最佳路徑(柵格)ArcGIS

1、杭州師范大學(xué)Hangzhou Normal UniversityGIS空間分析與建模實驗報告學(xué)院班級：理學(xué)院地信141實驗名稱：尋找最佳路徑學(xué)生姓名：趙文彪學(xué)生學(xué)號：2014212425授課老師：胡潭高提交日期：2016年11月10日目錄1實驗?zāi)康模?2實驗要求：23操作流程23.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備23.2創(chuàng)建成本數(shù)據(jù)集43.2.1坡度數(shù)據(jù)集43.2.2起伏度成本數(shù)據(jù)集83.2.3河流成本數(shù)據(jù)集113.2.4最終的成本數(shù)據(jù)123.2.5計算成本權(quán)重距離函數(shù)133.2.6求最短路徑15實驗四、尋找最佳路徑1 實驗?zāi)康模菏煜rcGIS的柵格數(shù)據(jù)距離制圖、表面分析、成本權(quán)重距離、數(shù)據(jù)重分類、最短路徑空間分

2、析功能，熟練掌握利用ArcGIS上述空間分析功能，分析和處理類似尋找最佳路徑的實際應(yīng)用問題。2 實驗要求：新建路徑成本較少新建路徑為較短路徑新建路徑的選擇應(yīng)該避開主干河流，以減少成本新建路徑成本計算時，考慮到河流成本是路徑成本中較為關(guān)鍵的因素，現(xiàn)將坡度數(shù)據(jù)和起伏數(shù)據(jù)按照0.4：:06的權(quán)重合并，然和如河流成本做等權(quán)重的加和并，公式描述如下：Cost = reclass_river + (reclass_slope*0.6 + reclass_QFD*0.4)尋找最短路徑的實現(xiàn)需要運用ArcGIS的空間分析中距離制圖中成本路徑及最短路徑、表面分析和坡度計算及起伏度計算、重分類及柵格計算器等功能完

3、成。提交尋找到的最佳路徑路線圖3 操作流程3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備將所需數(shù)據(jù)加載到ArcGIS中，如下圖激活Spatial Analyst，如下圖設(shè)置空間分析環(huán)境設(shè)置工作空間路徑（不要有中文字符）處理范圍中將處理范圍設(shè)置為何dem數(shù)據(jù)相同柵格分析中將像元大小設(shè)置為同dem一樣3.2 創(chuàng)建成本數(shù)據(jù)集3.2.1 坡度數(shù)據(jù)集在工具箱中選擇Slope（坡度）工具將高程的dem數(shù)據(jù)輸入進(jìn)去，文件名為Slope，如下圖：結(jié)果如下圖使用工具箱中的reclassify（重分類）將要分類的柵格數(shù)據(jù)Slope輸入，依據(jù)Value值進(jìn)行分類，單擊Classify方法為等間距分類，分為10類，如下圖所示返回重分類參數(shù)窗口，文

4、件名為reclass_slope，ok對Slope柵格進(jìn)行重分類的結(jié)果如下圖3.2.2 起伏度成本數(shù)據(jù)集在工具箱中找到Focal statistic 參數(shù)如下Focal statistic的結(jié)果如下圖：利用重分類工具對QFD進(jìn)行重分類，按十級等間距進(jìn)行分類（和Slope分類一樣）對QFD進(jìn)行分類結(jié)果如下圖：3.2.3 河流成本數(shù)據(jù)集利用重分類工具對河流柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行分類參數(shù)如下：河流分類結(jié)果如下圖3.2.4 最終的成本數(shù)據(jù)加權(quán)合并單因素成本數(shù)據(jù)，生成最終的成本數(shù)據(jù)在工具箱里找到柵格計算器（Raster Calculator）彈出的窗口中計算公式如下最終成本數(shù)據(jù)集顯示如下（深色表示成本較高）：3.

5、2.5 計算成本權(quán)重距離函數(shù)在工具箱找到cost distance工具，如下圖參數(shù)設(shè)置如下：成本距離圖，如下回溯鏈接圖：3.2.6 求最短路徑在工具箱里找到cost path工具參數(shù)如下圖最短路徑圖：4 總結(jié)一路順利完成，下面寫一寫原理性的東西（自己的理解）：坡度成本計算原理：dem是高程數(shù)據(jù)，每個像元對應(yīng)的是其高程，所以可以利用相鄰像元值的差值除以兩個像元的距離（dem分辨率乘以1，兩個像元中心的距離）來表示坡度（柵格數(shù)據(jù)，像元值表示坡度，取值范圍為（0到90），然后對坡度柵格數(shù)據(jù)分類，比如將0到10（度）分為一級，就是進(jìn)行量化分級，這樣計算比較方便。起伏度成本數(shù)據(jù)原理：起伏度其實和坡度差不多的，本來可以直接利用dem的像元值進(jìn)行分類的，到這樣更加準(zhǔn)確，但分出來的柵格會有許多碎斑。而利用焦點統(tǒng)計在進(jìn)行分類，這樣碎斑的情況會好很多（其實相當(dāng)于濾波平滑，在重分類）。河流成本原理：簡單說就是加大河流深度對成本的影響總的