ARCGIS學(xué)校選址報(bào)告

1、城市地理信息系統(tǒng)課程成果 題目：學(xué)校選址目錄1 項(xiàng)目概述11.1 實(shí)驗(yàn)背景11.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.3 數(shù)據(jù)21.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容22 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫42.1 分析可能用到的數(shù)據(jù)42.2 收集到的資料清單42.3 分析項(xiàng)目的步驟52.3.1 順序列表52.3.2 流程圖63 組織數(shù)據(jù)庫73.1 學(xué)校選址（方法一）73.2 學(xué)校選址（建模分析法）144 進(jìn)行分析27參考文獻(xiàn)28成績評分表291 項(xiàng)目概述1.1 實(shí)驗(yàn)背景隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，網(wǎng)絡(luò)信息變得越來越豐富，地理空間信息無疑是越來越占據(jù)較大的分量，在當(dāng)今社會，地理信息數(shù)據(jù)越來越受到人們的重視。arcgis技術(shù)日趨于成熟，在處理地理信息空間數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)揮著越

2、來越重要的作用?；跂鸥駭?shù)據(jù)的空間分析在arcgis中占有重要地位，空間建模制作的基本過程也是通過柵格數(shù)據(jù)的空間分析進(jìn)行的?？臻g分析是gis的核心和區(qū)別于其他信息系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的本質(zhì)所在，并且為生活中的很多決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)，在其中，學(xué)校選址就是一個(gè)很好的例子。學(xué)校的選址問題需要考慮各種因素，總體上分為自然因素和人文因素，例如地理位置、學(xué)生娛樂場所配套、土地利用類型、交通狀況以及現(xiàn)有學(xué)校的距離間隔等因素，從總體上把握這些因素，能夠確定出適宜性比較好的學(xué)校選址區(qū)域，合理的學(xué)校位置有利于方便學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活。1.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^這次實(shí)驗(yàn)練習(xí)，從而幫助熟悉arcgis柵格數(shù)據(jù)的歐氏距離制圖、數(shù)據(jù)重分類等

3、空間分析功能，通過柵格計(jì)算器進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到適宜性最高的區(qū)域，即是最佳選址區(qū)域。能夠通過選址處理解決類似選址的其他實(shí)際問題。歐氏距離根據(jù)直線距離描述每個(gè)像元與一個(gè)源（分析目標(biāo)）或一組源的關(guān)系。1.3 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)位于 “學(xué)校選址ex1”，包括以下四個(gè)四個(gè)要素類：（1）土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)（landuse）；（2）地面高程數(shù)據(jù)（dem）；（3）娛樂場所分布數(shù)據(jù)（rec_sites）；(4)現(xiàn)有學(xué)校分布數(shù)據(jù)（schools）；1.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按照要求為學(xué)校進(jìn)行選址。（1）新學(xué)校選址需要注意以下幾點(diǎn)：地勢需要平坦；結(jié)合土地利用數(shù)據(jù)，選擇成本較低的區(qū)域，但是要盡量避免選址在濕地、沼澤、綠地等區(qū)域；新學(xué)校距離

4、娛樂場所越近越好；距離現(xiàn)有的學(xué)校距離越遠(yuǎn)越好。（2）給各數(shù)據(jù)層的權(quán)重比為：距離娛樂設(shè)施占0.5，距現(xiàn)有學(xué)校距離占0.25，土地利用類型和地形因素各占0.125。（3）結(jié)合坡度計(jì)算、歐氏距離制圖、重分類和柵格計(jì)算器等功能，給出分析結(jié)果圖。目前，地理信息系統(tǒng)大都應(yīng)用在城市規(guī)劃、市政管理等方面。該系統(tǒng)的特點(diǎn)在于將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于校園，將校園信息與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了利用gis技術(shù)對校園信息管理；同時(shí)把教室信息、學(xué)生信息融入系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)信息與地理信息的雙重應(yīng)用和兩種信息之間的關(guān)聯(lián)。本文以河北理工大學(xué)校園實(shí)際采集的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對系統(tǒng)進(jìn)行了模擬運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本文所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是合理的

5、，對有關(guān)技術(shù)問題的解決方案是正確的、可行的，將gis技術(shù)應(yīng)用到大學(xué)校園，開發(fā)出具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的cgis，能夠?yàn)樾@的規(guī)劃和管理提供快捷和方便的工具?？勺鳛椤皵?shù)字校園”的一部分。隨著校園網(wǎng)的興起，校園地理信息系統(tǒng)能夠依托校園網(wǎng)的軟件和硬件得以快速發(fā)展。2 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫2.1 分析可能用到的數(shù)據(jù)（1）土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)（landuse）；（2）地面高程數(shù)據(jù)（dem）；（3）娛樂場所分布數(shù)據(jù)（rec_sites）；(4)現(xiàn)有學(xué)校分布數(shù)據(jù)（schools）；2.2 收集到的資料清單 種類介紹土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)圖該片區(qū)域的土地利用狀況，分為：公用地、交通擁堵、水系占用地、農(nóng)用地、森林用地、濕地、市中心用地、

