ArcGIS实验Ex8寻找最佳路径Word文档格式.doc

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三、要求

1、新建路径成本较少；

2、新建路径为较短路径；

3、新建路径的选择应该避开主干河流，以减少成本；

4、新建路径的成本数据计算时，考虑到河流成本（Reclass_river）是路径成本中较关键因素，先将坡度数据（reclass_slope）和起伏度数据（reclass_QFD）按照0.6：

0.4权重合并，然后与河流成本作等权重的加和合并，公式描述如下：

cost=Reclass_river+（reclass_slope*0.6+reclass_QFD*0.4）

5、寻找最短路径的实现需要运用ArcGIS的空间分析（SpatialAnalyst）中距离制图中的成本路径及最短路径、表面分析中的坡度计算及起伏度计算、重分类及栅格计算器等功能完成；

6、最后提交寻找到的最短路径路线图。

四、数据

1、dem（高程数据）

2、startPot（路径源点数据）

3、endPot（路径终点数据）

4、river（小流域数据）

五、操作步骤

1、运行ArcMap，加载SpatialAnalyst模块，如果SpatialAnalyst模块未能激活，点击Tools菜单下的Extensions，选择SpatialAnalyst，点击Close按钮。

2、单击File菜单下的Open命令，打开加载地图文档对话框，选择E:

\Chp8\Ex2\road.mxd。

3、设置空间分析环境。

点击SpatialAnalyst模块的下拉箭头，打开Options对话框，设置相关参数：

（1）打开Options对话框中的General选项卡，设置默认工作路径为：

“E:

\Chp8\Ex2\result\”，如图1所示。

（2）打开Options对话框中的Extent选项卡，在AnalysisExtent下拉框中选择“SameasLayerlanduse”，如图2所示。

（3）打开Options对话框中的CellSize选项卡，在AnalystCellSize下拉框中选择“SameasLayerlanduse”，如图3所示。

图1Options对话框中的General选项卡

图2Options对话框中的Extent选项卡图3Options对话框中的CellSize选项卡

4、创建成本数据集

要找到到学校的最佳路径，首先需要从适宜性地图创建源数据输入及成本数据集，把它们作为成本加权函数输入。

考虑到山地坡度、起伏度对修建公路的成本影响比较大，其中尤其山地坡度更是人们首先关注的对象，则在创建成本数据集时，可考虑分配其权重比为：

0.6：

0.4。

但是在有流域分布的情况下，河流对成本影响不可低估。

在此情形下，成本数据集考虑为合并山地坡度和起伏度之后的成本，加上河流对成本之影响即可。

（1）坡度成本数据集

选择DEM数据层，点击SpatialAnalyst下拉列表框，选择SurfaceAnalysis并点击slope，生成坡度数据集，记为Slope，图4所示。

选择Slope数据层，点击SpatialAnalyst下拉键头，选择Reclassify命令实施重分类。

如图5所示。

对坡度数据集实施重分类的基本原则是：

采用等间距分为10级，坡度最小一级赋值为1，最大一级赋值为10，得到图6所示坡度成本数据（reclass_slope）。

图4坡度数据集

图5重分类对话框

图6坡度成本数据

（2）起伏度成本数据集

选择DEM数据层，点击SpatialAnalyst下拉列表框，选择NeighborhoodStatistics，设置如图7所示参数设置，点击Ok按钮，生成起伏度数据层，记为QFD。

选择QFD数据层，点击SpatialAnalyst下拉键头，选择Reclassify命令，按10级等间距实施重分类，地形越起伏，级数赋值越高，即最小一级赋值为1，最大一级赋值为10，如图8、9，得到图10所示地形起伏成本数据（reclass_QFD）

（将得到一个经过领域运算操作后的栅格，

这是一个11×

11的网格）

图7生成起伏度图8重分类设置

图9重分类对话框图10起伏度成本数据图

（3）河流成本数据集

选择River数据层，点击SpatialAnalyst下拉键头，选择Reclassify命令，按照河流等级如下进行分类，如图11所示：

4级为10；

如此依次为8，5，2，1，生成图12所示河流成本（reclass_river）。

图11重分类对话框图12河流成本数据

5、加权合并单因素成本数据，生成最终成本数据集。

点击SpatialAnalyst下拉箭头，选择RasterCalculator命令合并数据集。

如图13所示，计算公式如下：

cost=reclass_river（重分类流域数据）+（reclass_slope（重分类坡度数据）*0.6+reclass_rough（重分类起伏度数据）*0.4）

得到图14所示最终成本数据集（cost），其中深色表示成本高的部分。

图13计算成本权重数据对话框图14最终成本数据集

6、计算成本权重距离函数

点击SpatialAnalys模块t下拉键头，选择Distance中的CostWeighted，如图15所示。

设置参数如图点击OK按钮。

生成图16所示成本距离图，其中浅色为源点；

图17所示成本方向图，尖点为源点。

图15CostWeighted对话框

图16成本距离图图17成本方向图

7、求取最短路径

点击SpatialAnalyst下拉框，选择Distance中的ShortestPath，设置参数如图18所示，点击OK按钮，生成最终的最短路径图（图19，其中黑色粗线部分为确定的路径）。

图18最短路径对话框

图19最佳路径图（黑色粗线）

六、步骤小结

1、加载数据到ArcMap

2、点击SpatialAnalyst—Options对话框，设置空间分析环境

3、利用SpatialAnalyst—SurfaceAnalysis—Slope工具从DEM数据提取坡度数据集

4、点击SpatialAnalyst—Reclassify命令对Slope数据层实施重分类

5、利用SpatialAnalyst—NeighborhoodStatistics工具生成起伏度数据层

6、点击SpatialAnalyst—Reclassify命令，按10级等间距对起伏度数据层实施重分类

7、点击SpatialAnalyst—Reclassify命令对River数据层实施重分类

8、点击SpatialAnalyst—RasterCalculator命令合并数据集

9、点击SpatialAnalyst—Distance—CostWeighted，生成成本距离图和成本方向图

10、点击SpatialAnalyst—Distance—ShortestPath生成最终的最短路径图