(duì)話框，在四個(gè)緩沖區(qū)逐個(gè)添加進(jìn)去，同時(shí)設(shè)定輸出圖層的地址和文件名 U

9、nion，將全部字段連接，單擊 OK，得到四個(gè)區(qū)域的疊加合并圖。圖12 4個(gè)緩沖區(qū)的疊加區(qū)3） 打開生成的 Union 文件圖層屬性列表，添加一個(gè)短整型字段 class，然后保留 FID，Shape*，class，market，voice，school 和 famous 字段，然后在 Editor 工具欄下來菜單中選擇 start editing，然后在屬性列表中的 class 字段上單擊右鍵，選擇Calculate values，單擊之后，打開 Field Calculator 對(duì)話框，使得 class=market+voice+school+famous，即將其進(jìn)行分等定級(jí)。 圖13 分等

10、定級(jí)就將四個(gè)因子進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的綜合，同時(shí)也可以根據(jù)最后的區(qū)域的 class的屬性值將全部的研究的區(qū)域進(jìn)行了等級(jí)的劃分：第一等級(jí)：數(shù)值為 3；第二等級(jí)：數(shù)值為 2；第三等級(jí)：數(shù)值為 1；第四等級(jí)：數(shù)值為 0；第五等級(jí)：數(shù)值為-1。圖14 等級(jí)劃分4） 最后在 Union 圖層屬性中將圖層設(shè)置成以 class 字段分級(jí)顯示，最后得到整個(gè)市區(qū)的分等定級(jí)圖。顏色越深，則滿足的條件就越多，是優(yōu)選區(qū)域；而相對(duì)的顏色淺的區(qū)域則是滿足的條件就越少，區(qū)域就不是優(yōu)選區(qū)域。圖15 整個(gè)市區(qū)的分等定級(jí)圖練習(xí) 2：最短路徑問題分析與應(yīng)用首先打開 ArcMap 選擇 E:Chp7Ex2city.mdb 再雙擊后選擇將整

11、個(gè)要素?cái)?shù)據(jù)集 city 加載進(jìn)來。然后將 place 點(diǎn)狀要素以 HOME 字段屬性值進(jìn)行符號(hào)化，1 值是家，0 值是超市。圖16 要素符號(hào)化（1）無權(quán)重最佳路徑的選擇1）在設(shè)施網(wǎng)絡(luò)分析工具條上，點(diǎn)選旗標(biāo)和障礙工具板下拉箭頭，將旗標(biāo)放在家和想要去的超市點(diǎn)上。2）確認(rèn)在 Analysis 下拉菜單中的 Options 按鈕打開的 Analysis Options 對(duì)話框中的weight 和 weight filter 標(biāo)簽項(xiàng)全部是 none，這樣使得進(jìn)行的最短路徑分析是完全按照這個(gè)網(wǎng)絡(luò)自身的長(zhǎng)短來確定的。3）點(diǎn)選追蹤工作（Track task）下拉菜單選擇尋找路徑（find path）。單擊 s

12、olve 鍵，則最短路徑將顯示出來，這條路徑的總成本將顯示在狀態(tài)列。圖17 最短路徑2）加權(quán)最佳路徑選擇1）在設(shè)施網(wǎng)絡(luò)分析工具條上，點(diǎn)選旗標(biāo)和障礙工具板下拉箭頭，將旗標(biāo)放在家和想去的某個(gè)超市點(diǎn)上。2）選擇 Analysis 下拉菜單，選擇Option 按鈕，打開 Analysis Option 對(duì)話框，選擇 Weight 標(biāo)簽頁，在邊的權(quán)重 (edgeweight)上，全部選擇長(zhǎng)度（length）權(quán)重屬性。圖18 權(quán)重設(shè)置3）點(diǎn)選追蹤工作（Track task）下拉菜單選擇尋找路徑（find path）。單擊 solve鍵，則以長(zhǎng)度為比重為基礎(chǔ)的最短路徑將顯示出來，這條路徑的總成本將顯示在狀態(tài)

13、列。圖19 距離加權(quán)最佳路徑4） 上述是通過距離的遠(yuǎn)近選擇而得到的最佳路徑，而不同類型的道路由于道路車流量的問題，有時(shí)候要選擇時(shí)間較短的路徑，同樣可以利用網(wǎng)絡(luò)分析進(jìn)行獲得最佳路徑。圖20 時(shí)間加權(quán)最佳路徑這里的時(shí)間屬性是在建網(wǎng)之前，通過各個(gè)道路的類型（主干道，次要道等）來給定速度屬性，然后通過距離和速度的商值確定的，并將其作為屬性設(shè)定于每個(gè)道路上，這里沒有考慮紅燈問題以及其他因素，而是一種理想情況，不過可以將其他的要素可以逐漸加入來完善。（3）按要求和順序逐個(gè)對(duì)目的點(diǎn)的路徑的實(shí)現(xiàn)1）在設(shè)施網(wǎng)絡(luò)分析工具條上，點(diǎn)選旗標(biāo)和障礙工具板下拉箭頭，將旗標(biāo)按照車輛訪問的順序逐個(gè)放在點(diǎn)上。2）選擇 Analy

14、sis 下拉菜單，選擇 Option 按鈕，打開 Analysis Option 對(duì)話框，選擇Weight 標(biāo)簽頁，在邊的權(quán)重(edge weight)上，全部選擇長(zhǎng)度（length）權(quán)重屬性。3）點(diǎn)選追蹤工作（Track task）下拉菜單選擇尋找路徑（find path）。單擊 solve 鍵，則從起點(diǎn)按順序逐一經(jīng)過超市然后最后回到家的最短有效路徑將顯示出來，這條路徑的總成本將顯示在狀態(tài)列。圖21 逐個(gè)目的地路徑的獲得4） 同樣是經(jīng)過這 11 個(gè)地點(diǎn)，換成權(quán)重是時(shí)間的，由于道路車流量的不同，如在市中心車流量特別大，車速慢，故而為節(jié)約時(shí)間，所以使得路經(jīng)發(fā)生很大的改變，而從外圍的道路行駛了。圖

15、22 時(shí)間權(quán)重的逐點(diǎn)路徑獲得（4）阻強(qiáng)問題這里的阻強(qiáng)是指網(wǎng)絡(luò)中的點(diǎn)狀要素或線狀要素因?yàn)閷?shí)際中遇到的例如修路，或那個(gè)時(shí)段車輛飽和，十字路口發(fā)生事故等一些緣故而使得要素不可運(yùn)行，這時(shí)原來獲得的最短路徑就需要進(jìn)行修正，具體操作如下：1） 修路的情形出現(xiàn)，即某個(gè)路段不可運(yùn)行，這在網(wǎng)絡(luò)中的表現(xiàn)是設(shè)置阻強(qiáng)，方法有兩種，一種是永久性的，直接將網(wǎng)絡(luò)邊要素的屬性修改成不可運(yùn)行。操作是選擇要進(jìn)行設(shè)置的邊要素，將其屬性中的 Enabled 字段改成 False 即可；圖23 有邊阻強(qiáng)的距離加權(quán)最佳路徑（永久性）另一種是暫時(shí)性的，設(shè)置邊要素障礙。即利用邊要素障礙添加工具 將邊設(shè)置。取同上述距離加權(quán)相同的超市為地點(diǎn)，假設(shè)其中