acgis空間分析例題

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學(xué)校選址。

要求：

(1)新學(xué)校選址需注意如下幾點：1）新學(xué)校應(yīng)位于地勢較平坦處；

2）新學(xué)校的建立應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有土地利用類型綜合考慮，選擇成本不高的區(qū)域；3）新學(xué)校應(yīng)當與現(xiàn)有消遣設(shè)施相配套，學(xué)校距離這些設(shè)施愈近愈好；4）新學(xué)校應(yīng)避開現(xiàn)有學(xué)校，合理分布。

(2)各數(shù)據(jù)層權(quán)重比為：距離消遣設(shè)施占0.5，距離學(xué)校占0.25，土地利用類型和地勢

位置因素各占0.125。

(3)實現(xiàn)過程運用ArcGIS的擴展模塊（Extension）中的空間分析（SpatialAnalyst）部

分功能，具體包括：坡度計算、直線距離制圖功能、重分類及柵格計算器等功能完成。

(4)最終必需給出適合新建學(xué)校的適合地區(qū)圖，并對其簡要進行分析。具體操作：（1）開啟加載地圖文檔對話框，選擇E:\\Chp8\\Ex1\\school.mxd。（2）從DEM數(shù)據(jù)提取坡度數(shù)據(jù)集：

開啟工具箱→“SpatialAnalyst工具〞→“表面分析〞→“坡度〞工具；在開啟對話框中設(shè)置，如圖5所示；生成坡度圖，如圖6所示。（3）從消遣場所數(shù)據(jù)“Rec_sites〞提取消遣場所歐氏距離數(shù)據(jù)集：

開啟工具箱→“SpatialAnalyst工具〞→“距離分析〞→“歐氏距離〞工具；在開啟對話框中設(shè)置，如圖7所示；生成歐氏距離數(shù)據(jù)集，如圖8所示。（4）從現(xiàn)有學(xué)校位置數(shù)據(jù)“School〞提取學(xué)校歐氏距離數(shù)據(jù)集，方法如上，生成學(xué)校直

線距離數(shù)據(jù)集，如圖9所示。（5）重分類數(shù)據(jù)集。

1)重分類坡度數(shù)據(jù)集：采用等間距分級分為10級（如圖10）；在平坦的地方適

宜性好，賦以較小的適合性值，陡峭的地區(qū)賦比較大的值（如圖11）；得到坡度適合性數(shù)據(jù)圖，如圖12所示。2)重分類消遣場所歐氏距離數(shù)據(jù)集：新學(xué)校距離消遣場所比較近適合性好，采用

等間距分級分為10級，距離消遣場所最近適合性最高，賦值1，距離最遠的地方賦值10。得到消遣場所適合性圖如圖13。3)重分類現(xiàn)有學(xué)校歐氏距離數(shù)據(jù)集：考慮到新學(xué)校距離現(xiàn)有學(xué)校比較遠時適合性

好，采用分級分為10級，距離學(xué)校最遠的單元賦值1，距離最近的單元賦值10。得到重分類學(xué)校距離圖14。4)重分類土地利用數(shù)據(jù)集：在考察土地利用數(shù)據(jù)時，簡單發(fā)現(xiàn)各種土地利用類型

對學(xué)校適合性也存在一定的影響。重分類時，勾選“將缺失值更改為NoData〞，刪除舊值為4、7、9的新值（如圖15）；然后根據(jù)用地類型給各種類型賦值，,深色部分為比較適合區(qū)，淺色部分表示適合性比較差，白色表示該處不允許建學(xué)校，如圖16。

（6）適合區(qū)分析。

開啟“SpatialAnalyst工具〞→“地圖代數(shù)〞→“柵格計算器〞，對各個重分類后數(shù)據(jù)集的合并計算，最終適合性數(shù)據(jù)集的加權(quán)計算公式為：

reclass_rec（消遣場所）*0.5+reclass_sch（現(xiàn)有學(xué)校）*0.25+reclass_la（土地利用

數(shù)據(jù)）*0.125+reclass_slop1（坡度數(shù)據(jù)）*0.125得到最終適合性數(shù)據(jù)集（圖17），適合性較高區(qū)域（深色部分）為推薦學(xué)校選址區(qū)域。

市區(qū)擇房。

要求：（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

上學(xué)，離名勝古跡較近環(huán)境優(yōu)雅。綜合上述條件，給定一個定量的限定如下：?離主要市區(qū)交通要道200米之外，交通要道的車流量大，噪音產(chǎn)生的主要源于此

