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(长期更新）《零基础入门 ArcGIS(ArcMap) 》实验三----学校选址与路径规划（超超超详细！！！）

news 2025/9/18 6:02:09

目录

实验三学校选址与道路规划

3.1 实验内容及目的

3.1.1 实验内容

3.1.2 实验目的

3.2 实验方案

3.3 操作流程

3.3.1 环境设置

3.3.2 地势分析

（1）提取坡度:

(2)重分类:

3.3.3 学校点分析

(1)欧氏距离:

(2)重分类:

3.3.4 娱乐场所点分析

(1)欧氏距离:

(2)重分类:

3.3.5土地利用类型分析

3.3.6 叠加分析

(1)加权叠加:

(2)提取权重最大区域:

(3)适宜区处理:

(4)转矢量:

(5)提取面积大于5英亩的区域:

(6)输出数据:

3.3.7 绘制专题地图

3.3.8地形起伏度分析

(1)栅格邻域计算:

(2)栅格邻域计算:

(3)栅格计算器:

(4)重分类地形起伏:

3.3.9 成本计算

3.3.10 成本距离分析

3.3.11 成本路径分析

(1)利用距离分析中的成本路径计算最小距离

(2)转换数据格式:

看到这里，说明您对arcgis已经有了一定的了解了，下面进行arcgis更高级的玩法---叠加分析

实验三学校选址与道路规划

随着城市化的快速发展与城市人口的不断增长,城市的各种资源出现严重短缺,例如城市的教育资源、医疗卫生资源、公共服务设施资源等。为满足城市人口日常生活的需求,要适当增加各类紧峡资源的数量。以教育资源为例,一个城市需要扩大教育资源,就要新增学校,这就涉及学校选址问题,包括如何选址、选址需要考虑哪些因素等问题。一般来讲应该考虑学校建设成本(土地利用类型、建设场地的平整度等)、可以利用的资源、避开已有的学校、学校服务功能最大化等因素。本实验以学校选址为例,在充分考虑土地利用分类数据、数字高程模型数据、已有学校分布和学生娱乐场所配套数据的基础上,介绍学校选址流程,以确定出适宜性比较好的学校选址区域。然后以选择一条从新选址学校到某目的地的道路为例,介绍采用距离分析中的成本路径进行道路规划的方法。

3.1 实验内容及目的

3.1.1 实验内容

根据给出的学校数据、高程数据、娱乐场所数据和土地利用分类数据进行新学校选址及道路规划。根据以下条件进行新学校选址:

①结合现有的土地利用类型,选择合适的土地利用类型(要求成本不高);

②与现有的娱乐设施配套,学校距离娱乐设施越近越好;

③避开现有学校合理分布;

④地势平坦;

⑤面积要求大于5英亩(选用英制单位的目的是让学生学会如何换算);

⑥对新学校适合区做专题图分析。
修建一条从新学校通往目的地,花费成本最低的道路。要求新建路径成本较少、路径较短。新建路径的成本因素将同时考虑土地利用数据、地形起伏度数据和坡度数据,按照0.3:0.3:0.4的权重进行合并,公式描述为
成本=重分类土地利用x重分类起伏度X重分类坡度

3.1.2 实验目的

(1)掌握欧氏距离和重分类工具的使用。
(2)熟悉对所需图层的选择和提取。
(3)掌握对栅格数据的块统计方法。
(4)掌握成本距离和成本路径的分析

3.2 实验方案

基于高程数据进行表面分析,提取坡度。对娱乐场所数据和学校数据做欧氏距离分析、提取每个栅格与最近源之间的欧氏距离。最后对坡度、娱乐场所欧氏距离、学校欧氏距离和土地利用类型进行重分类,提取出学校选址的四个合适因子,对四个合适因子按权重进行加权叠加分析及面积筛选,最终得到学校选址区域。
基于高程数据进行地形起伏度计算,对坡度、地形起伏度、土地利用类型进行重分类基于栅格计算器加权叠加计算成本费用,提取成本距离和成本路径。。

3.3 操作流程

3.3.1 环境设置

在ArcMap主菜单中点击【地理处理】--【环境设置】。设置好工作空间,输出坐标系的设置与土地利用类型(landuse)一致,处理范围的设置与土地利用类型(|anduse)一致,空间分析栅格像元大小与高程数据(elevation)一致,环境设置如下图所示。

通过观察发现高程数据与其余数据坐标系不一致,因此对高程数据的坐标系进行修改。

依次点击【地理处理】--【ArcToolbox工具】--【数据管理工具】--【投影和变换】--【栅格】--【投影栅格】。

调整为下图所示设置，点击确定。

3.3.2 地势分析

基于高程数据进行表面分析,提取坡度。对坡度重分类,得到地势平缓的区域.

