地理信息系统原理与应用课程设计报告(编辑修改稿)

地理信息系统原理与应用课程设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

C. 新学校应该与现有娱乐设施相配套，学校距离这些设施愈近愈好； D. 新学校应该避开现有学校，合理分布； （ 2）各因素的权重比例为：距离娱乐设施为 ，距离学校占 ，土地利用类型和地势位置因素各占 ； （ 3）实现过程采用 ARCGIS 的 SPATIAL ANALYST 扩展模块； （ 4）给出适合新建学校的适宜地区图，并做简要分析； 实验思路 要实现学校选址分析，首先要利用现有学校数据集、现有娱乐场所数据集和高程数据派生出坡度数据以及到现有学校、娱乐场所的距离数据集。 然后重分类数据集到相同的等级（ 1 到 10）范围，再按照上述数据集在学校选址中的影响中 国矿业大学 GIS 原理 课程设计 ——古军 19 率赋予权重值，最后合并这些数据即可创建显示新学校适宜位置分布的地图。 实验步骤 . 高程数据派生出坡度数据 启动 ARCMAP，打开实验数据。 点击 SPATIAL ANALYST 工具栏下拉，选择 表面分析 ，点击 Slope；在弹出的 Slope 对话框中，在 Input surface 中选择“ dem”，点击 Extent 选项卡，选择 Analysis Extent 项下拉箭头，点击 Same as Layer“ landuse”。 点击 Cell Size 选项卡，选择 Analysis Cell Size 项下拉箭头，点击 Same as Layer “dem”。 output raster 中选择保存文件夹，点击 OK。 得到 slope_dem1,如 图 4. 1： 图 4. 1slope_dem1 . 娱乐 场所距离关系 缓冲区 分析 点击 Spatial Analyst 工具栏下拉，选择 Distance，点击“ Euclidean Distance”。 在弹出的“ Euclidean Distance”对话框中，输入“ rec_sites” ,Output raster 中选择保存地址，点击 OK。 即得与娱乐场所的距离关系图 EucDist_rec_3， 见 图 4. 2： 中 国矿业大学 GIS 原理 课程设计 ——古军 20 图 4. 2 EucDist_rec_3 . 现有 学校覆盖缓冲分析 点击 Spatial Analyst 工具栏下拉，选择 Distance，点击“ Euclidean Distance”。 在弹出的“ Euclidean Distance”对话框中，输入“ school” ,Output raster 中选择保存地址，点击 OK。 即得与现有学校的距离关系图， 见 图 4. 3： 图 4. 3 现有 学校缓冲区 . 重分类 各层缓冲区分析图层 点击 Spatial Analyst 工具栏下拉，选择 Reclassify。 在弹出的“ Reclassify”对话框中， Input raster 中选择“ slope_dem1”；点击 classify， Method 选择“ Equal Interval”， classes 改为“ 10”，点击 OK，回到 Reclassify 对话框，将 New value 的值从上到下更新为 10 至 1，在 Output raster 中选择保存地址，点击 OK。 即得重新分类后坡度图如 图 4. 4： 中 国矿业大学 GIS 原理 课程设计 ——古军 21 图 4. 4 坡度 重分类图 如此重复此重分类过程，分别得到重分类后的距离娱乐区域、距离现有学校区域图， 分别为 图 4. 5， 图 4. 6： 图 4. 5 娱乐区域 重分类图 中 国矿业大学 GIS 原理 课程设计 ——古军 22 图 4. 6 学校 区域重分类图 注意点：由于希望把新学校建在远离现有学校的位置（因为它们是最适宜的位置），所以将给距离现有学校较远的位置赋较高的值。 由于 Reclassify 对话框中的 New value 缺省情况是把较高的新值（有较高适宜性）赋给在重分类前就具有高值的单元（ 那些远离现有学校的位置），这一次不要做任何改动。 直接点击 OK。 . 重分类 土地利用数据集 考虑到在不同土地利用类型的土地上建设学校的费用的不同，城镇规划者们商讨决定在为新学校选址时，某些土地利用类型的土地比其他类型的土地更有优势。 现在将重分类土地利用类型数据集，较低的值表示该特定土地利用类型比较不适宜建设新学校。 土地利用类型为水体和湿地的单元将被赋空值（ NoData），因为无法在上面建设学校，所以应当剔除这些单元。 点击 Spaitial Analysis工具栏下拉箭头，然后点击 Reclassify。 点击 Inpute raster项下拉箭头，点击 landuse。 点击 Resclass field 项下拉箭头，点击 landuse。 