ARCGIS空间分析指导手册一

空间分析（一）——一般空间分析部分预备知识：ESRIARCGIS的空间分析软件提供了强大的空间分析工具，可以帮助你解决各种各样的空间问题。例如，你可以创建数据，如山体阴影，识别数据集之间的空间关系，确定适宜地址，或寻找一个区域的最佳路径。·获取派生信息用ARCGIS空间分析模块从你的数据创建有用信息，如创建山体阴影以提供显示的地形背景，通过计算坡度来识别陡峭的坡面，确定某位置到每条道路的距离或方向，或计算某区域内的人口密度。·识别空间关系分析空间数据集的关系。例如查找白血病的爆发与到核电站间的距离之间是否存在某中关系，或防卫朝向对一个植物种类的生存是否重要。·寻找适宜位置通过对数据进行查询或创建一副适宜性地图，你可以找到适宜性的地址。如，查询数据集以查找海拔在3000英尺以上、距离一个城镇五英里以内的区域，或通过合并数据集创建一副适宜性地图，以检查每个位置的适宜性。·计算通行成本计算穿越某区域所需的积累成本，然后寻找由A到B点的最低成本路径。实习内容：练习1.显示和浏览空间数据练习2.为一所新学校选址练习3.寻找一条通往新学校的替代路径练习场景概况：美国的Vermont州Stowe镇正处于一个人口大量增长的过程之中。人口统计显示，增长的主要原因是大量有孩子的家庭为了享受附近大娱乐设施而移居本地。当地决定新建一所学校来缓解人口增长带来的学校紧张状况。作为一名城市规划师，你将负责新学校的选址工作。空间分析模块提供了解决此类空间问题的分析工具集。本章内容将教会你使用部分空间分析工具集，同时帮助你打下牢固的基础，以次为起点，你可以开始思考解决自己所面临的空间问题。开始本章练习之前，假设你已经安装了空间分析扩展模块。练习需要的数据包含在空间分析模块的安装盘中（在安装练习数据的驱动器上，缺省安装路径是ArcGIS\ArcTutor\Spatial）。Vermont州为本书提供了练习数据集。练习场景是虚构的，原始数据为适应联系要求而做了适当的改动。练习数据集包括：数据集描述Elevation本地区高程栅格数据集Landuse 本地区土地利用类型栅格数据集Roads 本地区线性道路网络要素数据集Rec_sites 本地区娱乐场所点位置要素数据集Schools 本地区先有数据点位置要素数据集Destination 寻找最短路径时所使用的终点要素数据集在本章联系中，首先你将浏览这些数据，熟悉它们并理解数据集之间的关系，然后你将着手为新学校寻找最佳位置。最佳位置应符合如下一些原则，即学校位置应靠近娱乐设施以为防百年孩子们去玩，同时新学校的位置应远离现有学校以使整个镇上的学校位置分布尽量分散。也许你还想避开陡坡和特定土地利用类型。找到那些符合要求的位置之后，你将比较和判断他们并选出最佳位置，然后考虑各要素数据集来判断在选定的位置建学校是否会有其他问题。本章内容包含若干精心设计的练习。通过它们你可以逐步深入探索空间分析模块的强大分析功能。练习1告诉你如何使用ArcMap和空间分析模块来显示和浏览数据。你将添加和显示各类空间数据集、在地图上高亮显示数值、查询指定位置的属性值、分析一张直方图和创建一幅山体阴影图。练习2通过创建一幅适宜性地图帮助你找到新学校的最佳位置。你将从原始数据集派生出距离与坡度数据集，用同一等级体系给各数据集重分类，给那些被认为较重要的数据分配较大权重，最后合并各数据集，给出最佳位置。练习3将带你学习如何找到一条通往新学校所在位置的代替路径（最低成本路径或最短路径）。各练习的结果数据已保存拷贝在你安装练习数据的本地驱动器上的结果文件夹（缺省的安装路径是ArcGis\ArcTutor\Spatial\Results）中。练习1：显示和浏览空间数据首先你应当浏览数据以理解它们并分析数据间的关系。充分理解你的数据和数据间的关系将帮助你更精确地为分析司工作准备数据。在这个练习中，你将打开ArcMap并将空间分析模块工具栏添加到你的ArcMap会话中。然后你将用ArcMap和空间分析模块提供的功能分析数据集。1.1启动ArcMap和空间分析模块1．启动ArcMap,双击桌面上的ArcMap的快捷方式或使用“开始”菜单中的“程序”列表。2．点击OK，打开一幅新的空白地图。3.点击View菜单，指向Toolbars，然后点击SpatialAnalyst。现在空间分析模块已经添加到您的ArcMap会话中。1.2．激活空间分析模块工具栏1．点击Tools菜单。2．点击Extensions，然后选中SpatialAnalyst。3．点击Close。1.3．向ArcMap会话中添加数据1．