第一篇：基于ArcGIS空間分析技術(shù)的基本農(nóng)田劃定方法研究專題

基于ArcGIS空間分析技術(shù)的基本農(nóng)田劃定方法研究

摘 要：學(xué)者們?cè)诨巨r(nóng)田劃定方法創(chuàng)新、農(nóng)用地分等成果運(yùn)用等方面做了積極的探索。但是目前基本農(nóng)田的劃定仍然存在為湊足指標(biāo)而重?cái)?shù)量不重質(zhì)量、空間布局零散等問題，沒有達(dá)到基本農(nóng)田優(yōu)化布局、集中連片的要求。該研究以南寧市某縣為例，結(jié)合該縣農(nóng)用地分等定級(jí)成果資料，引入“耕地連片性”、交通可達(dá)性和居民點(diǎn)輻射度等概念，運(yùn)用ArcGIS的空間分析功能，對(duì)優(yōu)化該縣基本農(nóng)田的空間格局進(jìn)行了積極的探討。

關(guān)鍵詞：基本農(nóng)田 劃定 ArcGIS 空間分析

中圖分類號(hào)：F321 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）01（c）-0036-03

基本農(nóng)田是指“根據(jù)一定時(shí)期人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求以及對(duì)建設(shè)用地預(yù)測(cè)，依據(jù)土地利用總體規(guī)劃確定的不得占用的和基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)規(guī)劃期內(nèi)不得占用的耕地”。前人著眼于耕地的質(zhì)量狀況、區(qū)位條件、生態(tài)適宜度、環(huán)境影響等，對(duì)基本農(nóng)田的研究形成了一套相對(duì)完善的指標(biāo)體系。新一輪的土地利用總體規(guī)劃首次要求將農(nóng)用地分等定級(jí)的成果運(yùn)用到基本農(nóng)田的空間布局中去，并要求調(diào)整后的基本農(nóng)田空間布局在質(zhì)量上不低于調(diào)整前的水平?；巨r(nóng)田規(guī)劃應(yīng)將優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、集中連片、區(qū)位交通便利的耕地優(yōu)先劃入基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)，這對(duì)基本農(nóng)田劃定提出了更高的質(zhì)量要求，為優(yōu)化基本農(nóng)田的空間布局提供了新的路徑。本研究以南寧市某縣為例，結(jié)合該縣農(nóng)用地分等定級(jí)成果資料，引入“耕地連片性”、交通可達(dá)性和居民點(diǎn)輻射度等概念，運(yùn)用ArcGIS的空間分析功能，對(duì)優(yōu)化該縣基本農(nóng)田的空間格局進(jìn)行了積極的探討。研究方法

多因素加權(quán)法：將參與耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)的因素賦予不同的權(quán)重和分值，通過多因素加權(quán)法得到耕地的等級(jí)，高等級(jí)耕地優(yōu)先劃入基本農(nóng)田?；贏rcGIS的空間分析法：利用ArcGIS強(qiáng)大的空間分析功能，使用鄰近分析、距離分析、緩沖區(qū)分析和柵格統(tǒng)計(jì)分析等方法得到基本農(nóng)田的最優(yōu)布局。特爾菲法：充分征求相關(guān)專家的意見，判斷各因素的重要程度，得到各指標(biāo)的權(quán)重。技術(shù)路線

2.1 耕地初始等級(jí)劃定

基本農(nóng)田規(guī)劃首先要考慮將質(zhì)量好、連片性高的耕地優(yōu)先劃入保護(hù)區(qū)，滿足其“優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、集中連片”的要求；另一方面也要兼顧耕地距離居民點(diǎn)和交通干線的遠(yuǎn)近，便于耕作。

2.1.1 耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)

（1）農(nóng)用地分等定級(jí)。

農(nóng)用地分等采用因素分等法，以光溫生產(chǎn)潛力和氣候生產(chǎn)潛力為基礎(chǔ)，采用模塊化的體系結(jié)構(gòu)，具體分解為農(nóng)用地自然質(zhì)量系數(shù)、土地利用系數(shù)、土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)3個(gè)模塊。應(yīng)用該體系進(jìn)行農(nóng)用地分等，可以得到3個(gè)分等指數(shù)：農(nóng)用地自然質(zhì)量等、農(nóng)用地利用等、農(nóng)用地經(jīng)濟(jì)等。

