【地理信息技术】 上机04 栅格数据的空间分析（一） 学校选址分析
?一、背景?
????????隨著城市的發展，城市人口不斷膨脹，隨之而來的即是教育資源的短缺。在此情形下，考慮適當增加學校數量是較好的解決方案。學校的選址問題需要考慮地理位置、學生娛樂場所配套、與現有學校的距離間隔等因素，從總體上把握這些因素能夠確定出適宜性比較好的學校選址區。
二、實驗目的：
（1）熟悉 ArcGIS 柵格數據距離制圖、成本距離加權、數據重分類、多層面合并等空間分析功能。
（2）熟練掌握利用 ArcGIS 上述空間分析功能分析和結果類似學校選址的實際應用問題的基本流程和操作過程。
三、實驗數據
（1）Landuse（土地利用圖）
（2）dem（地面高程圖）
（3）rec_sites（娛樂場所分布圖）
（4）school（現有學校分布圖）
四、實驗軟件
ArcGIS
五、實驗內容：
新學校選址需注意如下幾點：
????????1、新學校應位于地勢較平坦處；
????????2、新學校的建立應結合現有土地利用類型綜合考慮，選擇成本不高的區域；
????????3、新學校應該與現有娛樂設施相配套，學校距離這些設施愈近愈好；
????????4、新學校應避開現有學校，合理分布；
????????5、各數據層權重比為：距離娛樂設施占 0.5，距離學校占 0.25，土地利用類型和地勢位置因素各占 0.125。
????????6、最后必須給出適合新建學校的適宜地區圖，
主要操作步驟包括：
????????（1）從 DEM 數據提取坡度數據集
????????（2）從娛樂場所數據“Rec_sites”提取娛樂場直線距離數據
????????（3）從現有學校位置數據“School”提取學校直線距離數據
????????（4）重分類數據
????????土地利用數據集：“water”、“wetland”、“grass”三類建學校的適宜性極差，在重分類時刪除，其它各類依據適宜性大小分別賦值：public：10、transactional：7、agriculture：5、vegeable：4、city centre:3、forest：2、barrent land：1
????????重分類坡度數據：學校的位置在平坦地區比方適宜性比較差。采用等間距分級分為10 級，在平坦的地方適宜性好，賦以較大的適宜性值；陡峭的地區賦比較小的值，得到坡度適宜性數據。
????????重分類娛樂場直線距離數據：考慮到新學校距離娛樂場所比較近好，采用等間距分級分為 10 級，距離娛樂場所最近適宜性最高，賦值 10；距離最遠的地方賦值1。
????????重分類現有學校直線距離數據：考慮到新學校距離現有學校比較遠時單元賦值 10，距離最近的單元賦值 1
????????（5）適宜區分析
????????適宜性數據集加權計算
????????適宜性大于8的區域為推薦學校選址區域，用深色表示。
六、思考題
（1）總結一下常用的矢量數據和柵格數據在空間分析方面的優缺點。
七、實驗過程及結果記錄
（1）從 DEM 數據提取坡度數據集
????????a. 點擊Customize，點擊Extension ，勾選Spatial Analyst，載入擴展工具??
?????????b. 點擊Spatial Analyst Tools.tbx,點擊Surface，選擇Slope工具
????????c. 選擇導入圖層為dem,點擊OK，實驗結果如下?
????????d. 點擊Spatial Analyst Tools.tbx,點擊Reclass，選擇Reclassify工具?
? ? ? ? e.?選擇Slope-dem圖層，點擊classifly,選擇Equal Interval方式，選擇10個Classes，地勢平坦區域為適宜區域，將地勢最平坦區域的值改為10，依次遞減，點擊OK，實驗結果如下?
?（2）從娛樂場所數據“Rec_sites”提取娛樂場直線距離數據
? ? ? ? a. 點擊Spatial Analyst Tools.tbx,點擊Distance，選擇Eudidean Distance工具?