点击Standard工具栏的AddData按扭。2．在你的本地驱动器上定位到你安装数据的文件夹（在安装练习数据的驱动器上，缺省安装路径是ArcGIS\ArcTutor\Spatial）。3．选中elevation按下Shift键并选中landuse,rec_sites,roads和schools。4．点击Add。上一步操作所选中的数据集做为图层被添加到ArcMap的目录表中。1.4．显示和浏览数据现在你将通过修改某些图层的符号系统，初步使用ArcMap的地图显示功能。右击目录表中的landuse图层，点击Properties。2．点击Symbology选项卡。目前所有的landuse类型都采用单元值作为取值字段并随机分配颜色。你将重新选者更有意义的取值字段并更改每种符号的颜色以在地图上用更加合适的颜色显示每种landuse类型。点击ValueField项下拉箭头并选择landuse。双击每个符号为每种landuse类型选择一个适宜的颜色。点击OK。现在你所做的修改已经反映在目录表和地图上，你还可以通过目录表来修改符号的颜色和属性。双击目录表中代表学校图层的点。滚动到School2符号并选中它。点color项下拉箭头并选择一种颜色。9．点击OK。现在你所做的修改已经反映在目录表和地图上。1.5．在地图上高亮显示一个选择数据集通过考察属性表，你可以了解数据集中每种属性所对应的单元个数。右击目录表中的landuse，然后点OpenAttributeTable。注意Forest（value值为6）有最多单元个数，其次是Agriculture（Value值为5），再次是Water(value值为2)。2．点击代表Wetlands（value值为7）的行。本步操作选中的数据集，即所有的Wetland区域，都在地图上高亮显示出来。点击OpenAttributeTable对话框上的Options按扭，然后点击ClearSelection。4．点击Close，关闭landuse的属性表。1.6．在地图上识别要素。1．点击Tools工具栏上的Identify工具。2．点击下面地图中显示的Rec_site点来识别在这一特定位置上的属性。3．点击IdentifyResults对话框中的Layers项下拉箭头，点击AllLaerys。4．再次点击Rec_site点，识别在所有图层中对应这一特定位置的要素。5．展开每一个图层的属性树，获取各图层对应这个位置的要素的属性值。6．关闭IdentifyResults对话框。1.7．使用空间分析模块浏览数据现在你将从landuse图层创建一幅直方图，从Elevation图层创建一幅山体阴影图。通过它们你能够更好地把握整个地区景观的本质特征。设置分析属性在使用空间分析模块之前，你需要设置各种分析选项，包括声明工作目录，空间范围，分析结果的单元大小。这些设置选项在Options对话框中指定。1．点击SpatialAnalyst工具栏下拉箭头，点击Options。2．在你的本地驱动器上指定一个工作目录，用来存放分析结果。例如，输入C:\spatial，在你的C:\盘上创建一个名为Spatial的文件夹供整个练习过程使用。3．点击Extent选项卡。4．点击Analysisexetent项下拉箭头，然后点击SameasLayer“landuse”。以后所有的结果数据集将具有与landuse图层相同的空间范围。5．点击CellSize选项卡。6．点击AnalysisCellSize项下拉箭头，然后点击SameasLayer“elevation”。这将确保分析结果的单元大小为30米分辨率（你的数据集中的最大单元尺寸）。创建直方图1．点击Layer项下拉箭头，点击landuse。2．点击Histogram按扭。3．该直方图显示Landuse图层的每种土地利用类型的单元数量。创建山体阴影图从高程数据创建山体阴影图并为之添加透明图层可以获得很棒的地形小秒年十时毫视觉效果，能大大提高你的地图的显示质量。1．点击SpatialAnalysis工具栏下拉箭头，指向SurfaceAnalysis，然后点击Hillshade。2．点击Inputsurface项下拉箭头，然后点击elevation，其余选项取缺省值。3．点击Hillshade对话框上的OK按扭。Hillshade函数的输出结果作为一个新的图层添加到地图上。所有分析函数的输出结果都是临时的。如果想让你的分析结果将来仍可用，你必须把数据集变为永久性的。4．右击新创建的hillshade图层，点击MakePermanent项。5．定位到本地驱动器上你设置为工作目录（如C:\Spatial）的文件夹。