地理信息系统原理与应用实习报告Word文档下载推荐.docx
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2.3实验过程:
2.3.1市区择房分析
(1)离主要交通要道200m之外,以减少噪音污染(ST为道路数据中类型为交通要道的要素)。
在商业中心的服务范围之内,服务范围以商业中心规模的大小(属性字段YUZHI)来确定。
距名牌高中在750m之内,以便孩子上学便捷。
距名胜古迹500m之内,环境优雅。
(2)对每个条件进行缓冲区分析,将符合条件的区域取值为1,不符合条件的取值为0,得到各自的分值图。
(3)运用空间叠置分析对上述4个图层叠加求和并分等定级,确定合适的区域。
2.3.2主干道噪音缓冲区的建立
2.3.2.1ArcMap中载入所有数据文件。
通网络图层network.shp上右键选择OpenAttributeTable,打开属性表。
Option按钮,选择SelectbyAttributes,打开Attributesofnetwork对话框。
SQL设置查询条件表达式:
“TYPE”=‘ST’(需单击GetUniqueValues将TYPE的全部属性值加入上面的列表框中),单击Apply按钮,选择出市区的主要道路。
如图所示:
2.3.2.2对选择的主干道建立缓冲区:
点击缓冲区按钮,打开缓冲区生成对话框。
Thefeaturesofalayer:
network,
选中UseOnlytheSelectedFeature复选框。
选择第一种缓冲区建立方法(Ataspecifieddistance):
200;
确定缓冲区距离单位:
Meters;
选择缓冲区边界类型(Dissolvebarriersbetween):
Yes;
指定缓冲区文件的存放路径和名称。
得到主干道噪音污染缓冲区。
如图所示
2.3.2.3商业中心影响范围建立:
参数如下:
Marketplace。
Meters。
选择第二种缓冲区建立方法,Basedonadistancefromanattribute:
YUZHI
Yes
2.3.2.3得到商业中心影响范围的缓冲区。
school。
750
得到名牌高中的覆盖范围缓冲区。
2.3.2.4名胜古迹影响范围建立
famousplace。
500
得到名胜古迹的覆盖范围缓冲区。
2.3.2.5进行叠置分析,求出满足上述四个要求的区域
求取3个点图层缓冲区的交集区域:
打开ArcToolbox,选择AnalysisTools\Overlay\Intersect命令,打开交集操作对话框;
一次添加商业中心、名牌高中和名胜古迹的缓冲区;
指定输出文件路径和名称;
在JoinAttributes文本框中选择ALL;
OK求出交际区域。
2.3.2.6求取同时满足四个条件的区域:
打开ArcToolbox,选择AnalysisTools\Overlay\Erase命令,打开图层擦除操作对话框;
在InputFeatures文本框中选择三个区域的交集数据;
在EraseFeatures文本框中选择主干道噪音缓冲区数据;
OK得出以上四个条件的区域。
即是所求的最适宜的区域。
2.3.2.7属性赋值:
分别打开商业中心,名牌高中和名胜古迹影响范围的缓冲区图层的属性列表,分别添加market,school和famous字段,并全部赋值为1.
向主干道噪声缓冲区图层的属性列表,添加noise字段,并全部赋值为-1(因为噪声缓冲区之外的区域才是满足要求的,因此取值为-1)。
如图2.6.4所示
2.3.2.8区域叠加
打开ArcToolbox,选择AnalystTools->
Overlay->
Union命令,打开图层合并,
依次添加4个缓冲区图层。
设定输出文件的路径和名称,如图所示
四个区域的叠加合并结果:
2.3.2.9分等级
打开生成的Buffer_of_famous_place_Union.shp文件图层的属性列表。
在属性表中选择Options->
AddField添加一个短整字段class.
在属性列表中的class字段上单击右键,选择CalculateValues.
