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ArcGIS上机二城市用地适宜性评价

上机二：城市用地适宜性评价

一、上机内容简介
本练习的研究区域为某山区的一个小镇。研究区域面积为1555公顷，其中镇建成区42.6公顷，镇周边有2处独立工矿和5处较大的农村居民点。本练习主要是针对研究区的生活区进行用地适宜性评价，选取交通便捷性、环境适宜性、城市氛围和地形适宜性4类评价因子，其中环境适宜性和地形适宜性还包含子因子，如表2-1所示。
用地适宜性评价因子及权重 表2-1
评价因子
子因子
权重
交通便捷性
—
0.28
环境适宜性
滨水环境
0.09
远离工业污染
0.06
森林环境
0.07
城市氛围
—
0.18
地形适宜性
地形高程
0.155
地形坡度
0.155
对于各单因素的居住用地适宜性评价，本练习统一将评价值分级成1-5级，其中3级是勉强可用于居住用地建设，但需要进行特殊处理，5级代表最适宜建设，1级代表完全不适宜建设。
具体步骤：
ü 首先，对各个单因素作适宜性评价，统一分级成1-5级，并转换成栅格数据；
ü 然后，进行栅格加权叠加运算，每个栅格代表的地块将得到一个综合评价值；
ü 最后，对综合后的栅格数据重新分类定级，得到居住用地适宜性综合评价图。
二、单因素适宜性评价分级
2.1、交通便捷性评价
交通便捷性评价将根据距离省道、县道的远近加以确定，如表2-2所示。
交通便捷性的评价标准 表2-2
评价因子
分 类
分级
交通便捷性
距离省道0-500米，距离县道0-250米
5
距离省道500-1000米，或距离县道250-500米
4
距离省道1000-1500米，或距离县道500-1000米
3
距离省道1500-3000米，或距离县道1000-2000米
2
距离省道3000米以上，或距离县道2000米以上
1
1、计算省道和县道的缓冲区
步骤1：启动ArcMap，打开“chap04\练习数据\评价基础数据\评价基础数据.mxd”。该地图文档包含【道路】图层，道路有两种类型：省道和县道。
步骤2：选择所有省道要素。
Ø 右键单击【道路】图层，在弹出菜单中选择【打开属性表】，显示【表】对话框。
Ø 点击【表】对话框的工具条上的【表选项】工具，在弹出菜单中选择【按属性选择…】，显示【按属性选择】对话框。
Ø 选择上部列表框中的【类型】字段，然后点击【获取唯一值】按钮，【类型】字段的值将显示在中部列表框中。
Ø 点击下部输入框，然后双击【类型】字段，单击【=】按钮，双击中部列表框中的【省道】，从而构建了一个表达式【[类型]=‘省道’】。其含义是选择“类型”字段值为“省道”的要素。
Ø 点【应用】，可以发现所有“类型”字段值为“省道”的要素均被选中。
Ø 关闭【按属性选择】对话框和【表】对话框。
步骤3：缓冲区分析。
Ø 在【目录】面板中，浏览到【工具箱\系统工具箱\Analysis Tools\邻域分析\多环缓冲区】，双击该项打开该工具。
Ø 设置【输入要素】为【道路】（注：作为【输入要素】的要素类，如果其中的一些要素处于选中状态，则ArcGIS只对这些选中的要素进行计算）。
Ø 设置【输出要素】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\分析过程数据\省道缓冲区】。
Ø 设置【距离】为【500】，然后点击添加按钮，500米缓冲区距离被添加。
Ø 类似地，设置1000、1500、3000、5000米缓冲距离。
Ø 设置【缓冲区单位】为【Meters】。
Ø 在【字段名】输入【离省道距离】，该字段用来记录缓冲区多边形的名称。
Ø 点【确定】后开始计算缓冲区。完成后得到一幅由5个环构成的要素类。五个环分别代表距离省道0-500、500-1000、1000-1500、1500-3000、3000-5000米。打开其属性可以看到五个环形多边形要素，它们用【离省道距离】字段的值加以区分。
步骤4：构建县道的缓冲区。
具体操作类似步骤2~步骤3。首先选择【道路】要素类中的所有县道；然后再启动【多环缓冲区】工具，设置【输出要素】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\分析过程数据\县道缓冲区】，设置缓冲距离为250、500、1000、2000、5000米，设置【字段名】为【离县道距离】。
