JuVenile
范文一：arcgis网络分析
网络分析与网络数据集
目录
1. 引言 ...................................................................................... 1 2. 网络分析的实际应用 ............................................................ 2 3. 原始数据............................................................................... 6 4. 创建网络数据集 ................................................................. 10 5. 转向 .................................................................................... 18 6. 操作实例............................................................................. 25
1. 引言
一直想将自己对网络分析与网络数据集的了解以及在平常技术工作当中遇到的问题写下来，可以帮助关注和使用网络分析的朋友们快速应用起来。但是一直很难找到足够长的时间一口气完成这样的事情，因为写东西我还是比较习惯整理好思绪，安安静静的尽快写完，其实在自己机器上老早开了头，就是始终没办法很好地继续。
开始的部分首先声明下，某些技术点我可能也未必很准确的阐述，尽管我会尽量做到准确；某些应用可能我也未必接触和思考过，但是集合大家的智慧，我们会得到更多，所以如果大家有什么好的想
法不妨一起分享。
目前定下来会涉及到的一些内容包括：
网络分析的实际应用
原始数据
创建网络数据集
—连通性
—属性
—转向
—方向
网络分析的功能调用
网络分析的优化
ArcGIS 10新增功能
2. 网络分析的实际应用
ArcGIS的网络分析到底能解决一些什么实际的问题，这是一个开放性的命题，ESRI的总裁Jack说过一句话，大概的意思是“GIS的应用取决于使用GIS的人的想象力”，我对此有深刻的体会，今天在帮用户解决一个问题的时候，又一次验证。在ArcGIS强大的功能基础之上，可以说没有做不到，只有想不到。
OK，回到网络分析到底能做什么，我们能够从ArcGIS的帮助文档上看到的，网络分析提供了五个Basic Function，在ArcGIS 10会新增一个，那么我们暂且算六个。
分别是：Route、Service Area、Closest Facility、OD Cost Matrix、VRP、Location-Allocation（New in ArcGIS 10）。
Route很简单，也是目前为止，很多用户经常使用的。简单的可以分为两种时间最短、距离最短。Route不只是可以计算起始点和终止点之间的最优路径，而且可以计算多个点的最优路径。现实中的情形，比如邮递员送信、报纸，Pizza Hut骑着小车的送餐员送餐，大家知道我们现在是讲究效率和时间的社会，不可能成天在家就为等Pizza，所以要考虑时间窗口，当然这个，ArcGIS是现成的。
Service Area，服务区域分析，商业上也可叫做商圈分析。通过Service Area你可以知道一家超市、一家医院N分钟可以覆盖的范围。在ArcGIS不知道是9几的Demo里面还有一个很好的例子，就是应急搜救。现在大家都有钱了，经常几个朋友一起出去户外运动，很不幸，在一座大山里面遇到状况了，得像有关部门求救。有关部门接到了电话，并且定位了电话的位置，可是救援人员拍马赶到，却不见有人。怎么办，时间就是生命，诺大一座山，要是全搜索下，除非是某某高官或者某某高官之子或之女有这样的待遇，我们老百姓是没指望。Service Area可以做一件事情，就是计算当时打电话的位置N分钟可以到达的区域，理论上只要不是掉下悬崖，那么失踪的人员总应该在这个区域内。感谢上帝，有限的人，有限的时间总还是可以尽可能做点事情。所以，如果真的以后我们碰到类似的情况，最好的选择还是呆在原地不动。
Closest Facility，最近设施查询。这个比较好理解，比如查找离
我目前为止最近的某某类型餐馆、医院，其它公共设施等。110也可以派最近的巡警到事故现场。诸如此类。
OD Cost Matrix，源点目标点代价矩阵。这个功能很难想到它有什么实际的用途，之前我也是百思不得其解，除了OD Cost Matrix是VRP问题中的重要一步之外，实在琢磨不出什么应用。不过幸好本人还比较乐于思考，总算找到几个。比如，在上海，便利店非常多，那么Coca Cola或者其他的公司需要给这些便利店配送，Coca Cola在上海有几处Distribute Center，那么每个Distribute Center应该配送哪些便利店，OD Cost Matrix可以做这件事，就近原则，便利店离哪个Distribute Center近就由哪个配送；还有一个例子，就是学生就读学校的分配，当然，这个在城市里不太常见，城市里面大部分情况是谁有钱谁去好的学校，但是在农村，或者是我当年读书的农村，中小学也还是类似便利店的就近分配原则。当然如果有人对这两个例子感兴趣，后面我可以花上一章介绍下。
VRP，车辆路径规划。主要是针对多车辆、多Orders的配送情况，以最少的成本尽可能满足订单配送的问题。可以考虑Order的时间窗口，可以考虑车辆对某个区域熟悉的程度等等。
Location-Allocation，选址优化（暂且这么翻译来着）。解决类似这样的问题，在一个城市修建医院，最好的状态，比如每四平方公里修建一家医院，这样可以覆盖城市所有居民，保证所有居民享受到足够医疗资源，但是这就和共产主义一样，是一个理想而已；切实的办法还是在预选的N多待建点中确定有限的几个位置，使得这些位置能够覆盖尽可能多的居民，并且建设成本能够控制在预算范围里。在商业上也有类似的情况，建商场，建商店。
大概把网络分析的功能浏览了一下，我想只是抛砖引玉。其实很多应用在ArcGIS的帮助或者我的经验里面还没有涉及过，但是确确实实能做这样的事情。
还是那句话，没有做不到，只有想不到！
3. 原始数据
网络分析的功能主要依赖于网络数据集的质量，归根结底是路网的质量。路网的数据质量包含两个方面，道路的形状、道路的属性。道路的形状必须符合实际的交通状况，实地采集或者从遥感影像上采集都必须遵循严格的要求；道路的属性同样是路网数据质量的重要组成部分，包括影响道路通行能力的属性，比如道路里程、限高、限重、车型限制等；以及描述性的属性，比如道路材质、车道数、道路名称等。当然，事实上道路属性的采集与道路形状的采集一样，同样必须遵循严格的规范。导航数据领域的国际规范标准是GDF（Geographical Data File），它为获取道路网络相关的数据、特征、属性和关系的扩展分类提供了详细的规则，ISO也将GDF作为智能交通系统
（Intelligent Transport System，ITS）的数据标准。全球著名的地图厂商NAVTEQ和Tele Atlas都使用遵循GDF格式，不同的地图厂商都会存在自有的地图规范，但是并不会有本质的区别。ESRI对GDF也有很好的支持，在创建网络数据集的时候你会发现，有些属性会自动的生成，这个是ESRI内建了支持GDF路网属性字段的结果，这是后话，后面的章节会提到。
GDF是个挺复杂的规范，其实在我看来，所有的规范都挺复杂来着，但是这些复杂的规范一旦我们严格遵守了之后，后面的工作会越来越轻松。GDF并不是我的目标，仅跟大家分享下我的经验，在数据阶段要重视的内容。
道路形状
GIS里面有空间数据和属性数据之分，空间数据用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征等诸多方面信息的数据。我们并不仅仅是关心道路在一定坐标参考下的实际形状，更重要是他们之间的连接关系。
要实现网络分析，那么路网首先必须连通，路网中的任意两个点之间必定会存在一条可以连接两点的路径；其次路网的层次性必须符合实际情况，立体相交的道路在采集的数据中必须正确的反映。
结合创建网络数据集的一些策略，建议采集道路形状的时候遵循如下的原则：
? 平面相交的道路，在路口打断
? 立体相交的道路，不在路口打断
相连的道路端点必须要捕捉，这样的规则应该不需要赘述了。另外道路是单线数字化还是双线数字化，这个在数据生产的时候也应该是有严格要求的，一般具有物理隔离带或者是双黄线隔离的情况下双线数字化，每一条都是单向行驶；单线数字化的道路可能是双向通行也可能是单向通行，遵循实际情况。
要制作一份符合路径分析的路网数据（也可称为导航数据），不只是这几条原则就能完成的，当然幸好这不是我们应用的人应该关心的事，不过如果数据的采集和应用都是你来做，那么在做数据之前，我建议你花比较多的时间好好的确定一个可行完整的规范，毕竟采集数据是很费精力和财力的，谁也不希望花了很多钱结果推倒重来一遍。
道路属性
道路属性字段的定义是件很讲究的事情，每家数据提供商也都会有自己的一套规范，并且大多是严格保密的。还好GDF的规范在
Google上总可以找到的，我把GDF里面道路的属性字段都截图放到文档里，可以指导我们建立自己的数据采集规范。
红色标出的是几个比较重要的属性，道路名称、行驶速度（时间）、道路功能等级、道路里程，这几个属性可以说是构建实用的网络数据集必备的几个属性。在你要求不高，精力财力有限的情况下，有这么几个属性勉强可以了。但是如果对分析结果的要求越精确，那么需要采集的道路属性会越多，比如道路车型限制、车重限制、车高限制、转向限制等等，每增加一个属性，你就要付出更多。购买数据也会类似，有些公司也会针对属性收钱，那么你可以根据自己的需求选择，有些属性在目前来说，只是锦上添花，并未真正能够影响计算结果。
4. 创建网络数据集
我花了相当一部分的时间在介绍原始数据，原因在于原始数据的重要性。很遗憾的是，中国法律的限制，ESRI 没有办法向用户直接提供数据，更要命的，国内数据来源广泛，没有统一的标准，很多公司都有数据的测绘资质，比较大的数据厂商四维、高德等还比较规范，
但是很多并非专业的数据公司就很难保证数据的质量。
在这样的情况下，ArcGIS 有再好的算法也无济于事，但是很多用户看的只是结果，他看到的结果不正确，就会认为是ArcGIS 软件的问题。类似的情况有很多，比如一个完整的系统，性能不好，那么很多用户第一想到的就是优化ArcGIS ，而实际上一个系统性能的优化并不是很简单的事情，它跟硬件、平台软件（ArcGIS 、数据库、操作系统等等）、应用软件、网络很多方面有密切的关系，大多时候ArcGIS 以外的因素起着更为重要的作用。