在 New values 列中为各土地利用类型输入如下一些对应值： Agriculture/public/vegetable— 10， City center — 3， Barren land— 6， Glass —8， Forest— 4， Transitional— 5，其余为空值。 删除土地利用类型为 Water 和 Wetland的属性，把它们改为空值，点击 Delete Entries 按扭。 选中 Change missing vlues to NoData 复选框，点击 OK。 右击目录表中的重分类后的图层，点击 Properties，点击 Symbology 选项卡。 点击 Display NoData as 项下拉箭头，然后点击 Arctic White，用这种颜色来显示空值单元（水体和湿地），即下图中白色显示水体和湿地，最后得土地利用情况为 图 4. 7： 中 国矿业大学 GIS 原理 课程设计 ——古军 23 , 图 4. 7 土地 利用重分类 . 合并各数据集以找到最适宜位置 点击 Spatial Analysit 工具栏下拉箭头，点击 Map Algebra/Raster Calculator，在弹出的对话框中的条件框下根据实验要求的权重比例输入条件： Reclass_EucD4 * + Reclass_EucD3 * + Reclass_land6 * + Reclass_Slop3 * ,即： 得到加权分析结果 如 图 4. 8： 中 国矿业大学 GIS 原理 课程设计 ——古军 24 图 4. 8 评价 结果 此时得到一个更为直观的选址分析如 图 4. 9： 图 4. 9 分析 结果 实验结果分析 读结果图可知，比较适宜的地址都是靠近娱乐场所，远离现有学校，地形相对平坦并且属于某种特定的土地利用类型。 到现有学校的距离和娱乐场所距离两个因子由于有较高权重，因此在决定哪些是适宜位置时有很强的影响力。 图中蓝色区域为水体和湿地，因此这是首先排除在外的地理位置；红色区则为根据权值分配所得的最佳位置。 但是，要真正更好的评价地址的好坏仍需要我们到实地考察之后才能确定。 中 国矿业大学 GIS 原理 课程设计 ——古军 25 实习 5 寻找最佳路径 实验 目的 随着社会经济发展需求，公路的重要性日益提高。 在一些交通欠发达的地区，公路建设迫在眉睫。 如何根据实际地形情况设计出比较合理的公路规划，是一个值得研究的问题。 目的 ： 通过练习，熟悉 ArcGIS 栅格数据距离制图、表面分析、成本权重距离、数据重分类、最短路径等空间分析功能，熟练掌握利用 ArcGIS 上述空间分析功能分析和结果类似学校选址的实际应用问题的基本流程和操作过程。 要求 ： (1) 新建路径成本较少； (2) 新建路径为较短路径； (3) 新建路径的选择应该避开主干河流，以减少成本； (4) 新建路径的成本数据计算时，考虑到 河流成本是路径成本中较关键因素，先将坡度数据和起伏度数据 ， 按照 ： 权重合并，然后与河流成本作等权重的加和合并。 (5) 寻找最短路径的实现需要运用 ArcGIS 空间分析（ Spatial Analyst）中距离制图中的成本路径及最短路径、表面分析中的坡度计算及起伏度计算、重分类及栅格计算器等功能完成 (6) 最后提交寻找到的最短路径路线图 实验 思路 数据 ： (1) dem(高程数据 ) (2) startPot (路径源点数据 ) (3) endPot (路径终点数据 ) (4) river (小流域数据 ) 实验思路： ArcGIS 中实现最佳路径分析，首先利用高程数据派生出坡度数据以及起伏度数据集。 然后重分类流域数据、坡度、起伏度数据集到相同的等级范围，再按照上述数据集在路径选择中的影响率赋权重值，最后合并这些数据即可得到成本数据集。 在得到成本数据集之基础上，计算栅格数据中各单元到源点的成本距离与方向数据集。 最后执行最短路径即得到最佳路径。 中 国矿业大学 GIS 原理 课程设计 ——古军 26 实验 步骤 创建成本数据集 考虑到山地坡度、起伏度对修建公路的成本影响比较大，其中尤其山地坡度更是人们首先关注的对象，则在创建成本数据集时，可考虑分配其权重比为： ：。 但是在有流域分布的情况下，河流对成本影响不可低估。 在此情形下，成本数据集考虑为合并山地坡度和起伏度之后的成本，加上河流对成本之影响即可。 坡度成本数据集 选择 DEM 数据层，点击 Spatial Analyst 下拉列表框，选择 Surface Analysis 并点击 slope，生成坡度数据集，记为 Slope_dem3。 选择 Slope_dem3 数据层，点击 Spatial Analyst 下拉键头，选择 Reclassify 命令实施重分类。 对坡度数据集实施重分类的基本原则是：采用等间距 分为 10 级，坡度最小一级赋值为 1，最。