2、综合省道缓冲区和县道缓冲区
综合省道和县道缓冲区的分析结果，最终生成一幅【交通便捷性】评价图。紧接之前步骤，操作如下：
步骤1：联合叠加【省道缓冲区】和【县道缓冲区】。
Ø 在【目录】面板中，浏览到【工具箱\系统工具箱\Analysis Tools\叠加分析\联合】，双击该项打开该工具。
Ø 设置【联合】对话框。设置【输出要素类】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\分析过程数据\交通便捷性评价】。
Ø 点【确定】。
步骤2：综合评价。
Ø 打开上一步生成的【交通便捷性评价】属性表。
Ø 添加短整型类型的【评价值】字段。
Ø 右键点击【评价值】字段，在弹出菜单中选择【字段计算器…】，显示【字段计算器】对话框，设置选择【VB脚本】，勾选【显示代码块】，在【预逻辑脚本代码】栏中输入：
value=0
if [离省道距离]=500 or [离县道距离]=250 Then
value=5
elseif [离省道距离]=1000 or [离县道距离]=500 Then
value=4
elseif [离省道距离]=1500 or [离县道距离]=1000 Then
value=3
elseif [离省道距离]=3000 or [离县道距离]=2000 Then
value=2
elseif [离省道距离]=5000 or [离县道距离]=5000 Then
value=1
end if
Ø 在【评价值】中输入【value】，点击【确定】。
3、转换成栅格数据
紧接之前步骤，操作如下：
步骤1：在【目录】面板中浏览到【工具箱\系统工具箱\Conversion Tools\转格栅\面转格栅】，双击打开该工具，设置【面转格栅】对话框。
Ø 设置【输入要素】为【交通便捷性评价】。
Ø 设置【值字段】为【评价值】字段，意味着根据该字段的值构建栅格数据。
Ø 设置【输出栅格数据集】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\交通评价】。
Ø 设置【像元大小】为【10】，这是每个栅格的边长。
Ø 设置栅格数据的范围。点击【环境…】按钮，显示【环境设置】对话框。展开【处理范围】项，设置【范围】项为【与图层研究范围相同】。点【确定】退出【环境设置】对话框。点【确定】。
2.2环境适宜性评价
1、滨水环境评价
滨水环境评价将根据距离河流、溪流的远近加以确定，如表2-3所示。
滨水环境的评价标准 表2-3
评价因子
分 类
分级
滨水环境
距河流0-250米，或距溪流0-100米
5
距河流250-500米，或距溪流100-200米
4
距河流500米以上，或距溪流200米以上
3
步骤1：计算河流的缓冲区。
为【河流】要素类做【多环缓冲区】计算，设置【输出要素】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\分析过程数据\河流缓冲区】，设置缓冲区距离为250、500、5000米，设置【字段名】为【离河距离】，勾选【仅外部多边形】（具体操作步骤与2.1节中“1、计算省道和县道的缓冲区”的步骤3类似，不再赘述）。
步骤2：计算溪流的缓冲区。
为【溪流】要素类做【多环缓冲区】计算，设置【输出要素】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\分析过程数据\溪流缓冲区】，设置缓冲区距离为100、200、5000米，设置【字段名】为【离溪距离】。
步骤3：联合叠加上述两个输出的要素类，输出要素类为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\分析过程数据\滨水环境评价】。
步骤4：综合评价。
为【滨水环境评价】要素类添加“短整型”字段【评价值】，然后打开该字段的【字段计算器】，设置【字段计算器】对话框如下：
Ø 设置选择【VB脚本】，勾选【显示代码块】，在【预逻辑脚本代码】栏中输入：
value=3
if [离河距离]=250 or [离溪距离]=100 Then
