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一、实验目的与要求目的：1.从这个实验中掌握如何合理利用空间分析中的缓冲区分析和叠置分析解决实际问题。2.学会用ArcGIS9进行各种类型的最短路径分析，了解内在的运算机理。要求：练习1：所寻求的市区是噪声要小，距离商业中心要近，要和各大名牌高中离的近以便小孩容易上学，离名胜古迹较近环境优雅。练习2：给出到达指定目的地的路径选择方案，根据不同的权重要求得到不同的最佳路径，并给出路径的长度；根据需求找出最近的设施的路径。二、实验准备实验1：城市市区交通网络图（network.shp），商业中心分布图（Marketplace.shp），名牌高中分布图（school.shp），名胜古迹分布图（famousplace.shp），区域边框（frame.shp），这些文件综合在一起是city.mxd。实验2：一个GeoDatabase地理数据库：City.mdb，内含有城市交通网、超市分布图，家址以及网络关系。三、实验内容与主要过程练习1：市区择房分析打开ArcMap，将文件加入到窗口中，注意设置单位，否则接下来的操作会受影响。图1设置单位为M（1）主干道噪音缓冲区的建立1）选择交通网络图层（network.shp），打开图层的属性表，在右下角的打开option选项中，在菜单中选择selectbyattributes，在selectbyattributes对话框中进行设置，就将市区的主要道路选择出来了。图2选择市区主要道路2）点击缓冲区按钮对选择的主干道进行缓冲区的建立，首先在缓冲区对象图层，选择交通网络图层（network），然后将下面的UseOnlytheSelectedFeature（仅对选择的要素进行分析）选中，单击next；3）确定尺寸单位，选择第一种缓冲区建立方法（Ataspecifieddistance），指定缓冲区半径为200米，单击next；图3确定尺寸单位4）由于不是分别考虑一个图层的各个不同的要素的目的，所以我们在这里选择的是第一种边界设定类型（Dissolvebarriersbetween），然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后，单击OK，完成主干道噪音污染缓冲区的建立。图4道路缓冲区（2）商业中心影响范围建立1）建立大型商业中心的影响范围。首先点击缓冲区按钮，在缓冲区对象图层选择商业中心分布图层，单击next；2）确定尺寸单位，选择第一种缓冲区建立方法，以其属性字段YUZHI为缓冲区半径，单击next；3）选择的是第一种边界设定类型，然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后，单击OK，完成商业中心影响范围缓冲区的建立。图5商业中心缓冲区（3）名牌高中的影响范围建立1）点击缓冲区按钮，在缓冲区对象图层选择名牌高中分布图层（school），单击next；2）确定尺寸单位米，选择第一种缓冲区建立方法，指定750米作为半径，设置好后，单击next；3）选择的是第一种边界设定类型，然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后，单击OK，完成名牌高中的覆盖范围缓冲区的建立。图6名牌学校缓冲区（4）．名胜古迹的影响范围建立1）点击缓冲区按钮，在缓冲区对象图层选择名胜古迹分布图层（famousplace），2）单击next，确定尺寸单位，选择第一种缓冲区建立方法，指定500米作为缓冲区半径，设置好后，单击next；；3）选择的是第一种边界设定类型，然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后，单击OK，完成名胜古迹的覆盖范围缓冲区的建立。图7风景缓冲区（5）．进行叠置分析将满足上述四个要求的区域求出1）将商业中心影响范围、名牌高中的影响范围和名胜古迹的影响范围进行叠置分析的交集操作，可以将同时满足三个条件的区域计算出。打开ArcToolBox，在analysttools下选择overlay下的Intersect操作，图8Intersect操作打开交集操作对话框，将商业中心的缓冲区、名牌高中的缓冲区和名胜古迹的缓冲区分别添加进来，设定输出文件名并选择全部字段，输出类型和输入类型一样，单击OK，从而获得同时满足三个条件的交集区域。图9满足3个条件的区域2）利用主干道噪音缓冲区对获得的三个区域的交集进行图层擦除操作，从而获得同时满足四个条件的区域的获得，打开ArcToolBox，在analysttools下选择overlay下的Erase操作，打开图层擦除操作对话框，在inputfeatures选择三个区域的交集，在erasefeatures选择主干道噪音缓冲区，同时设定输出图层的地址和文件名，单击OK，从而获得同时满足四个条件的交集区域的获得，即购房者的最佳选择区域。图10购房者的最佳选择区域（6）．为了便于购房者的选择有更大的余地，更直观地，综合上述四个因子，对整个市区进行分等定级，分级标准是：满足其中四个条件为第一等级；满足其中三个条件为第二等级；满足其中两个条件为第三等级；满足其中一个条件为第四等级；完全不满足条件的为第五等级。图11添加字段并赋值1）分别打开商业中心，名牌高中和名胜古迹影响范围的缓冲区图层的属性列表，添加一个market，school和famous字段，并全部赋值为1。