中国矿业大学地理信息系统课程设计

中国矿业大学GIS课程设计姓名：学号：学院：环测学院类别：对映11-1类别目录1 .转换数据格式.12 .市区选房分析.3 .学校的布局.4 .寻找最佳途径.5.GIS地形表面空间分析.6 .入城高速公路辅助车场的分析_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _1数据格式转换1.1实验要求1.2实验思路1.3实验步骤打开ArcMap并加载实验中使用的所有数据。图1-1加载实验中使用的原始数据从“系统工具箱”、“转换工具”和“地理数据库”CAD中选择“地理数据库”工具，打开“从CAD到地理数据库”对话框输入CAD数据集 在文本框中选择要转换的cad文件，在“输出地理数据库”文本框中确定要输出的地理数据库的路径和名称，设置所需参数，然后单击“确定”按钮完成转换操作。图1-2从CAD移动到地理数据库图1-3移动到地理数据库的结果与图1-1相比，除了颜色差异之外，这两个图像几乎相同。 地理数据元素类别不仅可以表现为CAD形式，也可以表现为个人地理数据库，但他们有不同的优缺点，实用上需要做出比较优选的选择。也可以按照上述步骤选择要素转换网格工具，将不同的要素类转换为网格。图1-4要素的栅格设置图1-5 polygon更改为网格1.4实验总结2市区选房分析2.1实验要求2.2实验思路2.3实验步骤打开ArcMap并加载实验所需的四个要素数据。2.3.1建设干线道路噪声缓冲区在交通网络图层(network.shp )中，在“打开属性表”上单击鼠标右键，浏览到属性表，单击“表选项”按钮，然后选择“按属性查询”以打开“按属性查询”对话框。 对于SQL表达式，TYPE=st (单击上面的列表框中的“获取唯一值”，添加type的所有属性值，单击“应用”按钮，选择城市主道路，仅应用选定的元素创建缓冲区，单位为米，距离为200 )图2-1公路选择图2-2干线道路噪声缓冲区的建立2.3.2建立业务中心的影响范围使用与2.3.1相同的方法在图层的元素Marketplace中创建缓冲区图2-3 Marketplace的影响范围2.3.3建立品牌高校的影响范围使用与2.3.1相同的方法，为图层中的元素类School创建影响范围缓冲区图2-4 School的影响范围2.3.4名胜古迹的影响范围以与2.3.1相同的方式创建图层元素famousplace影响范围的缓冲区图2-5 Famousplace的影响范围2.3.5堆栈分析，寻求满足上述四项要求的领域2.3.5.1求点层缓冲区的交叉区域打开arc工具箱，选择分析工具|复盖分析|交叉命令，打开交叉操作对话框，依次添加业务中心缓冲区、品牌高中缓冲区和名胜古迹缓冲区，指定输出文件的路径和名称，然后在“连接”文本框中选择ALL。图2-6添加缓冲层图27三个点层缓冲区的交叉区域2.3.5.2寻求同时满足四个条件的领域打开ArcToolbox，选择分析工具|复盖分析|擦除命令，打开“图层擦除操作”对话框，在“输入元素”文本框中选择三个区域的交叉点数据，在“擦除元素”文本框中选择主干噪声缓冲区数据，然后选择输出文件的路径和名称图28同时满足4个条件区域2.3.6评估整个城市的住房条件分别打开商业中心、品牌高中、名胜古迹影响范围的缓冲层属性列表，分别添加市场、学校、famous字段，全部添加1，在干线道路噪音缓冲层属性列表中添加voice字段，全部添加-1，打开arc工具箱选择叠加分析|联合命令以打开“层合并”对话框，添加四个缓冲层，设置输出文件的路径和名称，然后在“连接属性”文本框中选择ALL。图2-9四个区域的叠加结果分析区域复盖结果，打开生成的复盖结果文件图层的属性列表，在属性表中选择选项卡，添加字段，添加短字段类，然后在“编辑器”工具栏中选择“开始编辑”， 在属性列表中的class字段上单击鼠标右键，选择“字段计算器”，然后在打开的“字段计算器”对话框中，输入公式：“famous”“market”“school”“voice”。使用class字段的属性值进行符号层次表示。图2-10区域总体居住适宜性分级图图中紫色区域最适合居住。2.4实验总结三所学校的选址3.1实验要求3.2实验思路3.3实验步骤3.3.1打开arcmap附加实验所需的数据图层，加载空间分析模块若要设置空间分析环境，请在“处理范围analysisextent”下拉框中选择“与图层landuse相同”，在“首选项”对话框中选择“网格分析”的“元尺寸”选项，然后在下拉框中选择“与图层landuse相同”3.3.2从DEM中提取梯度数据集选择DEM数据层，然后单击arc工具箱下的“3dnast工具-栅格表面-坡度”命令生成Slope_dem1数据集。图3-1 Slope_dem1数据集3.3.3提取娱乐场所的直线距离数据选择rec_sites数据层，然后选择ArcToolBox-Spatial Analyst工具-距离分析-欧几里得距离命令以生成disre-csites数据集。图3-2娱乐场所欧几里得距离分析3.3.4提取学校直线距离数据集选择schoolbox数据层，然后选择ArcToolBox-Spatial Analyst工具-距离分析-欧几里德距离命令创建数据层，以获得dis_School数据集。