基于ARCGIS的學(xué)校選址

1、基于ARCGIS的學(xué)校選址要：合理的學(xué)?？臻g位置有利于學(xué)生的上課和生活，學(xué)?？臻g位置的選擇是修建學(xué)校的先決的條件，地理信息系統(tǒng)依靠其強(qiáng)大的空間分析和可視化功能使學(xué)校選址更具直觀性和科學(xué)性，本文提出了一個(gè)解決選址模型的思路，依托ArcGIS的支持，利用ArcGIS空間分析的分析方法，對提取的數(shù)據(jù)和建立的選址模型用可視化的方法來清晰、直觀地解決選址問題。關(guān)鍵字：學(xué)校選址 空間分析 可視化 ArcGIS 權(quán)重 影響因素研究背景傳統(tǒng)的學(xué)校選址方法更多是靠經(jīng)營者的主觀經(jīng)驗(yàn)或結(jié)合一些數(shù)學(xué)方法，這樣做往往缺乏直觀性和科學(xué)依據(jù)。ArcGIS依靠其強(qiáng)大的空間分析和可視化功能在電子商務(wù)、商業(yè)選址、學(xué)校選址等方面得

2、到了廣泛應(yīng)用。本論文結(jié)合選址相關(guān)理論，將地理信息系統(tǒng)技術(shù)和層次分析法引入到選址問題中，研究并解決對學(xué)校進(jìn)行合理選址布局的問題。需求分析 (1)學(xué)校選址需要注意如下幾點(diǎn)：1、學(xué)校應(yīng)位于地勢平坦處，新學(xué)校的建立應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有的土地利用類型綜合考慮，選擇成本不高的區(qū)域；新學(xué)校應(yīng)與現(xiàn)有娛樂設(shè)施相匹配，學(xué)校距離這些設(shè)施越近越好；新學(xué)校應(yīng)該避開現(xiàn)有學(xué)校，合理分布。 (2)各數(shù)據(jù)層權(quán)重比需結(jié)合新學(xué)校需求合理分配各個(gè)數(shù)據(jù)層的權(quán)重比。 (3)實(shí)現(xiàn)過程運(yùn)用ArcGIS的擴(kuò)展模塊中的空間分析（spatial analyst）部分功能具體包括：坡度計(jì)算、直線距離制圖功能、重分類及柵格計(jì)算器等功能。研究方法第一步：本文選用

3、ArcGIS10.x系列地理信息系統(tǒng)分析平臺對所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理。 第二步：將學(xué)校選址的目標(biāo)作為選址的問題分析域，根據(jù)土地利用圖，地面高程數(shù)據(jù)、娛樂場所分布數(shù)據(jù)、現(xiàn)有學(xué)校分布數(shù)據(jù)等多個(gè)角度對學(xué)校選址的影響因素進(jìn)行明確，利用ArcMap提供的建模工具對數(shù)據(jù)預(yù)處理，求出選址決策因素的影響因子。 第三步：依據(jù)學(xué)校選址的需要對學(xué)校選址的影響因素進(jìn)行權(quán)重分析，利用數(shù)學(xué)方法把各個(gè)影響因素的權(quán)重計(jì)算出來。第四步：以ArcMap為平臺，利用柵格計(jì)算器功能，對所在區(qū)域進(jìn)行適宜性評價(jià)，確定出修建學(xué)校的候選場地。學(xué)校選址空間分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)備說明獲取研究區(qū)原始數(shù)據(jù)這些原始數(shù)據(jù)可以通過GPS、全站儀、野外測量獲取或通

4、過掃描儀對地圖或其它圖件的掃描，可把資料轉(zhuǎn)換為柵格形式的數(shù)據(jù)，具體為：掃描儀掃描專題圖的圖像數(shù)據(jù)得到每個(gè)像元的（行、列、顏色（灰度），定義顏色與屬性對應(yīng)表，用相應(yīng)屬性代替相應(yīng)顏色，得到每個(gè)像元的（行、列、屬性），再進(jìn)行柵格編碼、存貯，即得到該專題圖的柵格數(shù)據(jù)。手工方法也可以獲取: 在專題圖上均勻劃分網(wǎng)格，逐個(gè)網(wǎng)格地確定其屬性代碼的值，最后形成柵格數(shù)據(jù)文件。我們所選用的為刪格數(shù)據(jù)，柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單容易進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；便于空間分析和地表模擬，現(xiàn)勢性強(qiáng)，便于圖像處理；輸出快速，成本低廉。 選址數(shù)據(jù)需要土地利用圖，地面高程數(shù)據(jù)、娛樂場所分布數(shù)據(jù)、現(xiàn)有學(xué)校分布數(shù)據(jù)。派生數(shù)據(jù) 選址要求之一是需要尋

5、找相對平坦的土地來修建學(xué)校，利用高程數(shù)據(jù)生成該區(qū)的坡度柵格數(shù)據(jù)集，以及娛樂場所和現(xiàn)有學(xué)校的直線距離數(shù)據(jù)。重分類數(shù)據(jù) 在對原始數(shù)據(jù)及其得到的派生數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析之前，對部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行重分類處理，消除各成本數(shù)據(jù)集的量綱影響，使它們處于同一個(gè)等級體系。將坡度數(shù)據(jù)重分類為10級，坡度越小的賦值越高，反之越低。重分類現(xiàn)有學(xué)校直線距離數(shù)據(jù)分為10級，距離越遠(yuǎn)的賦值越高，反之越低。重分類娛樂設(shè)施直線距離數(shù)據(jù)為10級，距離越近的賦值越高，反之越低。對于根本無法建設(shè)學(xué)校的土地利用類型比如水體、濕地和草地等單元賦予O值或者刪除。賦權(quán)重合并數(shù)據(jù)集如果所有數(shù)據(jù)都具有相同的重要性，僅需要對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并；但實(shí)際上影響

