地理信息系统原理课程设计报告书 中南林业科技大学理学.doc

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1、地理信息系统原理课程设计报告书题目： 基于网络的设施服务水平 年级： 2009级 专业： 地理信息系统 学号： 20093893 姓名： 左弈 指导教师： 曹武 提交时间： 2009年11月18日 评语评分评阅教师（签字） 年 月 日一、 目的通过对本次课程设计，应达到以下几个目的：1.加深对基于栅格的各类空间分析方法基本原理、方法的认识。2.熟练掌握生成各类栅格图及再分类的技术方法。3.了解空间评价方法和空间建模的基本方法和过程。4提高利用栅格数据的各类分析方法解决地学空间分析问题的能力。二、 内容为练习准备好的空间、属性数据:1.公园入口:点状数据。每个点有服务容量属性，表示有限的服务量，

2、也可以和该公园的一部分面积相对应，一个公园可能有多个入口。2.道路网:线状数据。每条线段有长度属性，用于计算路段上的步行距离。3.人口统计区:多边形数据。每个多边形有面积、居住人口属性，用于计算公园的需求。本练习采用基于网络的服务区，要求估计离开公园入口800m范围内大致有多少居民，在此基础上用专题地图表达在800m范围内按人口平均的公园服务水平，还要求计算一些有关服务水平的评价指标，如:1.规划区公园服务率。2.服务区内人均公园服务量。3.公园服务人口比例。4.公园服务面积率。最后还可用缓冲区生成法产生同心圆式的公园服务区，和基于网络的服务区在分析的精确性上作比较。三、 步骤 建立网络数据集

3、启动ArcCatalog，选择菜单tools/Extensions，勾选Network Analyst，按close关闭。在左侧目录中展开gis-ex09ex27Serv-Area，鼠标右键点击Dataset1，选择快捷菜单New/Newwork Dataset，在提示中输入“roadnet”，按“下一步（N）”键，勾选road，按“下一步（N）”键，点击按钮Connectivity，显示：Source Connectivity Policy 1Road End Point 勾选定按OK键继续，按“下一步（N）”键，再提示： Do you want to modify the connecti

4、vity with elevation field data？点选No，下一步，再提示： Do you want to model turns in this network？点选No，按“下一步（N）”再提示： Specify the attributes for the network datasets： 属性表暂时空白，下一步继续，再提示，是否将图形的长度属性作为成本属性，按“是（Y）”键，再出现提示，按“”有提示：在提示中点选no，下一步，出现Summary显示框，完成，在提示中按“是（Y）”键，数据处理完毕。获得有效服务区：产生基于网络的服务区：启动ArcMap，打开文档ex27.m

5、xd，鼠标双击Data frame1，在Data Frame Properties对话框的General标签中检查Units/Display是否为Meters，确认（或设定）按OK键返回。选用菜单Tools/Extension，加载Network Analyst，在菜单View/Toolbars下勾选Network Analyst，调出网络分析工具条。加载网络数据roadnet。在网络分析窗口上，鼠标右键点击facilities（0），弹出快捷菜单，选择Load Locations，进入Load Locations对话框并设置。在网络分析窗口上，点击网络图层属性按钮，进入Layer Prope

6、rties对话框，分别对Analysis Setting、Polygon Generation做出设置：按“应用（A）”按钮，保存设置。进入Line Generation标签，确认没有勾选前面的小方框。按“确定”键，完成网络分析参数的设置，退出Layer Properties对话框。单击网络分析工具条上的按钮Solve，运行网络分析程序，产生服务区：消除服务区的重叠：调出ArcToolbox窗口，展开ArcToolbox/Data Management Tools/Generalization，鼠标双击Dissolve，设置Dissolve对话框：OK键继续，软件处理完毕后得到如下结果：获得有

7、效服务区：展开ArcToolbox/Analysis Tools/Extract，鼠标双击Clip，设置Clip对话框：OK键执行，软件处理完毕后产生如下结果：计算每个服务区的公园服务量为每个服务多边形编号：打开属性表Attributes of Clip1，鼠标右键点击字段名Id，选择快捷菜单Calculator Values，在随后弹出的对话框中选择“是（Y）”确认，出现字段计算窗口，如果Advanced被勾选，应取消，在下方的窗口用鼠标输入“OBJECTID+10”(实际不带引号)，按OK键执行：确认正确，关闭属性表Attributes of Clip1。公园入口和独立的服务区建立空间连接

8、：右击图层“公园入口”，选择Join and Relates/Join，弹出Join Data对话框，设置：OK键执行，软件将新产生的点状图层Join-Output加载到当前的Data Frame，要素的位置和图层“公园入口”一样：按服务区汇总公园服务量：打开属性表Attribute of Join-Output，鼠标右击字段名Id，选择Summarize，出现对话框，进行设置：按OK键，系统提示，选择“是（Y）”。关闭属性表，在目录表中，鼠标右击Sum1，选快捷菜单Open，打开属性表Sum1，观察该表的3个字段的意义、属性值：关闭属性表。计算每个服务区的人均服务量计算人口密度：激活图层“人