因此，在创建网络数据集，应用ArcGIS 的网络分析之前，要首先确保原始数据的质量。在数据质量确有保证的前提下，我们开始看看如何创建实用的网络数据集。我本来在想是不是要很详细的，step by step 地从头开始，教会大家如何创建网络数据集，仔细思考了下，觉得这并不是很好的方式，我在这里花了很长时间，费了很大力气，效果可能也未必多好。很详细的步骤在ArcGIS 帮助里可以方便找到，我希望可以把自己看帮助过程中觉得重要、以及实际操作过程中发现比较重要的部分与大家分享，至于具体怎么去做，只要大家愿意花时间，相信小菜一碟。
网络数据集里面有四个比较重要的部分网络元素、连通性、属性、方向。属性、方向放到后边说，没有异议。网络元素和连通性，还是先说网络元素。
构成网络数据集的元素包括边线（Edge ）、交汇点（Junction ）、转向（Turn ）。边线和交汇点很简单，对应原始的比如道路图层、站
点图层等等。在网络数据集中起着很重要作用的元素是Turn ，它很好地扮演了多面手的角色。总的说来，Turn 有两种角色，一、禁止策略，二、转向成本。大家都知道，现实世界当中的道路是有很多禁止转向的策略的，比如某个路口是禁止左转，或者禁止右转，或者禁止掉头，或者禁止直行，当然不可能四个都有，这些禁止转向的策略可以通过Turn 实现；那，现实世界中，在一个路口，左转，右转，直行，掉头，所耗费的时间成本是不一样的，而要去模拟这些不一样的通行成本，也可以通过Turn 实现。网络数据集中的Turn 包括两个部分，一、Global Turn ，创建网络数据集的时候默认存在，每个路口都会有；二、Turn Feature Class ，有了Turn Feature Class ，就可以很方便维护现实世界当中的禁止策略，当然，转向成本同样可以。以后会有一个专门的章节将Turn 。
连通性，网络数据集的连通性由连通组和连通策略控制。连通组是构建多模式网络的基础，现在城市的交通方式日新月异，我们可以在同一个网络数据集中通过多个连通组来构建多模式的网络。我们知道，在ArcGIS 的环境下，现在空间数据存储的方式主要是shape file 和geodatabase （file 、personal 、sde ），这几种方式都是支持网络数据集的，但是有差别，shape file 只支持一个边线源、不支持多个连通组、因而不支持多模式网络，geodatabase 支持多个边线源、支持多个连通组、因而支持多模式网络。这里提前说下，建议在file geodatabase 或者sde geodatabse 中构建网络数据集，因为file geodatabase 和sde geodatabse 支持空间索引，对于提高网络分析的速
度有重要的作用。
连通策略包括边线之间的连通策略、交汇点与边线之间的连通策略、高程字段。选择哪种连通策略取决于原始数据的采集规范是如何制定的，如果按照我在原始数据一文中提到的原则，平交路口，道路打断，立交路口，道路不打断，这样边线之间的连通策略就选择End
Point的方式。其实选择Any Vertex的边线连通策略也不是省事的方
式，原始数据也有严格的要求。
网络数据集的属性包括四个类型cost、hierarchy、restriction、descriptor。cost是经过网络元素时累积的某种属性值，比如车行时间、路段长度等，cost属性有一个特点，沿着道路比例分布，网络数据集\\必须至少有一个类型的cost（可以是时间，也可以是距离）；hierarchy，道路等级，网络分析设置时支持三个等级，primary roads、secondary roads、local roads；restriction，被限制的网络元素在分析的时候是不连通的，道路的大部分通行状况都是由restriction属性模拟的，比如单向限制、车高限制、车型限制；descriptor，描述网络元素的整体特征，比如车道数、路面材质，一般descriptor是不会影响路径计算的结果，如果前面三个类型的属性某些依赖descriptor的属性则例外。网络数据集属性设置是可以增长的，在开始的时候如果没有规划好，后面也可以增加，但是前提是原始数据中预留了需要的字段。重点介绍几个属性。
Hierarchy，其实翻译成道路等级，大家也还是不知道有什么用，
要是说高速优先大家就都知道了，hierarchy就是来实现高速优先的。ArcGIS的路径分析采用Dijkstra算法，从起始点和终止点同时开始搜索与之相连的路段，直到找到最优的路径；启用高速优先的情况下，搜索策略有所改变，先找到低等级道路到上一个等级道路的最近入口，接下来的搜索只会在高一等级的道路中进行；可以想象，由于高等级的道路要较低等级的道路少得多，因此启用高速优先的路径分析要较禁用高速有限的路径分析效率高得多，但是结果未必是最优的。设置hierarchy属性时，其类型为int，也只可能是int，值越低，级别越高。在应用网络分析的时候，ArcGIS只支持primary、secondary、local，可以根据实际情况调整hierarchy属性值的范围，三个级别的设置一般遵循金字塔的原则，高一级道路数目大概是低一等级道路数
目的15%至20%，并且每一等级的道路之间都必须连通。
RoadClass，道路类型，descriptor类型的网络数据集属性。它的用处在于格式化行驶方向的文字描述，也有用户称之为路书，并不影响网络分析计算的结果。网络分析的direction配置文件中描述行驶方向的字符串有20种，但是，如果大家有注意过自己创建的网络数据集分析得出的行驶方向提示，会注意到，可能类型非常单一，原因就在于没有设置RoadClass，RoadClass存在5个可能的值，不同的值可能对应不同的字符串描述。具体如何设置RoadClass，放到方向一章。
属性参数。一般网络数据集的属性值都是在分析之前就已经确定，比如每条路段的长度、通行时间、单向通行的限制；但是有些属性必须在分析的时候才会知道，比如车重、车高的限制，车的高度要在分析的时候才知道，而不是在创建网络数据集的时候；再者，道路的通行时间也不是一成不变，不同的气象条件也会影响车辆的通行速度，而气象条件（换算成气象影响因子）也可能得在分析的时候才确定；这些问题可以通过属性参数来实现。如何实现，①设置MaxHeight descriptor属性，代表每条路段的限高；②设置HeightRestriction restriction属性，并且添加VehicleHeight属性参数，HeightRestriction的赋值器类型为Function(“MaxHeight
5. 转向
我在前面有提到转向是构建网络数据集重要的元素。从功能来说，它可以实现，一、转向成本，二、禁止策略。网络数据集中的转向来自两个部分，一、Global Turn，二、Turn Feature Class。
先看Global Turn。网络数据集默认情况就会创建Global Turn，它存在于网络数据集的每个路口。可以针对不同的道路，不同的转向设置不同的成本，或者限制其转向。转向的设置对距离和时间的Cost属性是有差别的。
距离类型的Cost属性，转向的赋值器有三种，Constant和Function比较简单，VB Script赋值器可是一个非常强大的工具，它在分析运行时才会计算其值，因此也必然会影响网络分析的速度。但是很多时候我们还是不得不用，最近刚好有用户提出一个问题，他们发现路径计算的结果在高架上出现了掉头的现象，这是不符合实际情况的，仔细沟通了之后，发现，事实上他们原始的数据存在一定的问题，高架矢量化的是单线双向的，而规范的导航数据，对于这样级别的道路必定双线甚至是多线单向的，上下匝道也是单向。但是没办法，要实现网络分析的功能，并且还要保证结果保持一定的准确性，还不能耗费太大力气去重新纠正数据，虽然有点勉为其难，重新研究了下网络分
析当中的边边角角，居然发现Global Turn的VB Script赋值器可以轻松应付这件事（时间类型的Cost属性Turn的设置还会有另外一种方式，稍后提）。
时间类型的Cost属性，转向的赋值器有四种，Constant、Function、
VB Script已经介绍，第四种Global Turn Delay赋值器，Global Turn Delay只有在时间类型的Cost属性中才会见到，你可以通过Global Turn Delay设置不同类型转向的通行成本或者禁止某种类型的转向。可以定义不同转向的角度范围，当然最重要的是可以针对不同的转向来设置其通行成本。如果网络数据集设置了hierarchy，那么在Global Turn Delay对话框下部的列表中，可以对不同等级道路之间的转向赋以不同时间成本，默认情况下转向类型的列表框只列出20种常见的Type，要是大家仔细看下我截下的图会发现当中远远不止20种，对的，其中列出了所有可能的类型（很简单，点击Load From File按钮，定位至arcgis install home\NetworkAnalyst\NetworkConfiguration\AllNetworkGlobalTurnDelaySettings.xml，就可以看到所有的转向类型了），前面提到的禁止高架掉头的问题，可以算作一个练习，大家试试如何在Global Turn Delay中实现，应该不难；如果网络数据集没有设置hierarchy，情况就简单多了。
我们再看Turn Feature Class。到目前为止，我所接触到的应用网络分析的用户或者系统，极少会用到Turn Feature Class的，但Turn Feature Class是模拟道路实际通行状况的非常重要的元素。当然，不是不想用，而是一者可能没有精力和财力去采集实际转向的数据；二者可能自己有转向的数据，不知如何转换成网络分析的Turn Feature Class。第一种情况，我也没办法解决；第二种情况，我想我可以。
首先看一下Turn Feature Class的表结构。它本质上就是一个Line Feature Class，是将Turn Feature经过的路段ID、路段所在Feature Class ID等存储起来，默认情况下Turn Feature支持5条路段，这在大部分情况下是足够了，如果有特殊情况，Turn Feature Class最大可以支持到20。
其实我想，我们如果平常喜欢写程序的话，接下来的事情应该不需要我啰嗦了，一劳永逸的事情就是写个程序，根据自己定义的转向表结构生成网络分析支持的Turn Feature Class。我已经根据下图的Turn表结构写了生成Turn Feature Class的Engine程序，如果有朋友需要，可以联系我。提到这个程序，说点题外的事情，因为根据这个Turn表生成Turn Feature Class需要通过路段的ID不断搜索其对应的路段Feature，如果原始的路段图层没有建立属性索引，耗时相当厉害，我原先的程序在没有建属性索引的情况下，运行了20多分钟才出来结果，但是建立属性索引之后，仅仅需要4秒钟左右。
本文摘自连载博客，内容还不齐全，原文地址为：
6. 操作实例
ArcGis网络数据集制作（网络分析数据篇）---以SanFrancisco数据为基础介绍
目的：