（ST為道路類型中的主要市區(qū)交通要道）；

?距大型商業(yè)中心的影響，以商業(yè)中心的大小來確定影響區(qū)域，具體是以其屬性字

段YUZHI；

?距名牌高中在750米之內(nèi)，以便小孩上學(xué)便捷；?距名勝古跡500米之內(nèi)。（2）將滿足上述條件的其中一個條件的取值為1，不滿足的取值為0，即假使?jié)M足距主

要市區(qū)交通要道200米之類，取值為1，反之為0；其他亦是如此，最終將其累加

得到分級。即滿足三個條件的累加得到3，滿足2個條件的得到2，最終將全部分成4級。操作:

（1）建立主干道噪音緩沖區(qū)。

1)選擇交通網(wǎng)絡(luò)圖層（network.shp），開啟圖層的屬性表，點擊“表選項〞，在

菜單中選擇“按屬性選擇〞，在“按屬性選擇〞對話框中，左邊選擇“TYPE〞，雙擊將其添加到對話框下面SQL算式表中，點中間“=〞，再單擊“獲取唯一值〞將TYPE的全部屬性值參與上面的列表框中，然后選擇“ST〞屬性值，雙擊添加到SQL算式表中（如圖18），將市區(qū)的主要道路選擇出來。

2)點擊緩沖區(qū)按鈕對選擇的主干道進行緩沖區(qū)的建立，首先在緩沖區(qū)對象圖層

選擇交通網(wǎng)絡(luò)圖層（network），然后選中“僅使用所選要素〞；

3)確定尺寸單位，選擇第一種緩沖區(qū)建立方法，指定緩沖區(qū)半徑為200米；4)由于不是分別考慮一個圖層的各個不同的要素的目的，所以我們在這里選擇

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“完成〞，完成主干道噪音污染緩沖區(qū)的建立，如圖19。

（2）建立商業(yè)中心影響范圍緩沖區(qū)。

1)建立大型商業(yè)中心的影響范圍。首先點擊緩沖區(qū)按鈕，在緩沖區(qū)對象圖層選擇

商業(yè)中心分布圖層（network）；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；

3)選擇的是第一種邊界設(shè)定類型，指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名；完成

商業(yè)中心影響范圍緩沖區(qū)的建立，如圖20。

（3）建立名牌高中的影響范圍。

1)點擊緩沖區(qū)按鈕，在緩沖區(qū)對象圖層選擇名牌高中分布圖層（school）；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；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，

完成名牌高中的覆蓋范圍緩沖區(qū)的建立，如圖21。

（4）名勝古跡的影響范圍建立。

1)點擊緩沖區(qū)按鈕，在緩沖區(qū)對象圖層選擇名勝古跡分布圖層（famousplace）；2)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；3)選擇的是第一種邊界設(shè)定類型，指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名，完成名

勝古跡的覆蓋范圍緩沖區(qū)的建立，如圖22。

（5）進行疊置分析將滿足上述四個要求的區(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行疊置分

析的交集操作，可以將同時滿足三個條件的區(qū)域計算出。開啟工具箱，選擇“分析工具〞→“疊加分析〞→“相交〞工具，開啟交集操作對話框，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，獲得同時滿足三個條件的交集區(qū)域，如下圖所示。

2)利用主干道噪音緩沖區(qū)對獲得的三個區(qū)域的交集進行圖層擦除操作，獲得同時

滿足四個條件的區(qū)域，開啟工具箱，選擇“分析工具〞→“疊加分析〞→“擦除〞工具，設(shè)置“擦除〞對話框（如圖24），獲得同時滿足四個條件的交集區(qū)域的獲得，即購房者的最正確選擇區(qū)域，如圖25。

（6）為了便于購房者的選擇有更大的余地，更直觀地，綜合上述四個因子，對整個市

區(qū)進行分等定級，分級標準是：?滿足其中四個條件為第一等級；?滿足其中三個條件為其次等級；?滿足其中兩個條件為第三等級；?滿足其中一個條件為第四等級；?完全不滿足條件的為第五等級。

1)分別開啟商業(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)開啟工具箱，選擇“分析工具〞→“疊加分析〞→“聯(lián)合〞工具，在“聯(lián)合〞

對話框設(shè)置，在四個緩沖區(qū)逐個添加進去，同時設(shè)定輸出圖層的地址和文件名將全部字段連接，得到四個區(qū)域的疊加合并圖，如下所示：3)開啟生成的聯(lián)合文件圖層屬性列表，添加一個短整型字段class，然后保存FID，

Shape*，class，market，voice，school和famous字段，然后在“編輯器〞工具欄下來菜單中選擇“開始編輯〞，然后在屬性列表中的class字段上單擊右鍵，選擇“字段計算器〞，在“字段計算器〞對話框設(shè)置，使得class=market+voice+school+famous，即將其進行分等定級（如圖27），就將四個因子進行了一個簡單的綜合，同時也可以根據(jù)最終的區(qū)域的class的屬性值將全部的研究的區(qū)域進行了等級的劃分：