6、綠化用地等；地面高程數(shù)據(jù) 地面的高低起伏狀況，即高程高的地方海拔就高，對學(xué)校選址有重大意義；娛樂場所分布數(shù)據(jù)為人們提供娛樂消遣的場所，在一定程度上反映了該地的經(jīng)濟(jì)文化的消費(fèi)和傳承情況，對學(xué)生、對學(xué)校都有著重大影響；現(xiàn)有學(xué)校分布數(shù)據(jù)再選新校址時(shí)，肯定有一些現(xiàn)有學(xué)校，那么新學(xué)校的目的是為了緩解教育壓力和普及國家的教育制度，所以盡量廣范、更大限度的擴(kuò)大選址范圍，所以現(xiàn)有學(xué)校的分布數(shù)據(jù)起著無疑舉足輕重的作用；2.3 分析項(xiàng)目的步驟2.3.1 順序列表順序操作結(jié)果目的1地圖矢量化土地利用狀況、娛樂場所、地面高程、現(xiàn)有學(xué)校分布矢量圖為后面柵格圖提供源數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)錄入屬性表各個(gè)圖層的實(shí)際屬性提供主成分?jǐn)?shù)據(jù)3s

7、hapefile文件轉(zhuǎn)柵格各主成分柵格圖提供帶各主成分的柵格圖4用柵格計(jì)算器計(jì)算綜合因子得分柵格圖提供綜合得分的柵格圖5進(jìn)行重分類各行各個(gè)圖層分類圖將各個(gè)因素的適宜情況水平分等級6疊加分析各個(gè)因素的疊加圖分析各個(gè)因素總的對各地發(fā)展的影響2.3.2 流程圖數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，確定需要哪些數(shù)據(jù)作為輸入，包括高程數(shù)據(jù)（dem）、土地利用數(shù)據(jù)（landuse）、現(xiàn)有學(xué)校數(shù)據(jù)（school）和娛樂場所數(shù)據(jù)（rec_sites）；派生數(shù)據(jù)集，從顯存數(shù)據(jù)派生出能提供學(xué)校選址的原始成本的數(shù)據(jù)，包括坡度數(shù)據(jù)、到現(xiàn)有學(xué)校距離數(shù)據(jù)集，以及到娛樂場所的距離的數(shù)據(jù)集；重分類各種數(shù)據(jù)集，消除各成本數(shù)據(jù)集的量綱影響，是各成本數(shù)據(jù)集有

8、大致相同的可比分類體系。各成本數(shù)據(jù)均按等間距分類原則，分為1到10級，級數(shù)越高適宜性越好；給各數(shù)據(jù)集賦以權(quán)重。必要的話，適宜性模型中影響比較大的數(shù)據(jù)集賦以比較高的權(quán)重，然后合并各數(shù)據(jù)集合，以尋找適宜位置。3 組織數(shù)據(jù)庫3.1 學(xué)校選址（方法一）1. 運(yùn)行arcmap，如果spacial analyst 模塊未能激活，單擊菜單【自定義】【拓展模塊】選擇spacial analyst【單擊關(guān)閉】。2.打開地圖文檔。在arcmap主菜單上選擇【文件】【打開】【ex1】【school.mxd】。3.設(shè)置空間分析環(huán)境。arctoolbox右鍵選擇【環(huán)境】，打開環(huán)境設(shè)置對話框，設(shè)置相關(guān)參數(shù)：展開【工作空間

9、】，設(shè)置路徑為：e:第二版chp8ex1result;展開【處理范圍】，在范圍下拉框中選擇“與圖層landuse相同”展開【柵格分析】，在像元大小下拉框選擇“與圖層landuse相同”。（即：地理處理環(huán)境處理范圍范圍選擇“與圖層landuse相同”，柵格分析像元大小選擇“與圖層landuse相同”確定。）如下圖所示：4.從dem數(shù)據(jù)中提取坡度數(shù)據(jù)集。選擇【spacial analyst工具】選擇【表面分析】【坡度】，輸入dem數(shù)據(jù)，生成slope數(shù)據(jù)集（如下圖所示）：5.從娛樂場所數(shù)據(jù)“rec_sites”提取娛樂場所直線距離數(shù)據(jù)。選擇【spacial analyst工具】【距離分析】【歐氏距