6．在Name文件框中输入Hillshade。7．点击Saveastype下拉箭头选择ESRIGRID。8．点击Save。注意：在安装练习数据的驱动器上的ArcGIS\ArcTutor\Spatial\Results\Ex1\Hillshade目录下，你能找到Hillshade的一份拷贝。使用透明效果现在你将把landuse图层做成透明，这样就可以透过它看到山体阴影图。1．点击目录表中的Hillshadesofelevation图层，将他拖到landuse图层之下。2．点击主菜单栏的View菜单，指向Toolbars，然后点击Effects。3．点击layer向下拉箭头，点击landuse。4．点击AdjustTransparency按扭，拖动滑动条使透明度为30%。现在你可以透过landuse层看到Hillshade层，两者组合构成整个区域的一幅生动图景。通过浏览你的数据，现在你获得了一些对整个分析工作都哦很有意义的基本信息。例如，你需要知道整个区域的不同土地利用类型、它们的分布情况以及相对重要性，然后才能决定如何在一个适宜性分析模型中为它们分配合理的权重。同样道理，你需要知道区域地形的起伏程度如何，然后才能决定是否把坡度作为最低成本路径的一个影响因子。浏览了所有空间数据之后，现在你可以开始为新学校寻找适宜位置的工作。首先，你需要将本练习中所有的图层都移除。5．点击目录表中最上面的图层以高亮显示它。按下Shift键，然后点击其余的所有图层。6．点击目录表中的一个图层，点击Remove。所有图层都将被从ArcMap的数据框架中移除。本练习为你展示了如何显示和浏览数据。在下一个练习中，你将利用空间分析模块提供的分析函数为一所新建学校寻找一个适宜位置。现在你可以选择继续完成下一个练习，或关掉ArcMap留待以后再做。现极端你不不要保存地图文档。注意：何时需要保存你的工作，只须点击File菜单然后点击SaveAs。定位到你设定的本地工作目录（如C\:Spatial），为地图文档指定一个文件名（Spatial_Tutorial）,然后点击Save。当你想继续本章练习时，只需打开Spatial_Tutorial.mxd文档。在练习中，当需要保存地图文档时，我们会给你提示。练习2：为Vermont州Stowe镇的一所新学校选址本练习中，你将为一所新建学校寻找适宜的位置。创建这样一幅适宜性地图需要如下四个步骤：本练习中你的输入数据集包括：Landuse、Elevation、RecreationSites和Existingschools。你还将创建派生数据集，包括坡度数据集、到娱乐场所的距离数据集、和到现有学校的距离数据集。重分类这些派生数据集到相同的等级范围（1-10）。然后你将依照这些数据集的影响率给它们赋权重。最后合并这些数据集，创建一幅显示新学校适宜位置的地图。2.1．第一步：输入数据集1.点击Standard工具栏上的AddData按扭。2.点击到本地驱动器上安装练习数据的文件夹（缺省的安装路径是你安装练习数据的驱动器下的ArcGis\ArcTutor\Spatial）。3．点击elevation,按下Ctrl键并依次点击landuse,rec_sites,school。4．点击Add按扭。现在每个数据集都作为一个图层添加到了ArcMap的目录表中。设置分析属性象在练习1中你所做的那样设置分析选项。1．点击SpatialAnalysis工具栏下拉箭头，然后点击Options。2．点击在你的本地驱动器上指定一个工作目录来存放你的分析结果。键入C:\spatial，在你的C盘驱动器上创建一个名为spatial的文件夹。3．点击Extent选项卡。4．点击AnalysisExtent项下拉箭头，点击SameasLayer“landuse”。5．点击CellSize选项卡。6．点击AnalysisCellSize项下拉箭头，点击SameasLayer“elevations”。7．点击Options对话框上的OK按扭。2.2．第二步：派生数据集适宜性分析模型的下一步工作是从输入数据集派生数据集，你将派生以下数据集：坡度数据集，由高程数据派生。距离数据集，由娱乐场所位置数据派生。距离数据集，由现有学校位置数据派生。从高程数据派生坡度数据集由于本地区是多山地形，你需要许找相对平坦的土地来创建学校，因此你需要考虑地面坡度。1．点击SpatialAnalysis工具栏下拉箭头，指向SurfaceAnalysis，然后点击Slope。2．点击Inputsurface项下拉箭头，点击elevation。3．