实习二-栅格空间距离计算

实习2网格空间距离计算一、实习目的通过本次实习，进一步了解城市地理信息系统中网格距离图的生成、道路建设成本计算、成本距离和直线距离计算的差异，提高学生的手动操作能力。二、实习内容生成一个栅格距离映射2公路建设成本的计算三、实习准备1软件准备ArcGIS桌面9.x2图的准备某城市基本图纸四、实习程序及方法生成一个栅格距离映射打开地图文档Testex08.mxd并激活data frame1时，将显示两个图层。 点状图层消防署和线状图层道路用于产生距消防署的距离地图，后者用于决定分析的范围和背景显示(请参阅图2-1 )。图2-1显示数据帧1用鼠标双击1名data frame1，调用对话框中的Data Frame Properties，选择General选项卡，在下拉菜单中选择Map Unites和Display Units，从Unknown Units中选择Meters (邮件菜单Tools/Extensions，如果选中Spatial Analyst，则会加载网格分析加载扩展模块，如果在View/Toolbars下选中Spatial Analyst，则会在窗口中添加网格分析工具栏选项菜单Spatial Analyst/Options、网格分析初始化设置：(1)General标签工作：展开d :testtemp 鼠标，然后选择用于选择空间分析的工作路径Analysis mask :不，我还没有考虑这个练习analysiscoordinationsystem :anisianaloutillbesesedinthesamecortionsystemasatheinput (orfirstraster )input if there are multiple选择点的上侧，网格的坐标系与输入数据相同(2)Extents标签Analysis extent:Same as Layer :在“道路”下拉列表中选择图层以限制分析空间的范围(3)Cell size标签Analysis cell:As Specified Below下拉列表选择Cell size:50键盘输入网格单元格的大小当Number of Rows: 82边界和网格单元格的大小确定时，网格行数将自动确定确定Number of Columns: 136边界和网格单元格的大小后，将自动确定网格列数按“确定”键完成初始化设置。 显示“选项”菜单spatial analyst/distance/straightline、straight line参数设置对话框Distance to :在消防署下拉列表中选择图层名称，消防署是距离的参照点最大距离：保留空白，不限制最大计算范围Output cell size:50默认情况下使用初始化设置Output raster:distance键盘输入网格数据名称，该网格数据名称包含路径初始化的设置按下OK键时，生成距离消防署的距离网格图层distance，可以改变其表示符号，参照标高网格生成等高线的操作，再生成间隔400米的等距离线(参照图2-2 )，等距离线的意义与向量法生成的多重Buffer相同。图2 -距两点状元素的栅格距离图图2-3直线距离计算概述2考虑成本的距离成本距离不同于直线距离，其中Cost Distance通过计算在从源到达每个单元(或从每个单元到达源)的途中经过所有单元的累积成本并选择累积最低成本的路径来计算线性距离计算每个单元格与指定的“源”之间的线性距离，仅计算距离长度，并计算从一个单元格中心到另一个单元格中心的距离(参见图2-2和图2-3 )。计算成本距离不仅需要源图层，还需要成本图层。 成本图层中每个网格单元格的值表示通过该单元格的成本，称为通行成本。 从“源”到每个单元格(或从每个网格单元格到“源”)的成本值由累计通行成本的最低值决定。 累计通行成本的计算需要考虑网格单元之间的距离和每单元的通行成本，如果每单元的通行成本相同，则用直线距离计算，计算后可乘以单元成本值。 每个单元的成本不同会使计算方法变得复杂，Spatial Analyst被称为Cost Weighted Distance (以成本为权重的距离)。三计算公路建设成本打开地图文档Testex08.mxd，并激活data frame2中的一些矢量图层“道路起点”和栅格图层“地形坡度”(参见图2-4 )。图2-4查看数据帧2假定在电网范围内修建道路，从“起点”出发，路径选择要考虑建设成本。 在本练习中，需要计算从“道路起点”到规定空间范围内的最小成本，发生的网格的各单元格的取值是从“起点”到建筑道路到该点的最小累计值。 公路建设费用与两个因素有关。 一是道路的长度，与“起点”的距离越远，建设费用就越高，二是地形的坡度、坡度越大，所需的追加建设费用就越大。“道路起点”图层是向量，必须转换为栅格图层，成本图层“地形坡度”是栅格，必须转换为通行成本。 