value=5
elseif [离河距离]=500 or [离溪距离]=200 Then
value=4
elseif [离河距离]=5000 or [离溪距离]=5000 Then
value=3
end if
Ø 在【评价值】中输入【value】，点击【确定】。
步骤5：转换成栅格数据。
在【目录】面板中浏览到【工具箱\系统工具箱\Conversion Tools\转格栅\面转格栅】，双击打开该工具，设置【面转格栅】对话框。
Ø 设置【输入要素】为【滨水环境评价】。
Ø 设置【值字段】为【评价值】字段，意味着根据该字段的值构建栅格数据。
Ø 设置【输出栅格数据集】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\滨水评价】。
Ø 设置【像元大小】为【10】，这是每个栅格的边长。设置栅格数据的范围。
Ø 点击【环境…】按钮，显示【环境设置】对话框。展开【处理范围】项，设置【范围】项为【与图层研究范围相同】。点【确定】退出【环境设置】对话框。点【确定】。
2、远离工业污染评价
研究区域有两处独立工矿区，由于存在空气、噪声和水污染，离它们近的区域环境较差。具体评级如表2-4所示。
远离工业污染的评价标准 表2-4
评价因子
分 类
分级
远离工业污染
距成片工业区1000米以上
4
距成片工业区200-1000米
3
距成片工业区100-200米
2
距成片工业区0-100米，或工业区内部
1
步骤1：计算工业区的缓冲区。
为【工业】要素类做【多环缓冲区】计算，设置【输出要素】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\分析过程数据\工业缓冲区】，设置缓冲区距离为100、200、1000、5000米，设置【字段名】为【离工业距离】，勾选【仅外部多边形】。
步骤2：由于【工业缓冲区】要素类中没有工业区自身的多边形，而工业区自身是评价值最低的区域，因此需要用更新叠加补上这些工业区。
Ø 在【目录】面板中，浏览到【工具箱\系统工具箱\Analysis Tools\叠加分析\更新】，双击该项打开该工具。设置【输入要素】为【工业缓冲区】，设置【更新要素】为【工业】，设置【输出要素】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\分析过程数据\工业缓冲区2】，点【确定】。
Ø 打开【工业缓冲区2】的属性表，可以看到多了两行记录，这就是那两个工业区，用【字段计算器】设置这两行记录的【离工业距离】字段的值为【0】，代表它们位于工业区范围内。
步骤3：评价。
为【工业缓冲区2】要素类添加“短整型”字段【评价值】，然后打开该字段的【字段计算器】，设置【字段计算器】对话框如下：
Ø 设置选择【VB脚本】，勾选【显示代码块】，在【预逻辑脚本代码】栏中输入：
value=4
if [离工业距离]=100 or [离工业距离]=0 Then
value=1
elseif [离工业距离]=200 Then
value=2
elseif [离工业距离]=1000 Then
value=3
elseif [离工业距离]=5000 Then
value=4
end if
Ø 在【评价值】中输入【value】，点击【确定】。
步骤4：转换成栅格数据。
在【目录】面板中浏览到【工具箱\系统工具箱\Conversion Tools\转格栅\面转格栅】，双击打开该工具，设置【面转格栅】对话框。
Ø 设置【输入要素】为【工业缓冲区2】。
Ø 设置【值字段】为【评价值】字段，意味着根据该字段的值构建栅格数据。
Ø 设置【输出栅格数据集】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\工业评价】。
Ø 设置【像元大小】为【10】，这是每个栅格的边长。设置栅格数据的范围。
Ø 点击【环境…】按钮，显示【环境设置】对话框。展开【处理范围】项，设置【范围】项为【与图层研究范围相同】。点【确定】退出【环境设置】对话框。点【确定】。
3、森林环境评价
研究区有两片林区，由于林区环境宜人，因而林区内和近邻的环境最好，离它们近的区域环境较好。具体评级如表2-5。
森林环境的评价标准 表2-5