6、學(xué)校選址的各個(gè)因子的重要性是不一樣的，通過數(shù)學(xué)方法法計(jì)算出各個(gè)影響因子的權(quán)重。由于能力有限，這里的影響因素的權(quán)重就參考他人研究對學(xué)校選址的影響因素的權(quán)重（距離娛樂設(shè)施占0.5，距離學(xué)校占0.25，土地利用位置和土地利用類型各占0.125）?？傮w把握這些影響因素能夠確定出適應(yīng)性比較好的學(xué)校選址區(qū)。實(shí)現(xiàn)流程ArcGIS中實(shí)現(xiàn)學(xué)校選址分析，首先利用現(xiàn)有學(xué)校數(shù)據(jù)集、現(xiàn)有娛樂設(shè)施數(shù)據(jù)集和高程數(shù)據(jù)派生出坡度數(shù)據(jù)，以及到現(xiàn)有學(xué)校、娛樂場所距離數(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權(quán)重值，最后合并這些數(shù)據(jù)即可創(chuàng)建顯示新學(xué)校適宜位置分布圖。學(xué)校選址空間分析數(shù)據(jù)處理流程圖

7、：學(xué)校選址現(xiàn)有學(xué)校分布數(shù)據(jù)土地利用類型圖娛樂場所分布數(shù)據(jù)地表高程數(shù)據(jù)現(xiàn)有學(xué)校直線距離數(shù)據(jù)娛樂場所直線距離數(shù)據(jù)坡度柵格數(shù)據(jù)集土地利用重分類坡度數(shù)據(jù)重分類現(xiàn)有學(xué)校直線距離數(shù)據(jù)重分類娛樂場所直線距離數(shù)據(jù)重分類賦權(quán)重合并數(shù)據(jù)集進(jìn)行柵格計(jì)算新學(xué)校適宜位置分布學(xué)校選址數(shù)據(jù)源處理步驟： 從DEM數(shù)據(jù)提取坡度數(shù)據(jù)集，選擇【spatial analyst工具】|【表面分析】|【坡度】，輸入DEM數(shù)據(jù)，生成slope(坡度)數(shù)據(jù)集。 從娛樂場所數(shù)據(jù)提取娛樂場所直線距離數(shù)據(jù)集，選擇【spatial analyst工具】|【距離分析】|【歐氏距離】，生成娛樂場所直線距離數(shù)據(jù)集。 從現(xiàn)有學(xué)校數(shù)據(jù)提取現(xiàn)有學(xué)校直線距離數(shù)據(jù)

8、集，選擇【spatial analyst工具】|【距離分析】|【歐氏距離】，生成現(xiàn)有學(xué)校直線距離數(shù)據(jù)集。 重分類數(shù)據(jù)集將坡度數(shù)據(jù)集重分類為10級，坡度越小的賦值越高，反之越低。重分類現(xiàn)有學(xué)校直線距離數(shù)據(jù)分為10級，距離越遠(yuǎn)的賦值越高，反之越低。重分類娛樂設(shè)施直線距離數(shù)據(jù)為10級，距離越近的賦值越高，反之越低。對于根本無法建設(shè)學(xué)校的土地利用類型比如水體、濕地和草地等單元賦予O值或者刪除。 適宜區(qū)域分析，重分類后，將各個(gè)數(shù)據(jù)集都統(tǒng)一到相同的等級體系內(nèi)，且每個(gè)數(shù)據(jù)集中那些被認(rèn)為比較適宜的屬性都被賦以比較高的值，給四種因素賦以不同的權(quán)重，進(jìn)行合并數(shù)據(jù)集以找出最適宜的位置?！緎patial analys

9、t工具】|【地圖代數(shù)】|【柵格計(jì)算器】，最終適宜性數(shù)據(jù)集的加權(quán)計(jì)算公式為：最終適宜性=娛樂場所*0.5+現(xiàn)有學(xué)校*0.25+土地利用數(shù)據(jù)*0.125+坡度數(shù)據(jù)*0.125，得到最終適宜性數(shù)據(jù)集如下圖，適宜性較高區(qū)域（五角星標(biāo)注）為推薦學(xué)校選址區(qū)域。結(jié)語本文，將影響學(xué)校位置的眾多因素綜合起來，結(jié)合在學(xué)校位置選址中的權(quán)重，在ArcMap中對選址問題進(jìn)行可視化分析，可以很好的實(shí)現(xiàn)了對學(xué)校的位置選址問題，給人們提供決策。本文將數(shù)學(xué)方法和地理信息系統(tǒng)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)學(xué)校選址，體現(xiàn)了地理信息系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活中的價(jià)值，用數(shù)學(xué)的辦法，可視化的處理這一現(xiàn)實(shí)問題。參考文獻(xiàn)【1】湯國安、楊昕ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程北京：科學(xué)出版社，2010【2】王秋紅、王曉華、王樹東、彭小沾.GIS空間分析在商業(yè)樓項(xiàng)目選址中應(yīng)用.河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).20