ARCGIS学校选址报告

1、城市地理信息系统课程成果 题目：学校选址目录1 项目概述11.1 实验背景11.2 实验目的21.3 数据21.4 实验内容22 创建数据库42.1 分析可能用到的数据42.2 收集到的资料清单42.3 分析项目的步骤52.3.1 顺序列表52.3.2 流程图63 组织数据库73.1 学校选址（方法一）73.2 学校选址（建模分析法）144 进行分析27参考文献28成绩评分表291 项目概述1.1 实验背景随着网络时代的到来，网络信息变得越来越丰富，地理空间信息无疑是越来越占据较大的分量，在当今社会，地理信息数据越来越受到人们的重视。arcgis技术日趋于成熟，在处理地理信息空间数据时发挥着越

2、来越重要的作用。基于栅格数据的空间分析在arcgis中占有重要地位，空间建模制作的基本过程也是通过栅格数据的空间分析进行的。空间分析是gis的核心和区别于其他信息系统处理数据的本质所在，并且为生活中的很多决策提供数据依据，在其中，学校选址就是一个很好的例子。学校的选址问题需要考虑各种因素，总体上分为自然因素和人文因素，例如地理位置、学生娱乐场所配套、土地利用类型、交通状况以及现有学校的距离间隔等因素，从总体上把握这些因素，能够确定出适宜性比较好的学校选址区域，合理的学校位置有利于方便学生的学习与生活。1.2 实验目的通过这次实验练习，从而帮助熟悉arcgis栅格数据的欧氏距离制图、数据重分类等

3、空间分析功能，通过栅格计算器进行加权计算，得到适宜性最高的区域，即是最佳选址区域。能够通过选址处理解决类似选址的其他实际问题。欧氏距离根据直线距离描述每个像元与一个源（分析目标）或一组源的关系。1.3 数据数据位于 “学校选址ex1”，包括以下四个四个要素类：（1）土地利用现状数据（landuse）；（2）地面高程数据（dem）；（3）娱乐场所分布数据（rec_sites）；(4)现有学校分布数据（schools）；1.4 实验内容按照要求为学校进行选址。（1）新学校选址需要注意以下几点：地势需要平坦；结合土地利用数据，选择成本较低的区域，但是要尽量避免选址在湿地、沼泽、绿地等区域；新学校距离

4、娱乐场所越近越好；距离现有的学校距离越远越好。（2）给各数据层的权重比为：距离娱乐设施占0.5，距现有学校距离占0.25，土地利用类型和地形因素各占0.125。（3）结合坡度计算、欧氏距离制图、重分类和栅格计算器等功能，给出分析结果图。目前，地理信息系统大都应用在城市规划、市政管理等方面。该系统的特点在于将地理信息系统应用于校园，将校园信息与地理信息系统相结合，实现了利用gis技术对校园信息管理；同时把教室信息、学生信息融入系统中，实现了教学信息与地理信息的双重应用和两种信息之间的关联。本文以河北理工大学校园实际采集的数据为基础，对系统进行了模拟运行。实验结果表明：本文所设计的数据结构是合理的

5、，对有关技术问题的解决方案是正确的、可行的，将gis技术应用到大学校园，开发出具有实际应用价值的cgis，能够为校园的规划和管理提供快捷和方便的工具。可作为“数字校园”的一部分。随着校园网的兴起，校园地理信息系统能够依托校园网的软件和硬件得以快速发展。2 创建数据库2.1 分析可能用到的数据（1）土地利用现状数据（landuse）；（2）地面高程数据（dem）；（3）娱乐场所分布数据（rec_sites）；(4)现有学校分布数据（schools）；2.2 收集到的资料清单 种类介绍土地利用现状数据图该片区域的土地利用状况，分为：公用地、交通拥堵、水系占用地、农用地、森林用地、湿地、市中心用地、

6、绿化用地等；地面高程数据 地面的高低起伏状况，即高程高的地方海拔就高，对学校选址有重大意义；娱乐场所分布数据为人们提供娱乐消遣的场所，在一定程度上反映了该地的经济文化的消费和传承情况，对学生、对学校都有着重大影响；现有学校分布数据再选新校址时，肯定有一些现有学校，那么新学校的目的是为了缓解教育压力和普及国家的教育制度，所以尽量广范、更大限度的扩大选址范围，所以现有学校的分布数据起着无疑举足轻重的作用；2.3 分析项目的步骤2.3.1 顺序列表顺序操作结果目的1地图矢量化土地利用状况、娱乐场所、地面高程、现有学校分布矢量图为后面栅格图提供源数据2数据录入属性表各个图层的实际属性提供主成分数据3s

