牟乃夏ArcGIS学习指导之练习8--地理建模：Model Builder 土壤侵蚀危险性建模分析

----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------学习指导：本实验的ArcGIS软件为ArcGIS9版本。如果需要学习ArcGIS10，请参阅作者主编的教材：ArcGIS10地理信息系统教程——从初学到精通（测绘出版社）的第十六章等相关内容，内含Esri大赛获奖作品全部资料。如需进一步了解学习ArcGIS的方法及其他问题，请访问作者的人人网主页：练习8地理建模：ModelBuilder土壤侵蚀危险性建模分析模型生成器(ModelBuilder)为设计和实现空间处理模型提供了一个图形化的建模环境。模型是以流程图的形式表示，它通过工具将数据串起来以创建高级的功能和流程。你可以将工具和数据集拖动到一个模型中，然后按照有序的步骤把它们连接起来以实现复杂的GIS任务。通过对本次练习，我们可以认识如何在ModelBuilder环境下通过绘制数据处理流程图的方式实现空间分析过程的自动化，加深对地理建模过程的认识，对各种GIS分析工具的用途有深入的理解。1.认识ModelBuilder操作界面.................................................................................................................12.确定目标，加载数据.............................................................................................................................23.创建模型...............................................................................................................................................24.编辑模型...............................................................................................................................................55.执行模型，查看结果...........................................................................................................................181.认识ModelBuilder操作界面1:添加硬盘上的数据或工具到模型中，数据也可以从ArcMap或ArcCatalog从直接拖到模型中，工具可以直接从Arctoolbox直接拖到模型中2:显示全部模型要素，并充满ModelBuilder窗口3:自由缩放，点击此按钮后，按住鼠标不放可，向上或向下移动鼠标可以自由缩放ModelBuilder中的流程图4:选择，用以选择模型中的数据图框，工具图框5:添加连接，将数据和工具连接起来1/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------6:运行选中的处理过程或整个模型2.确定目标，加载数据目标：获取[土壤侵蚀危险性分布图]因子确定：坡度、土壤类型、植被覆盖数据：矢量数据：研究区界线(StudyArea)、植被(Vegetation)，栅格数据：土壤类型栅格(Soilsgrid)(1)在ArcMap中新建一个地图文档(2)添加矢量数据：StudyArea、Vegetation、栅格数据Soilsgrid（同时选中：在点击的同时按住Shift）(3)打开Arctoolbox，激活SpatialAnalyst空间分析扩和3D分析扩展模块（执行菜单命令[工具][扩展]，在出现的对话框中选中“空间分析模块”和“3D分析”）(4)根据Vegetaion中的属性[VegTYPE]设置植被图层的符号为[唯一值渲染]，根据SoilsGrid图层中属性[S_Value]设置土壤类型栅格的符号为[唯一值渲染]，设置图层StudyArea的边界和填充，并调整各图层的顺序得到如下下效果：(5)保存地图文档为[Ex8.mxd]3.创建模型在上一步操作的基础上进行(1)在ArcMap中，打开Arctoolbox，执行菜单命令:[工具][选项],在[选项]设置对话框中，设置[空间2/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------处理]选项页中[我的工具箱位置]，将其指定为某个路径，比如[d:\arcgis],因为以下建立的模型将会被保存到后缀为[.tbx]的文件中，而这个文件是保存在以上设定的路径下的.(2)在Arctoolbox中，右键点击根目标[Arctoolbox],在右键菜单中执行[新的工具箱]命令，将会在[d:\arcgis]创建一个工具箱，将新建工具箱改名，比如[geosptial]3/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------(3)右键点击新建的工具箱[geosptial],在右键菜单中，执行命令：[新建][模型]，将打开[ModelBuilder]应用程序窗口：注意：对已存在的模型，右键点击模型后，选择[编辑]也可以打开[ModelBuilder]窗口，对已存在的模型进行编辑。