在Outputraster项的文本框内键入slope，把输出的坡度数据集永久保存在你的工作目录下（C:\spatial）。在练习3中你还将使用这个数据集。注意：在ArcGIS\ArcTutor\Spatial\Results\Ex2\Slope目录下你能找到slope数据集。的一份拷贝。4．点击OK。输出的slope数据集将作为一个新的图层添加到你的ArcMap会话中。高值（红色区域）指示较陡的坡度。从娱乐场所数据集派生距离数据集分析模型认为学校的位置距离娱乐设施越近越好，所以你现在需要计算到娱乐场所的直线距离。点击SpatialAnalysis工具栏下拉箭头，指向Distance，然后点击StraightLine。2．点击theDistanceto项下拉箭头，点击rec_sites。3．点击OK。输出的到娱乐场所距离数据集将作为一个新的图层添加到ArcMap的会话中。零值表示到娱乐场所的位置。当你从这些值为零的位置移开时，相应的值（距离）也开始增加。注意：在安装练习数据的驱动器上的ArcGIS\ArcTutor\Spatial\Results\Ex2\recD目录下，你能找到到娱乐场所距离数据集的一份拷贝。通过取消选中Schools图层的方格来关闭它。这样你只能在地图上看到哦娱乐场所的位置和到它们的距离。从现有学校数据集派生距离数据集现在你将派生出到现有学校距离数据集。分析模型认为新学校的位置远离现有学校教好，因为这样可以使学校在全镇范围内的分布尽量均匀。1．点击SpatialAnalysit工具栏下拉箭头，指向Distance，然后点击StraightLine。2．点击theDistanceto项下拉箭头，点击Schools。3．点击OK。输出的到学校的距离数据集将作为一个新的图层添加到ArcMap的会话中。4．通过选中Schools图层旁的小方格来重新打开它。通过取消选中rec_sites图层旁的方格关闭该图层。这样你只能在地图上看到学校的位置和到它们的距离。注意：在安装练习数据的驱动器上的ArcGIS\ArcTutor\Spatial\Results\Ex2\shD目录下，你能找到这个到学校距离的一份拷贝。2.3．第三步：重分类数据集现在你获得了为寻找新建学校最佳位置所需要的数据集。下一步你将合并这些数据集来确定可能的位置到底在哪儿。为了合并这些数据集，你需要先给它们设置相同的等级体系，这个相同的等级体系就是在一个特定位置（每一个单元）建设新学校的适宜程度。下面你将用同一个等级范围（1-10）对各数据集重分类。在每个数据集中，比较适宜建学校的的属性类别将被赋予较高的值：●重分类坡度数据集●重分类到娱乐场所距离数据集●重分类到学校距离数据集●重分类土地利用数据集重分类坡度数据集新学校的位置选择相对平坦的地区较为有利。下面你将重分类坡度数据集，对最适宜的坡度（坡度值最小的单元）赋值10，对最不适宜的坡度（坡度值最大的单元）赋值1。1．点击SpatialAnalyst工具栏下拉箭头，然后点击Reclassify。2．点击Inputraster项下拉箭头，点击Slope。3．点击Classify按扭。4．点击Method项下拉箭头，点击EqualInterval。5．点击Classes项下拉箭头，点击10。6．点击OK。因为较陡的坡度建学校的适宜性也较差，你希望重分类Slope图层时给较陡的坡度赋予较小的值。7．点击重分类对话框中的第一个新值记录，把它的值改为10。给下一个新值记录赋值9，再下一个赋8,依次类推。空值（NoData）则仍赋空值。8．点击OK。输出的重分类的slope数据集将作为一个新的图层自动添加到你的ArcMap会话中。图上的高值区域（低坡度值单元）比低值区域（高坡度值单元）有更好的适宜性。注意：在安装练习数据的驱动器上的ArcGIS\ArcTutor\Spatial\Results\Ex2\slopeR目录下，你能找到这个重分类slope数据集的一份拷贝。重分类到娱乐场所距离的数据集新学校应当位于靠近娱乐场所的地区。你将重分类到娱乐场所距离数据集，给距离娱乐场所最近的位置（也是适宜性最高的位置）赋值10，给距离娱乐场所最远的位置（也是适宜性最低的位置）赋值1。按照此规则给两者之间的位置分级赋值。通过这一步骤，你将能很容易地找出哪些位置距离娱乐场所较近而哪些位置距离较远。1．点击SpatialAnalysis工具栏下拉箭头，然后点击Reclassify。2．点击Inputraster项下拉箭头，点击Distancetorec_sites。3．点击Classify按扭。新学校应当位于靠近娱乐场所的地区。