1.ArcGis 的SanFrancisco网络数据集制作，网络数据集是网络分析的数据基础这里用SanFrancisco数据为基础制作网络数据集，虽然 SanFrancisco已经提供了现成的做好的网络数据集但是用现成的数据总是不太能很好的理解网络分析，作为一个程序员对制图做数据方面实在是差了， 这里通过亲手制作一下网络数据集练习一下。
准备工作：
1.SanFrancisco数据：ArcTutor\GP Service Examples\DriveTimePolygons。
开始：
1.启动ArcCatalog新建DriveTimePolygons文件，然后在DriveTimePolygons新建Scratch和ToolData文件夹。
2.在Scratch文件夹下新建File Geodatabase类型名为Scratch，在ToolData文件夹下新建File Geodatabase类型名为SanFrancisco。
完成后如下图：
3. 在SanFrancisco下新建名为BaseMap和Transportation的
Feature Dataset,在设置坐标系（coordinate system）的时候采用Import从ArcTutor\GP Service Examples\DriveTimePolygons\SanFrancisco.gdb下任意选取一个图层的坐标系导入进来。完成后如下图：
4. 接着是把SanFrancisco数据（ArcTutor\GP Service Examples\DriveTimePolygons\）导入到上面新建的BaseMap和Transportation中。HwySt、Lakes、 MajorSt、Parks、ShoreLine图层导入到BaseMap中，Streets图层导入到 Transportation中，完成后如下：
5. 接着开始做网络数据集，右键点击Transportation选择New->Network Dataset在对话框中输入名称Streets_ND然后点击下一步然后出现如下的feature classes选择界面，这里只有一个Streets层默认勾选中的只要点击下一步就好了。
6.点击下一步后出现如下界面，注意界面中的Connectivity按钮，点击后进行连通属性设置。
7.点击Connectivity按钮后进行连通属性设置界面如下：
8.网络数据集的数据源分为边线数据、交汇点数据、转弯数据，本例比较简单只含有一个Streets的边线数据集，所以这个也只有一个连通组，设置连通策略也只需要设置边线连通策略就够了，边线连通策略分为端点连通和任意节点连通，本例子选择端点连通。对于点要素的连通策略设置以及多连通组等可以参考Esri的网络分析的帮助这里就不讲了。设置完成后点击Ok按钮后关闭设置窗口点击下一步进入高程字段设置界面：
9.高程字段设置也是连通性设置的一部分，在上面的界面中可以设置是否需要高程字段，高程字段能表达线要素的高度起伏关系，可以通过高程字段判定边线的连通性， 高程字段为数字型，当2条边线的连接点的高程字段值相同时为连通否则为不连通，这个在高架线与普通道理交*时会有用到。这里为Streets的边线的开始 点选择F_ZLEV为高程字段，为结束点选择T_ZLEV为高程字段。然后点击下一步进入转弯数据turns设置界面：
10.turns 转弯是用来描述两到多个边线要素的转型特征，如交通网中的道理转弯规则设置，可以根据线创建turn要素，本例子中没有创建turn要素采用默认的 Global Turns，对于默认的Global Turns的就是无限制的转弯规则。默认点击下一步进入网络数据集属性设置界面：
11. 网络数据集属性设置就是根据字段属性控制网络的属性如走向（单行线）、阻值等，本例子中我们做如下设置，点击Add按钮添加一个名为DirveTime属性设置如下：
12.添加完DirveTime属性后双击进行字段设置如下：
13.在上面的设置中为Streets顺行花费的时间成本为FT_Minutes,逆行花费的时间成本为TF_Minutes，完成后点击ok按钮。
14.Meters属性设置：
15.Hierarchy属性（道路等级）设置，道路等级的值是用VB Script代码对DISP_CODE字段的值和CFCC字段的值进行判断后得到的：
16.Oneway属性(单行线)设置：
17.网络数据集所有属性设置完成后如下图：
18.进入边线方向性设置界面，这里默认设置就可以了：
19.点击下一步然后点击finish完成网络数据集的创建，完成后如下图：
20.最后在ArcMap中测试一下网络数据集，做一个服务区分析效果如下：
范文二：arcgis网络分析
基于网络分析的最佳选址
1、背景
某农村地区，地方政府将对现有小学进行撤并、改造，在减少学校数量的同时，扩大规模、增加设施、改善办学条件，同时兼顾学生通勤，距离不能太远。
2、已知数据
打开ex.mxd 文件，加载数据如下：
（1）行政边界为多边形，不参与分析
（2）道路，分县道、乡道、村道3级
（3）居民点，分自然村和集镇，有居住人口和学生数属性
（4）备选点，该地区可布置小学的位置，与主要居民点重合，已初步分为3类： ● 候选，有20个，为一般选址，可能入选，也可能不入选。
● 必选，有3个，现有小学设施较好，所在居民点的其他设施也较好，原则上保留。
● 不选，有9个，各类设施较差，居住人口偏少，原则上不选。
3、设计要求
学生数为设施需求方，按居住人口等比例折算，学校为设施供应方，根据经验，6~8所小学可满足需求总量，道路交通为实现供需的条件，通勤成本为学校布局的优化目标。
4、分析指导（Tips ）
4.0 环境设置
（1）进入“对Data frame1-> 数据框属性-> 常规”，确认“地图”和“显示”单位均为“米”。
（2）主菜单“地理处理-> 环境…”，设置工作空间。
（3）加载网络分析扩展模块与网络分析工具栏
4.1 新建网络数据集
（1）为“道路”添加新字段Mint ，类型为浮点型，精度为6，小数位数为3.
（2）“道路”有属性class ，表示道路等级，首先选择“class”=4的路段，鼠标右键点击Mint ，
选择“字段计算器”，在文本框中输入：[length]/1000/20*60，表示县道的公共汽车平均运营速度为20km/h，路段长度折算成时间消耗，以分钟计算。同理，设乡道（class=5）平均运用速度为15km/h，村道（class=6）的步行速度为4.5km/h。
（3）在ArcCatalog 环境下以road01.shp 为数据源，建立网络数据集，基本按默认，但在“为
网络数据集指定属性”属性框中，点击右上侧按钮“添加”：
名称：Mint （键盘输入，大小写应和道路属性表的字段名一致）
使用类型：成本
单位：分钟
数据类型：双精度
完成后，应该在属性框内有如下内容：
4.2 需求和供给的初始设定
（1）网络分析菜单中选择“新建位置分配”。
（2）鼠标右键点击“设施点”，加载“备选点”，在“位置定位”框中点选“使用几何->搜索容
差“为150m 。
（3）鼠标右键点击“请求点”，加载“居民点”，按下图设置，其中VLG_ID为村庄编号，Stdt
为学生数。在“位置定位”框中点选“使用几何->搜索容差“为150m 。
4.3 交通总成本最低的小学选址、学生配置
4.3.1 总距离最短的选址与配置
（1）打开“位置配置”的“图层属性”对话框。
（2）在“分析设置”选项，选择“阻抗”为“长度（米）”，“行使自”为“请求点到设施点”，其
它为缺省值。
（3）在“高级设置”选项，选择“问题类型”为“最小化阻抗”，意味着以交通成本为最低目标，
“要选择的设施点”为“7”，其它为缺省值。
（4）在“累积”选项，“Mint”和“长度”均勾选。
（5）网络分析求解在32个点中选出7所小学的位置，同时为每个居民点配置就近上学的学
校。
（6）在网络分析窗口，将“设施点（32）”的字段设置为只显示为以下5项，其中Name 为
设施点名称，FacilityType 为设施类型，DemandCount 为分配的居民点个数，DemandWeight 为分配的学生数，TotalWeighted_长度为人. 距离总量。
（7）在属性窗口中按照“FacilityType”=1 OR “FacilityType”=3，将入选的小学选择出来，并
集中显示相关信息。
4.3.2 预选设施条件下的选址与配置
本题曾预设32个备选点中，3个必选，20个候选，9个不选，但是4.3.1分析时没考虑，如杨园为必选，却没有入选，双王坡和吴庙是不选却被入选，本次分析将该因素纳入。
（1）将“设施点（32）”全部删除，重新加载，在“加载位置”对话框中的“位置分析属性”中按如下设置，这里的“已选项”代表“经计算，候选者变为入选者”。
（2）其它选项不变，清空选择集，重新进行网络分析。计算过程中，可能出现消息窗口，提示竞争者（不选点）被排除，不理会。结果必选点为3个，带白框，入选点为4个，带黑框。
（3）显示图形结果与汇总的属性表格。
4.3.3 时间最省的选址与配置
若将优化目标从“总距离最短”改为“通勤时间最短”，即时间最省应如何设置？重新进行网络分析，与4.3.2结果相比有何不同？显示图形结果与汇总的属性表格。
4.4 覆盖范围最大的选址与配置
将优化目标从“最小化阻抗”改为“最大化覆盖范围”，即“高级设置”选项，修改“问题类型”，“要选择的设施点”依然为7，“阻抗中断”项中输入“20”，意思是20min 交通时间为选址配置的上限。注意“阻抗中断”的选项与“分析设置”中的“阻抗”类型要一致，其它采用缺省值。重新进行网络分析，与4.3.3结果相比有何不同？显示图形结果与汇总的属性表格。
4.5 设施数量最少的选择与配置
将优化目标从“最大化覆盖范围”改为“最少设施点数”，即“高级设置”选项，修改“问题类型”，在“阻抗中断”项设置为“2500”，即保证通勤距离不超过2500m ，至少需要配备几所小学？注意“阻抗中断”的选项与“分析设置”中的“阻抗”类型要一致，其它采用缺省值。显示图形结果与汇总的属性表格。
范文三：arcgis网络分析
科 文 学 院
12 学年— 13 学年第 1 学期 网络分析 实验报告书 专 业: 地理信息系统 班 级: 10地信 姓 名: 繆煌 学 号: 108323150 实验地点: 科文7#309 任课教师: 单勇兵 实验题目: ArcGIS 空间分析实习 实验环境: ArcCatalog、Arcmap 实验目的:
(1) 加深对网络分析基本原理、方法的认识,
(2) 熟练掌握ARCGIS 网络分析的技术方法。
(3) 结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。
实验方法:
1、数据准备,Shape 文件创建网络数据集,gs,gd,sd,xd,pt 等, 2、Geodatabase 网络数据集,gsgdsdxd ,pt
3、在ArcMap 中加载启用NetWork Anylyst 网络分析模块,
执行菜单命令,Tools ,>>[Extensions],在,Extensions ,对话框中点击[NetworkAnalyst]启用网络分析模块,即装入Network Analyst空间分析扩展模块。