在打开的FieldCalculator对话框,输入运算公式[famous]+[market]+[noise]+[school]。
应用class字段的属性值进行符号化分级显示
第一等级:
class=3;
如图2.8.3所示
输出数据,建立新的图层1ji.shp;
如图所示
第二等级:
class=2;
输出数据,建立新的图层2ji.shp;
如图2.8.5所示
第三等级:
class=1;
输出数据,建立新的图层3ji.shp;
如图2.8.6所示
第四等级:
class=0;
输出数据,建立新的图层4ji.shp;
如图2.8.7所示
第五等级:
class=-1;
输出数据,建立新的图层5ji.shp;
2.3.2.10得到整个地区居住适宜性的分级图:
如下图所示:
3GIS栅格数据空间分析之学校选址
3.1实验目的:
合理的学校空间未知布局,有利于学生的上课与生活。
学校的选址问题需要考虑地理位置,学生娱乐场所配套,与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较好的学校选址区。
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;
熟练掌握利用ArcGIS空间分析功能,分析类似学校选址等实际应用问题。
3.2实验要求:
熟悉栅格数据距离分析、栅格数据成本距离加权、栅格数据重分类、栅格数据多层合并、最短路径等功能。
3.3实验过程:
3.3.1运行ArcMap,进行相关设置
加载SpatialAnalyst模块,加载图层Landuse.shp(土地利用数据);
Dem.shp(地面高程数据);
Rec_sites.shp(娱乐场所分布数据)Shool.shp(现有学校分布数据)。
设置空间分析环境。
点击SpatialAnalyst模块的下拉箭头,打开Options对话框,设置相关参数:
3.3.2从DEM数据集提取坡度数据集
选择DEM数据层,点击SpatialAnalyst模块的下拉箭头,选择SurfaceAnalysis并点击Slope,生成slope数据集。
3.3.3从娱乐场所数据“Rec_sites”提取娱乐场直线距离数据
选择Rec_sites数据层,点击SpatialAnalyst模块的下拉箭头,选择Distance并点击Straightline生成dis_recsites数据集。
3.3.4从现有学校位置数据“School”提取学校直线距离数据库
选择School数据层,点击SpatialAnalyst模块的下拉箭头,选择Distance并点击Straightline命令创建数据集,得到dis_School数据集。
如图3.6所示
3.3.5重分类数据集
重分类坡度数据集学校的位置在平坦地区比较有利,比较陡的地方适宜性比较差。
采用等间距分级分为10级,在平坦的地方适宜性好,赋以较大的适宜性值;
陡峭的地区赋比较小的值,得到坡度适宜性数据recalssslope。
3.3.6重分类娱乐场直线距离数据集
考虑到新学校距离娱乐场所比较近时适宜性好,采用等间距分级分为10级,距离娱乐场所最近适宜性最高。
赋值10;
距离最远的地方赋值1。
得到娱乐场所所适宜性图,reclassdisre。
3.3.7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,采用分级分为10级,距离学校最远的单元赋值10,距离最近的单元赋值1。
得到重分类学校距离图reclassdisschool。
3.3.8重分类土地利用数据集
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一定的影响。
如在有湿地、水体分布区建学校的适宜性极差,于是在重分类时删除这两个选项,实现如下:
删除“water”、“w“grass”。
然后根据用地类型给各种类型赋值,得到reclassland。
3.3.9适宜区分析
重分类后,各个数据集都统一到相同的等级体系之内,且每个数据集中那些被认为比较适宜性的属性都被赋以比较高的值,现在开始给四种因素赋以不同的权重,然后合并数据集以找出最适宜的位置。
点击SpatialAnalyst下拉列表框中的RasterCalculator命令对各个重分类后数据集的合并计算,最终适宜性数据集的加权计算公式为:
Suit(最终适宜性)=reclassdisre(娱乐场所)*0.5+reclassdisschool(现有学校)*0.25+reclassland(土地利用数据)*0.125+reclassslope(坡度数据)*0.125。
4GIS栅格数据空间分析之寻找最佳路径
4.1实验目的
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ArcGIS上述空间分析功能,分析和处理类似寻找最佳路径的实际应用问题。
4.2实验数据
Dem高程数据;
Statpot路径源点数据;
Endpot路径终点数据;
River河流数据。
4.3实验要求
随着经济发展需求,公路的重要性日益重要。
在一些交通欠发达地区,公路建设迫在眉睫。
如何根据实际情形设计出比较合理的公路规划,是一个值得研究的问题。
路径成本较少。
新建路径为较短路径。
新建路径的选择应该避开主干河流,减少成本。
新建路径的成本计算:
cost=reclass_river+(reclass_slope*0.6+reclass_QFD*0.4)
其reclass_slope为坡度数据,reclass_QFD为起伏度数据,reclass_river为河流成本。
寻找最短路径的实现需要运用ArcGIS的空间分析中距离制图的成本路径及最短路径、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。
提交寻找的最短路径路线图。
4.4实验过程
4.4.1利用高程数据派生出坡度数据以及起伏度数据
利用高程数据派生出坡度数据
利用高程数据派生出起伏度数据
最小高程:
最大高程:
合成起伏度:
max-min
4.4.2重分类流域数据、坡度、起伏度数据集到相同的等级范围
重分类流域数据:
重分类坡度数据:
重分类起伏度数据:
4.4.3计算成本数据集
根据数据集在路径选择中的影响率赋权重值,最后合并这些数据即可得到成本数据集。
4.4.4生成最佳路径
计算成本回溯距离
计算成本回路径,生成最佳路径:
5GIS地形表面空间分析
5.1实验目的:
给出地形坡度、地形坡向、地形起伏度和地表粗糙度等信息
5.2实验提示:
地形起伏度:
是指特定的区域内,最高点海拔与最低点海拔高度的差值。
是描述一个区域宏观地形特征的宏观性指标。
地形粗糙度:
是特定区域内,地球表面积与其投影面积的比例。
也是反映地表形态的指标。
5.3实验过程:
5.3.1输入数据:
输入数据dem,demo.img,rasstin,rasstin2。
5.3.2解求地形坡度
选中DEM数据。
3DAnalyst->
SurfaceAnalysis->
slope。
生成slope图层。
5.3.3解求地形坡向
选中dem数据,3DAnalyst->
aspect。
生成aspect图层。
5.3.4地形起伏度
选中dem图层。
SpatialAnalyst下使用栅格邻域计算工具NeighborhoodStatistics,设置Statisticstype为Maximum,其他不变。
保存为max图层。
重复5.4.1设置Statisticstype为Minmum,其他不变。
保存为min图层.
