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1、实验八、Model Builder 土壤侵蚀危险性建模分析(综合实验)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)二、实验前学习1. 确定目标，加载数据在ArcMap中新建一个地图文档,添加矢量数据：StudyArea、Vegetation、栅格数据Soilsgrid.根据Vegetaion 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.2
3、. 创建模型在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.在Arctoolbox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.右键点击新建的工具箱, 在右键菜单中，执行命令：新建模型，将打开 ModelBuilder 应用程序窗口.3. 编辑模型在上一步基础上进行,在ModelBuilder窗口中，执行菜单命令 ：模型模型属性 图2.3.1 创建模型 图2.3.2 环境设置通过在环境设置中，设定常规设置的输出范围为 Same As Layer “St
4、udyArea”从Arctoolbox中将工具坡度 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与工具图框坡度连接在一起。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：图2.3.3 对坡度图重分类在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: 重分类坡度图从Arctoolbox中将工具要素到栅格 拖放到ModelBuilder
5、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与工具图框要素到栅格连接在一起。完成后效果如下图所示：将工具图框要素到栅格后的输出栅格改名为 植被栅格。双击与Vegetaion相连的工具图框要素到栅格，在出现的对话框中，设置字段为VEGTYPE,确定。 图2.3.4 要素转栅格对话框在ModelBuilder中右键选中图框要素到栅格，执行运行命令。注：此步骤比较重要从Arctoolbox中将工具加权叠加 拖放到ModelBuilder窗口中(此工具在Spatial Analyst Too
6、ls Overlay下)，右键点击工具图框加权叠加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：在ModelBuilder窗口中，双击工具图框加权叠加，在出现的加权叠加工具设置对话框中点击 Add Raster Row按钮.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： 图2.3.5 添加加权叠加roilsgrid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： 图2.3.6 添加加权叠加植被栅格在加权叠加对话框再次点击Add Raster Row按钮，将下图所示设
7、置参数，将因子重分类坡度图加入到加权叠加分析过程.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 图2.3.7 权重设置设置因子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 图2.3.8 设置因子soilsgrid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 图2.3.9 设置因子植被栅格设置因子重分类坡度图：根据不同坡度
8、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 图2.3.10 设置因子重分类坡度最终完成的模型图如下： 图2.3.11 最终模型图4.执行模型，查看结果在ModelBuilder窗口中执行菜单命令：模型运行整个模型。 请耐心等待计算结果。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。图2.
9、4.1 结果图三、实验过程1.明确分析的目的和标准随着城市的发展，城市人口不断膨胀，随之而来的即是教育资源的短缺。在此情形下，考虑适当增加学校数量是较好的解决方案。学校的选址问题需要考虑地理位置、学生娱乐场所配套、与现有学校的距离间隔等因素，从总体上把握这些因素能够确定出适宜性比较好的学校选址区。新学校选址需注意如下几点：（1） 新学校应位于地势较平坦处；（2） 新学校的建立应结合现有土地利用类型综合考虑，选择成本不高的区域；（3） 新学校应该与现有娱乐设施相配套，学校距离这些设施愈近愈好；（4） 新学校应避开现有学校，合理分布。各数据层权重比为：距离娱乐设施占 0.5，距离学校占 0.25，
10、土地利用类型和地势位置因素各占 0.125。2.准备空间操作的数据(1) Landuse（土地利用图）(2) dem（地面高程图）(3) rec_sites（娱乐场所分布图）(4) school（现有学校分布图）3.确认因子，选择空间分析的方法因子确定：坡度、土地利用、娱乐场所分布、现有学校分布方法选择：重分类、坡度、缓冲区分析、加权叠加4.执行空间分析操作提取坡度在Arctoolbox中，找到【表面分析】中【坡度】工具，对dem图层进行坡度数据集的提取。 图3.4.1 提取坡度 图3.4.2 提取结果提取要素点欧式距离对rec_sites、school两图层执行【欧式距离】工具，提取要素点的
11、欧式距离。 图3.4.3 提取要素点欧式距离图集数据集重分类使用【重分类】工具，对缓冲区分析后的rec_sites、school图层以及坡度提取后的dem图层、landuse图层进行。 图3.4.4 重分类图集加权叠加分析打开ArcToolBox-Spatial Analyst叠加分析加权叠加,逐个添加有影响的四个图层并修改加权权重。 图3.4.5 加权分析对话框5.获得结果 图3.4.6 加权分析后结果6.对结果进行评估分析本次加权分析结果途中空白处为原有的landuse图层中的water等区域，由于不能建校在重分类时被删去。其余地方黄色越浅的地方越是适合建校。7.输出结果8.过程模型图-11-