4、Networks 概念与组成,
由一系列相互连通的点和线组成,用来描述地理要素 ,资源,的流动情况。有定向网络,水流、电流,和非定向网络 ,道路网络,,与之相对应的
ArcGIS 中的网络类型分为几何网络和网络数据集。一个要素不能同时参与几何网络和网络数据集。
实验内容和步骤:
1、,1, 创建一个personal geodatabase打开catalog 应用程序,在我们data 文件夹中创建一个personal geodatabase,命名为Network。创建一个Feature Dataset,单击菜单new->Feature dataset,并把该dataset 命名为road 。具体如下图
2、在new feature dataset 转换过程中,其参数为gsgdsdxd的xian80。具体如下图
3、feature class to geodatabase
4、转换Feature class 生成geometric network 文件右键点击road feature
dataset,单击new->Geometric network,按提示选择刚才创建的feature
class ,如下图所示
5、用arcmap 进行网络分析
,1,打开arcmap 应用程序,右键单击框架,check 中utility network
analyst ,进行最佳路径分析,
,2,利用 “utility network analyst ”中的工具添加停靠点,并选择“Find
Path ”,点击solve ,得到最优路径,如下图所示
范文四：arcgis网络分析
辽宁工程技术大学
本科生实习报告书
教学单位 辽宁工程技术大学 专 业 地理信息系统 班 级 地理08—3班 学生姓名 王会铭 学 号 0804060316 指导教师
实验一、影像配准及矢量化
实验目的：
1. 利用影像配准(Georeferencing) 工具进行影像数据的地理配准；
2. 利用ArcCatalog建立数据库，并建立与栅格数据内容对应的图层，并为图层添加
相应的属性字段；
3. 编辑器的使用（点要素、线要素、多边形要素的数字化）； 4. 属性数据的录入（高程点、房屋名称、道路名称等）；
主要内容：
实验后问题：
总结屏幕跟踪数字化过程的基本步骤及每一步骤的必要性。
屏幕数字化就是根据数字化(矢量化)软件（如R2V，ArcMap中Arcscan模块等），对已经进行扫描的地图分层进行矢量化的过程。
1、打开ArcMap，加载ArcScan模块（在菜单栏空白处右键，选择ArcScan就可以了），然后在菜单栏上Tools/Extensions，将ArcScan前的复选框挑上钩；加载地图配准模块Georeferencing,方法同加载ArcScan一样。
2、为data frame设置地图坐标系统，从前面的介绍可以知道，这里设置坐标系统是和地图的真实坐标系统一致的，也即是采用Beijing54地理坐标系统下的高斯-克吕格投影，具体的设置前面已有介绍。 3、加载地图
4、利用Georeferencing进行地图配准（建议先把Georeferencing下的Auto Adjust前的勾去掉。点击 图标进行选取控制点。控制点的选取原则是知道确定坐标的点（在这里是，如果是图到图的配准的话则需选取实际位置不变的点），地图的四角都有经纬度坐标，因此先分别选择这四个点（具体方法是放大地图，在经纬度相交的地方点一下，然后再在其他任何位置点一下（也许认为这样不对，别忙，下面将做解释），这就完成了一个控制点的初选取，然后在依次完成其余点的选取。
选择完成后在点击图标 ，可以看到地图的Xmap,Ymap字段，先把这个放在一边，下面进行大地坐标（经纬度表示），到平面坐标的转换（平面单位，这里是米），也即使地图上的如48°50′N，127°45′E的点投影后在地图上的平面坐标是多少的计算过程。转换需要相应的投影参数，为了方便，可以使用一些坐标转换的小软件。将这些点的坐标转换完成后对应输入Xmap和Ymap下的表格中。 5、地图数字化
建立需要数字化的图层，如等高线层，图层的坐标系统应和之前实际地图坐标系统一致。加载需要数字化的图层和地图文件（已经完成地图配准后的文件）和该地图文件的某一个波段栅格数据（如Band2），将该单波段栅格图像二值化，Start Editing后这时可以看到ArcScan工具条被激活。
说明：ArcScan矢量化工具只能在二值化栅格数据的情况下使用，而加载RGB合成的地图数据是为了便于人工干涉矢量跟踪，当然也可以不加载（后果是工作量大大增加并且容易出错）。将单波段图像不显示，这是就可以利用ArcScan矢量化地图要素同时人看到的是“真彩色”合成的“原地图”，便于操作
分析数字化过程中误差的来源及减小误差的相关方法。
图形数据误差可分为源误差、处理误差和应用误差3种类型.源误差是指数据采集和录入过程中产生的误差，如制图过程中展绘控制点、编绘或清绘地图、制印和套色等引入的误差，数字化过程中因纸张变形、变换比例尺、数字化仪的精度(定点误差、重复误差和分辨率)、操作员的技
能和采样点的密度等引起的误差.处理误差是指数据录入后进行数据处理过程中产生的误差，包括几何变换、数据编辑、图形化简、数据格式转换、计算机截断误差等.应用误差是指空间数据在使用过程中出现的误差［1］.其中数据处理误差远远小于数据源的误差，应用误差不属于数据本
身的误差，因此本文着重介绍数据源误差及其校正方法.
在图件数字化输入过程中，通常的输入方法有扫描矢量化、数字化仪跟踪数字化、标准数据输入法等.通常将一幅地图按一定的数据结构数字化得到的数据一般存在如下误差：(1)由于地图纸张变形所产生的误差；(2)由于数字化时地图定向所产生的误差；(3)由于数字化读数所产生的
误差；(4)数字化操作产生的各种粗差.这些误差的性质有系统误差、偶然误差和粗差.由于各种误差的存在，使地图各要素的数字化数据转换成图形时不能套合，使不同时间数字化的成果不能精确联结，使相邻图幅不能拼接；所以数字化的地图数据必须经过编辑处理和数据校正，消除输入
图形的变形，才能使之满足实际要求，进行应用或入库. 一般情况下，数据编辑处理只能消除或减少在数字化过程中因操作产生的局部误差或明显误差，但图纸变形和数字化过程产生的随机误差，必须经过几何校正，才能消除.由于造成数据变形的因素很多，对于不同因素引起的误差，其校正方法也不同，具体采用何种方法应根据实际情况
而定，因此，在设计系统时，应针对不同的情况，应用不同的方法来实施校正. 几何变换
在数字化过程中，由于地图定向，即数字化仪坐标系与地图投影坐标系不一致所产生的误差，可以通过坐标旋转得到校正.
设XOY系为数字化仪坐标系，xoy系为经平移旋转后的地图投影坐标系，其坐标变换公式为
x=Xcosα-Ysinα, y=Ysinα+Ycosα.
式中α可通过共同点在两系中的坐标求得，即 tanα=(yX-xY)/(xX+yY).
如发生平移或比例变化，则选择平移或比例变换进行校正即可.
为了校正由于纸张伸缩和地图定向引起的系统误差，可采用同素变换进行数据校正.同素变换是一种比较简单的一次变换，设数字化的坐标为(X,Y)，经同素变换后的坐标为(x,y)，则同素变换的公式为
x=(A1X+A2Y+A3)/(C1X+C2Y+1), y=(B1X+B2Y+B3)/(C1X+C2Y+1).
2、最小二乘法线性校正
在实际校正过程中，由于造成变形的因素很多，有机械的、也有人工的，如数字化后的图是放大了，还是缩小了，放大或缩小了多少倍，是局部变形还是整体变形，是某些图元与实际不符，还是整个图形都发生了畸变等，实际参数很难估算；因此很少通过几何变换即可完全校正图形.
为此，一般采用上述介绍的一次或高次多项式进行校正.
从理论上讲，控制点越多，分布越均匀，校正的效果越好.当方程次数与控制点的个数相同时，这样总可以使控制点满足精度要求.但当方程次数增高时，控制点外的其他位置点将按照曲面拟合路径进行变换，而图形输入过程中产生的误差很少满足这种关系，因此控制点外其他点的误
差反而会增大，离控制点越远，变化越大；所以在实际使用中很少用高次变换，一般用得较多的是一次变换，即仿射变换和双线性变换，也称双一次变换. 当选定一数学关系时，如一次多项式或二次多项式，按照解方程组未知数与方程个数必须相同的原则，一次多项式选取3个控制点即可求出未知系数，二次多项式选取6个，双线性多项式选取4个控制点即可.如果所给控制点数多于方程所要求的个数，为了使其尽量满足各个控制点，可
运用最小二乘法求解其校正系数.由于最小二乘法只能使各个控制点的真值与图形输入值的平方差达到最小，当控制点很多时，往往很难达到地图精度的要求 3、分块校正
图形控制点实际上是分布在图形中的一系列坐标位置点，校正的目的是通过这些已知的控制点，来校正整幅图形，使其满足精度要求.一般情况下，由于数据的相关性，图形中某一点的位置误差与其附近控制点的误差最接近，受这些控制点的影响最大；距离越远，影响越小.为此，可以将这些控制点形成一个个小区域，使该区域内的点仅受相应区域上的控制点控制.最简单的方法是将这些控制点形成一个个三角形，所有的三角形组成了一个三角网，每个三角形内的点用该三角形上的3个控制点来进行校正.故可用仿射变换，即通过这种计算，所得的结果图件中，控制点可以完全达到所给定的值.每个三角形内部的点，都使用该
三角形的校正系数来进行校正变换.相邻的两个三角形由于共边，所以在公共边上的点，用两边的校正系数进行校正都可以，跨接相邻三角形的曲线不会出现跳跃现象.但对于三角形外
的点需作特殊处理，为避免这种情况，在被校正图形的边缘处，要想办法选取控制点，用外推的方法一般会产生较大的误差.
那么如何构成三角形网呢？这实际上是一个三角剖分的问题.自动生成三角剖分的基本问题，是如何将有界平面上所有n个互不重合的参考点(在此为控制点)结成一张满足下列条件的三角形格网：(1)三角形格网中的所有网格(剖分)都是三角形；(2)全部n个参考点都是三角形格网的结点
，三角形格网共有n个结点.可利用一步法、分步法或应用数学形态学等方法来生成三角形网合并相邻的三角形，可以形成四边形网，对于每个四边形，可选用双线性变换关系式.利用四边形的4个顶点，即可求出每个四边形内数据的校正系数.每个四边形内的数据都通过双线性变换关系式，根据所得的校正系数进行校正，则校正结果图件中的控制点也可完全达到真值.特别是
对于小比例尺区域图来说，图中都有经纬网，通常一个经纬网格就是一个四边形，可作为一个校正单元，并对经纬网格进行统一编号.为了建立四边形格网，计算校正多项式系数，应按一定的顺序数字化所有经纬网的交点，将它们作为校正控制点，而经纬网交点的理论值可由坐标表查取或
根据投影坐标公式求得.根据控制点的值，求得校正多项式的校正系数，从而可对网格内图形元素的数字化点进行校正.
在MAPGIS中，就是采用这种校正方法，实际应用表明，效果很好.值得注意的是，由于是分块进行校正，任一条具有行政意义的边，可能隶属于不同的校正单元，所以必须进行接边处理.
