土地信息学实习报告.docx
《土地信息学实习报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土地信息学实习报告.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
土地信息学实习报告
土地信息学实习报告
姓名：
XXX
班级：
xxxxxx
学号：
xxxxxxxxxxx
2011年12月12日
一、在ArcGIS平台上，求出项目区内不透水面积、绿化率、平均容积率。
题目分析：
1.确定不透水面积
顾名思义就是不能直接将地表径流转化成地下径流的面积。
道路自然属于不透水的介质，所以计算时算上总的道路面积；建筑也是属于不透水的介质，但是建筑不能只计算房顶的面积（我们画的都是房顶）还应该加上建筑基底拓宽的面积，因此建筑方面的不透水面积要稍微复杂些，即S=S’+aC,其中S是建筑不透水面积，S’为房顶的面积，a为建筑基底与建筑第一层之间的拓宽宽度，C为建筑的周长，根据计算秭归城区的平均层数是4.5，因此a确定为1m。
不透水面积等于道路的面积加上建筑类不透水面积。
2.绿化率的确定
绿化率绿地率=绿地面积/土地面积，因此在ARCGIS中直接导出绿地的面积和项目区的面积，统计出绿地总面积用总面积除以项目的域面积，因为在画项目区时是沿着几条路画的，又由于画道路是沿着中心线画的，所以要加上那几条路的面积，也就是说要加上道路长度乘以道路宽度的一半。
3.平均容积率的确定
容积率=地上总建筑面积/规划用地面积。
地上总建筑面积可以由层数与建筑房顶面积的乘积来得到；而规划用地面积则要通过较复杂计算，由于城市道路不是隶属于某个小区的，所以剔除道路的面积，由于耕地不属于规划地，也应该剔除耕地面积，由于在秭归地区地势的影响导致某些地方是林子而不是规划中的绿地，而且这些林子的权属不是周围居住区，所以也应剔除。
实际操作过程：
1.相关数据的导出
A.道路数据，在道路属性中添加长度属性，并利用CalculateGeometry工具解算出道路的长度，并导出txt格式的数据。
B.建筑数据，在其属性中添加面积和周长的属性，利用CalculateGeometry工具分别给他们赋上相应的属性数据，并导出txt格式的数据。
C.绿地数据，在绿地属性中添加面积属性，并利用CalculateGeometry工具解算出绿地的面积，并导出txt格式的数据。
D.耕地数据，在耕地属性中添加面积属性，并利用CalculateGeometry工具解算出耕地的面积，并导出txt格式的数据。
E.项目区数据，在项目区属性中添加面积属性，并利用CalculateGeometry工具解算出项目区的面积，并导出txt格式的数据。
F．部分道路数据，筛选出画项目区时沿着路画的那些路，选择这些道路，利用同样方法，导出txt格式文件。
2.excel中进行数据预处理
在excel中打开第1步输出的txt文件，并且使其在excel中可以正常显示。
数据输出主要有
A．在道路的数据中，用道路的宽度和长度计算出道路的面积，同时算出道路的总面积，总面积为429800.3㎡。
B．在建筑的数据中，计算建筑房顶的总面积，建筑房顶的面积为701297.1㎡，；用建筑的周长乘以1，并计算基底拓展总面积，基底拓展总面积为28071.1㎡；建筑层数乘积建筑房顶面积作为建筑总面积，建筑总面积为3224068㎡。
C．在绿地的数据中，计算绿地的总面积，绿地总面积为1105693㎡；将单个绿地面积大于5000㎡的绿地分出来，计算其总面积，绿化剔除面积为698978.8㎡（此面积是在计算容积率时需要剔除的面积）。
D．在耕地的数据中，同样计算耕地的总面积，耕地的总面积为95014.5㎡。
E．项目区中项目区的面积只有一个不需要其他的处理，项目区面积为3479500㎡。
F．在部分道路数据中，用道路宽度的一半乘以道路的长度，算出部分道路一半的面积，并且求面积的总和65554.0㎡。
3.数据的计算
A．不透水面积
不透水面积=道路总面积+建筑房顶的总面积+基底拓展总面积
代入数据：
不透水面积=429800.3+701297.1+28071.1=1159169㎡
B．绿化率
绿化率=绿地面积/区域总面积，区域总面积=项目区面积+部分道路半面积
代入数据：
区域总面积=3479500+65554.0=3545054㎡。
所以绿地率=1105693/3545054=31.2%.
