【ArcGIS|空间分析】栅格数据缓冲区分析-学校选址

空间分析方法:栅格数据距离制图、成本距离加权、数据重分类、多层面合并
工具:欧氏距离、坡度、重分类、栅格计算器

1、实验目的

1、 ArcGIS中实现学校选址分析,首先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范围,再按照上述数据集在学校选址中的影响率赋权重值,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。
2、通过练习,熟悉ArcGIS栅格数据距离制图、成本距离加权、数据重分类、多层面合并等空间分析功能;
3、熟练掌握利用ArcGIS空间分析功能,解决相关的地学空间分析问题,如学校选址等实际用问题。

2、实验准备

2.1数据

1、 Landuse (土地利用数据)。
2、 dem (地面高程数据)。
3、rec_sites (娱乐场所分布数据)。
4、 school (现有学校分布数据)。

2.2软件

ArcGIS Desktop 10.5

3、技术路线

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4、实验内容及步骤

4.1新学校选址要求

1、新学校应位于地势较平坦处。
2、新学校的建立应结合现有土地利用类型综合考虑,选择成本不高的区域。
3、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。
4、新学校应避开现有学校,合理布局。

4.2数据准备

4.2.1 高程数据(dem)

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4.2.2 土地利用数据(landuse)

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4.2.3 现有学校数据(school)

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4.2.4 娱乐场所数据(rec_sites)

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4.3派生数据集

4.3.1 坡度数据

1、原理:利用坡度工具将dem数据派生坡度数据。
坡度工具作用:判断栅格表面的各像元中的坡度(梯度或 z 值的最大变化率)。
2、过程:【ArcToolbox】>【Spatial Analyst】>【表面分析】>【坡度】。
3、结果:
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4.3.2 学校距离数据集

1、原理:利用欧氏距离工具将现有学校数据派生学校距离数据集。
欧氏距离工具作用:计算每个像元到最近源的欧氏距离。
2、过程:【ArcToolbox】>【Spatial Analyst】>【距离】>【欧氏距离】。
3、结果:
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4.3.3 娱乐场所数据集

1、原理:利用欧氏距离工具将娱乐场所数据派生娱乐场所数据集。
2、过程:【ArcToolbox】>【Spatial Analyst】>【距离】>【欧氏距离】。
3、结果:
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4.4重分类各种数据集

4.4.1 坡度数据重分类

1、原理:学校的位置在平坦地区比较有利,按等间距分类原则分为1到10级,级数越高适宜性越好,最平坦的地方适宜性最好赋值10,最陡峭的地区赋值1。
2、过程:【ArcToolbox】>【Spatial Analyst】>【重分类】>【重分类】>对新值取反
3、结果:
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4.4.2 学校距离数据集重分类

1、原理:按等间距分类原则分为1到10级,级数越高适宜性越好,新学校距离现有最远的单元赋值10,距离最近的单元赋值1。
2、过程:【ArcToolbox】>【Spatial Analyst】>【重分类】>【重分类】
3、结果:
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4.4.3 娱乐场所数据集重分类

1、原理:按等间距分类原则分为1到10级,级数越高适宜性越好,距离娱乐场所最近适宜性最高,赋值10;距离最远的地方赋值1。
2、过程:【ArcToolbox】>【Spatial Analyst】>【重分类】>【重分类】>对新值取反
3、结果:
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4.4.4 土地利用数据重分类

1、原理:各种土地利用类型对学校适宜性也存在一定的影响。如在有湿地wetland、水体water和草地grass分布区建学校的适宜性极差,于是在重分类时删除这三个选项。
2、过程:【ArcToolbox】>【Spatial Analyst】>【重分类】>【重分类】>删除wetland、water和grass三个条目>选择【将缺失值设为NoData】。
3、结果:
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4.5 给各数据集赋权重

1、原理:在适宜性模型中对影响较大的数据集赋较高权重,最后合并各数据集合确定适宜位置。各数据层权重比为:距离娱乐设施占0.5,距离现有学校占0.25,土地利用类型和地势位置因素各占0.125。
2、过程:【ArcToolbox】>【Spatial Analyst】>【地图代数】>【栅格计算器】>输入表达式
suit(最终适宜性)=rec_sites20.5+rec_school0.25+rec_landuse0.125+rec_slope0.125
suitbest(最佳选址区域)=con(suit>=8,1,0)
3、结果:
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4.6使用Model Builder建立空间模型

4.6.1 将学校选址分析数据派生与数据重分类的工具放入模型中。
4.6.2 分别在模型的工具中添加数据和设置参数,并且将工具按顺序连接起来。
4.6.3 运行模型。
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4.6.4 建模结果。
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