（2）評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取和權(quán)重確定。

該研究選取8個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)耕地的質(zhì)量，指標(biāo)的分值和權(quán)重參照《農(nóng)用地分等規(guī)程》（TD/T 1004-2003）和研究區(qū)域所在的指標(biāo)區(qū)綜合確定。該縣地處《農(nóng)用地分等規(guī)程》一級(jí)區(qū)，二級(jí)區(qū)屬于低中山區(qū)，因此該研究參照低中山區(qū)確定該縣各指標(biāo)的權(quán)重。

采用加權(quán)求和的方法，計(jì)算各分等單元的定級(jí)指數(shù)，表達(dá)式為：

式中：為分等單元指定作物的農(nóng)用地自然質(zhì)量分；i為分等單元編號(hào)；j為指定作物編號(hào)；k為分等因素編號(hào)；m為分等因素的數(shù)目；為分等因素的權(quán)重；為第i個(gè)分等單元內(nèi)第j種指定作物第k個(gè)分等因素的分值。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，該縣農(nóng)用地分等單元的定級(jí)指數(shù)介于52.24～90.09之間。

（3）耕地質(zhì)量狀況分級(jí)。

根據(jù)耕地的定級(jí)指數(shù)做頻率分析，選擇頻率突變值作為耕地質(zhì)量狀況分級(jí)的界線，將耕地質(zhì)量劃分為4個(gè)級(jí)別，即。

2.1.2 耕地連片性及分析方法

基本農(nóng)田規(guī)劃不能片面追求耕地的數(shù)量、質(zhì)量要求，只做到“保優(yōu)不保劣，保近不保遠(yuǎn)”，忽略“優(yōu)質(zhì)集中”的要求，使基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)中的耕地地塊分布零散，不便于規(guī)模作業(yè)。為實(shí)現(xiàn)基本農(nóng)田的集中管理和規(guī)?；鳂I(yè)，該研究將耕地連片性概念引入基本農(nóng)田規(guī)劃。

（1）耕地連片性的判斷。

耕地連片性是指一定質(zhì)量或等級(jí)范圍內(nèi)地塊的相連程度，兩地塊空間距離越小，其連片性越高，當(dāng)兩地塊的距離小于一定閾值的時(shí)候即可被認(rèn)為是連片的，閾值可以根據(jù)實(shí)際情況來定。耕地連片性可細(xì)分為絕對(duì)相連和相對(duì)相連。一個(gè)地塊與其他地塊有一條以上共同邊界或有一個(gè)以上公共點(diǎn)時(shí)，稱為絕對(duì)相連；而一個(gè)地塊與另一地塊不是絕對(duì)相連，但是距離小于某一閾值時(shí)稱為相對(duì)相連。該研究利用ArcGIS的緩沖區(qū)分析（Buffer）和疊置分析（Spatial Join）功能，設(shè)定一定的緩沖距離D，如果地塊緩沖D/2距離之后空間上是絕對(duì)相連的，則認(rèn)定它們是連片的。GIS空間疊置分析法是將有關(guān)主題圖層組成的各個(gè)數(shù)據(jù)層面進(jìn)行疊置產(chǎn)生一個(gè)新的數(shù)據(jù)層面，其結(jié)果綜合了原來兩個(gè)或多個(gè)層面要素所有的屬性。

