Model builder土壤建模分析

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1、实验、Model Builder 土壤侵蚀危险性建模分析一、实验目的模型生成器 (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 2. 确定目标，加载数据 3.

2、 创建模型 4. 编辑模型 5. 执行模型，查看结果 二、实验准备三、实验内容及步骤1. 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6: 运行选中的处理过程或整个模型2. 确定目标，加

3、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(Study Area)、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 Spatial Analyst 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 Vegetai

4、on 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效果：(5) 保存地图文档为Ex8.mxd3. 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 A

5、rctoolbox 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) 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. 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 ：modelmodel properties1：在 General 选项页中，设置模型的

6、名称及标注2”：在general settings选项页中设置分析范围 extent 为研究区范围 3”：点击“Values ”按钮，设定常规设置的输出范围为 Same As Layer “StudyArea”(2) 在ModelBuilder窗口中，执行菜单命令 ：modeldiagram properties(3) 从 ArcMap 中，将图层Vegetaion、Soilsgrid拖放到 ModelBuilder窗口中; 从Arctoolbox中将工具DEM to raster 拖放到ModelBuilder窗口中(此工具在Conversion ToolsTo Raster下)(4) 在M

7、odelBuilder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 USGS DEM 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。(5) 从Arctoolbox中将工具 Aspect 拖放到ModelBuilder窗口中(此工具在3D Analyst Tools Raster Surface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 Aspect连接在一起。完成后效果如下图所示：右键点击图框输出栅格将其改名为: 坡度图(6) 从Ar

8、ctoolbox中将工具 Reclassify 拖放到ModelBuilder窗口中( 此工具在Spatial Analyst Tools 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：在这里我们通过 INFO 数据表slopereclass实现重分类，在上图中，点击 Load 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

9、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(8) 从Arctoolbox中将工具 feature to raster 拖放到ModelBuilder窗口中(此工具在Conversion Tools TO Raster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 feature to raster连接在一起。完成后效果如下图所示：将工具图框feature to raster后的 输出栅格改名为 植被栅格。双击

10、与Vegetaion相连的工具图框 feature to raster，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 feature to raster，执行 运行 run命令。 注：此步骤比较重要(9) 从Arctoolbox中将工具 weighted overlay 拖放到ModelBuilder窗口中(此工具在Spatial Analyst Tools Overlay下)，右键点击工具图框weighted overlay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：(10) 在ModelBuilder窗口中，双击工具图框weig

11、hted overlay，在出现的weighted overlay工具设置对话框中点击 Add Raster Row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（是在 input raster 栏出现的下拉选项中选择，而不是点击旁边的“浏览”按钮进行选择，以下的两次添加都是这样操作）：在加权叠加 对话框再次点击Add Raster Row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Add Raster Row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

12、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 (11) 设置因子Soilsgrid：根据不同土壤类型对土壤侵蚀危险性的影响力，不同的土壤类型给定不同的的数值，数值 1 表示改天土壤侵蚀危险度较低，9 表示较高(12) 设置因子植被栅格 ：根据不同植被类型对土壤侵蚀危险性的影响力，不同的植被类型给定不同的的数值，数值 1 表示改天土壤侵蚀危险度较低，9 表示较高(13) 设置因子重分类坡度图：根据不同坡度低的区域发生土壤侵蚀的危险系统较小，坡度较大的区域发生土壤侵蚀的危险系数较大，不同坡

13、度对应不同数值，数值1 表示改天土壤侵蚀危险度较低，9 表示较高最终完成的模型图如下：5. 执行模型，查看结果(1) 在ModelBuilder窗口中执行菜单命令：模型运行整个模型（run entire model） 。 请耐心等待计算结果：需要（3-5s ）(2) 在ModelBuilder窗口中，右键点击图框 土壤侵蚀栅格在出现的右键菜单中选中添加到显示窗口。于是土壤侵蚀危险性分级栅格数据 Hazrad 被加入到 ArcMap 中，从0.9 表示研究区内土壤侵蚀的危险级别，1 表示发生土壤侵蚀的可能性较小，9 表示发生土壤侵蚀的可能性极大。四、实验报告要求根据以上所学求解以下实际问题，内容

14、包括原理、过程、结果。问题：入城高速公路配套停车场的选址分析在这个例子中，将涉及入城高速公路配套停车场的选址问题，这些公路是进入城市的重要通道。为了方便车主使用，停车场应该靠近入城高速公路的出入口位置; 为了减少对社区居民的影响、降低成本，停车场应该建在已经规划好的，且没有被使用的区域内。 理想的选址要符合以下的条件： 在距公路出口 500 米的范围内 有空地可供利用 处于商业区内数据：1. 土地利用数据，属性字段 LU_CODE=VAC 表示空地，即未利用土地.2. 城市规划数据：属性字段 ZONE_CODE=COM 表示商业区3. 街道中心线数据属性字段：STR_NAME=I 10 的要素表示入城高速公路，属性字段：CLASS=9 即 CLSS_DESC=“Intersatae Ramp”的要素表示高速公路匝道（出入口）要求：1. 利用已上数据，根据给出的限制条件找到合适的停车场选址分布图2. 提交实验报告，实验报告应包括以下的内容，且组织合理。a) 对问题的阐述及在 ArcMap 进行空间分析的过程描述。b) 得到的中间结果、停车场选址分布图以屏幕截图的形式在报告中体现。c) 回答问题：满足条件的地块有多少个（可供设立停车场的区域）d) 在 ModelBuilder 中建立分析模型，将分析过程自动化，模型以模型图的形式插入报告中，合理布局模型图，使其字迹清晰。