ARCGIS学校选址报告解析.docx
- 文档编号:15773158
- 上传时间:2023-07-07
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:1.69MB
ARCGIS学校选址报告解析.docx
《ARCGIS学校选址报告解析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ARCGIS学校选址报告解析.docx(24页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
ARCGIS学校选址报告解析
城市地理信息系统课程成果
题目:
学校选址
目录
1项目概述1
1.1实验背景1
1.2实验目的2
1.3数据2
1.4实验内容2
2创建数据库4
2.1分析可能用到的数据4
2.2收集到的资料清单4
2.3分析项目的步骤5
2.3.1顺序列表5
2.3.2流程图6
3组织数据库7
3.1学校选址(方法一)7
3.2学校选址(建模分析法)14
4进行分析27
参考文献28
成绩评分表29
1项目概述
1.1实验背景
随着网络时代的到来,网络信息变得越来越丰富,地理空间信息无疑是越来越占据较大的分量,在当今社会,地理信息数据越来越受到人们的重视。
Arcgis技术日趋于成熟,在处理地理信息空间数据时发挥着越来越重要的作用。
基于栅格数据的空间分析在ArcGIS中占有重要地位,空间建模制作的基本过程也是通过栅格数据的空间分析进行的。
空间分析是GIS的核心和区别于其他信息系统处理数据的本质所在,并且为生活中的很多决策提供数据依据,在其中,学校选址就是一个很好的例子。
学校的选址问题需要考虑各种因素,总体上分为自然因素和人文因素,例如地理位置、学生娱乐场所配套、土地利用类型、交通状况以及现有学校的距离间隔等因素,从总体上把握这些因素,能够确定出适宜性比较好的学校选址区域,合理的学校位置有利于方便学生的学习与生活。
1.2实验目的
通过这次实验练习,从而帮助熟悉ArcGIS栅格数据的欧氏距离制图、数据重分类等空间分析功能,通过栅格计算器进行加权计算,得到适宜性最高的区域,即是最佳选址区域。
能够通过选址处理解决类似选址的其他实际问题。
欧氏距离根据直线距离描述每个像元与一个源(分析目标)或一组源的关系。
1.3数据
数据位于“\学校选址\Ex1\”,包括以下四个四个要素类:
(1)土地利用现状数据(landuse);
(2)地面高程数据(dem);
(3)娱乐场所分布数据(rec_sites);
(4)现有学校分布数据(schools);
1.4实验内容
按照要求为学校进行选址。
(1)新学校选址需要注意以下几点:
地势需要平坦;结合土地利用数据,选择成本较低的区域,但是要尽量避免选址在湿地、沼泽、绿地等区域;新学校距离娱乐场所越近越好;距离现有的学校距离越远越好。
(2)给各数据层的权重比为:
距离娱乐设施占0.5,距现有学校距离占0.25,土地利用类型和地形因素各占0.125。
(3)结合坡度计算、欧氏距离制图、重分类和栅格计算器等功能,给出分析结果图。
目前,地理信息系统大都应用在城市规划、市政管理等方面。
该系统的特点在于将地理信息系统应用于校园,将校园信息与地理信息系统相结合,实现了利用GIS技术对校园信息管理;同时把教室信息、学生信息融入系统中,实现了教学信息与地理信息的双重应用和两种信息之间的关联。
本文以河北理工大学校园实际采集的数据为基础,对系统进行了模拟运行。
实验结果表明:
本文所设计的数据结构是合理的,对有关技术问题的解决方案是正确的、可行的,将GIS技术应用到大学校园,开发出具有实际应用价值的CGIS,能够为校园的规划和管理提供快捷和方便的工具。
可作为“数字校园”的一部分。
随着校园网的兴起,校园地理信息系统能够依托校园网的软件和硬件得以快速发展。
2创建数据库
2.1分析可能用到的数据
(1)土地利用现状数据(landuse);
(2)地面高程数据(dem);
(3)娱乐场所分布数据(rec_sites);
(4)现有学校分布数据(schools);
2.2收集到的资料清单
种类
介绍
土地利用现状数据图
该片区域的土地利用状况,分为:
公用地、交通拥堵、水系占用地、农用地、森林用地、湿地、市中心用地、绿化用地等;
地面高程数据
地面的高低起伏状况,即高程高的地方海拔就高,对学校选址有重大意义;
娱乐场所分布数据
为人们提供娱乐消遣的场所,在一定程度上反映了该地的经济文化的消费和传承情况,对学生、对学校都有着重大影响;
现有学校分布数据
再选新校址时,肯定有一些现有学校,那么新学校的目的是为了缓解教育压力和普及国家的教育制度,所以尽量广范、更大限度的扩大选址范围,所以现有学校的分布数据起着无疑举足轻重的作用;
2.3分析项目的步骤
2.3.1顺序列表
顺序
操作
结果
目的
1
地图矢量化
土地利用状况、娱乐场所、地面高程、现有学校分布矢量图
为后面栅格图提供源数据
2
数据录入属性表
各个图层的实际属性
提供主成分数据
3
Shapefile文件转栅格
各主成分栅格图
提供带各主成分的栅格图
4
用栅格计算器计算