（2）耕地連片性分析在ArcGIS中的實(shí)現(xiàn)。

①基本參數(shù)設(shè)定。分析中涉及兩個(gè)基本參數(shù)，即基本農(nóng)田保護(hù)目標(biāo)和地塊緩沖閾值D?；巨r(nóng)田保護(hù)目標(biāo)的確定有利于在總量的控制下對(duì)全縣耕地展開空間分析，實(shí)現(xiàn)入選耕地質(zhì)量最優(yōu)、空間布局最合理。緩沖閾值則為判斷地塊的連片性提供依據(jù)。基本農(nóng)田保護(hù)目標(biāo)的確定以上級(jí)下達(dá)的指標(biāo)為依據(jù)。以該縣為例，重慶市國(guó)土房管局下達(dá)的指標(biāo)為46 500 hm2，因此該研究確定基本農(nóng)田保護(hù)面積不少于46 500 hm2，即該縣基本農(nóng)田保護(hù)率在85.69%以上。緩沖閾值的確定與研究區(qū)域地形地貌、路網(wǎng)疏密、地塊破碎度以及基本農(nóng)田保護(hù)目標(biāo)等因素息息相關(guān)，需根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際情況決定。該研究根據(jù)該縣實(shí)際情況需要，在平壩區(qū)、中山區(qū)和低山區(qū)各選取兩處典型基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)，測(cè)定地塊之間的距離，選定連片地塊中距離最大的值為緩沖距離，最終確定該縣耕地連片性測(cè)度的距離為20 m，即D/2=20m。

②耕地連片性的計(jì)算耕地連片性計(jì)算方法很多，該研究采用面積大小作為衡量耕地連片性的主要指標(biāo)，認(rèn)為定級(jí)單元在集中連片地塊中的面積比重越大，其連片性越好，表達(dá)方法如下：

式中：為定級(jí)單元i的連片性得分；為定級(jí)單元i的面積；為集中連片地塊的面積。

2.1.3 耕地初始等級(jí)

耕地初始等級(jí)是耕地自然質(zhì)量和連片性的綜合反映。該研究采用以下方法來表達(dá)：

式中：為第j個(gè)集中連片地塊的初始等級(jí)；為集中連片地塊中第i個(gè)定級(jí)單元的質(zhì)量等級(jí)；為集中連片地塊中第i個(gè)定級(jí)單元的連片性得分；n為集中連片地塊中定級(jí)單元個(gè)數(shù)。在ArcGIS中確定耕地地塊的初始等級(jí)，首先需要按照上文確定的閾值對(duì)地塊進(jìn)行緩沖區(qū)分析；其次應(yīng)該對(duì)緩沖后的地塊進(jìn)行圖斑融合，生成集中連片地塊并標(biāo)記具有唯一性的標(biāo)識(shí)碼；最后使用ArcGIS的空間鏈接功能和不同圖層地塊之間的邏輯關(guān)系，實(shí)現(xiàn)圖層間屬性的傳遞。

2.2 耕地的交通可達(dá)性和居民點(diǎn)輻射度分析

耕地入選基本農(nóng)田不僅要考慮其質(zhì)量和集中連片狀況，還要分析耕地的區(qū)位條件。不同的區(qū)位條件，意味著耕地投入成本和耕作便利程度的差異，在其它條件相同的情況下，距離交通干線和居民點(diǎn)較近的耕地所需投入的勞動(dòng)和時(shí)間成本也較小?！痘巨r(nóng)田保護(hù)條例》中明確規(guī)定，鐵路、公路等交通干線附近，居民點(diǎn)周邊的耕地應(yīng)優(yōu)先劃入基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)。因此，耕地圖斑與交通干線和居民點(diǎn)的距離是耕地是否適宜劃為基本農(nóng)田的衡量因素。相關(guān)調(diào)查表明，當(dāng)耕地距離交通干線在1 km以下，被認(rèn)為非常適合劃入基本農(nóng)田；而距離大于5 km則很不適合劃入基本農(nóng)田。

因此，耕地交通可達(dá)性可以按以下公式計(jì)算：

式中：為地塊交通可達(dá)性指標(biāo)分值；X為地塊與主干線的距離。與居民點(diǎn)距離小于0.5 km的耕地，很適合劃入基本農(nóng)田；距離大于1 km則不適宜劃入基本農(nóng)田。因此，耕地的居民點(diǎn)輻射度分值可以按以下公式計(jì)算：