10、離】，生成eucdis_recsites數(shù)據(jù)集（如圖所示）：6.從現(xiàn)有學(xué)校位置數(shù)據(jù)“school”中提取學(xué)校直線距離數(shù)據(jù)庫。選擇【spacial analyst工具】【距離分析】【歐氏距離】，創(chuàng)建數(shù)據(jù)集，得到eucdis_school數(shù)據(jù)集（如下圖所示）：7. 重分類數(shù)據(jù)集，分為四種不同類型的數(shù)據(jù)集。第一，重分類坡度數(shù)據(jù)集。學(xué)校的位置一般在平坦的位置比較有利。因此，采用等間距分級，把坡度分為10級。平坦的地方適宜性好，賦以較大的適宜性值，陡峭的地區(qū)賦以比較小的適宜性值，得到坡度適宜性數(shù)據(jù)reclass_slope(如下圖所示)：第二，重分類娛樂場所直線數(shù)據(jù)集。考慮到學(xué)校距離娛樂場所比較近適宜性

11、好，采用等間距分級，分為10級，距離娛樂場所最近適宜性高，賦值為10，距離最遠(yuǎn)的地方賦值為1，得到娛樂場所適宜性圖reclassdist（如下圖所示）：第三，重分類現(xiàn)有學(xué)校直線距離數(shù)據(jù)集。考慮到新學(xué)校距離現(xiàn)有學(xué)校比較遠(yuǎn)時(shí)適宜性好，仍分為10級，距離學(xué)校最遠(yuǎn)的單元賦值為10，距離學(xué)校最近的單元賦值為1，得到學(xué)校重分類學(xué)校距離圖reclassdiss（如下圖所示）：第四，重分類土地利用利用數(shù)據(jù)集。在考察土地利用數(shù)據(jù)時(shí)，容易發(fā)現(xiàn)各種土地利用類型對學(xué)校適宜性也存在較大影響。例如，學(xué)校不適宜于濕地zhaoze、水系分布區(qū)建立，于是，在重分類時(shí)刪除這些類別，實(shí)現(xiàn)如下操作：在重分類新舊值值對照表中，按住co

12、ntrol鍵，選擇“water”、“wetland”、“grass”三個(gè)類別，點(diǎn)擊【刪除條目】，刪除“water”、“wetland”、“grass”三個(gè)類別，并勾選【將缺失值改為nodata】。然后，根據(jù)用地類型給各種類型的土地賦值，得到reclassland，深色部分表示比較適宜區(qū)，淺色部分表示該處適宜性比較差，白色部分表示該處不允許建學(xué)校區(qū)域。數(shù)據(jù)如下圖所示：8.適宜區(qū)分析。重分類后，各個(gè)數(shù)據(jù)集都統(tǒng)一到相同體系內(nèi)，且每個(gè)數(shù)據(jù)集中，那些被認(rèn)為比較十一點(diǎn)屬性都被賦以比較大的數(shù)值，現(xiàn)在開始給四種因素賦以不同的權(quán)重，然后合并數(shù)據(jù)集，以便找出最適宜的位置。選擇【spacial analyst】選擇

13、【地圖代數(shù)】選擇【柵格計(jì)算器】，各個(gè)重分類后數(shù)據(jù)集的合并計(jì)算，最終適宜性數(shù)據(jù)的加權(quán)計(jì)算公式為：suit（最終適宜性）= reclassdisr（娛樂場所）* 0.5 + reclassdiss（現(xiàn)有學(xué)校）* 0.25 + reclassland（土地利用數(shù)據(jù)）* 0.125 + reclassslope（坡度數(shù)據(jù)）* 0.125。得到最適宜性數(shù)據(jù)集，即最終結(jié)果（如下圖所示），注意：適宜性較高區(qū)域（深色部位），適宜性較低區(qū)域（淺色部位）：3.2 學(xué)校選址（建模分析法）1運(yùn)行arcmap，如果spacial analyst 模塊未能激活，單擊菜單【自定義】-【拓展模塊】-選擇spacial ana

14、lyst-【單擊關(guān)閉】。打開地圖文檔。在arcmap主菜單上選擇【文件】【打開】【ex1】【school.mxd】。2.設(shè)置空間分析環(huán)境。arctoolbox右鍵選擇【環(huán)境】，打開環(huán)境設(shè)置對話框，設(shè)置相關(guān)參數(shù)：展開【工作空間】，設(shè)置路徑為：“e:chop8ex1result”;展開【處理范圍】，在范圍下拉框中選擇“與圖層landuse相同”展開【柵格分析】，在像元大小下拉框選擇“與圖層landuse相同”。（即：地理處理環(huán)境處理范圍范圍選擇“與圖層landuse相同”，柵格分析像元大小選擇“與圖層landuse相同”確定。）如下圖所示：3.新建一個(gè)工具箱。在目錄中選擇“工具箱”選擇“我的工具箱

