城市地理信息系统报告--栅格数据空间分析

城市地理信息系统课程实验报告实验名称：栅格数据空间分析专业班级：姓名：学号：实验地点：实验时间：实验成绩：-1-一、实验目的与要求目的：熟悉栅格数据距离制图、成本距离加权、数据重分类、多层面合并、最短路径分析等空间分析功能要求：1、学校选址：新学校应该处于地势平坦（坡度小）处，与现有土地利用类型结合，选择成本不高的区域；新学校应该与现有娱乐设施的距离越近越好；同时离已有的学校尽可能远—越远越好；各层数据权重比：距离娱乐设施占50%，距离学校占25%，土地利用类型12%，地势位置各占13%。2、寻找目的地到学校最短的距离：新建路径成本最少，且为较短路径；新建路径的成本数据计算时，坡度数据和起伏度数据按照0.6：0.4的权重合并。二、实验准备1、建立自己的文件夹，命名为...；2、将实验所需要的数据移至英文路径下，也就是1所建的文件夹；3、打开实验课所用PPT，大致浏览本次实验的内容；4、打开软件，根据实验步骤进行本次实验内容。三、实验内容与主要过程首先将图层加载进Arcmap。（一）立体效果显示1、设置工作环境：右键激活空间分析栏，在空间分析里选择选项；-2-设置数据存储路径，保存在自己的文件夹中；设置区域范围：与图层“landuse”相同；设置象元大小：与图层“elevation”相同。2、生成elevation的山坡阴影图：在空间分析里选择“表面分析”的“山体阴影”。3、按照用地类型（landuse字段）符号化显示landuse。4、设置Landuse图层的透明度为30%。（摆放顺序：Landuse放置在山体阴影图层之上）即立体效果图完成。（二）学校选址-3-1、选择空间分析里“表面分析”的“坡度”，通过elevation，生成坡度数据。2、提取学校和娱乐设施的直线距离数据集：选择空间分析里“距离”中的“直线”，将“输出像元大小”一栏中数字改为30。3、重分类坡度、学校直线距离、娱乐设施直线距离：将坡度、学校直线距离、娱乐设施直线距离平均划分为十个级别，即进行重新打分，1分-10分。根据上述要求可判别各类距离打分升降情况。重分类landuse图层：对landuse而言，土地利用数据删除water和wetlands（水上无法建学校），其余的重新赋值：agriculture:9、builtup：3、barrenland：10、forest：4、bursh/transitional：5。4、加权和数据合并：按照上述要求可知各层数据权重比，按照相应的权重比，合并图层。在空间分析的“栅格计算器”中，需要注意的是运算符号左右两侧带空格。得到的得分一定要是3.37-8.88之间，才能继续进行实验。5、提取灰度值大于8.2图斑：利用栅格计算机提取后，在-4-ArcToolbox中的CON命令下提取value=1的图斑，生成一个新图层。6、将第5点中得到的灰度值大于8.2的栅格数据转换成矢量数据，命名为sites。7、在ArcCatalog里新建一个个人地理数据库，将刚才获得的矢量图层sites导入到数据库中，以获得面积数据。8、根据属性提取（select命令）面积大于十万的区域，再根据位置提取与公路相交的图斑，作为建立学校的地点。与公路（roads图层）相交的区域：通过位置查询得到，见下左图；并且得到新建学校的位置，见下面右图中被选中的区域即为新建学校的位置。-5-（三）寻找目的地到学校的最短路径1、重分类坡度数据，原则：等间距分为10级，因为坡度小的地方修建公路成本低，所以坡度最小一级赋值为1，最大一级赋值为10。2、生成起伏度成本数据集，将其按照成本大小重分类。-6-3、坡度数据和起伏度数据按照0.6：0.4的权重合并，生成成本数据集。4、计算成本权重距离函数：spatialanaly——distance——costweighted-7-5、求取最短路径：spatialanaly——distance——shortestpath下图即为得到的最短路径的效果图。四、实验心得（重点）通过《城市地理信息系统》这门课程的几次实验后，让我对ArcGis这一系列软件有了更深的了解，让我学到了更多关于应用方面的知识。对于地理信息系统专业已经大三的我而言，搞编程开发我并不擅长，所以很希望能在应用的这一方面学到更多的知识。因此每一次实验，仅仅一两个小时的时间，都能一次又一次的给自-8-己填充无限的能量。通过本次实验四的实验，我认识到我对ArcGis软件还不是很熟悉，我要多加练习，比如在这次实验我遇到的几点问题，首先让我牢牢掌握的就是在进行添加地面高程图等图层时，应该将图层拷到非中文路径的文件夹中才能导入数据。同时，我在实验中，用栅格计算器时总是出错，最终才发现并深刻的认识到，运算符号左右两侧带空格才能使之正常计算。而且我也深刻的感受到，我们要听老师的话，老师的话可能不一定全对，但是道理总是对的，像这次实验中，老师说了让我们一步一步认真跟着PPT做，可能错一点是看不出来的，但是之后的结果就会完全不同。开始还没有怎么听进去，在我做到最后才发现自己错误时，只有慢慢的倒回去检查或者重做，这真的是浪费了时间又浪费了精力。经过这一次的经验教训，我相信我不仅在以后的学习工作中还是生活中，都会仔细认真，抓住细节，不要让小细节造成不好的结果。这次的实验四，让我学会并且熟练了ArcGis的几种功能，比如：利用数字高程图来生成坡面阴影图、生成坡度数据、提取两地之间的直线距离数据集、重分类图层等步骤来达到学校选址的目的，以及怎样求到目的地的最短距离。相信在以后的学习工作中这都会给我打下坚实的基础。