评价因子
分 类
分级
森林环境
距林区0-500米，或林区内
5
距林区500-1000米
4
距林区1000米以上
3
其评价步骤与2.2节的“2.远离工业污染评价”基本相同，不再赘述。其计算【评价值】的代码为：
value=3
if [离林距离]=500 or [离林距离]=0 Then
value=5
elseif [离林距离]=1000 Then
value=4
elseif [离林距离]=5000 Then
value=3
end if
2.3城市氛围评价
城市氛围的评价将根据距离镇、村的远近加以确定，如表2-6所示。
步骤1：对镇作缓冲区分析。
Ø 选择【居民点】要素类中的【类型】为【城镇】的要素；
Ø 对【居民点】做【多环缓冲区】计算。设置【输出要素】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\分析过程数据\镇缓冲区】，设置缓冲区距离为250、500、1000、5000米，设置【字段名】为【离镇距离】，勾选【仅外部多边形】。
Ø 用【居民点】要素类更新叠加【镇缓冲区】，输出为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\分析过程数据\镇缓冲区2】。
城市氛围的评价标准 表2-6
评价因子
分 类
分级
城市氛围
距镇建成区0-250米，或镇建成区范围内
5
距镇建成区250-500米，或村庄范围内
4
距镇建成区500-1000米，或距村庄0-250米
3
距镇建成区1000-2000米，或距村庄250-500米
2
距镇建成区2000-5000米，或距村庄500-5000米上
1

步骤2：对村作缓冲区分析。
Ø 选择【居民点】要素类中的【类型】为【村庄】的要素；
Ø 对【居民点】做【多环缓冲区】计算。设置【输出要素】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\分析过程数据\村缓冲区】，设置缓冲区距离为250、500、5000米，设置【字段名】为【离村距离】，勾选【仅外部多边形】。
Ø 用【居民点】要素类更新叠加【村缓冲区】，输出为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\分析过程数据\村缓冲区2】。
步骤3：联合叠加【镇缓冲区2】和【村缓冲区2】。输出为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\分析过程数据\城市氛围评价】。
步骤4：综合评价。
Ø 打开上一步生成的【城市氛围评价】属性表。
Ø 为【城市氛围评价】要素类添加短整型类型的【评价值】字段。
Ø 右键点击【评价值】字段，在弹出菜单中选择【字段计算器…】，显示【字段计算器】对话框，设置选择【VB脚本】，勾选【显示代码块】，在【预逻辑脚本代码】栏中输入：
value=0
if [离镇距离]=250 or [离镇距离]=0 Then
value=5
elseif [离镇距离]=500 or [离村距离]=0 Then
value=4
elseif [离镇距离]=1000 or [离村距离]=250 Then
value=3
elseif [离镇距离]=2000 or [离村距离]=500 Then
value=2
elseif [离镇距离]=5000 or [离村距离]=5000 Then
value=1
end if
Ø 在【评价值】中输入【value】，点击【确定】。
步骤5：转换成栅格数据。具体方法与之前相同，不再赘述。设置【输出栅格数据集】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\城市评价】。
2.4地形适宜性评价
1、对地形高程的评价
【高程】图层为栅格数据，反映的是地形的高程。从【高程】图层可以看出，研究区域地形起伏较大，高程范围从200米到550米。考虑到城市基础设施建设的难度，确定允许建设的高程范围为200-260米，高程260-300米为不适宜建设区，高程在300米以上为难以建设区域。具体评级如表2-7所示。
地形高程的评价标准 表2-7
评价因子
分 类
分级
地形高程
高程在200-220米