图3-3 School数据层欧几里得距离分析3.3.5重组数据集3.3.5.1重新分类坡度数据集对坡度数据进行重新分类，得到坡度适应性数据集。 给平坦的地区赋予大的适应性值，给陡峭的地区赋予小的适应性值。图3-4坡度重新分类结果3.3.5.2重新分类娱乐场所直线距离数据集从学校到娱乐设施的距离对disre-csites进行分类，得到了娱乐设施的适应性图reclassdisr。 最接近娱乐场所的适应性最高，从分配10的最远处代入1。图3-5分类娱乐场所的直线距离3.3.5.3重新分类现有学校直线距离数据集对离学校最远的单元分配10，对离学校最近的单元分配1。 得到再分类学校距离图reclassdiss。图3-6重分类学校距离图3.3.5.4重新分类土地利用数据集乐园图层有10种，深部分表示比较适合的区域，亮部分表示比较不适合，白部分表示不允许建校。图3-7土地利用数据的重新分类3.3.6适当的区域分析按一下空间分析工具-地图代数-网格计算器指令，对每个重新分类资料集进行整合计算。 最终拟合数据集的加权公式为： Suit (最终拟合)=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。图3-8网格计算机图3-9适用性数据集Suit提取7.5个以上地区，得到Suitsite，确定最佳选址地区图3-10最佳地理位置(绿色部分)3.4实验总结4寻找最佳路径4.1实验要求4.2实验思路4.3实验步骤4.3.1执行arcmap设定必要的参数加载空间分析模块，单击“文件”菜单上的“打开”命令，打开“加载数据或地图文档”对话框，选择road.mxd，根据需要设置空间分析环境，然后将“图层范围”设置为与图层DEM相同4.3.2建立成本数据集4.3.2.1坡度成本数据集选择DEM数据层，单击“3dnast工具-网格表面-坡度”命令生成坡度数据集，选择坡度数据层，然后单击“空间分析工具-重新分类-重新分类”命令执行重新分类以获取坡度成本数据图4-1坡度成本数据reclass -slope4.3.2.2起伏度成本数据集选择DEM数据层，选择“Spatial Analyst工具-邻域分析-块统计信息”命令，根据需要设定参数，单击OK按钮生成起伏度数据层，记为QFD。 将该数据层按等距离重新分类，得到地形起伏成本数据。图4-2波纹度数据层图4-3地形起伏成本数据4.3.2.3河流成本数据集选择River数据层，然后选择“空间分析工具-重新分类-重新分类”命令，按如下方式在河流级别分类：级别4为10； 这样依次为8、5、2、1，生成河川成本数据集。图4-4河流成本数据4.3.4加权合并单要素成本数据选择“空间分析工具-地图代数-网格计算器”命令合并数据集，然后选择Cost=reclass_river (流域数据重新分类) (reclass_slope (坡度数据重新分类) *0.6 reclass_QFD (起伏数据重新分类) *0.6 reclass_QFD (起伏数据重新分类)。图4-5最终成本数据集4.3.5成本加权距离函数的计算选择“空间分析工具-距离分析-成本距离”命令，根据需要设置参数，然后单击“确定”按钮。 生成成本距离映射。 明亮的颜色是源极点。图4-6成本距离图4.3.6权重距离函数的计算选择“空间分析工具-距离分析-成本链接”命令，根据需要设置参数，然后单击“确定”按钮。 生成成本距离映射。 亮色是源点，尖点是源点。图4-7路径加权距离函数4.3.7求最短路径选择“空间分析工具-距离分析-成本路径”命令，根据需要设置参数，然后单击“确定”按钮生成最终的最短路径图。 紫色细线部分是确定路径。图48最短路径4.4实验总结5 GIS地形表面空间分析5.1实验要求5.2实验思路5.3实验步骤打开ArcMap并加载实验所需的所有数据。5.3.1坡度变化率选择DEM图层数据，然后在曲面分析中选择“Slope”工具以提取坡度并获取名为Slope的坡度数据层。图5-1梯度数据层选择坡度数据层Slope，按照上述方法提取坡度，得到坡度变量数据层，命名为SOS。图5-2梯度变化率数据层5.3.2坡地变化率确定原始DEM数据层的最大高程值，并使用“ArcToolBox-Spatial Analyst工具-地图代数-网格计算器”命令计算(HDEM) (H是原始DEM数据层的最大高程1153.79 )，其中h是与原始地形相反的DEM数据层，即逆地形DEM图5-3逆地形DEM基于逆地形DEM数据计算的梯度值。 根据原来的DEM数据求出的倾斜地的变化率的值是SOA1(图5-6 )。 用SOA法求逆地形的坡地变化率，记为SOA2。图5-4基于逆地形DEM数据计算的坡地值Aspect_Inver1图5-5 SOA2图5-6 SOA1选择“ArcToolBox-Spatial Analyst工具-地图代数-网格计算器”命令时，SOA=( SOA1 so2 )-ABS ( SOA1- so2 )/2，可以求出没有误差的DEM的梯度率。图5-7网格计算机图5-8 SOA5.3.3地形起伏度选择DEM数据，选择“ArcToolBox-Spatial Analyst工具-邻居分析-块统计信息”命令，然后设置相关参数。 静态类型为最大值，附近的类型为矩形，附近的大小为33，Max。 重复该过程，仅通过将静