C．平均容积率
平均容积率=建筑总面积/规划区总面积
规划区总面积=区域总面积-道路总面积-耕地面积-绿化剔除面积
代入数据
规划区总面积=3545054-429800.3-95014.53-698978.8=2321260.4
平均容积率=3224068/2321260.4=1.39
部分数据的选择原因：
1．在建筑用地中建筑拓展宽度，本人选择了1m。
在秭归的主城区中，平均楼层数是4.5层，而楼层各中5层和6层数量居多，而1m的拓展区域足以达到分散建筑的压力，因此选择1m为拓展区的宽度。
2．绿化剔除面积，针对秭归城区大规模的绿地分析，有大部分大片的绿地是由于地势的问题是属于未开发的林子，所以要将这种绿地剔除，之所以选择5000㎡是因为经过统计后，大部分大于5000㎡的绿地都是属于上述情况，所以选择5000㎡作为标准。
二、通过相关数据处理，求出秭归主城区范围的土地利用状况分布图，并采用三维可视化工具显示其房屋高度。
题目分析：
1.土地利用状况分布图在Arcgis中可以将所有图层的数据在Arcmap中的layoutview工具，使用Inset里面的工具对图片进行整饰，最终使用ExportMap工具导出地图。
2.三维可视化显示房屋高度，主要操作在Arcscene中进行的，添加数据到Arcscene中，添加建筑数据，在属性中设置相关属性，调节视角获得图像并进行截屏得到数据。
实际操作过程：
1.土地利用状况分布图的出图
A．数据准备
将各个小组的同一图层的数据整合在统一图层，按照一定次序排列，不导致图层之间的遮挡影响数据的体现。
B．地图设计及整饰
选择主菜单栏中的View→LayoutView菜单命令，进入版面视图，在版面视图空白地方点击右键选择PageandPrintSetup菜单命令，进入图面尺寸的设置中，本人选择A4纸的规格并且是纵向排版。
在ArcMap内容表中，点击各个地图要素所在的图层上点击右键属性，弹出DataFrameProperties对话框，单击GRIDS标签，切换到GRIDS选项卡，在选项卡中设置坐标格网的带宽并且应用，本人使用的带宽是2′30″。
在ArcMap主菜单栏中的Insert菜单命令中，都是地图整饰的工具：
Title是标题“秭归城区土地利用现状图”；Text是输入文本的如制图人、日期等；legend是图例的设计，在其中选择要显示的图例，并且选择合适的图例模板格式；NorthArrow是指北针的设置功能，选择合适的指北针；scalebar设置比例尺的图标格式，本人使用的比例尺是1:
20000的。
根据自己的经验和审美观，对地图的位置，地图整饰图标文本等进行比例的协调和未知的调整。
C．地图的输出
在上述步骤的前提下，确定地图的要素都具备，而且达到自己的审美观点就可以输出地图。
在ArcMap窗口中按住Ctrl键，依次单击排列好的所有地图要素，然后单击右键，选择Group菜单命令，将选择的地图要素组合在一起。
选择ArcMap主菜单中的ExportMap菜单命令，选择好输出位置和其他设置后就可以输出，本人在Resolution中设置参数为800。
所出图如下
图1.秭归城区土地利用现状图
2.房屋层数的三维可视化的出图
在Arcscene中，首先添加建筑的数据，在属性中进行设置，在Extrusion中的Expressionbuilder中选择层数，此时建筑的图已经是有楼层高但是颜色单一而且楼层的分界不明显；在Baseheights中的Zunitconversion中设置数值为15，此时可以较清晰的看到楼层的落差；在Symbology中的Show中选择Categories菜单下的Uniquevalues，valuefield中选择层数，并选择合适的颜色，点击Addallvalues，应用并确定就能出有色彩和高度且落差直观的三维图形，通过颜色和落差看出各个建筑高度差异，如图
图2.秭归建筑楼高的三维可视化图
上图中红色是楼层高的建筑，绿色是楼层较低的建筑
三、通过相关的空间分析，分析出中国地质大学（武汉）实习基地到秭归县政府可行的路径以及最短路径。
题目分析：
该题目主要是涉及到了网络分析中的路径分析，通过建立数据库添加道路网及相关结点，再运用UtilityNetworkAnalyst工具中Findpath及solove等按钮进行最短路的分析。
分析可行路径中，本人觉得由于是一个比较完善的道路网所以可行性路径有无数条，所以在可行性路径中的分析中主要是在最短路径中不同路段或不同结点处添加路障来分析次优路径。
实际操作过程：
1.数据的准备和数据库的建立