式中：為耕地的居民點(diǎn)輻射度指標(biāo)分值；X為地塊與居民點(diǎn)的距離。

2.3 基本農(nóng)田空間格局劃定

基本農(nóng)田空間布局的好壞直接關(guān)系到其耕作效益的高低，因此要以“優(yōu)質(zhì)集中，方便耕作”為劃定基本農(nóng)田的基本要求。耕地的初始等級(jí)是耕地自然質(zhì)量和連片程度的綜合反映，而耕地的交通可達(dá)性和居民點(diǎn)的輻射程度很好地反應(yīng)了耕地入選基本農(nóng)田的區(qū)位條件。因此，該研究結(jié)合上文得出的耕地初始等級(jí)、交通可達(dá)性、居民點(diǎn)輻射度，綜合確定基本農(nóng)田的空間格局，使用Spatial Analysist Tools下的Weighted Overlay和Weighted Sum可以對(duì)多個(gè)柵格圖層進(jìn)行疊加分析，對(duì)耕地的適宜性進(jìn)行分析。結(jié)果與分析

3.1 研究區(qū)概況

該縣農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)顯示，該縣土地總面積約244 920 hm2，其中耕地面積54 263.13 hm2，約占土地總面積的22.16%。根據(jù)該縣的DEM數(shù)據(jù)，將全縣分為平壩區(qū)、低山區(qū)、中山區(qū)3類區(qū)域。

3.2 數(shù)據(jù)來源與處理

3.2.1 數(shù)據(jù)來源

該研究涉及的數(shù)據(jù)主要來源于農(nóng)用地分等定級(jí)資料及成果圖、新一輪土地利用總體規(guī)劃中的耕地?cái)?shù)據(jù)及基本農(nóng)田保護(hù)圖、第二次全國(guó)土地調(diào)查數(shù)據(jù)及其變更數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)資料、該縣基礎(chǔ)地理資料、該縣統(tǒng)計(jì)年鑒等。

3.2.2 數(shù)據(jù)處理

結(jié)合該縣耕地質(zhì)量分級(jí)和連片性計(jì)算，按照公式（5）確定耕地的初始等級(jí)。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，該縣耕地圖斑融合后集中連片地塊共605個(gè)，地塊的面積介于1.03～2 055.80 hm2之間；初始等級(jí)介于1～4之間，即=[1，4]。使用ArcGIS的Near工具條分別測(cè)量耕地地塊至交通干線和居民點(diǎn)的距離。

繪制耕地初始等級(jí)、交通可達(dá)性和居民點(diǎn)輻射度柵格圖（圖1），為基本農(nóng)田空間格局劃定奠定基礎(chǔ)。

3.3 該縣基本農(nóng)田空間格局劃定

對(duì)耕地圖斑按照初始等級(jí)分值、交通可達(dá)性分值、居民點(diǎn)輻射度分值進(jìn)行柵格化，得到對(duì)應(yīng)的柵格圖（圖1），將3種柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析即可得到每個(gè)地塊的綜合等級(jí)。按照綜合等級(jí)從高到低篩選耕地，直至滿足基本農(nóng)田保護(hù)目標(biāo)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，該縣耕地的綜合等級(jí)介于1.20～5.96之間，結(jié)合該縣基本農(nóng)田保護(hù)目標(biāo)，將綜合等級(jí)為3.30～5.96的耕地劃入基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)，共劃定基本農(nóng)田面積46 799.18 hm2。

