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(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院班級(jí)：理學(xué)院地信141實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：尋找最佳路徑學(xué)生姓名：趙文彪學(xué)生學(xué)號(hào)：2014212425授課老師：胡潭高提交日期：2016年11月10日目錄1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?2實(shí)驗(yàn)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(jì)算成本權(quán)重距離函數(shù)133.2.6求最短路徑15實(shí)驗(yàn)四、尋找最佳路徑1 實(shí)驗(yàn)?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(lèi)、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(lèi)似尋找最佳路徑的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。2 實(shí)驗(yàn)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(kāi)主干河流，以減少成本新建路徑成本計(jì)算時(shí)，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(shí)現(xiàn)需要運(yùn)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(jì)算及起伏度計(jì)算、重分類(lèi)及柵格計(jì)算器等功能完

3、成。提交尋找到的最佳路徑路線(xiàn)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(lèi)）將要分類(lèi)的柵格數(shù)據(jù)Slope輸入，依據(jù)Value值進(jìn)行分類(lèi)，單擊Classify方法為等間距分類(lèi)，分為10類(lèi)，如下圖所示返回重分類(lèi)參數(shù)窗口，文

4、件名為reclass_slope，ok對(duì)Slope柵格進(jìn)行重分類(lèi)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(lèi)工具對(duì)QFD進(jìn)行重分類(lèi)，按十級(jí)等間距進(jìn)行分類(lèi)（和Slope分類(lèi)一樣）對(duì)QFD進(jìn)行分類(lèi)結(jié)果如下圖：3.2.3 河流成本數(shù)據(jù)集利用重分類(lèi)工具對(duì)河流柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)參數(shù)如下：河流分類(lèi)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(jì)算器（Raster Calculator）彈出的窗口中計(jì)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(jì)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(xiě)一寫(xiě)原理性的東西（自己的理解）：坡度成本計(jì)算原理：dem是高程數(shù)據(jù)，每個(gè)像元對(duì)應(yīng)的是其高程，所以可以利用相鄰像元值的差值除以?xún)蓚€(gè)像元的距離（dem分辨率乘以1，兩個(gè)像元中心的距離）來(lái)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(duì)坡度柵格數(shù)據(jù)分類(lèi)，比如將0到10（度）分為一級(jí)，就是進(jìn)行量化分級(jí)，這樣計(jì)算比較方便。起伏度成本數(shù)據(jù)原理：起伏度其實(shí)和坡度差不多的，本來(lái)可以直接利用dem的像元值進(jìn)行分類(lèi)的，到這樣更加準(zhǔn)確，但分出來(lái)的柵格會(huì)有許多碎斑。而利用焦點(diǎn)統(tǒng)計(jì)在進(jìn)行分類(lèi)，這樣碎斑的情況會(huì)好很多（其實(shí)相當(dāng)于濾波平滑，在重分類(lèi)）。河流成本原理：簡(jiǎn)單說(shuō)就是加大河流深度對(duì)成本的影響總的