地理信息系统空间分析实验教程 第三版 第八章示例与练习 寻找最佳路径

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寻找最佳路径

背景

随着社会经济的发展,公路的重要性日益提高。在一些交通欠发达的地区,公路

设迫在眉睫。如何根据实际地形情况设计出比较合理的公路,是一个值得研究的问题

目的

通过练习,熟悉 ArcGIS 栅格数据距离制图、表面分析、成本权重距离、数据重分类、最短路径等空间分析功能,熟练掌握利用上述 ArGIS 空间分析功能,分析和处类似寻找最佳路径的实际应用问题。

数据

(1) dem(高程数据);

(2) startPot(路径源点数据);

(3)endPot(路径终点数据);

(4) river (小流域数据)。

要求

(1)新建路径成本较少;

(2)新建路径为较短路径;

(3)新建路径的选择应该避开主干河流,以减少成本;

(4)新建路径的成本数据计算时,考虑到河流成本(reclass river)是路径成本中关键的因素,先将坡度数据(reclass slope)和起伏度数据(reclass rough)按照0.6:0.4权重合并,然后与河流成本进行等权重的加和合并,公式描述如下:

cost= reclass river + (reclass slopeX0.6 + reclass rough * 0.4)

寻找最短路径的实现需要运用 ArCGIS 的空间分析中距离制图中的成本路及最短路径、表面分析中的坡度计算及起伏度计算、重分类及栅格计算器等功能完成:(6)提交寻找到的最短路径路线图

操作步骤

1.首先激活【Sptial Analyst】模板

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2.设置空间分析环境。打开【环境】设置,设置相关参数。设置【工作空间】到对应路径,【处理范围】与图层dem相同,【栅格分析】下的像元大小选择与图层dem相同

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3.从DEM数据提取坡度数据集,使用Spatial Analyst-表面分析-坡度,输入dem数据,生成slope数据集

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4.使用Slope数据层,选择[Spatial Analyst 工具][重分类][重分类],选择[分类]命令实施重分类。重分类的基本原则是:采用等间距分为 10 级,坡度最小一级赋为1,最大一级赋值为 10

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5.选择[SpatialAnalyst 工具][邻域分析][焦点统计],领域分析为矩形,领域设置为高度11,宽度11,单位为像元,单击[确定],生成起伏度数据层,记为 rough

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6.选择[SpatialAnalyst 工具]|[重分类][重分类],输入rough数据层,选择[分类]命令,按 10 级等间距实施重分类,地形越起伏,级数赋值越高,最小一级赋值为1,曼大一级赋值为 10

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7.选择[SpatialAnalyst 工具]|[重分类][重分类]选择river 数据层,按照河流等级进行分类:4级为10,如此依次为 8、5、2、1

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8.加权合并单因素成本数据,生成最终成本数据集cost-reclass river (重分类河流成本数据)+[reclass slope (重分类坡度成本数据X0.6+reclass rough (重分类地形起伏度成本数据)*0.4]

根据以上公式得到图 8.75 所示最终成本数据集,其中深色表示成本高的部分。

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9.选择[SpatialAnalyst 工具][距离][成本距离],设置参数如图所示,单[确定],

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选择[Spatial Analyst 工具]|[距离]|[成本路]参数设置及的最路图如图所示,其中粗线部分为确定的路径

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