4/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------4.编辑模型在上一步基础上进行(1)在[ModelBuilder]窗口中，执行菜单命令：[模型][模型属性]5/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------在[常规]选项页中，设置模型的名称及标注6/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------在[环境变量]选项页中设置分析范围为研究区范围通过在[环境设置]中，设定[常规设置]的[输出范围]为[SameAsLayer“StudyArea”](2)在[ModelBuilder]窗口中，执行菜单命令：[模型][图解属性]7/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------(3)从ArcMap中，将图层[Vegetaion]、[Soilsgrid]拖放到[ModelBuilder]窗口中;从[Arctoolbox]中将工具[DEM到栅格]拖放到[ModelBuilder]窗口中(此工具在[ConversionTools][ToRaster]下)(4)在[ModelBuilder]窗口中，双击工具图框[DEM到栅格]，在出现的工具设置对话框中指定输入USGSDEM文件为：[elevation.dem]－通过输入框右边的[浏览打开]按钮在硬盘上找到该文件。8/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------(5)从[Arctoolbox]中将工具[坡度]拖放到[ModelBuilder]窗口中(此工具在[3DAnalystTools][RasterSurface]下)，在[ModelBuilder]窗口中，点击[添加连接]按钮（如下图红色箭头所指）将派生数据图框[DEMToRa_elev1]与工具图框[坡度]连接在一起。完成后效果如下图所示：9/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------右键点击图框[输出栅格]将其改名为:[坡度图](6)从[Arctoolbox]中将工具[重分类]拖放到[ModelBuilder]窗口中(此工具在[SpatialAnalystTools][Reclass]下)，在[ModelBuilder]窗口中，点击[添加连接]按钮将派生数据图框[坡度图]与工具图框[重分类]连接在一起。完成后效果如下图所示：(7)在[ModelBuilder]窗口中，双击工具图框[重分类]，在[重分类]工具属性对话框中将坡度重分类：10/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------在这里我们通过INFO数据表[slopereclass]实现重分类，在上图中，点击[装载]按钮，找到数据表[slopereclass],将根据此数据表中的设定值将坡度分为10类。[Slopereclas]中有特殊的字段[FROM]、[TO]、[OUT]、[MAPPING]，可以用于重分类：在[ModelBuilder]窗口中，右键点击工具图框[重分类]后面的[输出栅格]将其改名为:[重分类坡度图]11/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------(8)从[Arctoolbox]中将工具[要素到栅格]拖放到[ModelBuilder]窗口中(此工具在[ConversionTools][TORaster]下)，在[ModelBuilder]窗口中，点击[添加连接]按钮将数据图框[vegetaion]与工具图框[要素到栅格]连接在一起。完成后效果如下图所示：将工具图框[要素到栅格]后的[输出栅格]改名为[植被栅格]。双击与[Vegetaion]相连的工具图框[要素到栅格]，在出现的对话框中，设置字段为[VEGTYPE],确定。在[ModelBuilder]中右键选中图框[要素到栅格]，执行[运行]命令。[注：此步骤比较重要](9)从[Arctoolbox]中将工具[加权叠加]拖放到[ModelBuilder]窗口中(此工具在[SpatialAnalystTools][Overlay]下)，右键点击工具图框[加权叠加]后的结果数据图框改名为[土壤侵蚀栅格]，完成后效果如下图所示：12/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------(10)在[ModelBuilder]窗口中，双击工具图框[加权叠加]，在出现的[加权叠加]工具设置对话框中点击[AddRasterRow]按钮(下图红色箭头所指)在[加入加权叠加层]对话框中，按下图所示指定各参数，将因子[SOILSGRID]加入加权叠加分析过程：13/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------------------在[加权叠加]对话框再次点击[AddRasterRow]按钮，将下图所示设置参数，将因子[植被栅格]加入到加权叠加分析过程：在[加权叠加]对话框再次点击[AddRasterRow]按钮，将下图所示设置参数，将因子[重分类坡度图]加入到加权叠加分析过程：三个因子添加完成后，回到[加权叠加]工具设置对话框，分别将因子[Soilsgrid]、[植被栅格]、[重分类坡度图]的权重设置为:[25%]、[25%]、[50％]14/19----------山东科技大学测绘学院-------------------牟乃夏----------