用鼠标双击data frame2，调用Data Frame Properties对话框，在General选项卡中，将Map Unites (按映射)和Display Units (显示单位)从Unknown (未定义)返回Kilometers (千米)3 .将点状向量转换为网格源图层菜单Spatial Analyst/Options，设置Spatial Analyst的初始化参数(1)General标签工作：展开d :testtemp 鼠标，然后选择用于选择空间分析的工作路径Analysis mask :不，我还没有考虑这个练习analysiscoordinationsystem :anisianaloutillbesesedinthesamecortionsystemasatheinput (orfirstraster )input if there are multiple选择点的上侧，网格的坐标系与输入数据相同(2)Extents标签在Analysis extent:Same as Layer地形坡度下拉列表中，选择图层以限制分析范围(3)Cell size标签Analysis cell:As Specified Below下拉列表选择Cell size:1 :单键盘输入网格单元格的大小number of rows :决定37个边界和网格单元格的大小时，自动决定网格行数number of columns :当确定38个边界和网格单元格的大小时，将自动确定网格列的数量按“确定”键完成初始化设置，然后选择菜单spatial analyst/convert/features to raster(将矢量数据转换为栅格)以打开featurestoraster参数设置对话框输入特征：从道路的起点下拉列表中选择图层名称，然后确定数据源在“字段：标识”下拉列表中选择字段名称，栅格单元的值来自“道路起点”要素特性表的“标识”字段Output cell size:1网格单元格的大小是初始化时设置的默认大小output raster :输入origin键盘网格资料名称，并储存路径初始化的设定按OK键可为成本计算生成网格类型“源”层origin。 此层只有一个有意义的网格单元格。3.2生成通行成本图层“地形坡度”是表示坡度的栅格，在工程中通常为百分比，生成的图层必须以角度重新分类百分比梯度(% )角度相对工程造价0201.15125.152.8625102.865.7131015.718.53415 - 20 8.53 - 11.31 520 - 25 11.31 - 14.04 625 - 30 14.04 - 16.70 7304016.7021.8040 - 50 21.80 - 26.57 950 - 60 26.57 - 30.96 1060 - 70 30.96 - 35.00 11菜单Spatial Analyst/ReClassify，显示重新分类对话框，从Input raster下拉菜单中选择“地形坡度”，然后单击classify按钮显示Classification对话框Method: Equal Interval按等间隔分类Classes:11分为11类按OK键继续，修改对照表Old Values (原始值) New Values (修改的值)用角度计算的地形坡度的相对建设成本0 - 1.15 11.15 - 2.86 22.86 - 5.71 35.71 - 8.53 48.53 - 11.31 511.31 - 14.04 614.04 - 16.70 716.70 - 21.80 821.80 - 26.57 926.57 - 30.96 1030.96 - 35.00 11将转换为Output raster属性栏的网格数据名称输入cost，在初始设定中按OK键确定数据存储路径，生成道路建设的通行成本图层cost (参照图2-5 )。图2-5按坡度列出的成本图层3.3成本距离的计算使用源图层和路径代价图层可以计算成本距离。 显示“选项”菜单spatial analyst/distance/costweighted、cost weighted参数设置对话框Distance to: origin下拉列表选择，源图层名称Cost raster: cost下拉列表选择，成本图层名称最大距离：不限制最大计算范围，保留空白output raster :计算键盘用于输入网格数据名称。 存储路径与初始设置相匹配按OK键确定将生成成本距离层calculationmanager。 每个单元格的值表示从道路起点到该地点的最小累计成本，即相对最小建筑成本(参见图2-6 )。图2-6考虑梯度的累积成本图层图3.4成本距离与直线距离的比较可以比较成本距离计算和直线距离计算。 选择菜单spatialanalysisst/distance/straightline后，将显示straight line参数设置对话框Distance to :从道路的起点下拉列表中选择图层名称，并计算距道路起点的距离最大距离：不设置，不限制最大计算范围，保留空白Output cell siz