9、口统计区”，打开属性表“Attribute of 人口统计区”，属性表显示框右下侧点击按钮Options/Add Field，增加一个新字段：OK键返回，在表的上侧鼠标右键点击名Pop-den，在弹出的快捷菜单中选择Calculator Values,“是（Y）”确认。鼠标点击选择输入：Popu/Shape-Area，OK键执行，看到字段Pop-den被赋值，关闭属性表。有效服务区和人口统计区叠合：展开ArcToolbox/Analysis Tools/Overlay，鼠标双击Union，设置对话框。OK键执行，软件处理完毕后按Close关闭。汇总每个服务区的服务人口数：打开Attribute

10、s of Union1，在属性表窗口的右下侧选用菜单Options/Add Field,在随后的对话框中定义增加的字段。OK键返回，鼠标右键点击属性表的字段名U-Popu，选择菜单Calculate Values,在随后弹出的对话框中选择“是（Y）”确认，消除Advance项，用鼠标点击输入Pop-den*Shape-Area，OK键执行，字段U-Popu被赋值，是叠合后多边形的估计人口数。鼠标右键点击字段名Id，选择快捷菜单Summarise,随机出现Summarise数据汇总对话框，进行设置：OK键执行，汇总完成后，选“是（Y）”。关闭Attributes of Union1，在目录表窗口

11、中，鼠标右键点击属性表Sum2，选择菜单Open，该表被打开，有如下显示：获得人均公园服务量：关闭属性表，在地图文档目录表中鼠标右键点击图层Clip1，选择快捷菜单Joins and Relates/Join，弹出Join Data对话框并设置：OK键执行，提问是否要加索引，回答“No”。Attributes of Clip和Sum1.dbf两个表被连接，鼠标右键点击图层Clip，选择快捷菜单Join and Relates/Join，弹出Join Data对话框并设置。OK键执行，提问是否要加索引，回答No。Attributes of Clip1和Sum2.dbf两个表被连接，Attribu

12、tes of Clip1增加了字段Sum-U-popu。打开图层Clip1的要素属性表Attributes of Clip1，在表的右下侧选用菜单Options/Add Field，在随后出现的对话框中定义所增加的字段。OK键返回，鼠标右键点击属性表的字段名Capa-Popu，选择菜单Calculator Values,在随后弹出的对话框中选择“是（Y）”确认，出现Field Calculator对话框，在下方的窗口中，用鼠标输入Sum1.Sum-Capaci/Sum2.Sum-U-Popu，OK键执行，生成公园服务水平专题图，关闭属性表：定义专题图：在地图文档的目录表中，双击图层Clip，出

13、现Layer Properties设置界面，选Symbology标签，在左侧show提示框中选择Categories/Unique value，在中间Value Field下拉菜单中选择字段名Clip1.Capa-Popu，在左下侧点击按钮Add All Values，再按服务指标从大到小，调整每个图例框的多边形填充颜色。按“确定”键关闭Layer Properties对话框。得到表达800m范围公园服务水平高低的分类专题图。计算有关评价指标：规划区公园服务率、服务区内人均公园服务量、公园服务人口比例、公园服务面积率。产生同心圆式的邻近区：展开ArcToolbox/Analysis Tools

14、/Proximity，鼠标双击Buffer，产生环状邻近区，出现对话框，并进行设置：OK键继续，软件处理完毕后，按Close键关闭。可以直观地看出基于网络的800m服务区和基于同心圆的650m服务区两者图形的差异：四、 结果及分析基于网络的800m服务区和基于同心圆的650m服务区两者在图层要素方面没有区别，但是图形表现上的差异很大，区别非常直观。五、 课程设计总结本次课程设计综合性较强，涉及到的处理方法多，实现过程长。容易在设计时条理不清，思绪紊乱，从而造成数据处理和实现步骤上出现错误。为了解决这一问题，针对此设计，可以划分为5个处理阶段，然后再分为14个步骤：1. 获得有效服务区。包括:建

15、立网络数据集、产生服务区、消除每个服务区之间的重叠、消除人口统计区之外的服务区。2. 计算每个服务区内公园服务容量。包括:为每个服务区编号、服务区和公园入口空间链接、每个服务区内的公园服务量汇总。3. 计算每个服务区内有多少人口。包括：人口密度计算、有效服务区和人口统计多边形相叠合、每个服务区的人口数汇总。4. 产生服务水平专题图。包括:计算人均公园服务量、定义服务水平专题图。5.计算相关指标。包括:利用属性统计功能、获得基本评价值。这次课程设计加深了我对网络分析基本原理、方法的认识；基本上熟练掌握了生成网络数据集、服务区的技术方法；通过实例提高了利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。对ArcGIS软件熟悉程度得到提高。设计过程中做到了自主独立完成，借助实习教程，达到了学以致用的效果。通过这次课程设计，我感触很深，体会到了地理信息系统在生产实际中的强大技术支持，认识到了ArcGIS综合应用的强大功能，我会继续努力，逐渐熟练掌握GIS相关软件的广泛操作应用，进一步提高自己的GIS专业素养。