由于秭归实习基地和秭归人民政府都是在秭归城区北部，故在道路网的准备中将九里工业园区的部分去掉，在道路的选取和矢量化中使用捕捉功能将其一一联接，而后再使用Splittool将所有道路网中的结点一一打断，这样做是为了避免由于道路的连贯性对网络分析的干扰，原因是如果在分析出的路径中使用了某段路会将该路的整条路都显示出来，此道路文件命名为“分析路”。
在ArcCatalog中选择一个文件夹新建一个PersonalGeodatabase，此时该数据库是空的。
在新建的数据库上单击右键，新建一个数据集（FeatureDataset），命名为“r分析网络”，打开SpatialReference属性对话框，设置坐标系为北京1954三度分度带中央经度为111°E，高程基准是1985黄海高程基准。
2.道路的添加及几何网络的建立
在ArcCatalog中，右击在A步骤中创建的“分析路”文件，单击Export，单击ToGeodatabase（single），打开FeatureClassToFeatureClass对话框，选择“分析路”文件的路径及“r分析网络”的路径，并为导入的新要素类输入名字“road”。
在ArcCatalog中，右击“r分析网络”，新建几何网络，设置中要保留已经存在的属性值，不设置复杂边，不设置要素捕捉，在网络赋权重对话框，选择是并且选择道路的长度，完成设置。
3.实际的解算过程
打开Arcmap添加数据库中的“road”文件和“r分析网络_Net_Junctions”（建立几何网络时自动生成的结点文件）文件，在Arcmap界面中打开UtilityNetworkAnalyst，在Analysis中选择旗标依次点击秭归地大实习基地和秭归人民政府所在的道路网上的结点，在Analysis下拉菜单中选择Opinions进行权重的设置，最后在TraceTask中选择FindPath并点击solve就可以找到最短路径。
在最短路径的各个结点进行编号由A到H，其中包括始点和终点，依次在A—H中的几个点上添加点上路障，解算分析最短路径；依次在AB段、BC段、CD段、DE段、EF段、FG段、GH段添加线上路障，解算分析其最短路径；总结以上的分析得出结果。
4.解算的成果
A．无障碍时最短路径，如图3：
图3.无障碍情况的最短路径图
上图中A点为秭归地大实习基地，H点为秭归人民政府，加粗红线为最短路径。
B．有障碍情况分为点上障碍和线上障碍，由于某些点上添加障碍和线上添加障碍后路径相同，因此将路径相同的情况放在一类。
情况1：
情况简介：
在B、C、D、E、F、G各点上添加结点路障情况，即在这几个结点处有交通事故或者交通堵塞时；AB段、BC段、CD段、DE段、FG段上添加线上路障的情况，即该段路交通堵塞的情况下。
图4.有路障情况1的最短路径图
情况2
情况简介：
EF段设置有线上路障，即EF段交通堵塞的情况。
图5.有路障情况2的最短路径图
情况3
情况简介：
GH段设置有线上路障，即GH段交通堵塞的情况。
图6.有路障情况3的最短路径图
四、市区择房分析
根据一些数据图层，自行设定各个阶层（至少两个以上阶层，如高收入、低收入，标准相对而言）选房范围。
题目分析：
选房的主要考虑因素有房子的环境、孩子的上学情况、出行的方便、去银行的便捷程度及生活上的方便。
房子的环境主要是距离城市主干道的远近程度，主要是噪音的干扰和出行的安全行；孩子上学情况主要是房屋距离学校的影响，便于孩子上学；出行方便程度主要是距离次干道的距离；去银行的便捷程度主要是取决于距离银行的距离；生活上的方便主要是距离大型超市的距离，方便购买生活上需要的生活用品。
实际操作过程：
1.数据的准备
数据准备主要有银行、超市、学校等的点文件，道路及主干道等的线文件，其中主干道是从道路的线文件中复制过来并放置新的图层上的，不仅保证了吻合度还方便了缓冲区的分析。
2.缓冲区的分析
利用已经准备的数据进行缓冲区的分析，将BufferWizard工具添加到Arcmap主界面上便于缓冲区分析使用。
点击BufferWizard图标，选择school文件，设置缓冲区的距离范围，和缓冲区的输出类型然后完成。
缓冲区分析对照表表1
文件名
School
Bank
Supermarket
Road
主干road
缓冲距离
750m
400m
400m
100m
100m
依次使用以上方法进行school、bank、supermarket、road、主干road的缓冲区分析，分析时参照表1的数据。
缓冲区分析结束后，在school、bank、supermarket、road这四个缓冲区分析结果的属性表中添加一个字段，依次命名为sv、bv、suv、rv，并且均赋值为1.