? ? ? ? ?b. 選擇娛樂場所，在Output cell size中導入dem圖層的數據，點擊下方Environments，在Processing Extent中導入landuse圖層的數據，在X Y Resolution 中寫入landuse的XY數據，點擊OK，實驗結果如下
? ? ? ? d.?點擊Spatial Analyst Tools.tbx,點擊Reclass，選擇Reclassify工具,選擇Euc_rec圖層，點擊classifly,選擇Equal Interval方式，選擇10個Classes，離娛樂場所越近為適宜區域，將最近區域的值改為10，依次遞減，點擊OK，實驗結果如下
（3）從現有學校位置數據“School”提取學校直線距離數據
? ? ? ? a.?點擊Spatial Analyst Tools.tbx,點擊Distance，選擇Eudidean Distance工具, 選擇學校，在Output cell size中導入dem圖層的數據，點擊下方Environments，在Processing Extent中導入landuse圖層的數據，在X Y Resolution 中寫入landuse的XY數據，點擊OK，實驗結果如下
? ? ? ? b.?點擊Spatial Analyst Tools.tbx,點擊Reclass，選擇Reclassify工具,選擇Euc_sch圖層，點擊classifly,選擇Equal Interval方式，選擇10個Classes，離學校越遠為適宜區域，點擊OK，實驗結果如下?
（4）重分類數據
????????土地利用數據集：“water”、“wetland”、“grass”三類建學校的適宜性極差，在重分類時刪除，其它各類依據適宜性大小分別賦值：public：10、transactional：7、agriculture：5、vegeable：4、city centre:3、forest：2、barrent land：1
????????a. 點擊Spatial Analyst Tools.tbx,點擊Reclass，選擇Reclassify工具，選擇landuse，在Reclass field中也選擇landuse，刪除“water”、“wetland”、“grass”，更改值，勾選最下方后點擊OK，實驗結果如下：
（5）適宜區分析?
? ? ? ? ?a.?在工具包中選擇Map Algebra，點擊Raster Calculator，對工業用地，娛樂設施，學校和坡度進行加權，各數據層權重比為：距離娛樂設施占 0.5，距離學校占 0.25，土地利用類型和地勢位置因素各占 0.125。實驗結果如下
? ? ? ? b.??點擊rastercal圖層屬性，點擊Symbology， classes選擇2個類，值大于8的用深色顯示，點擊Classification,將Break Values設置成8和10,點擊確定，實驗結果如下
? ? ? ? c.?對地圖增加網格，圖例、指北針等操作，制作成專題地圖，實驗結果如下?
?思考題：
（1）總結一下常用的矢量數據和柵格數據在空間分析方面的優缺點。
矢量數據：
????????優點：
????????1、結構簡單、直觀，圖形顯示快速；
????????2、的維護和更新。
????????缺點：
????????1、冗余度大，如多邊形公共邊重復存儲，但沒有存儲多邊形之間的關系。相鄰多邊形易產生偽多邊形。解決的辦法是建立多邊形邊界表；
????????2、拓撲信息，如鄰域信息等，不便于拓撲分析（臨時建立拓撲關系）；
????????3、處理能力差，無法建立外多邊形的關系。
柵格數據：
????????優點：
????????1、數據結構簡單
????????2、空間數據的疊置和組合容易
????????3、分析容易
????????4、方法快速，成本低
????????缺點：
????????1、數據量大
????????2、建立空間網絡連接關系
????????3、變化實現困難
????????4、數據質量低
八、收獲感想
????????熟悉 ArcGIS 柵格數據距離制圖、成本距離加權、數據重分類、多層面合并等空間分析功能。熟練掌握利用 ArcGIS 上述空間分析功能分析和結果類似學校選址的實際應用問題的基本流程和操作過程。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【地理信息技术】 上机04 栅格数据的空间分析（一） 学校选址分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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