地理信息系统原理课程设计报告书 中南林业科技大学理学院 左弈

地理信息系统原理课程设计报告书 题目： 基于网络的设施服务水平 年级： 2009 级 专业： 地理信息系统 学号： 20093893 姓名： 左弈 指导教师： 曹武 提交时间： 2009 年 11月 18日 评语 评分 评阅教师（签字） 年 月 日 一、 目的 通过对本次课程设计，应达到以下几个目的： 1.加深对基于栅格的各类空间分析方法基本原理、方法的认识。 2.熟练掌握生成各类栅格图及再分类的技术方法。 3.了解空间评价方法和空间建模的基本方法和过程。 4提高利用栅格数据的各类分析方法解决地学空间分析问题的 能力。 二、 内容 为练习准备好的空间、属性数据: 1.公园入口:点状数据。每个点有服务容量属性，表示有限的服 务量，也可以和该公园的一部分面积相对应，一个公园可能有 多个入口。 2.道路网:线状数据。每条线段有长度属性，用于计算路段上的 步行距离。 3.人口统计区:多边形数据。每个多边形有面积、居住人口属性， 用于计算公园的需求。 本练习采用基于网络的服务区，要求估计离开公园入口 800m 范围内大致有多少居民，在此基础上用专题地图表达在 800m 范围内按人口平均的公园服务水平，还要求计算一些有关服务 水平的评价指标，如: 1.规划区公园服务率。 2.服务区内人均公园服务量。 3.公园服务人口比例。 4.公园服务面积率。 最后还可用缓冲区生成法产生同心圆式的公园服务区，和基于 网络的服务区在分析的精确性上作比较。 三、 步骤 建立网络数据集 启动 ArcCatalog，选择菜单 tools/Extensions，勾选 Network Analyst，按 close 关闭。 在左侧目录中展开gis-ex09ex27Serv-Area，鼠标右键点击 Dataset1，选择快捷菜单 New/Newwork Dataset，在提示中输 入“roadnet ”，按“下一步（N）”键，勾选 road，按“下一 步（N）”键，点击按钮 Connectivity，显示： Source Connectivity Policy 1 Road End Point 勾选定 按 OK 键继续，按“ 下一步（N ）”键，再提示： Do you want to modify the connectivity with elevation field data？点选 No，下一步，再提示： Do you want to model turns in this network？点选 No，按“下 一步（N）”再提示： Specify the attributes for the network datasets： 属性表暂时空白，下一步继续，再提示，是否将图形的长度 属性作为成本属性，按“是（Y ） ”键，再出现提示，按“” 有提示：在提示中点选 no，下一步，出现 Summary 显示框，完成，在提示中按“ 是（Y） ”键，数据处理 完毕。 获得有效服务区： 产生基于网络的服务区 ：启动 ArcMap，打开文档 ex27.mxd， 鼠标双击 Data frame1，在 Data Frame Properties 对话框的 General 标签中检查 Units/Display 是否为 Meters，确认（或设定） 按 OK 键返回。 选用菜单 Tools/Extension，加载 Network Analyst，在菜单 View/Toolbars 下勾选 Network Analyst，调出网络分析工具条。 加载网络数据 roadnet。 在网络分析窗口上，鼠标右键点击 facilities（0） ，弹出快捷菜 单，选择 Load Locations，进入 Load Locations 对话框并设置。 在网络分析窗口上，点击网络图层属性按钮，进入 Layer Properties 对话框，分别对 Analysis Setting、Polygon Generation 做出设置： 按“应用（A） ”按钮，保存设置。进入 Line Generation 标签， 确认没有勾选前面的小方框。 按“确定”键，完成网络分析参数的设置，退出 Layer Properties 对话框。 单击网络分析工具条上的按钮 Solve，运行网络分析程序，产生 服务区： 消除服务区的重叠： 调出 ArcToolbox 窗口，展开 ArcToolbox/Data Management Tools/Generalization，鼠标双击 Dissolve，设置 Dissolve 对话框： OK 键继续，软件处理完毕后得到如下结果： 获得有效服务区： 展开 ArcToolbox/Analysis Tools/Extract，鼠标 双击 Clip，设置 Clip 对话框： OK 键执行，软件处理完毕后产生如下结果： 计算每个服务区的公园服务量 为每个服务多边形编号： 打开属性表 Attributes of Clip1，鼠标 右键点击字段名 Id，选择快捷菜单 Calculator Values，在随后 弹出的对话框中选择“是（Y ） ”确认，出现字段计算窗口，如 果 Advanced 被勾选，应取消，在下方的窗口用鼠标输入 “OBJECTID+10”(实际不带引号) ，按 OK 键执行： 确认正确，关闭属性表 Attributes of Clip1。 公园入口和独立的服务区建立空间连接： 右击图层“公园入口” ， 选择 Join and Relates/Join，弹出 Join Data 对话框，设置： OK 键执行，软件将新产生的点状图层 Join-Output 加载到当前 的 Data Frame，要素的位置和图层 “公园入口”一样： 按服务区汇总公园服务量： 打开属性表 Attribute of Join- Output，鼠标右击字段名 Id，选择 Summarize，出现对话框， 进行设置： 按 OK 键，系统提示，选择 “是（Y ） ”。