综合因子得分栅格图
提供综合得分的栅格图
5
进行重分类
各行各个图层分类图
将各个因素的适宜情况水平分等级
6
叠加分析
各个因素的叠加图
分析各个因素总的对各地发展的影响
2.3.2流程图
①数据准备,确定需要哪些数据作为输入,包括高程数据(dem)、土地利用数据(landuse)、现有学校数据(school)和娱乐场所数据(rec_sites);
②派生数据集,从显存数据派生出能提供学校选址的原始成本的数据,包括坡度数据、到现有学校距离数据集,以及到娱乐场所的距离的数据集;
③重分类各种数据集,消除各成本数据集的量纲影响,是各成本数据集有大致相同的可比分类体系。
各成本数据均按等间距分类原则,分为1到10级,级数越高适宜性越好;
④给各数据集赋以权重。
必要的话,适宜性模型中影响比较大的数据集赋以比较高的权重,然后合并各数据集合,以寻找适宜位置。
3组织数据库
3.1学校选址(方法一)
1.运行Arcmap,如果SpacialAnalyst模块未能激活,单击菜单【自定义】——【拓展模块】——选择SpacialAnalyst——【单击关闭】。
2.打开地图文档。
在ArcMap主菜单上选择【文件】——【打开】——【EX1】——【School.mxd】。
3.设置空间分析环境。
ArcToolbox右键选择【环境】,打开环境设置对话框,设置相关参数:
①展开【工作空间】,设置路径为:
E:
\第二版\Chp8\Ex1\Result;②展开【处理范围】,在范围下拉框中选择“与图层landuse相同”③展开【栅格分析】,在像元大小下拉框选择“与图层landuse相同”。
(即:
地理处理——环境——处理范围——范围选择“与图层landuse相同”,栅格分析——像元大小选择“与图层landuse相同”——确定。
)如下图所示:
4.从DEM数据中提取坡度数据集。
选择【SpacialAnalyst工具】——选择【表面分析】——【坡度】,输入dem数据,生成slope数据集(如下图所示):
5.从娱乐场所数据“rec_sites”提取娱乐场所直线距离数据。
选择【SpacialAnalyst工具】——【距离分析】——【欧氏距离】,生成EucDis_recsites数据集(如图所示):
6.从现有学校位置数据“school”中提取学校直线距离数据库。
选择【SpacialAnalyst工具】——【距离分析】——【欧氏距离】,创建数据集,得到EucDis_school数据集(如下图所示):
7.重分类数据集,分为四种不同类型的数据集。
第一,重分类坡度数据集。
学校的位置一般在平坦的位置比较有利。
因此,采用等间距分级,把坡度分为10级。
平坦的地方适宜性好,赋以较大的适宜性值,陡峭的地区赋以比较小的适宜性值,得到坡度适宜性数据Reclass_Slope(如下图所示):
第二,重分类娱乐场所直线数据集。
考虑到学校距离娱乐场所比较近适宜性好,采用等间距分级,分为10级,距离娱乐场所最近适宜性高,赋值为10,距离最远的地方赋值为1,得到娱乐场所适宜性图reclassdist(如下图所示):
第三,重分类现有学校直线距离数据集。
考虑到新学校距离现有学校比较远时适宜性好,仍分为10级,距离学校最远的单元赋值为10,距离学校最近的单元赋值为1,得到学校重分类学校距离图reclassdiss(如下图所示):
第四,重分类土地利用利用数据集。
在考察土地利用数据时,容易发现各种土地利用类型对学校适宜性也存在较大影响。
例如,学校不适宜于湿地zhaoze、水系分布区建立,于是,在重分类时删除这些类别,实现如下操作:
在重分类新旧值值对照表中,按住Control键,选择“water”、“wetland”、“grass”三个类别,点击【删除条目】,删除“water”、“wetland”、“grass”三个类别,并勾选【将缺失值改为NoData】。
然后,根据用地类型给各种类型的土地赋值,得到reclassland,深色部分表示比较适宜区,浅色部分表示该处适宜性比较差,白色部分表示该处不允许建学校区域。
数据如下图所示:
8.适宜区分析。
重分类后,各个数据集都统一到相同体系内,且每个数据集中,那些被认为比较十一点属性都被赋以比较大的数值,现在开始给四种因素赋以不同的权重,然后合并数据集,以便找出最适宜的位置。
选择【SpacialAnalyst】——选择【地图代数】——选择【栅格计算器】,各个重分类后数据集的合并计算,最终适宜性数据的加权计算公式为:
suit(最终适宜性)=reclassdisr(娱乐场所)*0.5+reclassdiss(现有学校)*0.25+reclassland(土地利用数据)*0.125+reclassslope(坡度数据)*0.125。
得到最适宜性数据集,即最终结果(如下图所示),注意:
适宜性较高区域(深色部位),适宜性较低区域(浅色部位):
3.2学校选址(建模分析法)
1.运行Arcmap,如果SpacialAnalyst模块未能激活,单击菜单【自定义】--【拓展模块】--选择SpacialAnalyst--【单击关闭】。
打开地图文档。
在ArcMap主菜单上选择【文件】——【打开】——【EX1】——【School.mxd】。