5.3.5地面粗糙度
选中slope数据层,SpatialAnalyst->
RasterCalculator,公式为1/cos([slope]*3.14159263/180)。
6入城高速公路配套定车场的选址分析
6.1实验目的:
将涉及入城高速公路配套停车场的选址问题,这些公路是进入城市的重要通道。
为了方便车主使用,停车场应该靠近入城高速公路的出入口位置;
为了减少对社区居民的影响、降低成本,停车场应该建在已经规划好的,且没有被使用的区域内。
6.2理想的选址要符合以下的条件:
(1)在距公路出口500米的范围内。
(2)有空地可供利用。
(3)处于商业区内。
6.3实验过程:
6.3.1输入数据:
输入数据图层zoning.shp,street.shp,landuse.shp三个图层。
右键单击street.shp图层,打开属性表,单击options按钮。
进行以下操作:
街道中心线数据:
属性字段:
STR_NAME=I10的要素表示入城高速公路,属性字段:
CLASS=9即CLSS_DESC=“intersataeRamp”的要素表示高速公路匝道(出入口)。
获得新的street.shp图层如下:
6.3.2导出数据
右键单击新的street.shp图层->
data->
exportdata导出数据高速公路匝道(出入口),建立新的图层Export_Outputstreett.shp。
6.3.3缓冲区分析
选中Export_Outputstreett.shp图层,进行缓冲区分析缓冲区条件:
在距公路出口500米的范围内。
新的图层:
Buffer_of_Export_outputStreet.shp.
6.3.4有空地可供利用
6.3.4.1选择有空地可供利用
右键单击landuse.shp图层,打开属性表,单击options按钮。
土地利用数据,属性字段LU_CODE=VAC表示空地,即未利用土地.如图6.3.1所示建立新的landuse.shp图层。
6.3.4.2导出数据
导出新的未利用土地图层即:
Export_Outputlanduse.shp图层。
6.3.5处于商业区内
6.3.5.1属性设置
右键单击zoning.shp图层,打开属性表,单击options按钮。
进行以下操作。
6.3.5.2导出数据
导出新的图层:
Export_Outputzoningt.shp图层。
6.3.6叠置分析
对Buffer_of_Export_outputStreet.shp,Export_Outputlanduse.shp,Export_Outputzoningt.shp三个图层进行求交操作:
ArcToolbox->
Analysistools->
Intersect
理想的选址要符合以下的条件:
1.在距公路出口500米的范围内
2.有空地可供利用
3.处于商业区
由于本计算机装载的Arcgis软件问题不能对三个图层同时求交,所以两个图层先求交后再与第三个图层求交过程如下
6.3.7入城高速公路配套定车场的选址效果最终结果:
7实习总结
《地理信息系统》课程设计是在学生学完GIS原理后,按照教学大纲所进行的一次重要实习。
围绕有关GIS的空间数据获取、管理、分析、设计、开发和应用等工作,在教师指导下,学生按照GIS的原理完成实习内容。
目的在于进一步巩固学生对GIS基本原理的掌握,锻炼学生对GIS基本技能的运用,培养学生应用GIS解决实际问题的能力。
在本次实习中,我学习并掌握了有关地理信息系统方面的很多知识,特别是以地理信息系统软件ArcGIS为基础的原理与操作,在理论和实践的双重支撑下,我完成了本次实习。
当然,在实习中也遇到了很多的问题。
首先是实习的时间安排问题,由于实习的时间在本学期末,各门课程面临考试,因此在时间上对我们完成本次实习提出了很大的要求,既不能耽误课程的考试,同时也要有条不紊的进行课程实习。
其次是软件的使用问题,由于ArcGIS软件的安装比较麻烦,学院机房的电脑也有一些问题,因此在使用软件中出现了许多问题,在我们上机的时候常常看到老师给我们同学安装软件,给老师带来了很大的工作量,确实辛苦。
最后是各个实验中遇到的技术问题,从总体上看,技术问题比较零散,由于对ArcGIS软件有了一定的了解,所以使用时大多知道怎么使用,只是在一些细节方面会遇到难题,这是我常常是向老师或者同学请教,最后得到完美的解决。
总体上来看,通过本次实习,我对ArcGIS软件的使用更加熟练,对地理信息系统有了更进一步的学习与了解,我认为这对我以后的学习是有很大的帮助的。
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