一、下載OSM數據
首先從OpenStreetMap官網下載我們需要的實驗數據，這里我選擇清華和北大校園作為本次實驗數據
二、數據處理
將我們下載的實驗數據導入ArcGIS。由於OSM數據是.osm格式，因此導入ArcGIS之前需要將其轉換為.shp格式，具體方法見：關於openstreet map的osm文件轉shp文件方法（附arcgis10.2插件）
可以看到，面狀數據中除了建築物之外還有植被、水體等。因此為了實現對建築物的簡化，我們需要將建築物單獨從面狀數據中篩選出來。
打開面狀數據的屬性表，不難發現building字段可以反應每個面是否為建築物。因此，我們打開Select by Attribute面板，buiding <>'' 找出buiding字段不為空的記錄，再將這些記錄導出就能得到只包含建築物的面狀數據了。
三、算法實驗
建築物簡化：
ArcGIS 10.2的建築物簡化工具位於Toolboxes->Cartography Tools->Generalization->Simplify Building，但我們暫時還不能進行簡化。
巨坑警告！在進行建築物簡化之前，請務必確認數據的參考坐標系和投影坐標系！ArcGIS 10.2似乎不能對 **沒有投影坐標系的經緯度坐標(Decimal Degrees) **下的建築進行簡化，而下載的OSM數據一般是基於WGS-84坐標系，本身沒有進行地圖投影，因此沒有投影坐標。如果直接使用經緯度進行建築物簡化可能得到錯誤結果（例如下圖所有建築物變成三角形，且與容差設置無關）
因此，建議先進行下面兩個步驟：
1. 改變數據的坐標系。
打開Toolboxes->Data Management Tools->Projections and Transformation->Feature->Project 工具。
其中Input Coordinate System 選項可以看到當前數據的坐標系，如果僅僅只有參考坐標系則需要進行投影。Output Coordinate System選項代表我們將要變更到的坐標系，選擇Projected Coordinate System中的一種投影坐標系就好，這里我選擇了Mercator投影坐標系。
現在我們得到了一個Mercator投影的建築物面狀數據。
2. 改變Data Frame的坐標系
其實完成上一步，就已經可以正常進行建築物簡化了，只需要在Simplify Building工具中導入剛才得到數據，再Simplification Tolerance選項將單位改成Meters即可。（注意：必須使用有投影坐標系的數據，再改變這里的單位，否則也可能得到錯誤的簡化結果）。
PS：雖然經過我的測試，只要數據是Project之后的，並且容差值合適（對於經緯度而言，例如0.001），即使容差單位選擇Decimal degrees，也能得到正確的簡化結果。不過鑒於建築簡化工具還有關於面積的Minimum Area等參數，不太推薦使用經緯度進行簡化。
因此，為了便於對簡化算法結果的量算和分析，最好是在菜單欄View-Data Frame Properties中更改數據框架顯示的Coordinate System，這里我把他設置成Mercator投影。這樣就能夠在Measure工具中以米為單位量算距離和面積了。
現在就可以正常使用Simplify Building工具對我們的建築物數據進行簡化了，讓我們看看使用10m作為容差的結果。接下來只要再對結果進行分析就能完成實驗啦，這里就不作討論了。
建築物群聚合：
ArcGIS 10.2似乎並沒有直接的建築物群聚合工具，因此，要實現建築物群簡化我們需要借助聚合面工具。
首先，需要在菜單欄的Customize-Extensions中打開Spatial Analyst功能。
然后再工具箱中找到Toolboxes->Cartography Tools->Generalization->Aggregate Polygons工具，這就是我們需要的聚合面工具。
從ArcGIS官網上我們能夠了解到每個參數和選項的含義，根據我們實驗的情況選擇使用合適的參數即可完成建築物群的聚合。
| 參數 | 說明 | 數據類型 |
|---|---|---|
| in_features | 要聚合的面要素。如果這是一個引用某個制圖表達的圖層，並且在輸入要素中存在形狀覆蓋，則在聚合處理中將采用這些覆蓋的形狀、而不是要素形狀。 | Feature Layer |
| out_feature_class | 要創建的輸出要素類。 | Feature Class |
| aggregation_distance | 聚合時面要素邊界間要滿足的距離。必須指定一個距離，且此距離必須大於零。可以選擇首選單位；默認為要素單位。 | Linear Unit |
| minimum_area（可選） | 聚合面得以保留的最小面積。默認值為零，即保留所有面。可以指定首選單位；默認為要素單位。 | Areal Unit |
| minimum_hole_size（可選） | 面要素中的孔洞得以保留的最小大小。默認值為零，即保留所有面要素中的孔洞。可以指定首選單位；默認為要素單位。 | Areal Unit |
| orthogonality_option（可選） | 指定構造聚合邊界時輸出要素的特征。NON_ORTHOGONAL —將創建有機形狀的輸出要素。這適用於自然要素，例如，植被或土壤多邊形。這是默認設置。ORTHOGONAL —將創建正交形狀的輸出要素。此選項適用於保留人為輸入要素的幾何特性，例如，建築物輪廓線。 | Boolean |
| barrier_features[barrier_features,...]（可選） | 包含在輸入要素中作為聚合障礙的線要素或面要素的圖層。要素不會跨障礙要素聚合。與輸入要素存在幾何沖突的障礙要素將被忽略。 | Feature Layer |
| out_table（可選） | 將聚合的面連接到其源面要素的一對多關系表。該表包含兩個字段（OUTPUT_FID 和 INPUT_FID），分別用於存儲聚合要素 ID 和其源要素 ID。使用此表根據源要素派生輸出要素的必要屬性。該表的默認名稱為輸出要素類名稱加上 _tbl。默認路徑與輸出要素類相同。當該參數留空時，不創建任何表。 | Table |
最后，我們來看一下容差為30m的建築物群聚合結果，然后對結果進行分析就好啦！