为什么要对配准后的数据进行重采样？
因为经过配准的不同栅格的像元并不总是对齐的，因为像元大小可能不同，或者像元边界之间会有相对的偏移。当进行栅格合并时，空间分析必须为每一个输出像元指定对应的输入栅格的像元，这个过程就叫做重采样。 重采样的方法有最近邻发、search法、双线性内插法和立方卷积法。前两者适用于离散数据，后两者适用于连续数据。
总结ArcGIS中的符号编辑器中能定义符号的特点和不能定制符号的特点。 答：Arcgis中能定义的符号
实验二、地形分析-----TIN及DEM的生成及应用
实验目的：
DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达，是对地面特性进行空间描述的一种数字方法、途径，它的应用可遍及整个地学领域。通过对本次实习的学习，我们应：
1. 加深对TIN建立过程的原理、方法的认识； 2. 熟练掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法。 3. 掌握根据DEM或TIN 计算坡度、坡向的方法。
4. 结合实际，掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。
实验内容：
TIN 及DEM 生成
实验后问题
激活问题:某县决定坡度大于25的耕地要退耕还林,试设计一个算法计算每个乡可能退耕还林面积.请写出在ArcGIS求解此问题的步骤并用框图表示处理过程.原始数据用矩形表示,数据处理用椭圆表示,处理结果用圆角矩形表示.
数据:DEM数据ynDem; 乡镇界线:Town.shp; 耕地数据:landuse.shp;DEM，tdly.shp(土地利用线划图)，35c.img(数字正射影像)。
一实验准备
1，软件准备
本次试验用到的软件主要是ARC/VIEW。另外一些简单的计算可以利用EXCEL完成。 2，数据准备
本次实验选选取我国陕北地区的3D数据，分别为DEM，tdly.shp(土地利用线划图)，35c.img(数字正射影像)。
如图(分别为地貌渲染、正射影像、土地利用图
):
图1 试验区域地貌渲染图
图2 试验区域正摄影像图
图3 试验区域土地利用类型分布 其中DEM的栅袼分辨率是5米，数字线划图的每一个区域都有相应的土地利用类型编号值。
TIN数据的生成
等高线生成三角网主要有三种方法：等高线离散点直接生成TIN方法、将等高线作为特征线的方法、自动增加特征点及优化TIN的方法。 3.1等高线离散点直接生成TIN
首先将等高线上的点离散化，然后使用从不规则点生成TIN的方法生成TIN，这种方法并没有考虑等高线数据的特殊结构，会出现各种各样的问题，如：出现三角形的三个顶点都位于同一条等高线（即所谓的平三角形），或者三角形某一边穿过了等高线的情况，而这些情况按照TIN的特性来说都是不允许的。在实际应用中，这种算法很少直接使用。
3.2将等高线作为特征线的方法
将每一条等高线当作断裂线或结构线，对于三角形而言，至多只能从同一等高线取两个点，并且规定在这些线上不能有三角形生成。 3.3自动增加特征点及优化TIN的方法
这种方法的实质是将等高线离散化建立TIN，采用增加特征点的方式来消除TIN中的“平三角形”，并使用优化TIN的方式来消除不合理的三角形。
利用ArcObjects在生成DEM的方法上，TIN比Raster实现起来更容易一些，实现步骤如下：
（1）加载一个等高线数据集，用来生成TIN；（2）将该等高线数据集的空间引用设置为要创建TIN的空间引用；（3）利用ITinEdit接口中的InitNew方法生成TIN；（4）由于生成的TIN没有高程信息，还要利用ITinEdit接口中的AddFromFeatureClass方法添加高程信息到TIN中；（5）保存TIN数据。
DEM数据是GIS中进行地形可视化表达和地形分析的重要基础，而DEM数据生成方
法的选择，直接决定了DEM数据生成的效率和质量，这里在对生成DEM数据的相关算法和技术研究的基础上，基于ArcGIS的ArcEngine二次开发平台，利用ArcObjects组件库提供的相关接口实现了DEM的生成，从实际效果来看，其数据的表现形式和精确度还是较令人满意的，当然，这还只是对DEM数据的生成方法进行了试验性的研究和探讨，真正要发挥DEM数据的作用，还需要结合具体的实际应用，进行结构和功能上的不断完善，尤其是在生成DEM数据的基础上进行各种相关的地形分析。
二；实验内容
实验流程
实验的设计主要是综合利用几种不同的数据源，求取实验区域中的大于25度的耕地的面积以及绘制相关的图件，作出必要分析。
因此，实验的主要步骤就是如何求取大于25度的耕地的区域。实验的主要部分将依照下图的流程进行。
2，具体方法
i 对原始DEM数据地处理
打开ArcView，点击【File】下的【Extensions】 中的“hydrologic modeling”复选框来添加水文分析模块。 按下
（Add Theme图标按钮），添加并激活DEM数据层面；
图5：栅格数据
点击【hydro】下的【Fill】命令，填充DEM数据，避免“坑”对实验结果地影响；
图6：菜单命令
激活“filled DEM”图层，选择【surface】下的【derive Slope】命令提取当前层面地坡度栅格数据
图7：栅格坡度层面
选则【analysis】下的【Map Query】命令提取出25度以上地表分布图形。
图8：25度以上地表分布 ii 土地利用矢量图件的处理
如上面的方法添加tdly.shp矢量土地利用类型文件进入arcview中并
图9：土地利用栅格图
选则【Theme】下的【convert to grid】命令转换矢量层面为栅格层面。输出区域和栅格大小均和“slope of DEM”保持一致。
图10：栅格命令
在随后弹出的对话框菜单中选择字段“tdly－id”，即栅格层面的栅格值为土地利用号：
图11：选择框
点击“ok”会生成如图栅格层面
图12：土地利用栅格层
激活层面，同上面的方法利用map query命令选择土地利用类型为141、143、144、146四种土地，即选择耕地类型并得到结果层面：
图13：耕地提取
iii 最终结果的叠加提取
选则【analysis】下的【Map Query】命令，提取出同时满足25度以上并且是耕地的区域来。
图14：两个层面的叠加对话框以及最后结果
最后在主要部分完成以后，要在arc/view的成图模块中绘制地图，首先在相应视图（view）中做好调整，包括图例说明文字编辑、图面颜色的选择等，然后进入成图模块
.
选择件。
按钮在图面上划定一定的区域，在弹出的对话框中选择刚才调整好的视图文
同样的方法，分别选择
、
、
按钮，在合适的位置为地图添加图例，图名，指
北针等元素最终我们可以得到如下的地图：
图15：耕地分布图 iv，耕地面积的求算
根据实验要求， 成图完毕以后还要依据DEM的有关信息计算出满足条件的土地的面积。
我们可以这样计算满足25度以上的耕地面积：
首先统计出整个区域中满足条件的栅格的个数，如图可知为310954个。
然后从DEM的属性中我们可以得到DEM的栅格分辨率是5米，由几何关系可以知道，一个倾斜平面的表面积等于它的水平投影面积除以它和水平面的夹角的余弦值。而区域的坡度值每个栅格都是已知的。因此我们可以叠和出一个表示每个点表面积的栅格层面，计算式如下：
5×5×final÷cos（slope of DEM）
从新层面的信息中我们可以看到，这个层面栅格数据的平均值是9.626246。
最后的面积值为：9.626246×310954＝2993319.698684
v，最后依照实验8的方法，我们还可以结合DOM数据进行三维显示，以便结合当地的实际情况作出必要的修改
图16：三维显示图
vi，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。
三，结论与讨论 通过本次实验，我们不仅利用DEM、DLG这2D数据进行分析得到了实验区域25度以上耕地的面积并作出耕地分布图，熟悉了DEM、DLG数据的综合处理分析技术。同时，我们还综合利用了DOM数据，进行对实验结果的更加全面的分析，这里主要包括利用ERDAS软件对DOM影像进行处理分类，将arcview下分析的结果与其对比并进行必要的修正。同时，还可以利用arcview下的3D模块将分析结果叠加在DOM图象中从而可以更加直观的分析结果。 整个实验过程中，有以下两点问题需要讨论： 有关DEM的slope层面的问题：
利用“drive slope”命令可以从DEM数据中提取出地表每一个栅格单元的坡度数据，这个数据在空间分析中有十分重要的作用，是水文分析，地表复杂度分析，沟壑分析等的基础。但是实际分析中需要注意几点：首先，提取坡度之前一定要对DEM数据进行“fill”处理以减少数据的误差，其次得到的slope层面的四个边界的数据是不确定的，在分析中要避免使用，最后，slope层面的每个栅格的坡度数值不是角度值而是弧度值，要利用公式（slope×180÷3.1415926）来计算。 有关区域面积求取问题：
对于研究区域面积的求取，方法有很多。例如流程“DEM－>TIN－>增加sarea/area字段－>以sarea/area为关键字转回DEM－>求取面积值”，此处运用“栅格平面积÷cos（slope）”最为简便，而且精度也有保证。如果实验中不依据具体情况选择合理的方法，会极大的增加工作量，并且可能结果反而不理想。
实验三：网络分析
实验目的：
网络分析是GIS空间分析的重要组成部分，它的主要内容包括： ? 寻找最佳行进路线，如：找出两地通达的最佳路径。
? 确定最近的公共设施，如：引导最近的救护车到事故地点。 ? 创建服务区域，如：确定公共设施（医院）的服务区域。 通过对本实习的学习，应达到以下几个目的： (1) 加深对网络分析基本原理、方法的认识； (2) 熟练掌握ARCGIS网络分析的技术方法。
结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。 实验内容：
寻找最佳路径；确定最近设施；创建服务区域。 实验后问题：
网络分析中对道路网络数据有何要求，如何得到符合网络分析要求的街道网络数据？网络分析原理及应用举例：网络分析模块支持哪几种功能，分别解释其含意，就每一种功能举几个实际应用中的例子。
ArcGIS的网络分析分为两类：传输网络(Network Analyst)和效用网络(Utility Network Analyst)。
一、从应用上来考虑：
1.传输网络常用于道路、地铁等交通网络分析。
特点：在传输网络中，汽车和火车都是可以自由移动的物体，具有主观选择方向的能力。 传输网络解决的问题有：
A.计算点与点之间的最佳距离，时间最短或者距离最短，最佳路径能够绕开事先设置的障碍物
B.可以进行多点的物流派送，能够按照规定时间规划送货路径，也能够自由调整各点的顺序，也会绕开障碍物
C.寻找最近的一个或者多个设施点
D.确定一个或者多个设施点的服务区，绘制服务区范围的条件可以是多个，例如，同时列出3分钟、6分钟、9分钟的服务区
E.绘制起点－终点距离矩阵
2.效用网络常用于水、电、气等管网的连通性分析。
特点：在效用网络中，水、电、气通过管道和线路输送给消费者，水、电、气被动地由高压向低压输送，不能主观选择方向。 效用网络解决的问题有：
A.寻找 连通的/不连通的 管线 B.上/下游追踪 C.寻找环路 D.寻找通路 E.爆管分析
二、从技术上来考虑：
传输网络(Network Analyst)基于Network Dataset
效用网络(Utility Network Analyst)基于Geometric Network 它们的区别可以参考下面的表格:
Geometric network
Network dataset