你将重分类到榆了场所距离数据集，给距离娱乐场所最近的位置（也是适宜性最高的位置）赋值10，给距离榆了场所最远的位置（也是适宜性最低的位置）赋值1，按照此规则给两者之间的位置分级赋值。这样一步骤，你就能很容易地找出哪些位置距离娱乐场所较近而哪些位置距离较远。1．点击SpatialAnalysis工具栏下拉箭头，然后点击Reclassify。2．点击Inputraster项下拉箭头，点击Distancetorec_sites。3．点击Classify按扭。4．点击Method项下拉箭头，点击EqualInterval。5．点击Classes项下拉箭头，点击10.6.点击OK。你希望把新学校建在靠近娱乐场所的位置（因为它们是最适宜的位置），所以你将给距离娱乐场所较近的位置赋较高的值。7．就象你在重分类slope数据集时所做的那样，点击重分类对话框中的第一个新值记录，把它的值变为10。给下一个新值记录赋值9，再给下一个赋值8，依次类推。空值（NoData）则仍赋空值。8．点击OK。输出的重分类的到榆了场所距离数据集将作为一个新的图层自动添加到你的ArcMap会话中。它显示了新建学校的适宜的位置。图上值越高的位置适宜性越高。注意：在安装练习数据的驱动器上的ArcGIS\ArcTutor\Spatial\Results\Ex2\recR位置上，你也能找到这个重分类到娱乐场所数据集的一份拷贝。重分类到现有学校距离的数据集为了避免新学校的辐射区与现有学校的辐射区重叠而发生侵占现象，把新学校建在远离现有学校的位置是十分必要的。你将重分类到现有学校距离数据集，给距离现有学校最远的位置（也是适宜性最高的位置）赋值10，给距离现有学校最近的位置（也是适宜性最低的位置）赋值1，按照此规则给两者之间的位置分级赋值。通过这一步骤，你就能很容易地找出哪些地区距离现有学校较近而那些地区距离较远。1．点击SpatialAnalysis工具栏下拉箭头，然后点击Reclassify。2．点击Inputraster项下拉箭头，点击Distancetoschools。3．点击Classify按扭。4．点击Method项下拉菜单，点击EqualInterval。5．点击Classes项下拉箭头，点击10。6．点击OK。你希望把新学校建在远离现有学校的位置（因为它们是最适宜的位置），所以你将给距离现有学校较远的位置赋较高的值。由于缺省情况是把较高的新值（有较高适宜性）赋给在重分类前就具有高值的单元（那些远离现有学校的位置），这一次你就不要做任何改动了。7．点击OK。输出的重分类的到现有学校距离数据集将作为一个新的图层自动添加到你的ArcMap会话中。它显示了新建学校的适宜的位置，图上值越高的位置适宜性越高。注意：在安装练习数据的驱动器上的ArcGIS\ArcTutor\Spatial\Results\Ex2\schR位置上，你也能找到这个重分类到现有学校距离数据集的一份拷贝。重分类土地利用类型数据集考虑到在不同土地利用类型的土地上建设学校的费用的不同，城镇规划者们商讨决定在为新学校选址时，某些土地利用类型的土地比其他类型的土地更有优势。现在你将重分类土地利用类型数据集，较低的值表示该特定土地利用类型比较不适宜建设新学校。土地利用类型为水体和湿地的单元将被赋空值（NoData），因为根本无法在上面建设学校，所以应当剔除这些单元。1．点击SpaitialAnalysis工具栏下拉箭头，然后点击Reclassify。2．点击Inputeraster项下拉箭头，点击landuse。3．点击Resclassfield项下拉箭头，点击landuse。4．在Newvalues列中为各土地利用类型输入如下一些对应值。Agriculture—10Buildup—3Barrenland—6Forest—4Brush/Transitional—5你将删除土地利用类型为Water和Wetland的属性，把它们改为空值。5．点击值为Water的行，按下shift键，点击Wetland行，然后点击DeleteEntries按扭。6．选中ChangemissingvluestoNoData复选狂。7．点击OK。输出的重分类土地利用类型数据集将作为一个新的图层自动添加到你的ArcMap会话中。它显示了那些比其他土地利用类型更适宜建设新学校的土地利用类型的位置（图上值越高的位置适宜性越高）。8．右击目录表中的Reclassoflanduse图层，点击Properties。9．点击Symbology选项卡。10．