ArcGIS修路問題(最優路徑問題)


 

1 前言

修路問題,輔助減少花費。用柵格進行路徑分析。

2 問題闡述

根據題目要求,找出一條從學校通往某目的地的道路,實現以下操作:

(1)坡度在30度以上的地形不適合修建道路,適合修路的坡度相等間隔分為5類。

(2)地形和土地利用數據對選擇道路各影響50%。

(3)制作專題圖,要求具有標題、圖例、指北針、比例尺。

3大概思路

先通過計算坡度坡向等得到成本柵格,利用成本距離柵格和成本柵格計算【成本路徑】。

4 具體步驟

4.1 計算坡度並重分類

(1)在ArcGIS中加載目標數據,在【工具箱】【Spatial Analyst工具】【表面工具】【坡度】計算“高程”數據的坡度。

圖4.1.1  計算坡度

圖4.1.2  計算坡度結果圖

(2)在【工具箱】【Spatial Analyst工具】【重分類】【重分類】對坡度進行重分類,對大於30度的設置為NoData,其他數值均勻設置權重為1、2、3、4、5。

圖4.1.3  坡度重分類

​圖4.1.4  坡度重分類結果

4.2 土地利用類型賦值並轉柵格

(1)在“土地利用”要素類上右鍵打開【屬性表】,在【表選項】【新建字段】為“value”,在【編輯器】【打開編輯后】給“value”賦值:

“其他用地”賦值為“1”、

“林地”賦值為“2”、

“工業用地”賦值為“3”、

“水域”賦值為“4”、

“居民用地”賦值為“5”。

圖4.2.1  屬性表賦值

(2)在【工具箱】【轉換工具】【轉為柵格】中的【面轉柵格】將“土地利用”按照“value”轉為柵格。

圖4.2.2  面轉柵格

圖4.2.3  面轉柵格結果圖

4.3 最優路徑生成

(1)在【工具箱】【Spatial Analyst工具】【地圖代數】【柵格計算器】中輸入公式:"土地利用_PolygonToRaster11.tif" * 0.5 + "Reclass_Slop1.tif" * 0.5。計算各位置的影響權重即成本柵格計算。

圖4.3.1 成本柵格計算

(2)在【工具箱】【Spatial Analyst工具】【距離分析】【成本回溯鏈接】計算起點為“學校”的成本回溯鏈接。

圖4.3.2  成本回溯鏈接

(2)在【工具箱】【Spatial Analyst工具】【距離分析】【成本距離】計算起點成本距離。

圖4.3.3  成本距離

(3)在【工具箱】【Spatial Analyst工具】【距離分析】【成本路徑】計算到終點“目的地”成本路徑。

圖4.3.4  成本路徑

圖4.3.5  成本路徑結果圖

 

(4)在ArcToolbox中選擇【轉換工具】【由柵格轉出】【柵格轉折線】工具,輸入柵格為“CosPat_shp3”圖層,輸出折線要素“Road”,單擊確定。

圖4.3.6  柵格轉折線參數設置

圖4.3.7  最短成本路徑結果圖

4.4 專題圖制作

(1)對“土地利用”圖層進行唯一值渲染,在“土地利用”圖層上,右鍵,【屬性】【符號系統】【類別】【唯一值】,【值字段】選擇“Type”,【添加所有值】,單擊確定,調整各類型符號。

圖4.4.1  符號系統參數設置

圖4.4.2  唯一值渲染結果圖

(2)單擊【布局視圖】,在菜單選擇【插入】,依次插入標題、圖例、指北針、比例尺,【文件】【導出地圖】,導出地圖,【文件】【保存】,保存文件。

 

圖4.4.3    專題圖制作結果圖


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