15、”右擊“我的工具箱”右擊“新建”點(diǎn)擊“工具箱”重命名為“學(xué)校選址”，如下圖所示；4.右擊“學(xué)校選址”點(diǎn)擊“新建”點(diǎn)擊“模型”，得到：5.選擇“空間分析”選擇“表面分析”點(diǎn)擊“坡度工具”將其拖拽至模型生成器窗口中，展示如下圖所示：6.右擊模型中的“坡度”“打開”。然后將“slope_dem1”設(shè)為模型參數(shù)：7.在模型中點(diǎn)擊“運(yùn)行”按鈕（下圖最后一個(gè)圖形按鈕），點(diǎn)擊“運(yùn)行”：8.選擇“空間分析”選擇“重分類”再選“重分類”將其拖拽至模型生成器窗口中單擊連接圖標(biāo)輸入柵格連接“dem”和“重分類”圖形要素；9.右擊“重分類”點(diǎn)擊“打開”輸入柵格中選擇“slope_dem1”，將“recalssslop

16、” 設(shè)為模型參數(shù)；10.選擇“空間分析”選擇“距離分析”選擇“歐氏距離”將其拖拽至模型生成器窗口中右擊“歐氏距離”打開 。將“eucdis_recsites”設(shè)為模型參數(shù)，點(diǎn)擊“運(yùn)行”按鈕運(yùn)行；11.添加重分類，對其屬性設(shè)置如圖所示：建好后的模型如下圖所示：12.添加school的歐氏距離， 對歐氏距離進(jìn)行“運(yùn)行”操作，如下：建完歐式距離后要對模型進(jìn)行運(yùn)行，否則不能做接下來的重分類（因?yàn)闆]有數(shù)據(jù)）對“euc_distschool”進(jìn)行重分類如圖所示：添加后的結(jié)果如下圖所示：13.為“l(fā)anduse”添加重分類，刪除“water”，“wetland”，“grass”三個(gè)屬性條目選擇對新值取反，將

17、缺失值更改為nodata，建好后的模型：14.空間分析工具地圖代數(shù)柵格計(jì)算器將其拖拽至模型生成器窗口中右擊打開 15.模型建好后為：對模型進(jìn)行運(yùn)行，得到：16.對模型進(jìn)行保存關(guān)閉編輯窗口17.打開工具中的學(xué)校選址模型，添加對話框中的信息，對所建模型進(jìn)行驗(yàn)證；18.執(zhí)行學(xué)校選址，得到結(jié)果：4 進(jìn)行分析arcgis實(shí)現(xiàn)了學(xué)校的選址分析，首先利用了現(xiàn)有學(xué)校數(shù)據(jù)集、現(xiàn)有娛樂場所數(shù)據(jù)集、以及高程數(shù)據(jù)派生出的坡度數(shù)據(jù)，以及到現(xiàn)有學(xué)校、娛樂場所距離的數(shù)據(jù)集；然后重分類數(shù)據(jù)集到相同的等級范圍，再按照上述數(shù)據(jù)集在學(xué)校選址中的影響率賦以權(quán)重值，最后合并這些數(shù)據(jù)，即可就創(chuàng)建顯示新學(xué)校適宜位置分布的地圖。成果展示后，

18、即可明顯的看出適宜選址的地方，適宜選址的地方臨近馬路，臨近娛樂場所，大多位于地勢平坦的地方，坡度大的地方不會有適宜學(xué)校選址區(qū)域，而且適宜選址區(qū)域不會有綠化用地、濕地以及森林，距離現(xiàn)有學(xué)校距離較遠(yuǎn)，從一定程度上緩解了教學(xué)壓力，將學(xué)校分散開來，有利于教育事業(yè)的高速、有效的開展，為決策提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)資源的支持。參考文獻(xiàn)1 李林基于gis的校園信息系統(tǒng)的研究j科技信息，2007，(9)：682 熊宗仁，肖良武，羅凌.貴州：區(qū)域地位的博弈m.貴州：貴州人民出版社，2008.7.190.3 史文利等.基于主成分分析與聚類分析的城市化水平綜合評價(jià)j.工業(yè)工程，2008.5（11）：112-115.4 鐘鐵軍.釋明代貴州之“州衛(wèi)同城”j.中國歷史地理論叢，2004.（3）：32-445 安虎森.空間經(jīng)濟(jì)學(xué)原理m.經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2005.333.6 王立剛.貴州省各地市州城市化水平綜合評價(jià)j.西南名族研究院，2010，(2)成績評分表學(xué)院： 班級： 學(xué)生姓名： 評價(jià)內(nèi)容具 體 要 求分值評 分abcde調(diào)查論證能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研、搜集所需資料。（