最佳路徑(柵格)ArcGIS

1、杭州師范大學Hangzhou Normal UniversityGIS空間分析與建模實驗報告學院班級：理學院地信141實驗名稱：尋找最佳路徑學生姓名：趙文彪學生學號：2014212425授課老師：胡潭高提交日期：2016年11月10日目錄1實驗目的：22實驗要求：23操作流程23.1數(shù)據(jù)準備23.2創(chuàng)建成本數(shù)據(jù)集43.2.1坡度數(shù)據(jù)集43.2.2起伏度成本數(shù)據(jù)集83.2.3河流成本數(shù)據(jù)集113.2.4最終的成本數(shù)據(jù)123.2.5計算成本權重距離函數(shù)133.2.6求最短路徑15實驗四、尋找最佳路徑1 實驗目的：熟悉ArcGIS的柵格數(shù)據(jù)距離制圖、表面分析、成本權重距離、數(shù)據(jù)重分類、最短路徑空間分

2、析功能，熟練掌握利用ArcGIS上述空間分析功能，分析和處理類似尋找最佳路徑的實際應用問題。2 實驗要求：新建路徑成本較少新建路徑為較短路徑新建路徑的選擇應該避開主干河流，以減少成本新建路徑成本計算時，考慮到河流成本是路徑成本中較為關鍵的因素，現(xiàn)將坡度數(shù)據(jù)和起伏數(shù)據(jù)按照0.4：:06的權重合并，然和如河流成本做等權重的加和并，公式描述如下：Cost = reclass_river + (reclass_slope*0.6 + reclass_QFD*0.4)尋找最短路徑的實現(xiàn)需要運用ArcGIS的空間分析中距離制圖中成本路徑及最短路徑、表面分析和坡度計算及起伏度計算、重分類及柵格計算器等功能完

3、成。提交尋找到的最佳路徑路線圖3 操作流程3.1 數(shù)據(jù)準備將所需數(shù)據(jù)加載到ArcGIS中，如下圖激活Spatial Analyst，如下圖設置空間分析環(huán)境設置工作空間路徑（不要有中文字符）處理范圍中將處理范圍設置為何dem數(shù)據(jù)相同柵格分析中將像元大小設置為同dem一樣3.2 創(chuàng)建成本數(shù)據(jù)集3.2.1 坡度數(shù)據(jù)集在工具箱中選擇Slope（坡度）工具將高程的dem數(shù)據(jù)輸入進去，文件名為Slope，如下圖：結果如下圖使用工具箱中的reclassify（重分類）將要分類的柵格數(shù)據(jù)Slope輸入，依據(jù)Value值進行分類，單擊Classify方法為等間距分類，分為10類，如下圖所示返回重分類參數(shù)窗口，文

4、件名為reclass_slope，ok對Slope柵格進行重分類的結果如下圖3.2.2 起伏度成本數(shù)據(jù)集在工具箱中找到Focal statistic 參數(shù)如下Focal statistic的結果如下圖：利用重分類工具對QFD進行重分類，按十級等間距進行分類（和Slope分類一樣）對QFD進行分類結果如下圖：3.2.3 河流成本數(shù)據(jù)集利用重分類工具對河流柵格數(shù)據(jù)進行分類參數(shù)如下：河流分類結果如下圖3.2.4 最終的成本數(shù)據(jù)加權合并單因素成本數(shù)據(jù)，生成最終的成本數(shù)據(jù)在工具箱里找到柵格計算器（Raster Calculator）彈出的窗口中計算公式如下最終成本數(shù)據(jù)集顯示如下（深色表示成本較高）：3.

5、2.5 計算成本權重距離函數(shù)在工具箱找到cost distance工具，如下圖參數(shù)設置如下：成本距離圖，如下回溯鏈接圖：3.2.6 求最短路徑在工具箱里找到cost path工具參數(shù)如下圖最短路徑圖：4 總結一路順利完成，下面寫一寫原理性的東西（自己的理解）：坡度成本計算原理：dem是高程數(shù)據(jù)，每個像元對應的是其高程，所以可以利用相鄰像元值的差值除以兩個像元的距離（dem分辨率乘以1，兩個像元中心的距離）來表示坡度（柵格數(shù)據(jù)，像元值表示坡度，取值范圍為（0到90），然后對坡度柵格數(shù)據(jù)分類，比如將0到10（度）分為一級，就是進行量化分級，這樣計算比較方便。起伏度成本數(shù)據(jù)原理：起伏度其實和坡度差不多的，本來可以直接利用dem的像元值進行分類的，到這樣更加準確，但分出來的柵格會有許多碎斑。而利用焦點統(tǒng)計在進行分類，這樣碎斑的情況會好很多（其實相當于濾波平滑，在重分類）。河流成本原理：簡單說就是加大河流深度對成本的影響總的