关闭属性表，在目录表 中，鼠标右击 Sum1，选快捷菜单 Open，打开属性表 Sum1，观 察该表的 3 个字段的意义、属性值： 关闭属性表。 计算每个服务区的人均服务量 计算人口密度： 激活图层“人口统计区” ，打开属性表 “Attribute of 人口统计区” ，属性表显示框右下侧点击按钮 Options/Add Field，增加一个新字段： OK 键返回，在表的上侧鼠标右键点击名 Pop-den，在弹出的快 捷菜单中选择 Calculator Values,“是（ Y） ”确认。鼠标点击 选择输入：Popu/Shape-Area ，OK 键执行，看到字段 Pop-den 被赋值，关闭属性表。 有效服务区和人口统计区叠合： 展开 ArcToolbox/Analysis Tools/Overlay，鼠标双击 Union，设置对话框。OK 键执行，软 件处理完毕后按 Close 关闭。 汇总每个服务区的服务人口数： 打开 Attributes of Union1，在属 性表窗口的右下侧选用菜单 Options/Add Field,在随后的对话 框中定义增加的字段。 OK 键返回，鼠标右键点击属性表的字段名 U-Popu，选择菜单 Calculate Values,在随后弹出的对话框中选择 “是（Y） ”确认， 消除 Advance 项，用鼠标点击输入Pop-den*Shape-Area，OK 键执行，字段 U-Popu 被赋值，是叠合后多边形的估计人口数。 鼠标右键点击字段名 Id，选择快捷菜单 Summarise,随机出现 Summarise 数据汇总对话框，进行设置： OK 键执行，汇总完成后，选 “是（Y ） ”。关闭 Attributes of Union1，在目录表窗口中，鼠标右键点击属性表 Sum2，选择菜 单 Open，该表被打开，有如下显示： 获得人均公园服务量：关闭属性表，在地图文档目录表中鼠标 右键点击图层 Clip1，选择快捷菜单 Joins and Relates/Join，弹 出 Join Data 对话框并设置： OK 键执行，提问是否要加索引，回答 “No”。Attributes of Clip 和 Sum1.dbf 两个表被连接，鼠标右键点击图层 Clip，选择快捷 菜单 Join and Relates/Join，弹出 Join Data 对话框并设置。 OK 键执行，提问是否要加索引，回答 No。Attributes of Clip1 和 Sum2.dbf 两个表被连接，Attributes of Clip1 增加了字段 Sum- U-popu。打开图层 Clip1 的要素属性表 Attributes of Clip1，在表 的右下侧选用菜单 Options/Add Field，在随后出现的对话框 中定义所增加的字段。OK 键返回，鼠标右键点击属性表的字 段名 Capa-Popu，选择菜单 Calculator Values,在随后弹出的对 话框中选择“是（Y ） ”确认，出现 Field Calculator 对话框，在 下方的窗口中，用鼠标输入Sum1.Sum-Capaci/Sum2.Sum-U- Popu，OK 键执行，生成公园服务水平专题图，关闭属性表： 定义专题图：在地图文档的目录表中，双击图层 Clip，出现 Layer Properties 设置界面，选 Symbology 标签，在左侧 show 提 示框中选择 Categories/Unique value，在中间 Value Field 下拉菜 单中选择字段名 Clip1.Capa-Popu，在左下侧点击按钮 Add All Values，再按服务指标从大到小，调整每个图例框的多边形填 充颜色。按“确定”键关闭 Layer Properties 对话框。得到表达 800m 范围公园服务水平高低的分类专题图。 计算有关评价指标：规划区公园服务率、服务区内人均公园服 务量、公园服务人口比例、公园服务面积率。 产生同心圆式的邻近区：展开 ArcToolbox/Analysis Tools/Proximity，鼠标双击 Buffer，产生环状邻近区，出现对话 框，并进行设置： OK 键继续，软件处理完毕后，按 Close 键关闭。可以直观地看 出基于网络的 800m 服务区和基于同心圆的 650m 服务区两者图 形的差异： 四、 结果及分析 基于网络的 800m 服务区和基于同心圆的 650m 服务区两者在图 层要素方面没有区别，但是图形表现上的差异很大，区别非常 直观。 五、 课程设计总结 本次课程设计综合性较强，涉及到的处理方法多，实现过程长。 容易在设计时条理不清，思绪紊乱，从而造成数据处理和实现 步骤上出现错误。为了解决这一问题，针对此设计，可以划分 为 5 个处理阶段，然后再分为 14 个步骤： 1. 获得有效服务区。包括: 建立网络数据集、产生服务区、消除 每个服务区之间的重叠、消除人口统计区之外的服务区。 2. 计算每个服务区内公园服务容量。包括:为每个服务区编号、 服务区和公园入口空间链接、每个服务区内的公园服务量汇 总。 3. 计算每个服务区内有多少人口。包括：人口密度计算、有效 服务区和人口统计多边形相叠合、每个服务区的人口数汇总。 4. 产生服务水平专题图。包括: 计算人均公园服务量、定义服务 水平专题图。 5.计算相关指标。包括: 利用属性统计功能、获得基本评价值