Network features:Edges and junctions
Network elements: Edges, junctions, and turns
数据源:GDB feature classes only
数据源:GDB feature classes, shapefiles, or StreetMap data
System manages connectivity
User controls when connectivity is built
Weights based on feature attribute fields
More robust attribute (weight) model
存在于:Feature dataset only
存在于:Feature dataset or workspace 单模型
单模型或者多模型
Network tracing functionality
Network solver functionality
utilities/natural resources modeling
transportation modeling
不支持转弯
支持转弯
uses custom features: simple/complex edge features and junctions
uses simple features: points and lines
Network Elements包括三类：Edges，Junctions，Turns。
Connectivity Group
要想定义ArcGIS Network Analyst的Connectivity，首先要定义Connectivity Group。每一个Edge Source只能够被赋予一个Connectivity Group，而Junction Source可以被赋予多种Connectivity Group。只有将Junction设为两种或者多种Connectivity Group，才可以去连接不同Connectivity Group的Edge。Connectivity Group用于创建Multimodal Transportation Network。
以下为Network Dataset所支持的三种Connectivity Model：
（1）Connecting Edges within a Connectivity Group
可以设置“Endpoint Connectivity”，也可以设置“Any Vertex Connectivity”。第一种方式中，边和边
只能在终点处相交，第二种方式则可以在边的任意位置相交
（2）Connecting Edges through Junctions across Connectivity Group
能够将不同Connectivity Group中的Edge通过被不同Connectivity Group共享的Junctions连接。
（3）Elevation Fields
主要用于Network Dataset中检查Line Endpoints的Connectivity。每一个Edge Feature具备两个字段用来描述每一个端点的高程。
Network Attribute
Network Attribute主要用于设定网络的流通属性，包括：
Name：
Usage Type：
Unit：Centimeter，Meter等等
Data Types：Boolean，Integer，Float，Double
Use by Default：
Cost：例如走过某段路需要花费的时间
Descriptors：对某条道路的描述信息，例如道路速度的限制，有多少个红绿灯等。
Restrictions：例如某条线是禁行，或者是单向的
Hierarchy：例如道路的分级
Types of Evaluators used by a network
Network的Attribute都需要设定Value，通常是利用Evaluators从Network Source中获取属性值。具备四种Evaluators：
Field Evaluator：利用属性字段的值；
Field Expression Evaluator：利用属性字段构建计算表达式；
Constant Evaluators：赋予常数；
VBscript Evaluators：通过执行VBScript代码，主要用于赋予复杂的属性值
每个Junction Source和Turn Source需要一个Evaluator，而每个Edge Source需要两个-Edge的每个方向都需要一个Evaluator
Turns in the Network Dataset
Turn的类型有多种，可以是Multi Edge Turn，也可以是U-Turn。在ArcGIS中，Turn是通过Turn Feature Class转变而来的，这些Turn Feature Class都是Polyline Feature Class。Turn Feature Class必须是与其他Network要素位于同一个Feature Dataset中，具备相同的空间参考，不参与Connectivity Groups，
也不具备Elevation信息。Turn至少具备两条Edge，至多20条Edge。
Setting Directions
支持Directions的Network Dataset必须至少满足以下要求：
具备Length属性，包括Length单位；
至少有一个Edge Source；
在Edge Source上至少有一个Text字段。
Creating a network Dataset
第一步：准备Feature Dataset和Source；
如果是要创建Geodatabase-based Network Dataset，则参与创建网络的数据源必须位于同一个Feature Dataset中；如果是创建基于Shapefile的Network，则需要将参与的要素存储到相同的文件夹中。 第二步：为创建Network Dataset的数据源设置属性，为网络添加属性信息；
保证数据源中包含可以设置网络阻力信息的属性值-距离，旅行时间等等。最后是将这些属性值的字段名用相应的Unit命名，使得系统可以自动去识别，例如可以为旅行时间设置字段名为Minutes。对于线状要素来说，如果在不同的方向，阻力值不相同，则应该为两个方向分别设置属性字段，例如“FT_Minutes”和“TF_Minutes”.
如果是对单行线建立网络，则Edge Source中必须包含一个字段以指定One-Way街道属性，可以将存储这个属性的字段命名为“One_Way”或“Oneway”。创建Evaluator以给该字段赋值：
“FT”或“F”表示沿着数字化方向的单行线；
“TF”或“T”表示与数字化方向相反的单行线；
“N”表示禁行线；
如果是其它属性值，则表示该条线路的两边都是可以通行的。
如果打算通过Z-Elevation或者Z-Level值模拟Overpasses和Underpasses，则必须使得Edge的属性字段包括两个整型字段，Edge的每个结点的高程用一个字段表示。如果字段被命名为“F_ELEV”“T_ELEV”或者“F_ZLEV”“T_ZLEV”，则系统可以将其自动识别为高程字段。
如果希望在网络中保存方向信息，则Edge的属性字段中必须包含产生方向的信息，例如道路等级，高速路障，边界信息等。
第三步：准备Turn Feature Class，添加Turn信息；
创建Feature Dataset时， Turn信息是可选的，如果将转弯信息保存在Turn Table中，则必须将其转变为Turn feature Class。并且还要在Turn Feature Class的属性表中包含属性字段以保留Turn Impedance，以及转弯限制（某个弯只能是货车才可以转）等网络属性信息。
第四步：利用New Network Dataset Wizard创建Network Dataset
为Network Dataset命名，设定数据源，创建连通性，指定高程数据，指定转弯数据源，定义属性，确定方向规则。
第五步：Build Network Dataset
该过程会实现：网络要素创建，连通性创建，为网络属性赋属性值
Network Analyst提供的分析功能
Network Analyst网络分析扩展模块由以下四个部分组成：
(1)ArcCatalog中创建Network Dataset网络数据集的向导：利用向导工具，可基于shapefile文件或者要素集中要素类创建网络数据集，并定义网络源数据及其在网络中扮演的角色、指定网络中的连通性和网络属性。
(2)ArcMap中网络分析窗口：
网络分析窗口帮助你管理用于网络分析的输入和分析结果，例如障碍、站点和路线。
(3)ArcMap中网络分析工具栏：
网络分析工具栏是一系列菜单和按钮的集合，用于添加和修改网络位置、产生方向、识别网络要素、构建网络和基于网络数据集执行网络分析。
(4)ArcToolbox中GP工具：用于网络分析操作的一系列工具。
除此之外，网络分析扩展模块也支持网络数据集图层和网络分析图层的使用和创建。基于网络数据集图层（.lyr）可显示和查询基础的网络数据集数据。网络分析图层是网络分析操作创建的图层，利用ArcMap中的提供的接口和GP工具可用于进一步的分析操作。
3、网络数据集
ArcGIS Network Analyst 网络分析扩展使用的网络数据存储在network dataset网络数据集中，其可通过参与网络的多个要素源来创建。网络数据集利用高级的连通模型来描述复杂的情形，例如多样式交通网络Multimodal transportation network。Multimodal交通网络拥有丰富的网络属性模型，用来对障碍、限制和等级进行建模。网络要素集是通过简单要素线、点和转弯来构建的。
在 ARC/INFO中，Coverage数据可用来创建网络数据集；ArcView GIS中，当基于线状Shapefile数据第一次进行网络分析时创建网络数据集；ArcGIS中，网络数据存储可持续的网络，支持对网络数据的存储，属性编辑、网络建模。
创建网络数据集要设置许多选项。由于GeoDatabase中的要素集可存储多个要素类，网络要素集可利用多个数据源对多样式网络进行建模，因此网络数据集可利用存储在个人或企业级GeoDatabase要素集中的多
个要素类来创建。
基于Shapefile的网络数据集为ArcView GIS用户提供了快速迁移数据的机会。Shapefile网络数据集是由包含网络源（例如街道网络）的shapefile线要素类或者转弯要素类来创建的，不支持多边的数据源，无法用于多样式网络建模。
ArcGIS Network Analyst扩展可直接读取SDC网络数据集（Smart Data Compression要素类的集合，共享属性信息），直接进行网络分析。
(1)网络元素 network element
网络数据集由网络元素组成。网络元素通过创建网络数据集的数据源来创建；连通性通过源要素的几何形状来构建；网络元素的属性控制网络中的运动。
网络元素可划分为三种：边edge、节点Junction和转弯turn。Edge与节点相连，是资源流动的纽带；Junction连接边Edge，引导从一条边到另一条边的移动；转弯记录在两个或多边之间运动的信息。其中Edge和Junction是网络的基本结构。网络中的连通性处理边、节点和其他元素间的连接。Turn是可选的网络元素，用来存储特殊的转弯移动的信息，例如左转弯就是对特定边向另一条边转弯的限制。