7、hapefile文件转栅格各主成分栅格图提供带各主成分的栅格图4用栅格计算器计算综合因子得分栅格图提供综合得分的栅格图5进行重分类各行各个图层分类图将各个因素的适宜情况水平分等级6叠加分析各个因素的叠加图分析各个因素总的对各地发展的影响2.3.2 流程图数据准备，确定需要哪些数据作为输入，包括高程数据（dem）、土地利用数据（landuse）、现有学校数据（school）和娱乐场所数据（rec_sites）；派生数据集，从显存数据派生出能提供学校选址的原始成本的数据，包括坡度数据、到现有学校距离数据集，以及到娱乐场所的距离的数据集；重分类各种数据集，消除各成本数据集的量纲影响，是各成本数据集有

8、大致相同的可比分类体系。各成本数据均按等间距分类原则，分为1到10级，级数越高适宜性越好；给各数据集赋以权重。必要的话，适宜性模型中影响比较大的数据集赋以比较高的权重，然后合并各数据集合，以寻找适宜位置。3 组织数据库3.1 学校选址（方法一）1. 运行arcmap，如果spacial analyst 模块未能激活，单击菜单【自定义】【拓展模块】选择spacial analyst【单击关闭】。2.打开地图文档。在arcmap主菜单上选择【文件】【打开】【ex1】【school.mxd】。3.设置空间分析环境。arctoolbox右键选择【环境】，打开环境设置对话框，设置相关参数：展开【工作空间

9、】，设置路径为：e:第二版chp8ex1result;展开【处理范围】，在范围下拉框中选择“与图层landuse相同”展开【栅格分析】，在像元大小下拉框选择“与图层landuse相同”。（即：地理处理环境处理范围范围选择“与图层landuse相同”，栅格分析像元大小选择“与图层landuse相同”确定。）如下图所示：4.从dem数据中提取坡度数据集。选择【spacial analyst工具】选择【表面分析】【坡度】，输入dem数据，生成slope数据集（如下图所示）：5.从娱乐场所数据“rec_sites”提取娱乐场所直线距离数据。选择【spacial analyst工具】【距离分析】【欧氏距

10、离】，生成eucdis_recsites数据集（如图所示）：6.从现有学校位置数据“school”中提取学校直线距离数据库。选择【spacial analyst工具】【距离分析】【欧氏距离】，创建数据集，得到eucdis_school数据集（如下图所示）：7. 重分类数据集，分为四种不同类型的数据集。第一，重分类坡度数据集。学校的位置一般在平坦的位置比较有利。因此，采用等间距分级，把坡度分为10级。平坦的地方适宜性好，赋以较大的适宜性值，陡峭的地区赋以比较小的适宜性值，得到坡度适宜性数据reclass_slope(如下图所示)：第二，重分类娱乐场所直线数据集。考虑到学校距离娱乐场所比较近适宜性

11、好，采用等间距分级，分为10级，距离娱乐场所最近适宜性高，赋值为10，距离最远的地方赋值为1，得到娱乐场所适宜性图reclassdist（如下图所示）：第三，重分类现有学校直线距离数据集。考虑到新学校距离现有学校比较远时适宜性好，仍分为10级，距离学校最远的单元赋值为10，距离学校最近的单元赋值为1，得到学校重分类学校距离图reclassdiss（如下图所示）：第四，重分类土地利用利用数据集。在考察土地利用数据时，容易发现各种土地利用类型对学校适宜性也存在较大影响。例如，学校不适宜于湿地zhaoze、水系分布区建立，于是，在重分类时删除这些类别，实现如下操作：在重分类新旧值值对照表中，按住co

12、ntrol键，选择“water”、“wetland”、“grass”三个类别，点击【删除条目】，删除“water”、“wetland”、“grass”三个类别，并勾选【将缺失值改为nodata】。然后，根据用地类型给各种类型的土地赋值，得到reclassland，深色部分表示比较适宜区，浅色部分表示该处适宜性比较差，白色部分表示该处不允许建学校区域。数据如下图所示：8.适宜区分析。重分类后，各个数据集都统一到相同体系内，且每个数据集中，那些被认为比较十一点属性都被赋以比较大的数值，现在开始给四种因素赋以不同的权重，然后合并数据集，以便找出最适宜的位置。选择【spacial analyst】选择