5
高程在220-240米
4
高程在240-260米
3
高程在260-300米
2
高程在300米以上
1
下面点击菜单【自定义】→【扩展模块…】，勾选其中的【Spatial Analyst】选项，利用【空间分析】扩展模块的【重分类】工具，进行分级。
步骤1：打开【重分类】工具。
在【目录】面板中，浏览到【工具箱\系统工具箱\Spatial Analyst Tools\重分类\重分类】，双击该项打开该工具。
步骤2：设置【重分类】对话框。
Ø 设置【输入栅格】为【高程】。
Ø 设置【重分类字段】为【Value】。
Ø 点击按钮【添加条目】，【重分类】栏中新添了一行。点击该行的【旧值】列，使该单元格进入编辑状体，输入【200-220】（注：符号“-”前后各有一个空格），在【新值】列中输入【5】。类似地输入【220-240】、【240-260】、【260-300】、【300-600】各行。
Ø 设置【输出格栅】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\高程评价】。
Ø 点击【环境…】按钮，显示【环境设置】对话框。展开【处理范围】项，设置【范围】项为【与图层研究范围相同】。点【确定】退出【环境设置】对话框。
Ø 点【确定】开始重分类。
2、对地形坡度的评价
【坡度】图层为栅格数据，反映的是地形的坡度。从【坡度】可看出研究区的地形起伏较大，坡度最高达到50度。但由于居住用地对坡度要求不高，有坡度的地形反而更有利于营造居住环境，因此确定允许建设的坡度范围为30度以下，具体评级如表2-8所示。
地形坡度的评价标准 表2-8
评价因子
分 类
分级
地形坡度
坡度在0-7度
5
坡度在7-15度
4
坡度在15-30度
3
坡度在30-40度
2
高程在40度以上
1
与2.4节中的“1、对地形高程的评价”中的【高程】重分类的步骤类似，利用栅格【重分类】工具，对【坡度】栅格数据进行分级后，得到结果数据为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\坡度评价】。
三、栅格叠加运算
对前面所有单因素评级的栅格数据作叠加运算，得到综合评价图。
步骤1：打开栅格叠加工具。
在【目录】面板中，浏览到【工具箱\系统工具箱\Spatial Analyst Tools\叠加分析\加权总和】，双击该项打开该工具。
步骤2：设置【加权总和】对话框。
Ø 将之前生成的所有单因素评价图加入【输入栅格】。
Ø 按照表2-1设置各因素的权重。
Ø 设置【输出栅格】为【chap04\练习数据\评价基础数据\用地适宜性评价.mdb\适宜性评价】。
Ø 点【确定】。计算完成，得到结果图。
四、划分适宜性等级
根据前面对各单因素评级值含义的约定，3分是可以接受的适宜用作居住用地的最低值，5分代表最适宜建设，1分代表完全不适宜建设。据此，本练习将适宜性等级划分为6级，如表2-9所示。
适宜性等级划分标准 表2-9
类别等级
评价分值
适宜性类别
1
4.5-5
最适宜建设用地
2
4-4.5
适宜建设用地
3
3.5-4
比较适宜建设用地
4
3-3.5
有条件限制建设用地
5
2-3
不适宜建设用地
6
1-2
特别不适宜建设用地
步骤1：重分类。
在【目录】面板中，浏览到【工具箱\系统工具箱\Spatial Analyst Tools\重分类\重分类】，双击该项打开该工具。设置【重分类】对话框如下图所示，点击【确定】，计算完成后得到结果图层【适宜性评价分级】。

步骤2：对结果图层【适宜性评价分级】作类别符号化。
该图层是栅格图层，其符号化与矢量图层的符号化基本相同，具体设置如下图。

步骤3：统计面积。
右键点击【适宜性评价分级】图层，在弹出菜单中选择【打开属性表】，栅格数据的表与矢量数据的表有所不同，其中的【Value】字段代表栅格值，【Count】字段是某栅格值的栅格点计数。
Ø 添加双精度的【面积】字段；
Ø 使用【字段计算器】计数【面积】=【Count】*10*10，“10*10”得到的是每个栅格的面积。
从分析结果来看，最适宜作居住用途的用地主要位于镇建成区的西、北、南侧。其面积有185.6公顷，相对于现状42.6公顷镇区，已足以满足规划期内的居住用地需求。