七 寻找最佳路径(栅格).doc

实习七 寻找最佳路径
一、实习目的
通过练习，熟悉ArcGIS栅格数据距离制图、表面分析、成本权重距离、数据重分类、最短路径等空间分析功能，熟练掌握利用ArcGIS上述空间分析功能，分析和处理类似寻找最佳路径的实际问题。
二、实习数据
实验数据在Chp8\Ex2\中：
1 DEM：选址地区DEM数据;
2 river：水系栅格图;
3 startPot：道路起点;
4 endPot：道路终点。
5 road.mxd：加载以上数据的初始地图文档。
三、要求
** 新建文件夹 ：在E盘上新建以学号为文件夹名的文件夹，将Chp8拷贝到E盘，最终结果存放在Chp8\Ex2\MYResult。
1.选址要求满足以下条件：
1) 新建路径成本最少
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_slope * 0.6 + reclass_QFD * 0.4) +reclass_river
5) 寻找最短路径的实现需要运用ArcGIS空间分析（Spatial Analyst）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) 提交寻找的最短路径的路线图。
四、空间分析流程图
五、实验步骤
加载原始数据road.mxd
1. 在ArcMap中加载Spatial Analysis模块。
2. 设置栅格分析环境，单击Spatial Analysis的Options，在Options对话框中设置相关参数：
1) Options对话框中General选项卡，设置默认工作路径为：“Chp8\Ex2\MYResult”
2) Extent选项卡，Analysis Extent下拉框中选择“Same as Layer dem”
3) Cell Size选项卡，Analysis Cell Size下拉框中选择“Same as Layer dem”
3. 创建成本数据集
考虑山地坡度、起伏度对修建公路成本影响比较大，尤其是山地坡度，因此创建成本数据集是分配比重：0.6：0.4。此外，在有河流分布的情况下，还要考虑河流对成本的影响。因此，成本数据集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。
1） 坡度成本数据集
Ø 选择DEM数据层，单击Spatial Analysis的Surface Analysis 的Slope生成坡度数据集；
Ø 选择Slope数据层，应用Spatial Analysis的Reclassify实施重分类：采用等间距分为10级，坡度最小赋为1，最大10，得到坡度成本数据(reclass_slope)
2） 起伏度成本数据集
Ø 选择DEM数据层，单击Spatial Analysis的Neighborhood Statistics，生成起伏度数据层，记为 QFD。参数设置如下：

Ø 对QFD重分类，方法与分类原则相同，生成地形起伏度成本数据（reclass_QFD）。
3） 河流成本数据集：
Ø 选择river数据层，对river重分类：原值4赋为10，依次3，2，1，0赋予8，5，2，1，得到河流成本数据(reclass_river)
4. 加权合并单因素成本数据，生成最终成本数据集。
单击Spatial Analysis的Raster Calculator命令合并数据集，计算公式如下：cost= ( reclass_slope * 0.6 + reclass_QFD * 0.4 ) + reclass_river
5. 计算成本权重距离函数
单击Spatial Analysis的Distance中的Cost Weighted，生成成本距离图、成本方向图。参数设定如下：
6. 求取最短路径
单击Spatial Analysis的Distance中的Shortest Path，生成最短距离图。参数设定如下：

7、成果
最终成果两个形式：
1） 将最佳路径图导出到MYResult文件夹，名称“最佳路径图.JPG”
2） 将结果road.mxd保存到MYResult文件夹，最终文件夹MYResult存入以每个同学的学号姓名为文件名的文件夹中提交。