实验九 Model Buider土壤侵蚀危害性建模分析.docx
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实验九ModelBuider土壤侵蚀危害性建模分析
实验九、ModelBuilder地理建模分析——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.创建模型
4.编辑模型
5.执行模型，查看结果
二、实验准备
软件准备：
ArcGIS9.2
数据准备：
data9
三、实验内容及步骤
（一）.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
（二）.确定目标，加载数据
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（StudyArea）、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SpatialAnalyst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，并调整各图层的顺序得到如下下效果：
（5）保存地图文档为[实验九.mxd]
（三）.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[地理处理]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:
\实验九]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。
（四）.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：
[模型]>>[模型属性]
在[常规]选项页中，设置模型的名称及标注
在[环境变量]选项页中设置分析范围为研究区范围
通过在[环境设置]中，设定[常规设置]的[输出范围]为[SameAsLayer“StudyArea”]
（2）在[ModelBuilder]窗口中，执行菜单命令：
[模型]>>[图解属性]
（3）从ArcMap中，将图层[Vegetaion]、[Soilsgrid]拖放到[ModelBuilder]窗口中;从[Arctoolbox]中将工具[DEM到栅格]拖放到[ModelBuilder]窗口中（此工具在[ConversionTools]>>[ToRaster]下）
（4）在[ModelBuilder]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USGSDEM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[坡度]拖放到[ModelBuilder]窗口中（此工具在[3DAnalystTools]>>[RasterSurface]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。
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[Arctoolbox]中将工具[重分类]拖放到[ModelBuilder]窗口中（此工具在[SpatialAnalystTools]>>[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[装载]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]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[要素到栅格]拖放到[ModelBuilder]窗口中（此工具在[ConversionTools]>>[TORaster]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。
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]
（9）从[Arctoolbox]中将工具[加权叠加]拖放到[ModelBuilder]窗口中（此工具在[SpatialAnalystTools]>>[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：
（10）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[AddRasterRow]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：
在[加权叠加]对话框再次点击[AddRasterRow]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[AddRasterRow]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，不同坡度对应不同数值，数值1表示土壤侵蚀危险度较低，9表示较高
最终完成的模型图如下：
（五）.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]。
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，将所做工作以幻灯片形式做以汇报，内容包括原理、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=I10的要素表示入城高速公路，属性字段：
CLASS=9即CLSS_DESC=“IntersataeRamp”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。
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