点击DisplayNoDataas项下拉箭头，然后点击ArcticWhite，用这种颜色来显示空值单元（水体和湿地）注意：在安装练习数据的驱动器上的ArcGIS\ArcTutor\Spatial\Results\Ex2\landuseR位置上，你也能找到这个重分类的土地利用类型数据集的一份拷贝。2.4第四步：赋权重并合并各数据集重分类之后，各个数据集都统一到相同的等级体系内，而且每个数据集中那些被认为具有较高适宜性的属性都被赋予较高的值。现在你已经为下一步合并各数据集以找到最适宜位置的工作做好了准备。如果所有的数集具有同等重要性，你只需要简单地对它们做一次合并就可以了。然而现在你被告知，把新学校建在靠近娱乐设施和远离其它现有学校的位置这两点更为重要。所以你要给各数据集赋权重，为每个数据集设定影响率。比率值越高，该数据集在适宜性评价模型中的影响力越大。你将给各图层分配如下一些影响率：（没一比率都除以100以标准化它们的值）ReclassofDistancetorec_sites：0.5（50%）ReclassofDistancetoschools：0.25(25%)Reclassoflanduse：0.125(12.5%)Reclassofslope：0。125（12.5%1．点击SpatialAnalysit工具栏下拉箭头，点击RasterCalculator。2．双击图层列表中的ReclassofDistancetorec_sites图层以把它添加到运算表达式输入框。3．点击乘号按扭。4．点击对应的数值符号按扭输入0.5到运算表达式。5．点击加号按扭。6．双击ReclassofDistancetoschools图层。7．点击乘号按扭。8．点击输入0.25。9．点击加号按扭。10．双击Reclassoflanduse图层。11．点击乘号按扭。12．点击输入0.125。13．点击加号按扭。14．双击Reclassofslope图层。15．点击乘号按扭。16．点击输入0.125。17．点击Evaluate按扭，开始计算各个数据集加权和并的结果。依据你在适宜性分析模型中设定的规则进行运算后，输出栅格数据集显示了在各个位置新建学校的适宜性，其中值比较高的位置的适宜性也比较高。你将发现适宜的位置都是符合以下条件的一些地区：靠近娱乐场所，远离现有呕血小，地形相对平淡并且属于某种特定的土地利用类型。到现有学校的距离和娱乐场所距离两个因子由于有较高权重，因此在决定哪些是适宜位置时有很强的影响力。18．在目录中右击新创建的栅格图层，点击Properties。19．点击Symbology选项卡。20．在Show列表中点击Classified。21．点击Classes项下拉箭头，展开后点击10。22．在识别列表中滚动到最后三个类，点击其中一个类，按下Shift键并点击其余两个。23．右击高亮显示的类，在弹出菜单中点击PropertiesforselectedColors，然后点击一种明亮的颜色。24．点击DisplayNoDataas项下拉箭头，点击黑色。现在空值单元（水体和湿地）将显示成黑色。25．点击OK。你判定主要有三个地区适宜建学校，它们的位置见下图标注。现在你需要评估这三处位置来决定哪一个是最好的。这需要通过对这三个地区分别进行实地考察并结合你手头现有的各地区的资料数据综合比较才能完成。26．右击目录表中的输出图层，在弹出菜单中点击MakePermanent。27．定位到你本地驱动器上安装工作目录（C:\spatial）的文件夹。28．键入Suitability，点击Save。现在临时创建的数据集将作为永久文件保存在你的硬盘上了。注意：在安装练习数据的驱动器上的ArcGIS\ArcTutor\Spatial\Results\Ex2\Suitability位置上，你也能找到这个Suitability数据集的一份拷贝。29．慢速点击输出数据集两次，重命名该数据集为Suitability。30．点击目录表中的Schools图层，按下Ctrl键，然后点击除Suitability外的所有其他图层（借助滚动条移动到目录表的底部）。31．右击任意高亮显示的图层，然后点击移除。现在你已经完成了练习2，你可以选择继续开始练习3或者停下来留待以后继续。不论你如何选择，你此时应当保存你的地图文档。点击File菜单，然后点击SaveAs。定位到你设置的本地工作目录（C:\spatial），为你的地图文档指定一个文件名（Spatial_Tutorial）然后点击Save。练习3：寻找一条通往新学校位置的替代路径在这个练习中,你将为一条新的连通公路寻找最佳路径。为了创建最佳路径，你将遵循下面列出的步骤操作。第一步：创建源和成本数据集创建源数据集，本练习中的源就是学校的位置。