网络数据集源可分为三类：边要素源、节点要素源和转弯要素源。边要素源是线要素类；节点要素源是点要素类；转弯要素源是Turn要素类（Turn Feature）。几何网络不能作为网络数据集的数据源。 举例：数据源如何创建一个简单的交通网络。利用街道要素类来创建Edge元素，街道交叉要素类创建Junction元素，另外铁路线和公交线也可以用来构建网络Edge元素，火车站和公交车站也可用来构建网络节点Junction元素。
(2)连通性 Connectivity
连通组 Connectivity groups
ArcGIS Network Analsyt的连通性始于连通组的定义。每个Edge源只能分配给一个连通组，而节点源可分配给一个或多个连通组。连通组可用来对多层次交通系统建模。例如地铁和街道多层次网络中，地铁线和地铁出入口分配在同一连通组；街道和地铁出入口分配在另一连通组；分配在两个连通组中的地铁出入口成为了连接两个连通组的纽带。两组间的所有路径必须穿过共享的地铁出入口。例如路径提供者要计算行人在一个城市中从一个地方到另一个地方的最佳路线是步行到地铁口，上地铁，在换乘站换乘另一地铁，然后从另一地铁口出来。连通组独立维护各自的网络，但是在共享的地铁口进行连接。
连通组内边连接
连通组内的边连接有两种方式：endpoint终点和any vertices任意顶点，作为边源的连通策略进行设置。endpoint终点连接策略，即生成边的线要素仅仅在一致的终点上相连。例如桥和街道的连接，桥必须在其终点连接街道，而在其下穿过的街道与桥不相连。如下图。除此之外，立交桥等也可利用该连接策略。
any vertices任意顶点连接策略，即线要素在一致的顶点上分割开，例如交叉街道。如果两个线要素没有一致的顶点，则无法在相交处分割。
通过节点在连通组间进行边连接
在不同连通组的边是通过共享的节点来进行连接的。
例如多样式交通系统中的公交网络和街道网络，通过点数据源添加公交车站存在与两个连通组中。公交车站的点位在空间上必须与公交线和街道线保持一致。当添加一个公交车站点时，该点能否成为节点依赖于节点连通策略。节点在终点还是顶点连接边，依赖于目标边数据源的连通策略。然而，有些情形下可能需要复写连通行为。
例如，公交线采用公交车站的终点连通策略，但是经常可能需要把公交车站放在中间的某个顶点上。
要实现上述这种节点的连通，必须设置节点连通策略用来复写默认的行为，从而把节点连接到给定的边上。对公交车站节点不进行连通策略复写的实现，如图3（a）所示。连通策略复写后如图3（b）所示。 高程字段
高程字段用于ARC/INFO,ArcView GIS和ArcGIS的连通性建模，精化网络数据集模型。该高程字段不同于构建Z高程字段，Z高程是物理高程信息被存储在在要素的每个节点中。该高程字段用来描述线要素终端的高程。例如下图所示的4条线要素EF1、EF2、EF3、EF4，属于同一连通组并设置终点连通策略。EF3和EF4的高程值是0；EF1和EF2的高程值是1。因此在线要素相交处，EF3与EF4是相连的，EF1和EF2是相连的。在ArcGIS中利用高程字段可增强建模的精度，尤其是对桥和隧道的建模。
3网络属性
网络属性是网络元素的基本属性，控制网络的可通达性。网络属性由五种基本特性组成：名称、使用类型、单位、数据类型和使用默认设置。
(1) 使用类型：定义在网络分析中属性的使用方式，作为成本、描述、限制和层次。
成本属性用于计算最短路径（最小距离）和最快路径（最小时间）。
描述：用于说明网络或网络元素特征，例如街道网络中的车道数量、限速等。描述器不是成本属性，但其可以和距离结合来创建成本属性。
限制：限制被看作是特殊的网络元素，在网络分析中，限制元素是不能被穿越的。例如 单向街道可通过限制属性来建模。
层次：网络元素的顺序或等级。例如在街道网络中道路的等级划分。在ArcGIS 网络分析中，不同等级的道路可划分为三个层次：主要道路、二级道路和区域道路。
(2) 单位：成本属性的单位是距离或时间，例如cm、m、min和sec秒；描述器、等级和限制都是没有单位的。
(3) 数据类型：Boolean、整形、float和double型。成本属性不能是布尔型，限制通常是布尔型的，等级通常是整形的。
(4) 使用默认设置：使用默认设置可在新创建的网络分析图层上自动设置属性。
附录：网络类型介绍
网络是由相互作用元素构成的系统，连通性是在网络间移动的根本。在ArcGIS中，网络用于两种类型的模型构建－交通网络模型和公用设施网络模型。
交通网络：交通网络是无方向网络，即虽然在网络中给边分配方向，但行为者可以自由决定移动方向、速度和目的地。例如，在街道上驾车行驶的人可选择要转弯的街道、停车的时间、行驶的方向。网络上的限制，例如单向行驶或者不允许U型转弯是行为者要遵循的规章。这是交通网络与公用设施网络截然不同的地方。在ArcGIS中，交通网络是通过网络数据集Network Dataset来建模的；其网络分析功能是通过Network Analyst扩展模块来完成的，具体功能参见上文介绍。ArcMap中的工具条如下所示。
公用设施网络：公用设施网络是有向网络，即行为者要完全遵照已经设定好的网络规则进行运动。例如给水、污水和电力等，所经过的网络都是预先定义好的。如果要更改，需要控制网络的工程师来更改网络规则。在ArcGIS中，公用设施网络是通过几何网络Geometric Network来建模的，其网络分析功能是通过ArcGIS Desktop的核心功能Utility Network Analysis公共事业网络分析工具来完成的。ArcMap中的工具条如下所示。
实验四：3D 可视分析
实验目的：
（1） 对地理数据进行透视观察、三维浏览；
（2） 熟悉ArcScene用户界面;
（3） 了解制作飞行动画基本操作。
（4） 如何将图像作为纹理贴在地形表面。
实验内容：
1) GIS数据三维显示
2）三维飞行动画制作
实验后问题：
（1）ArcScene中建立的立体房屋的颜色仅能用单一色彩显示。结合大家所学的3DMax建模知识，回答如何能在ArcScene中显示出较真实的建筑物来。如果不能把3DMax的模型导进是为什么，如果能，请给出操作步骤。
答：能。步骤： A在3ds Max中建模、贴纹理；B、把模型导出成.3ds文件；C、在ArcScene场景中加载该模型
对于3DMAX软件的使用，建好模型后直接点击“文件—>导出”，将模型以*.3ds格式输出即可。然后在ArcScene里生成三维模型。通过改变数据符号来完成，ArcScene支持四种三维数据格式*.3ds、*.flt、*.skp、*.wrl。根据实际的需要在相应的地方导入对应的三维模型，有两种方式。一是选中所需要改变符号的图层，打开Symbol Selector对话框，点击Priview进入Symbol property editor对话框，在Properties里导入自建的3d模型，3ds格式、skp格式的三维模型，或者bmp格式的图片也可。在Size里面设置模型大小，Angle里设置模型的偏转角度。当模型需要适当的压缩与拉伸时，即不成比例变形时，可以将Keep aspect ratio前面的框选去掉，同时可以在3D Placement里面设置模型的偏移量，使模型不至于会交叉。另一种是直接在Symbol Selector对话框中，More Symbols里选择系统自带的三维模型。
当然 如果是编程实现的话方法就还要多些
可以使用3ds max创建的模型。步骤如下：
一、首先，在3ds Max中，新建一个工程，并使用标准基本体中的平面、圆柱体和长方体，如搭积木般搭建起一个房子
二、保存该工程（名为house.max），可先把相关的纹理图片拷贝到与该工程同一个目录下，有柱子的纹理，有地面的纹理，还有顶部四方体的纹理
三、贴纹理
1、 打开材质编辑器
2、 选择其中一个材质球，点击环境光后面的灰色方格，打开调色板，把环境光调整为白色，漫反射也变白
3、 打开漫反射后面的M，弹出材质/贴图浏览器， 选择位图，弹出纹理图片浏览器，选择地面的纹理贴图
4、 在透视视口区中，选中地面，然后在材质编辑器中，点击材质球下面的第三个按钮“将材质指定给选定对象”，并点击第九个按钮“在视口图中显示贴图"， 再用同样的方法给柱子贴纹理
5、 由于四方体有六个面，我们可以给其中的四个立面贴不同的纹理。首先需要在透视视口中选中长方体，然后对该长方体增加一个“编辑网格”的修改器。展开该修改器，选中“多边形”，然后再在透视视口的长方体中选择其中一个面，给该面贴纹理
四、保存该工程，并导出该模型为 house.3ds 文件，和纹理图片放在一起，供外部软件使用。五、使用ArcScene，打开一个三维场景
六、对场景中代表房子的点进行符号定制，打开符号选择器，并对该符号进行设置
七、使用3D Maker Symbol，在弹出的窗口中浏览到刚才所做的house.3ds所在的路径下并选中它，则该模型被加载进ArcScene中。连续点击 OK，则该模型加载到了ArcScene的场景中
（2）对比Google Earth及ArcGlobe 的主要特点，分析三维GIS主流技术及相关软件发展趋势。
Microsoft的Live Local(http://local.live.com/), Yahoo公司的Flash/AJAX(http://maps.yahoo.com/)等更将众多一线IT巨人引入这一领域，瞬时间，空间信息服务市场风起云涌。这些空间信息门户共同的特征就是采用了超爽用户体验的AJAX技术，该技术良好的RWA(Rich Web Application)特性给没有多少空间概念的普通大众用户使用GIS无疑带来了最大的福音。
而Google Earth的出现则是Google公司对传统GIS界又一重磅炸弹，该软件虽然很早就由KeyHole公司发布，但苦于该公司较差的宣传、市场策略以及在业界的影响力，所以一直以来并未吸引众人的眼球。但自从去年六月Google公司重新整合已有资源而以Google Earth全心面孔发布以后，立刻吸引了数百万用户。无可厚非，其最大吸引力就在于操作简易性，超酷的用户体验。用户可以从宇宙空间直接缩放到街区，曾经一度只有专业的GIS桌面工作站才可以优雅的把地球表现在三维空间中，曾经一度基于因特网打印、浏览全球的的空间数据几乎是不可能的。Google Earth则以一流的技术水准克服了这个难点，虽然此这之前ESRI公司在ArcGIS9.0中推出了ArcGlobe模块，但在速度、效率以及用户体验上仍然略逊一筹，同时伴随而来昂贵的价格壁垒则屏蔽了无数大众用户的使用。
当然，人无完人，Google Earth并未设置任何分析功能(简单的测量工具还需要付费)，似乎也未打算要取代专业GIS软件之意。事实上，它对广大GIS软件制造商来说更是一个契机。在今年2月的Nature杂志上，刊登了ESRI的创始人兼总裁Jack Dangermond的声音：“Google Earth是我岂今为止见到的最奇妙的东西。” 这似乎是ESRI最高层第一次敞开了自己的心扉，表达了传统GIS业界的看法，我们以宽容的心来迎接新鲜的事物。
另外，在每年的全球用户大会前，ESRI公司会从全球用户那里征集关于ESRI公司以及产品的问题，并由Jack Dangermond总裁亲自回答。在今年全球用户大会前的用户问题答复中，Jack Dangermond亲自回答的众多问题中有两个是关于Google Earth的，在进一步称赞Google公司的Maps/Earth产品的同时，仍旧以宽容、合作的态度作答，并对Google Maps/Earth对扩大GIS用户群起到了良好的作用表示肯定，从这一点上讲，ESRI确实很大程度上抱着学习的态度，改变了自己长期以来凌驾于GIS行业之颠的态势。当然，更重要的一点，是Jack本人对ESRI公司的ArcGIS Server、ArcGIS Explorer等产品充满了信心，毕竟寂寞的“天下第一”最需要的就是挑战者和竞争对手，这也是任何一个产品得以长期的生存和发展的必要条件。