3.缓冲区的融合
利用union工具将school、bank、supermarket、road缓冲区分析结果进行融合，得出一个缓冲区的叠加区文件，在该文件属性表中添加一个字段Allv，使用赋值工具使得该字段的值等于[sv]+[bv]+[suv]+[rv],即等于该区域的sv、bv、suv、rv值得总和。
4.去除主干道的影响
在融合后的文件上用eraser工具，将主干road分析出来的缓冲区擦去，此时得到的图形是各个缓冲区叠加后且去除主干道影响的图形，但图形区域不规则有部分区域在项目区外。
5.裁剪出项目区并出图
使用Clip工具依次选择被裁剪文件，即第4步输出的区文件，选择裁剪文件，即项目区的区文件，就可以得到秭归城区的选房范围图，此时颜色单一并不能从颜色上反映选房的优势及四个不同的选房阶层，右击裁剪输出的文件，在Symbology中的Show中选择Categories菜单下的Uniquevalues，valuefield中选择Allv，并选择合适的颜色，点击Addallvalues，应用确定就可以输出依据颜色判定选房阶层的图，如图7
图7.秭归城区住房选择图
上图中红色代表得分最高的区域也就是优先选择的住房，深绿色为得分最低的区域。
以上为选房的参考，还要根据自己的经济实力来进行住房的选择。
相关数据的选择：
1.学校缓冲区距离选择为750m，对于学生来说，如果步行需要10-15分钟，如果骑自行车则需要7-10分钟，由于上学的时间较长，因此该时间成本较为合理，所以距离选择为750m。
2.银行和超市缓冲区距离选择为400m，由于人的最适宜步行距离是800m，一来一回刚好是800m，对于超市来说，由于生活用品的需求可以将800m的最适宜步行距离拉长到1200m，即在超市行走距离是400m，大都足以满足生活必需品的选择。
3.道路和主干道的缓冲区选择均为100m。
对于一般道路来说100m是较为适宜的距离，对于坐公交车或者打的也是较为方便的；对于主干道来说，由于噪音的影响，因为100m足以将噪声减少到足以容忍的情况，所以主干道缓冲区选择为100m。
五、选做题（新学校选址）
题目分析：
对于该题目来说，本人选的是新学校的选址，首先新学校要避免与旧学校的功能重叠造成教学资源浪费同时有可能造成某些地区孩子上学距离远的情况，由于学生大都是孩子应该避开城市主干道，这样可以安全些，同时学校建立是为了学生的上学，因此要在居民密集部分进行布置。
实际操作过程：
实际的操作过程和第四题一样，本人主要叙述一下本人的想法。
1.去除已经存在的学校的影响
利用已有的学校的点文件，然后利用缓冲区的分析，缓冲区的距离设定为400m。
2.居住密集区进行缓冲区分析
根据building文件的土地用途的不同设置不同的值，即为功能为居住的赋值为1，否则赋值为0。
在school的缓冲区外的区域，将赋值为1的区域画出来并放在新建的区文件“居民聚集区”，主要画了6个区域，在画这几个区域时将其直径控制在400m。
对这六个区域分别进行缓冲区分析，缓冲区的范围是400m，这样可以将最远的距离控制在800m以内。
同时给这几个缓冲区均添加一个字段同时赋值为1，并将这几个缓冲区进行融合，得到的区文件添加一个字段赋值为以上6个缓冲区的和。
3.画出主干道缓冲区分析并擦除主干道的影响区域
选择出主干道并对主干道进行缓冲区分析，得到的区文件擦除第二步得出的区文件，此时的区域已经符合设定的条件，但部分地方在项目区外。
4.裁剪出项目区内学校选择地
使用项目区将第3步得出的区文件裁剪，得出与项目区边缘吻合的区文件，如图8
图8.新学校选址图
上图红色区域为建议的新学校选址，个人认为应该建立两所学校才能满足孩子上学距离控制在800m-1000m之间，同时可以避开交通主干道的影响，而且还可以避免学校因为过于密集而造成的资源浪费。
结果分析：
在考虑居民聚集区是为了反映某一片区的人口数量及人口结构，从而反映对教学资源的需求，这是由于仅仅对当地的住房进行了用途的统计和调查，没有进行人口的统计。
由于调查中的学校的结构问题，主要是不知道是小学还是中学，新建的学校也不知道级别，因此此分析中的已经存在的学校和新学校都是一个级别的学校。
升级会员 