第一等級：數(shù)值為3；其次等級：數(shù)值為2；第三等級：數(shù)值為1；第四等級：數(shù)值為0；第五等級：數(shù)值為-1。

4)最終在Union圖層屬性中將圖層設(shè)置成以class字段分級顯示，最終得到整個

市區(qū)的分等定級圖。顏色越深，則滿足的條件就越多，是優(yōu)選區(qū)域；而相對的顏色淺的區(qū)域則是滿足的條件就越少，區(qū)域就不是優(yōu)選區(qū)域，如圖28。

最短路徑問題分析與應(yīng)用

要求：（1）網(wǎng)絡(luò)中指定一個超市，要求分別求出在距離、時間限制上從家到超市的最正確路徑。（2）給定訪問順序，按要求找出從家經(jīng)逐個地點達到目的地的最正確路徑。操作：

1)加載數(shù)據(jù)集city。

2)將點狀要素place以HOME字段屬性值進行符號化，1值是家，0值是超市。3)無權(quán)重最正確路徑的選擇：

1)在“幾何網(wǎng)絡(luò)分析〞工具條上，點選“添加交匯點標記工具〞，將旗標放在家和

想要去的超市點上。

2)確認在“分析〞下拉菜單中的“選項〞按鈕開啟的“分析選項〞對話框中的

“權(quán)重〞和“權(quán)重過濾器〞標簽項全部是“無〞，這樣使得進行的最短路徑分析是完全依照這個網(wǎng)絡(luò)自身的長短來確定的。

3)點選“追蹤任務(wù)〞下拉菜單項選擇擇“網(wǎng)絡(luò)路徑分析〞。單擊“解決〞工具，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，如下圖所示：

4)加權(quán)最正確路徑的選擇：

1)在“幾何網(wǎng)絡(luò)分析〞工具條上，點選“添加交匯點標記工具〞，將旗標放在家

和想要去的超市點上。

2)在“分析〞下拉菜單中的“選項〞按鈕開啟的“分析選項〞對話框中的“權(quán)

重〞標簽，在“邊的權(quán)重〞上，全部選擇長度（length）權(quán)重屬性。

3)點選“追蹤任務(wù)〞下拉菜單項選擇擇“網(wǎng)絡(luò)路徑分析〞。單擊“解決〞工具，則

以長度為比重為基礎(chǔ)的最短路徑將顯示出來，這條路徑的總成本將顯示在狀列，如下圖所示：

4)上述是通過距離的遠近選擇而得到的最正確路徑，而不同類型的道路由于道路車

流量的問題，有時候要選擇時間較短的路徑，同樣可以利用網(wǎng)絡(luò)分析進行獲得最正確路徑（如圖31）。這里的時間屬性是在建網(wǎng)之前，通過各個道路的類型（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，而是一種理想狀況，不過可以將其他的要素可以逐漸參與來完善。

（3）按要求和順序逐個對目的點的路徑的實現(xiàn)：

1)在“幾何網(wǎng)絡(luò)分析〞工具條上，點選“添加交匯點標記工具〞，將旗標依照車

輛訪問的順序逐個放在點上。

2)在“分析〞下拉菜單中的“選項〞按鈕開啟的“分析選項〞對話框中的“權(quán)

重〞標簽，在“邊的權(quán)重〞上，全部選擇長度（length）權(quán)重屬性。

3)點選“追蹤任務(wù)〞下拉菜單項選擇擇“網(wǎng)絡(luò)路徑分析〞。單擊“解決〞工具，則

從起點按順序逐一經(jīng)過超市然后最終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，如圖32所示。

4)同樣是經(jīng)過這7個地點，換成權(quán)重是時間，由于道路車流量的不同，如在市

中心車流量特別大，車速慢，故而為儉約時間，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，如圖33所示。

（4）阻強問題。

1)修路的情形出現(xiàn)，即某個路段不可運行，這在網(wǎng)絡(luò)中的表現(xiàn)是設(shè)置阻強，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行。操作是選擇要進行設(shè)置的邊要素，將其屬性中的Enabled字段改成False即可；另一種是暫時性的，設(shè)置邊要素障礙。即利用“添加邊障礙〞工具設(shè)置邊。取同上述距離加權(quán)一致的超市為地點，假設(shè)其中一條路段正在修路，則產(chǎn)生的新的最正確路徑，如圖34（圖中標注“╳〞即為阻強設(shè)置邊）?？梢钥闯雎范蔚木S修狀況使得最正確路徑產(chǎn)生了改變，同時最近距離也隨之發(fā)生改變。

2)