13、【地图代数】选择【栅格计算器】，各个重分类后数据集的合并计算，最终适宜性数据的加权计算公式为：suit（最终适宜性）= reclassdisr（娱乐场所）* 0.5 + reclassdiss（现有学校）* 0.25 + reclassland（土地利用数据）* 0.125 + reclassslope（坡度数据）* 0.125。得到最适宜性数据集，即最终结果（如下图所示），注意：适宜性较高区域（深色部位），适宜性较低区域（浅色部位）：3.2 学校选址（建模分析法）1运行arcmap，如果spacial analyst 模块未能激活，单击菜单【自定义】-【拓展模块】-选择spacial ana

14、lyst-【单击关闭】。打开地图文档。在arcmap主菜单上选择【文件】【打开】【ex1】【school.mxd】。2.设置空间分析环境。arctoolbox右键选择【环境】，打开环境设置对话框，设置相关参数：展开【工作空间】，设置路径为：“e:chop8ex1result”;展开【处理范围】，在范围下拉框中选择“与图层landuse相同”展开【栅格分析】，在像元大小下拉框选择“与图层landuse相同”。（即：地理处理环境处理范围范围选择“与图层landuse相同”，栅格分析像元大小选择“与图层landuse相同”确定。）如下图所示：3.新建一个工具箱。在目录中选择“工具箱”选择“我的工具箱

15、”右击“我的工具箱”右击“新建”点击“工具箱”重命名为“学校选址”，如下图所示；4.右击“学校选址”点击“新建”点击“模型”，得到：5.选择“空间分析”选择“表面分析”点击“坡度工具”将其拖拽至模型生成器窗口中，展示如下图所示：6.右击模型中的“坡度”“打开”。然后将“slope_dem1”设为模型参数：7.在模型中点击“运行”按钮（下图最后一个图形按钮），点击“运行”：8.选择“空间分析”选择“重分类”再选“重分类”将其拖拽至模型生成器窗口中单击连接图标输入栅格连接“dem”和“重分类”图形要素；9.右击“重分类”点击“打开”输入栅格中选择“slope_dem1”，将“recalssslop

16、” 设为模型参数；10.选择“空间分析”选择“距离分析”选择“欧氏距离”将其拖拽至模型生成器窗口中右击“欧氏距离”打开 。将“eucdis_recsites”设为模型参数，点击“运行”按钮运行；11.添加重分类，对其属性设置如图所示：建好后的模型如下图所示：12.添加school的欧氏距离， 对欧氏距离进行“运行”操作，如下：建完欧式距离后要对模型进行运行，否则不能做接下来的重分类（因为没有数据）对“euc_distschool”进行重分类如图所示：添加后的结果如下图所示：13.为“landuse”添加重分类，删除“water”，“wetland”，“grass”三个属性条目选择对新值取反，将

17、缺失值更改为nodata，建好后的模型：14.空间分析工具地图代数栅格计算器将其拖拽至模型生成器窗口中右击打开 15.模型建好后为：对模型进行运行，得到：16.对模型进行保存关闭编辑窗口17.打开工具中的学校选址模型，添加对话框中的信息，对所建模型进行验证；18.执行学校选址，得到结果：4 进行分析arcgis实现了学校的选址分析，首先利用了现有学校数据集、现有娱乐场所数据集、以及高程数据派生出的坡度数据，以及到现有学校、娱乐场所距离的数据集；然后重分类数据集到相同的等级范围，再按照上述数据集在学校选址中的影响率赋以权重值，最后合并这些数据，即可就创建显示新学校适宜位置分布的地图。成果展示后，

18、即可明显的看出适宜选址的地方，适宜选址的地方临近马路，临近娱乐场所，大多位于地势平坦的地方，坡度大的地方不会有适宜学校选址区域，而且适宜选址区域不会有绿化用地、湿地以及森林，距离现有学校距离较远，从一定程度上缓解了教学压力，将学校分散开来，有利于教育事业的高速、有效的开展，为决策提供了强有力的数据资源的支持。参考文献1 李林基于gis的校园信息系统的研究j科技信息，2007，(9)：682 熊宗仁，肖良武，罗凌.贵州：区域地位的博弈m.贵州：贵州人民出版社，2008.7.190.3 史文利等.基于主成分分析与聚类分析的城市化水平综合评价j.工业工程，2008.5（11）：112-115.4 钟铁军.释明代贵州之“州卫同城”j.中国历史地理论丛，2004.（3）：32-445 安虎森.空间经济学原理m.经济科学出版社，2005.333.6 王立刚.贵州省各地市州城市化水平综合评价j.西南名族研究院，2010，(2)成绩评分表学院： 班级： 学生姓名： 评价内容具 体 要 求分值评 分abcde调查论证能独立查阅文献和从事其他调研、搜集所需资料。（