（1）提取坡度:

点击ArcToolbox中的【空间分析】--【表面分析】【坡度】。

输入棚格:高程数据~eievation!”,其他设置保持默认,点击【确定】。

输出坡度结果：

(2)重分类:

点击ArcToolbox中的【空间分析】-【重分类】-【重分类】。

输入栅格选择坡度结果,点击“重分类”，输入栅格文件为刚提取的坡度文件Slope_elevation1.tif，设置重分类字段为value，点击对话框中的【分类】按钮。

弹出“分类”对话框。在“分类”对话框中设置如下参数：分类“类别”选择“10”,“方法”选择“相等间隔”,根据实验要求坡度超过30°以上的就取不考虑,在重分类时将中断值29.694746设为30,点击【确定】,设置如下图所示。

在“重分类”对话框中点击【对新值取反】,点击【确定】,设置如下图所示。

重分类结果如下图所示。

3.3.3 学校点分析

对学校数据做欧氏距离分析,提取每个栅格与最近源之间的欧氏距离,并进行重分类,提取合适的区域。

(1)欧氏距离:

点击ArcToolbox中的【空间分析】-【距离分析】-【欧氏距离】。

输人栅格选择学校数据，默认输出位置为Result/EucDist_schools1a.tif，设置像元大小为30，结果如下图所示。

点击确定.

(2)重分类:

点击ArcToolbox中的【空间分析】-【重分类】--【重分类】。输人栅格选择学校歐氏距离结果,点击“重分类”对话框中的【分类】,弹出“分类”对话框。在“分类”对话框中设置如下参数:“分类”类别选择“10”,“方法”选择“相等间隔”,点击【确定】。

返回“重分类”对话框,勾选"将缺失值更改为NoData(可选)”,完成重分类设置。

重分类结果如下图所示。

3.3.4 娱乐场所点分析

(1)欧氏距离:

点击 ArcToolbox中的【空间分析】--【距离分析】-【欧氏距离】。“输入栅格数据或要素源数据”选择娱乐场所的数据.

点击确定，输出欧氏距离结果,如下图所示。

(2)重分类:

点击 ArcToolbox中的【空间分析】--【重分类】-【重分类】，“输入栅格"选择娱乐场所欧氏距离的结果，点击“重分类"对话框中的【分类】，弹出”分类”时话框。在“分类”对话框中设置如下参数:“分类"类别选择“10”，方法“选择"相等间距”，点击【确定】。返回“重分类"对话框,点击【对新值取反】,勾选“将缺失值更改为NoData(可选)”.点击【确定】。重分类结果如下图所示。

3.3.5土地利用类型分析

重分类:点击ArcToolbox中的【空间分析】-【重分类】→【重分类】。“输入栅格”为“landuse.img”,“重分类字段”为“LANDUSE”,将“Water”“Wetlands”设置为“NoData”。按照要求，给“Brush/transitional”赋值为5,“Barren land”赋值为9,“Built up”赋值为 3，“Agriculture”赋值为8,“Forest"赋值为4,勾选“将缺失值更改为NoData(可选)”,设置如下图所示,点击【确定】。

得到处理后的土地利用图层

3.3.6 叠加分析

对提取出的三个因子和土地利用类型，按权重进行加权叠加,选择出所需地区并制作专题图。

(1)加权叠加:

点击ArcToolbox中的【空间分析】-【叠加分析】-【加权叠加】.

选择土地利用栅格数据，输入重分类字段为"LANDUSE"。

将以上重分类结果进行加权叠加，点击右上方加号。

添加土地利用栅格图，输入字段为LANDUSE。

依次导入剩余数据，剩余栅格数据默认字段为Value,对剩余各数据层权重比为：靠近娱乐场所50%，远离现有学校25%,地势平坦13%,合适的土地利用类型12%。

对“加权叠加表”对话框中不选择坡度大于30°的结果，即将1-6设置成Restricted。

确认影响总和为100，设置评估等级为"1至10 增量为1",确定输出路径，点击确定。

加权叠加结果如下图：

(2)提取权重最大区域:

点击ArcToolbox中的【空间分析】-【地图代数】-【栅格计算器】。

在“栅格计算器”对话框中,点击【条件分析】中的Con函数，点击【图层与变量】中的Weighte_Reclass3.tif，确保输入地图代数表达式为“Con("Weighte_Reclass3.tif"==9,1)",此公式的意思是，如果栅格Weighte_Reclass3.tif中的像元值等于9，则输出像元值为1；否则，不输出任何值（默认情况下，不满足条件的地方将被赋予NoData值）。选择输出地址，点击确定。