3.4 該縣基本農(nóng)田劃定合理性分析

入選基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)的耕地必須滿足質(zhì)量高、布局優(yōu)、耕作方便的要求。對(duì)比分析劃定前的一般農(nóng)田和本次劃定的基本農(nóng)田在自然質(zhì)量、連片度以及區(qū)位條件方面的差異，可以得知入選基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)的耕地在質(zhì)量、布局、區(qū)位等方面是否明顯優(yōu)于劃定前的一般農(nóng)田，以此來判斷基本農(nóng)田空間格局的合理性。對(duì)比分析一般農(nóng)田和基本農(nóng)田發(fā)現(xiàn)，耕地質(zhì)量方面，入選基本農(nóng)田的耕地中1級(jí)和2級(jí)地比例明顯上升，而3級(jí)和4級(jí)地所占比重顯著下降，說明該次規(guī)劃基本農(nóng)田滿足“優(yōu)質(zhì)”的要求；耕地連片性方面基本農(nóng)田中分布于平壩區(qū)和低山區(qū)耕地比例比一般農(nóng)田有顯著增加，分布于中山區(qū)耕地的比例則大幅下降，而平壩區(qū)和低山區(qū)耕地連片性優(yōu)于中山區(qū)，因此入選基本農(nóng)田耕地較好地滿足了“集中連片”的要求；耕地的區(qū)位條件上，基本農(nóng)田與交通干線和居民點(diǎn)的距離都比一般農(nóng)田有所縮短，說明該次入選基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)的耕地利于耕種?？梢姳敬蝿澏ɑ巨r(nóng)田在質(zhì)量、布局和區(qū)位條件方面明顯優(yōu)于劃定前一般農(nóng)田，基本農(nóng)田空間格局合理。結(jié)論

（1）基于地理信息系統(tǒng)和農(nóng)用地分等理論，該研究設(shè)計(jì)了耕地入選基本農(nóng)田的定量評(píng)價(jià)體系。引入“耕地連片性”、“交通可達(dá)性”和“居民點(diǎn)輻射度”等概念，力求在滿足耕地?cái)?shù)量質(zhì)量要求的同時(shí)，使基本農(nóng)田的空間布局更加合理，耕作效益有所提升。（2）該縣本輪劃定基本農(nóng)田面積46 799.18 hm2，占全縣耕地面積的86.24%，滿足國(guó)家規(guī)定的基本農(nóng)田占耕地總面積85%以上的要求。對(duì)比分析劃定前一般農(nóng)田和本次劃定基本農(nóng)田發(fā)現(xiàn)，入選此次基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)的耕地中1級(jí)和2級(jí)耕地比例上升，連片性更好的平壩區(qū)和低山區(qū)耕地?cái)?shù)量更多，耕地與交通干線和居民點(diǎn)距離更近。（3）基本農(nóng)田保護(hù)目標(biāo)具有時(shí)效性，與建設(shè)用地增加和人口增長(zhǎng)具有緊密聯(lián)系。該研究直接采用省國(guó)土局下達(dá)給該縣的基本農(nóng)田保護(hù)目標(biāo)，尋求在這一既定目標(biāo)下基本農(nóng)田的合理布局，如結(jié)合對(duì)未來建設(shè)用地增加和人口增長(zhǎng)的預(yù)測(cè)，優(yōu)化基本農(nóng)田空間格局，還有待深入研究。

參考文獻(xiàn)

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第二篇：基本農(nóng)田劃定分析檢驗(yàn)報(bào)告目錄

基本農(nóng)田劃定分析檢驗(yàn)報(bào)告目錄

一、調(diào)查區(qū)概況

（一）、行政區(qū)位、自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況

（二）、資料收集與整理

二、耕地資源現(xiàn)狀分析

（一）、耕地資源現(xiàn)狀

1、耕地地類構(gòu)成2、耕地資源分布

（二）、耕地資源質(zhì)量狀況

1、耕地資源等別分布

2、不同利用類型農(nóng)用地利用等等別結(jié)構(gòu)

3、耕地坡度分布

4、耕地地力情況

三、基本農(nóng)田保護(hù)狀況分析

（一）、新一輪規(guī)劃基本農(nóng)田分布狀況

（二）、永久基本農(nóng)田劃定后的分布狀況

（三）、2010年基本農(nóng)田分布現(xiàn)狀

四、基本農(nóng)田劃定

（一）、劃定依據(jù)

（二）、基本農(nóng)田劃定要求

（三）、基本農(nóng)田劃定工作過程

1、組織領(lǐng)導(dǎo)及職責(zé)分工

2、工作任務(wù)及方法步驟

3、資料核定及成果申報(bào)

（四）、基本農(nóng)田劃定成果

1、基本農(nóng)田保護(hù)指標(biāo)落實(shí)

2、基本農(nóng)田保護(hù)措施與責(zé)任落實(shí)

3、基本農(nóng)田保護(hù)設(shè)施建設(shè)

