最佳路径栅格ArcGISWord文档下载推荐.docx
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寻找最佳路径
学生姓名:
赵文彪
学生学号:
2014212425
授课老师:
胡潭高
提交日期:
2016年11月10日
实验四、寻找最佳路径
1实验目的:
熟悉ArcGIS的栅格数据距离制图、表面分析、成本权重距离、数据重分类、最短路径空间分析功能,熟练掌握利用ArcGIS上述空间分析功能,分析和处理类似寻找最佳路径的实际应用问题。
2实验要求:
新建路径成本较少
新建路径为较短路径
新建路径的选择应该避开主干河流,以减少成本
新建路径成本计算时,考虑到河流成本是路径成本中较为关键的因素,现将坡度数据和起伏数据按照0.4:
:
06的权重合并,然和如河流成本做等权重的加和并,公式描述如下:
Cost=reclass_river+(reclass_slope*0.6+reclass_QFD*0.4)
寻找最短路径的实现需要运用ArcGIS的空间分析中距离制图中成本路径及最短路径、表面分析和坡度计算及起伏度计算、重分类及栅格计算器等功能完成。
提交寻找到的最佳路径路线图
3操作流程
3.1数据准备
将所需数据加载到ArcGIS中,如下图
激活SpatialAnalyst,如下图
设置空间分析环境
设置工作空间路径(不要有中文字符)
处理范围中将处理范围设置为何dem数据相同
栅格分析中将像元大小设置为同dem一样
3.2创建成本数据集
3.2.1坡度数据集
在工具箱中选择Slope(坡度)工具
将高程的dem数据输入进去,文件名为Slope,如下图:
结果如下图
使用工具箱中的reclassify(重分类)
将要分类的栅格数据Slope输入,依据Value值进行分类,单击Classify
方法为等间距分类,分为10类,如下图所示
返回重分类参数窗口,文件名为reclass_slope,ok
对Slope栅格进行重分类的结果如下图
3.2.2起伏度成本数据集
在工具箱中找到Focalstatistic
参数如下
Focalstatistic的结果如下图:
利用重分类工具对QFD进行重分类,按十级等间距进行分类(和Slope分类一样)
对QFD进行分类结果如下图:
3.2.3河流成本数据集
利用重分类工具对河流栅格数据进行分类
参数如下:
河流分类结果如下图
3.2.4最终的成本数据
加权合并单因素成本数据,生成最终的成本数据
在工具箱里找到栅格计算器(RasterCalculator)
弹出的窗口中计算公式如下
最终成本数据集显示如下(深色表示成本较高):
3.2.5计算成本权重距离函数
在工具箱找到costdistance工具,如下图
参数设置如下:
成本距离图,如下
回溯链接图:
3.2.6求最短路径
在工具箱里找到costpath工具
参数如下图
最短路径图:
4总结
一路顺利完成,下面写一写原理性的东西(自己的理解):
坡度成本计算原理:
dem是高程数据,每个像元对应的是其高程,所以可以利用相邻像元值的差值除以两个像元的距离(dem分辨率乘以1,两个像元中心的距离)来表示坡度(栅格数据,像元值表示坡度,取值范围为(0到90)),然后对坡度栅格数据分类,比如将0到10(度)分为一级,就是进行量化分级,这样计算比较方便。
起伏度成本数据原理:
起伏度其实和坡度差不多的,本来可以直接利用dem的像元值进行分类的,到这样更加准确,但分出来的栅格会有许多碎斑。
而利用焦点统计在进行分类,这样碎斑的情况会好很多(其实相当于滤波平滑,在重分类)。
河流成本原理:
简单说就是加大河流深度对成本的影响
总的成本栅格数据:
简单说就是对坡度、起伏度和河流成本进行加权求和,权重越大,总成本中所占比例越高。
剩下的就是根据总的成本栅格数据计算出所有可能路径,并将成本最小的成本输出。
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