创建成本数据集，首先确定需要哪些数据集，然后用同一等级体系对这些数据集重分类，赋权值，最后合并这些数据集。第二步：执行成本权重距离函数执行成本权重距离函数，使用源数据集和成本数据集作为输入，函数运算输出的距离数据是一个栅格数据集。这个栅格数据集中每一个单元的值是从该单元上溯到源的累计成本。为了找到最短路径，你需要一个方向数据集以获得从每个单元上溯到源（在本练习中，源就是学校的位置）的最低成本路径的方向栅格。方向栅格数据集可以作为一个附加数据集有成本加权函数创建。第三步：执行最短路径函数必要时建立钟点数据集。在本练习中，终点是一个公路交汇点。执行最短路径函数需要使用距离数据集和方向数据集，两者均由成本加权函数创建。3.1．第一步：创建源和成本数据集。要找到一条到学校位置的最佳路径，首先你需要从适宜性地图创建源数据集（学校位置），还需要一个成本数据集，把它们作为成本加权函数的输入。创建源数据集如果你想知道如何创建源数据集，请按照下面的29个步骤进行操作。首先你将在ArcCatalog中创建一个空的Shapefile文件，然后在ArcMap中使用编辑工具将学校的位置数字化。1．点击Standard工具栏上运行ArcCatalog的按钮。2．在ArcCatalog目录上定位到你创建的本地工作目录（C:\Spatial）上的文件夹。3．右击Spatial文件夹，点击New，然后点击Shapefile。4．输入School_site作为新的Shapefile文件的文件名。5．点击FeatureType项下拉箭头并点击Pologon作为将要生成的要素类型。6．点击Edit按扭为shapefile文件添加空间参考信息。7．点击Select按扭来使用一个预定义的坐标系统。8．打开投影系统文件夹，点击StatePlane，点击NAD1983并滚动到NAD1983StatePlaneVermontFIPS4400.pfj文件，点击它。9．点击Add。10．点击SpatialReferenceProperties（空间参考属性）对话框上的OK按扭。11．点击CreateNewShapefile(创建新的shapefile文件)对话框上的OK。12．点击File菜单，点击Exit关闭ArcCatalog，返回ArcMap。13．点击AddData按扭并定位到本地驱动器上你安装练习数据的文件夹（缺省安装路径是ArcGIS\ArcTutor\Spatial）。14．点击roads.shp。15．点击Add。16．再一次点击AddData按扭，定位到你本地驱动器上安装工作目录文件夹（C:\spaital）。17．点击School_site文件。18．点击Add。19．点击Tools工具栏中的ZoomIn（放大）工具，放大认为是最适宜的地区（下图中黄线圈起来的地区）。20．点击View菜单，指向Toolbars，然后点击Editor（编辑工具）。21．点击Editor工具栏下拉箭头，点击StartEditing。22．点击C:\spatial（或其他任何你指定为工作目录的位置）作为你编辑数据的文件夹。23．点击OK。24．点击Task项下拉箭头，点击CreateNewFeature。25．点击Target项下拉箭头，点击School_site。26．点击CreateNewFeature项下拉箭头，点击CreateNewFeature按扭。27．现在你将按照下图冲所显示的位置在屏幕上画一个多边形。按下鼠标左键添加一个多边形顶点，拖动光标到合适的位置后点击添加另一个多边形点。重复这个过程直到你完整整个多边形。双击使整个多边形闭合。28．点击Editor工具栏下拉箭头，点击StopEditing。29．在跳出的对话框中点击yes，保存你的编辑。注意：在安装练习数据的驱动器上的ArcGIS\ArcTutor\Spatial\Results\Ex3\source.shp位置上，你也能找到这个名为schools_site数据集的一份拷贝。创建成本数据集现在你将创建一个在整个地区通行的成本数据集。成本计算基于这样一个常识，穿越陡坡地区的公路成本比在平地上的高，建在某些土地利用类型上的公路成本比在其他一些土地利用类型上的高。1．点击Suitability图层，然后点击Remove。2．点击AddData按扭，定位第秒度你本地驱动器上安装工作目录（C:\spatial）的文件夹.3．点击slope（你在练习2中创建的数据集）4．点击Add。5．再一次点击AddData按扭，定位到你本地驱动器上安装练习数据的文件夹（缺省路径是ArcGIS\ArcTutor\Spatial）。