4、文本、圖件等成果資料

五、劃定前后基本農(nóng)田質(zhì)量對(duì)比分析

（一）劃定前后基本農(nóng)田保護(hù)指標(biāo)對(duì)比分析

（二）劃定前后基本農(nóng)田質(zhì)量分析

1、劃定前后基本農(nóng)田地類構(gòu)成分析

2、劃定前后基本農(nóng)田土地利用等別分析

3、劃定前后基本農(nóng)田土地地力分析

4、劃定前后基本農(nóng)田集中連片程度分析

六、永久基本農(nóng)田劃定工作評(píng)價(jià)

七、附圖

1、耕地地類構(gòu)成圖

2、耕地資源分布圖

3、農(nóng)用地利用等等別結(jié)構(gòu)圖

4、耕地坡度結(jié)構(gòu)圖

5、耕地地力等級(jí)結(jié)構(gòu)圖

6、基本農(nóng)田分布對(duì)比圖

7、劃定前后基本農(nóng)田保護(hù)指標(biāo)對(duì)比圖

8、劃定前后基本農(nóng)田土地利用等別對(duì)比圖

9、劃定前后基本農(nóng)田土地地力對(duì)比圖

第三篇：ArcGIS空間疊加分析與緩沖區(qū)分析

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

理解緩沖區(qū)分析和疊置分析的基本原理，學(xué)習(xí)利用arcgis進(jìn)行緩沖區(qū)分析、疊加分析的操作，掌握如何合理利用空間分析中的緩沖區(qū)分析和疊置分析解決實(shí)際問題。

二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1、實(shí)驗(yàn)背景： A．市區(qū)擇房

隨著商品房的發(fā)展，由于房屋的可選擇余地越來越大，而且綜合考慮小孩成長(zhǎng)的緣故，所以越來越多的購(gòu)房者對(duì)房屋的地段、環(huán)境，上學(xué)是否便捷，是否靠近名校等方面都提出了要求，所以綜合考慮上述的因素，購(gòu)房者就需要從總體上對(duì)商品房的信息進(jìn)行研究分析，從而選擇最適宜的購(gòu)房地段。要求：所尋求的市區(qū)是噪聲要小，距離商業(yè)中心要近，要和各大名牌高中離的近以便小孩容易上學(xué)，離名勝古跡較近環(huán)境優(yōu)雅。綜合上述條件，給定一個(gè)定量的限定如下：

離主要市區(qū)交通要道200米之外，交通要道的車流量大，噪音產(chǎn)生主要源于此；（ST為道路類型中的主要市區(qū)交通要道）

距大型商業(yè)中心的影響，以商業(yè)中心的大小來確定影響區(qū)域，具體是以其屬性字段YUZHI；

距名牌高中在750米之內(nèi)，以便小孩上學(xué)便捷；

距名勝古跡500米之內(nèi)。

最后分別將滿足上述條件的其中一個(gè)條件的取值為1，不滿足的取值為0，即如果滿足距主要市區(qū)交通要道200米之內(nèi)，取值為1，反之為0；其他亦是如此，最后將其累加得到分級(jí)。即滿足三個(gè)條件的累加得到3，滿足2個(gè)條件的得到2，最后將全部分成4級(jí)。B．學(xué)校選址

學(xué)校的選址問題需要考慮地理位置、學(xué)生娛樂場(chǎng)所配套、與現(xiàn)有學(xué)校的距離間隔等因素，從總體上把握這些因素能夠確定出適宜性比較好的學(xué)校選址區(qū)。綜合上述條件，給定新學(xué)校選址要求： ? 新學(xué)校應(yīng)位于地勢(shì)較平坦處；

? 新學(xué)校的建立應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有土地利用類型綜合考慮，選擇成本不高的區(qū)域； ? 新學(xué)校應(yīng)該與現(xiàn)有娛樂設(shè)施相配套，學(xué)校距離這些設(shè)施愈近愈好； ? 新學(xué)校應(yīng)避開現(xiàn)有學(xué)校，合理分布。