2.设置空间分析环境。
ArcToolbox右键选择【环境】,打开环境设置对话框,设置相关参数:
①展开【工作空间】,设置路径为:
“E:
\Chop8\Ex1\result\”;②展开【处理范围】,在范围下拉框中选择“与图层landuse相同”③展开【栅格分析】,在像元大小下拉框选择“与图层landuse相同”。
(即:
地理处理——环境——处理范围——范围选择“与图层landuse相同”,栅格分析——像元大小选择“与图层landuse相同”——确定。
)如下图所示:
3.新建一个工具箱。
在目录中选择“工具箱”——选择“我的工具箱”——右击“我的工具箱”——右击“新建”——点击“工具箱”——重命名为“学校选址”,如下图所示;
4.右击“学校选址”——点击“新建”——点击“模型”,得到:
5.选择“空间分析”——选择“表面分析”——点击“坡度工具”——将其拖拽至模型生成器窗口中,展示如下图所示:
6.右击模型中的“坡度”——“打开”。
然后将“slope_dem1”设为模型参数:
7.在模型中点击“运行”按钮(下图最后一个图形按钮),
点击“运行”:
8.选择“空间分析”——选择“重分类”——再选“重分类”——将其拖拽至模型生成器窗口中——单击连接图标——输入栅格——连接“dem”和“重分类”图形要素;
9.右击“重分类”——点击“打开”——输入栅格中选择“slope_dem1”,将“recalssslop”设为模型参数;
10.选择“空间分析”——选择“距离分析”——选择“欧氏距离”——将其拖拽至模型生成器窗口中——右击“欧氏距离”——打开。
将“EucDis_recsites”设为模型参数,点击“运行”按钮——运行;
11.添加重分类,对其属性设置如图所示:
建好后的模型如下图所示:
12.添加School的欧氏距离,对欧氏距离进行“运行”操作,如下:
建完欧式距离后要对模型进行运行,否则不能做接下来的重分类(因为没有数据)
对“Euc_distschool”进行重分类如图所示:
添加后的结果如下图所示:
13.为“landuse”添加重分类,删除“water”,“wetland”,“grass”三个属性条目选择对新值取反,将缺失值更改为nodata,建好后的模型:
14.空间分析工具——地图代数——栅格计算器——将其拖拽至模型生成器窗口中——右击——打开
15.模型建好后为:
对模型进行运行,得到:
16.对模型进行保存——关闭编辑窗口
17.打开工具中的学校选址——模型,添加对话框中的信息,对所建模型进行验证;
18.执行学校选址,得到结果:
4进行分析
Arcgis实现了学校的选址分析,首先利用了现有学校数据集、现有娱乐场所数据集、以及高程数据派生出的坡度数据,以及到现有学校、娱乐场所距离的数据集;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以权重值,最后合并这些数据,即可就创建显示新学校适宜位置分布的地图。
成果展示后,即可明显的看出适宜选址的地方,适宜选址的地方临近马路,临近娱乐场所,大多位于地势平坦的地方,坡度大的地方不会有适宜学校选址区域,而且适宜选址区域不会有绿化用地、湿地以及森林,距离现有学校距离较远,从一定程度上缓解了教学压力,将学校分散开来,有利于教育事业的高速、有效的开展,为决策提供了强有力的数据资源的支持。
参考文献
[1]李林.基于GIS的校园信息系统的研究[J].科技信息,2007,(9):
68.
[2]熊宗仁,肖良武,罗凌.贵州:
区域地位的博弈[M].贵州:
贵州人民出版社,2008.7.190.
[3]史文利等.基于主成分分析与聚类分析的城市化水平综合评价[J].工业工程,2008.5(11):
112-115.
[4]钟铁军.释明代贵州之“州卫同城”[J].中国历史地理论丛,2004.(3):
32-44
[5]安虎森.空间经济学原理[M].经济科学出版社,2005.333.
[6]王立刚.贵州省各地市州城市化水平综合评价[J].西南名族研究院,2010,
(2)
成绩评分表
学院:
班级:
学生姓名:
1
评价内容
具体要求
分
值
评分
A
B
C
D
E
调查论证
能独立查阅文献和从事其他调研、搜集所需资料。
(搜集资料清单列在论文的第一项中)
实验方案设计与实验技能
正确设计解觉问题的方案或流程,通过流程图和提交成果框架反应出来。
≤
工作量、工作态度:
能按照设计方案正确的录入数据、分析数据。
按期圆满完成规定的任务,得出合理的结论。
工作量饱满,难度较大。
论文(设计)质量
论文格式正确、思路清晰、主题明确。
利用GIS解决实际问题类论文对解决问题的方法、过程、结果阐述准确。
综述性论文能够针对论文主题进行深入分析,提出自己的见解。
创新
工作中有创新意识;对前人工作有改进或突破,或有独特见解。
总分
总分×70%
注:
不按要求提交成果或提交不全者,取消成绩。
成果包括:
电子地图分析成果、电子格式论文、打印论文。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ARCGIS 学校 选址 报告 解析