很长一段时间包括国内的众人都在讨论一个GIS与IT主流的争辩，其实这本就是个可
谓有，也可谓无话题，透过Google VS ESRI这两年的积极表现，我们不难发现更多的IT巨头开始涉足传统空间信息服务行业之中，并且他们采用了更新、更直接的思维模式和解决方案，带给GIS业界更多的是新的生机和活力。GIS软件公司也因此有了一次切实跟IT大家们切磋学习的机会。我们深信在兼容、合作、宽容、诚恳的态度下，深信最大的赢家不仅仅是Google 、ESRI，而是生活在地球上需要空间信息的每一个人。
正如Jack Dangermond自己所说：“正是Google打开了我们的世界，GIS行业正在趋于繁荣。”
实验五：基于GIS的城镇土地分等定级
实验目的：
1．掌握不同数据格式之间的数据转换方法；
2．培养分析问题、解决问题的能力，综合利用各种常用软件如AUTOCAD、ARCINFO、ARCVIEW等的能力；
3．了解城镇土地分等定级的基本原理与方法。
实验准备：
1．软件准备：AutoCAD， Arcinfo, Arcview，Excel，ArcGIS
2．方法准备：《城镇土地分等定级规程》
3．数据：dj-lu.dwg (道路分布图)；
面状的图形：单元图.dwg；
公用设施作用分值图.dwg；
规划条件限制作用分值图.dwg；
环境条件作用分值图.dwg；
基础设施作用分值图.dwg；
例如图所示：
线状的图形： 人口密度作用分值图.dwg；
商服繁华1作用分值图.dwg； 商服繁华2作用分值图.dwg。 道路通达度分值图.dwg； 对外交通作用分值图.dwg； 例如图所示：
实验原理：
根据国家2002年7月1日颁布的《中华人民共和国行业标准UDC城镇土地
定级规程》的规定：
1．根据城镇土地的经济和自然两方面属性及其在社会经济活动中的地位、作用，综合评定和划分城镇土地等级，为全面地、科学地管理土地，合理利用城镇土地，以及为有关部门制订规划、计划和有偿使用土地提供依据。
2．土地定级的原则
* 综合分析原则：定级应对各种经济、社会、自然因素进行综合分析，按差异划
分土地级。土地级既要反映土地在经济效益上的差异，也要反映经济、社会、生态等综合效益的差异；
* 主导因素原则：土地定级应根据城镇内影响土地优劣的因素种类及其作用的差
异，重点分析对土地级起控制和主导作用的因素，突出主导因素的影响，评定土地级；
* 地域分异原则：土地定级应掌握土地区位条件和特性的分布与组合规律，并分
析各个由于区位条件不同形成的地域分异状况，将类似地域划归同一土地级；
* 级差收益原则：土地定级应在初步划分的土地级上对级差收益明显的有关行业
进行级差收益测算，测算值作为确定土地级数目和了解行业级差收益的重要参考依据；
* 定量与定性结合原则：土地定级应尽量把定性的、经验性的分析进行量化，以
定量计算为主，必要时才对某些现阶段难以定量的社会、经济因素采用定性分析，以减少人为任意性，提高土地级精度。
3．土地定级的技术方法：
a.因素的作用分计算采用相对值法和距离递减法，按0——100分封闭区间赋分，因素指标与作用分的关系按正相关设置，因素条件越好，距离越近，作用分越高；
b.单元划分可选用主导因素均值法、叠置法或动态网格法；
c.权重确定采用特尔菲测定法、因素成对比较法、层次分析法； d.单元总分值计算采用因素加权分值和法。
e.级别确定采用总分数轴法、总分频率曲线法、总分剖面图法； f.典型级差收益测算采用典型抽样测定、数理统计检验方法。
实验技术方案：
实验技术要求和主要步骤：
根据城镇土地分等定级的原理和方法，利用所提供的数据，在Arc/info或
ArcView软件下完成所给城镇的分等定级工作，其中基本的定级因子及其分值已在所给的图中标明，各因子的权重也在下文中给出。 其中，几个主要步骤和要求如下：
1、对所给的单元图、道路图、各定级因子图进行整理，把CAD格式的数据转到Arc/info或ArcView下：
（1）在Arcview中将图形打开。打开Arcview后建立工程和视窗[view]后,在主菜单的[FILE]下的[Extensions]中将阅读CAD格式的模块装入，
（2）将各个CAD图形转化成shape格式的矢量图形。利用[Theme]下的[Convert To Shape File]将图形进行转换成shape文件，在弹出的对话框中确认转换后的文件名和存放地点，进行转换。
（3）然后将其在ArcToolBox中转换成Coverage的格式。打开ArcToolBox，选择[ConversionTools]的下拉菜单中的[Export From Shapefile]在其中选择[Shapefile
To Coverage]
双击，弹出转换文件的对话框，选择转换的文件和转换后的文件存放位置和相关类别。
（4）重建拓扑关系。利用得到的Coverage
文件对其进行建立拓扑，也就是进行
Clean操作。同样是在ArcToolBox中进行该项操作。选择[Data Management Tools]的下拉菜单中的[Topology]在其中选择[Clean]
双击，弹出转换文件的对话框，选择转换的文件和转换后的文件存放位置和相关类别。
多边形和线，点的拓扑结构就会建立，而不再是毫无拓扑结构的简单线段了。基本的流程图(如下图所示：)
2.对单元图、道路图和各个定级因子图进行数据的整理。具体的来说，整理的方面如下：
（1） （1） 多边形图形的边界的闭合与否，由于闭合与否在多边形建立拓
扑后就可以一目了然，尤其是在交接的地方，很容易出现问题。解决
的方法是在AutoCAD中进行补漏处理，使其真正的是一个个完整的多边形区域；例如下图：
（2） 线状地物和面状地物的属性进行属性的输入，虽然它们的拓扑关系已经明确，但在CAD中的定级因子的属性已经完全的丢失或重组了，所以需要进行属性的完全确认和简核。这项工作主要是在Arcview中进行的。在左边利用 按扭选择要输入属性的地块或线段，然后再打开属性列表，进行属性输入。
2、在ArcView下，对已经完全处理好的矢量的图形进行栅格化。
（1）将线状的图形各自利用其定级因子的属性进行建TIN操作。建TIN时的边界是当然是将全部图形的研究区域完全包含的方形区域。这样在最后进行权重的处理时比较容易。选择线状的图形，然后在[Surface]下面选择[Create TIN From Feature]。如下：
然后在弹出的对话框中选择，要进行建TIN的文件，以及依照的字段，建TIN的方式等。如下：
建成的TIN如下所示（以道路的通达度为作用的TIN）：
然后，利用得到的TIN进行[Convert To Grid]处理，也就是转成栅格，从而建立各种不同定级因子的DEM模型。（如图所示，转成栅格：）
由于在转栅格后，在栅格区域的外围是没有值的空白区域，所以还得将这些区域
给至零处理。在[Transformation]菜单下选择[Set No Value Label]，然后在弹出的对话框中填入0后，单击[OK]进行转换。如下图：
（2）其次，将面状图形进行直接的转栅格操作，以定级因子为栅格的值，并将无数据区域，取值为零。直接弹亮面状图形文件，在[Theme]菜单下选择[Convert To Grid]处理，同时在转换时选择定级因子为转换的栅格值。如图转换后的面状图形：
在上述的转栅格操作中，要注意的是，必须将转成的栅格分辨率大小一致，使得在图层加权时不会出现错误。
3、根据各因子的权重，求得各单元的总分值。各因子的权重如下：
商服繁华1：0.09 商服繁华2：0.07 道路通达度：0.11 对外交通：0.09 基础设施：0.09 公用设施：0.11 环境条件：0.17
规划限制条件：0.17 人口密度：0.1
4、得到各个栅格图层加权叠加的数字土地等级分值模型图层。 在[Analysis]中选择[Map Calulation]进行图层操作，对各个定级因子都乘上各自对应的专家权重值后，进行求总和。
这样得到，每个栅格值就是最后包含着全部定级因子和专家权重的定级值了。
由于在土地定级中是以土地的宗地为土地定级划分单位的，所以需要的是一个宗地一个定级值，在实验采用的是一个宗地的中心点的值来作为这个宗地块的定级值的。
这样就得到最后的土地定级值的分布图：
图
根据以下的土地定级值的分布的状况图：
和该地区的大小，划分成了四种级别的土地等级，依据上面得到的直方图进行等级划分：
第一级：0~20 第二级：20~30 第三级：30-50 第四级：50~80
最终得到的土地等级分布规划图：
指 导 教 师 意 见
成绩评定：
指导教师签字：
年 月 日
负责人签字：
（单位盖章） 年 月 日
备注
实习单位意见
注：实习结束时，由实习学生填写本表后，交指导教师和实习单位签署意见，最后交所在教学单位归档保管。
范文五：arcgis网络分析
科 文 学 院
12 学年— 13 学年第 1 学期 网络分析 实验报告书
专 业:地理信息系统 班 级: 10地信
姓 名:繆煌 学 号: 108323150
实验地点:科文 7#309 任课教师:单勇兵
实验题目: ArcGIS 空间分析实习
实验环境: ArcCatalog、 Arcmap 实验目的:
(1) 加深对网络分析基本原理、方法的认识;
(2) 熟练掌握 ARCGIS 网络分析的技术方法。
(3) 结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。
实验方法:
1、数据准备:Shape 文件创建网络数据集(gs,gd,sd,xd,pt 等)
2、 Geodatabase 网络数据集:gsgdsdxd ; pt
3、在 ArcMap 中加载启用 NetWork Anylyst 网络分析模块:
执行菜单命令[Tools ]>>[Extensions],在[Extensions ]对话框中点击
[NetworkAnalyst]启用网络分析模块,即装入 Network Analyst 空间分析扩展
模块。
4、 Networks 概念与组成?
由一系列相互连通的点和线组成,用来描述地理要素 (资源)的流动情
况。有定向网络(水流、电流)和非定向网络 (道路网络) ,与之相对应的
ArcGIS 中的网络类型分为几何网络和网络数据集。一个要素不能同时参与几 何网络和网络数据集。
实验内容和步骤:
1、(1) 创建一个 personal geodatabase 打开 catalog 应用程序,在我们 data 文件夹中创建一个 personal geodatabase ,命名为 Network 。创建一个 Feature Dataset, 单击菜单 new->Feature dataset ,并把该 dataset 命名为 road 。具体如下图
2、在 new feature dataset 转换过程中, 其参数为 gsgdsdxd 的 xian80。 具体 如下图
3、
feature class to geodatabase
4、转换 Feature class 生成 geometric network 文件右键点击 road feature dataset ,单击 new->Geometric network ,按提示选择刚才创建的 feature class ,如下图所示
5、用 arcmap 进行网络分析
(1)打开 arcmap 应用程序,右键单击框架, check 中 utility network analyst ,进行最佳路径分析:
(2)利用 “ utility network analyst ”中的工具添加停靠点,并选择“ Find Path ” , 点击 solve ,得到最优路径,如下图所示
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