6．点击landuse数据集并点击Add。7．右目录框中的landuse数据集，点击ZoomToLayer。重分类坡度数据集1．点击SpatialAnalysis工具栏下拉箭头，然后点击Reclassify。2．点击Inputraster项下拉箭头，点击Slpoe数据集。3．点击Classify按扭。4．点击Method项下拉箭头，点击EqualInterval。5．点击Classes项下拉箭头，点击10。6．点击OK。你希望在建设公路时避开有陡坡的地区，所以在成本数据集中将给陡坡单元赋较高值。由于缺省情况是把较高值赋给有陡坡的单元，因此你无需改动缺省的赋值。7．点击Reclassify对话框上的OK按扭。重分类坡度数据集作为一个图层将自动添加到目录表中。它显示了哪些地区建设公路的成本比较高（图上的高值区域意味着更高的成本，因此需要避开它们）。重分类土地利用数据集1．点击SpatialAnalyst工具栏下拉箭头，然后点击Reclassify（重分类）。2．点击Inputraster项下拉箭头，点击landuse数据集。3．点击Reclassfield项下拉箭头，然后点击landuse。4．点击Newvaluse列第一项，编辑它的值。你将给各土地利用类型输入如下新值：Agriculture——4Buildeup——9Barrenland——6Forest——8Brush/Transitional——5Water——10较高的值意味着较高的建路成本。5．点击Weltand行，然后点击DeleteEntries按扭。6．选中ChangemissingvaluestoNoData复选框。7．点击OK。重分类的landuse数据集将作为一个新的图层自动添加到目录表中，它显示了比其他土地利用类型建路成本更高的土地利用类型的位置。图上NoData(湿地)区域现在为透明显示，所以你可以看到它们下面的图层，下面将把它改为白色。8．右击目录表中的Reclassoflanduse图层，在弹出菜单上点击Properties。9．点击Symbology选项卡。10．点击DisplayNoDataas项下拉箭头，然后点击ArcticWhite。11．点击OK。合并各数据集现在你将合并重分类之后的坡度数据集和土地利用数据集来产生一个成本数据结，以显示在整个区域上各个位置建设公路的成本大小。计算成本的模型主要考虑当地的坡度和土地利用类型。在这个模型中，每个数据具有相同的重要性，因此就不必像我们在上一个练习中为学校寻找适宜位置时所作的那样，还要进行权重分配。1．点击SpatialAnalyst工具栏的下拉箭头，点击RasterCalculator（栅格计算）2．双击图层列表中的Reclassoflanduse图层，把它添加到运算表达式输入框。3．点击加号按扭。4．双击图层列表中的Reclassofslope图层，把它添加到运算表达式输入框。5．点击Evaluate按扭。输出结果数据集现在被添加到你的ArcMap会话中。数据集中低值的那些位置就是建设公路成本低的地区。6．点击目录表中的输出结果数据集，高亮显示它，再点击一次，重命名改数据集为Cost。下面你将把目录表中除Cost，School_site和Roads之外的其他图层全部移除。7．点击Reclassoflanduse图层，按下Ctrl键，点击slope,Reclassofslope和landuse图层。8．右击上一步选中的任一图层，点击Remove。3.2执行成本加权距离函数现在你将把School_site图层（源数据集）和刚创建的成本数据集作为输入执行成本加权距离函数。这个函数执行输出的结果是一个距离数据集和一个方向数据集。距离数据集中的每个单元的值代表从该单元旅行到学校位置的累计最低成本。方向数据集则给出了从每个单元上溯到源的最低成本路径方向。1．点击SpatialAnalyst工具栏下拉箭头，指向Distance，然后点击CostWeighted。2．点击Distanceto项下拉箭头，点击School_site数据集。3．点击Costraster项下拉箭头，点击Cost数据集。4．选中Createdirection选择框。5．点击OK。输出的距离和方向数据集已经作为图层自动添加到你的ArcMap会话中。6．点击目录表中的CostDistancetoSchool_site图层，重复点击一次，改名为Distance。7．点击目录表中的CostDirectiontoSchool_site图层，重复点击一次，改名为Direction。3．3执行最