将主干道噪音缓冲区图层的属性列表中添加voice字段，全部赋值为-1，这里取-1的原因是所取的噪音缓冲区之外的才是所要获得的区域。2）打开ArcToolBox，在analysttools下选择overlay下的Union操作，打开图层合并操作对话框，在四个缓冲区逐个添加进去，同时设定输出图层的地址和文件名Union，将全部字段连接，单击OK，得到四个区域的叠加合并图。图124个缓冲区的叠加区3）打开生成的Union文件图层属性列表，添加一个短整型字段class，然后保留FID，Shape*，class，market，voice，school和famous字段，然后在Editor工具栏下来菜单中选择startediting，然后在属性列表中的class字段上单击右键，选择Calculatevalues，单击之后，打开FieldCalculator对话框，使得class=market+voice+school+famous，即将其进行分等定级。图13分等定级就将四个因子进行了一个简单的综合，同时也可以根据最后的区域的class的属性值将全部的研究的区域进行了等级的划分：第一等级：数值为3；第二等级：数值为2；第三等级：数值为1；第四等级：数值为0；第五等级：数值为-1。图14等级划分4）最后在Union图层属性中将图层设置成以class字段分级显示，最后得到整个市区的分等定级图。颜色越深，则满足的条件就越多，是优选区域；而相对的颜色浅的区域则是满足的条件就越少，区域就不是优选区域。图15整个市区的分等定级图练习2：最短路径问题分析与应用首先打开ArcMap选择E:\Chp7\Ex2\city.mdb再双击后选择将整个要素数据集city加载进来。然后将place点状要素以HOME字段属性值进行符号化，1值是家，0值是超市。图16要素符号化（1）无权重最佳路径的选择1）在设施网络分析工具条上，点选旗标和障碍工具板下拉箭头，将旗标放在家和想要去的超市点上。2）确认在Analysis下拉菜单中的Options按钮打开的AnalysisOptions对话框中的weight和weightfilter标签项全部是none，这样使得进行的最短路径分析是完全按照这个网络自身的长短来确定的。3）点选追踪工作（Tracktask）下拉菜单选择寻找路径（findpath）。单击solve键，则最短路径将显示出来，这条路径的总成本将显示在状态列。图17最短路径2）加权最佳路径选择1）在设施网络分析工具条上，点选旗标和障碍工具板下拉箭头，将旗标放在家和想去的某个超市点上。2）选择Analysis下拉菜单，选择Option按钮，打开AnalysisOption对话框，选择Weight标签页，在边的权重(edgeweight)上，全部选择长度（length）权重属性。图18权重设置3）点选追踪工作（Tracktask）下拉菜单选择寻找路径（findpath）。单击solve键，则以长度为比重为基础的最短路径将显示出来，这条路径的总成本将显示在状态列。图19距离加权最佳路径4）上述是通过距离的远近选择而得到的最佳路径，而不同类型的道路由于道路车流量的问题，有时候要选择时间较短的路径，同样可以利用网络分析进行获得最佳路径。图20时间加权最佳路径这里的时间属性是在建网之前，通过各个道路的类型（主干道，次要道等）来给定速度属性，然后通过距离和速度的商值确定的，并将其作为属性设定于每个道路上，这里没有考虑红灯问题以及其他因素，而是一种理想情况，不过可以将其他的要素可以逐渐加入来完善。（3）按要求和顺序逐个对目的点的路径的实现1）在设施网络分析工具条上，点选旗标和障碍工具板下拉箭头，将旗标按照车辆访问的顺序逐个放在点上。2）选择Analysis下拉菜单，选择Option按钮，打开AnalysisOption对话框，选择Weight标签页，在边的权重(edgeweight)上，全部选择长度（length）权重属性。3）点选追踪工作（Tracktask）下拉菜单选择寻找路径（findpath）。单击solve键，则从起点按顺序逐一经过超市然后最后回到家的最短有效路径将显示出来，这条路径的总成本将显示在状态列。图21逐个目的地路径的获得4）同样是经过这11个地点，换成权重是时间的，由于道路车流量的不同，如在市中心车流量特别大，车速慢，故而为节约时间，所以使得路经发生很大的改变，而从外围的道路行驶了。图22时间权重的逐点路径获得（4）阻强问题这里的阻强是指网络中的点状要素或线状要素因为实际中遇到的例如修路，或那个时段车辆饱和，十字路口发生事故等一些缘故而使得要素不可运行，这时原来获得的最短路径就需要进行修正，具体操作如下：1）修路的情形出现，即某个路段不可运行，这在网络中的表现是设置阻强，方法有两种，一种是永久性的，直接将网络边要素的属性修改成不可运行。操作是选择要进行设置的边要素，将其属性中的Enabled字段改成False即可；图23有边阻强的距离加权最佳路径（永久性）另一种是暂时性的，设置边要素障碍。即利用边要素障碍添加工具将边设置。取同上述距离加权相同的超市为地点，假设其中一条路段正在修路，则产生的新的最佳路径（图中标注“╳”即为阻强设置边）。可以看出路段的维修状况使得最佳路径产生了改变，同时最近距离也随之发生改变。图24有边阻强的距离加权最佳路径（暂时性）2）十字路口发生问题，即网络中的结点不可运行，这时在网络中的表现也是设置阻强，方法和线状要素的一样，改变结点属性或利用点要素阻强添加工具将点设置，取同上述距离加权相同的超市为地点，假设其中某个路口出现阻塞，利用该方法产生的最佳路径。图25有点阻强的距离加权最佳路径