各數(shù)據(jù)層權(quán)重比為：距離娛樂設(shè)施占0.5，距離學(xué)校占0.25，土地利用類型和地勢(shì)位置因素各占0.125。最后必須給出適合新建學(xué)校的適宜地區(qū)圖，并對(duì)其簡(jiǎn)要進(jìn)行分析。

2、實(shí)驗(yàn)材料：

軟件：ArcGIS Desktop 9.x，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：文件夾ex5中

（1）市區(qū)擇房數(shù)據(jù)：城市市區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)圖“network.shp”、商業(yè)中心分布圖“Marketplace.shp”、名牌高中分布圖“school.shp”、名勝古跡分布圖“famous place.shp”、這些文件綜合在一起是“city.mxd”

（2）學(xué)校選址數(shù)據(jù)：土地利用圖Landuse、地面高程圖dem、娛樂場(chǎng)所分布圖rec_sites、現(xiàn)有學(xué)校分布圖school

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 A、市區(qū)擇房

啟動(dòng)ArcMap，打開ex51city.mxd文件，將所有數(shù)據(jù)加進(jìn)來； 第1步：主干道噪音緩沖區(qū)的建立

第2步 商業(yè)中心影響范圍建立

第3步 名牌高中的影響范圍建立

第4步 名勝古跡的影響范圍建立

第5步 進(jìn)行疊置分析將滿足上述四個(gè)要求的區(qū)域求出

第6步 分級(jí)

為了便于購(gòu)房者的選擇有更大的余地，更直觀地，綜合上述四個(gè)因子，對(duì)整個(gè)地區(qū)進(jìn)行分等定級(jí)，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是：滿足其中四個(gè)條件為第一等級(jí)；滿足其中三個(gè)條件為第二等級(jí)；滿足其中兩個(gè)條件為第三等級(jí)滿足其中一個(gè)條件為第四等級(jí)；完全不滿足條件的為第五等級(jí)。

B、學(xué)校選址

ArcGIS中實(shí)現(xiàn)學(xué)校選址分析，首先利用現(xiàn)有學(xué)校數(shù)據(jù)集、現(xiàn)有娛樂場(chǎng)所數(shù)據(jù)集和高程數(shù)據(jù)派生出坡度數(shù)據(jù)以及到現(xiàn)有學(xué)校、娛樂場(chǎng)所距離數(shù)據(jù)集。然后重分類數(shù)據(jù)集到相同的等級(jí)范圍，再按照上述數(shù)據(jù)集在學(xué)校選址中的影響率賦權(quán)重值，最后合并這些數(shù)據(jù)即可創(chuàng)建顯示新學(xué)校適宜位置分布的地圖。

重分類數(shù)據(jù)集

a.重分類坡度數(shù)據(jù)：采用等間距分級(jí)分為10級(jí)，得到坡度適宜性數(shù)據(jù)“reclassslope”，在平坦的地方適宜性好，賦以較大值，陡峭的地區(qū)賦比較小的值。

四、心得體會(huì)

第四篇：ArcGIS空間分析和最短路徑分析實(shí)習(xí)報(bào)告

考察報(bào)告

實(shí)驗(yàn)

一、矢量數(shù)據(jù)的空間分析

練習(xí)1：市區(qū)擇房分析

操作步驟：

首先打開ArcMap，打開E:Chp7Ex1city.mxd文件將文件加入到窗口中來，這時(shí)就將五個(gè)文件全部加入其中來了，如下圖所示；

（1）主干道噪音緩沖區(qū)的建立

1）選擇交通網(wǎng)絡(luò)圖層（network.shp），打開圖層的屬性表，在右下角的打開option選項(xiàng)中，在菜單中選擇select by attributes，考察報(bào)告

考察報(bào)告

在select by attributes對(duì)話框中，左邊選擇“TYPE” 雙擊將其添加到對(duì)話框下面SQL算式表中，點(diǎn)中間“=”，再單擊Get unique values將TYPE的全部屬性值加入上面的列表框中，然后選擇“ST”屬性值，雙擊添加到SQL算式表中，單擊APPLY按鈕，就將市區(qū)的主要道路選擇出來了

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2）點(diǎn)擊緩沖區(qū)按鈕對(duì)選擇的主干道進(jìn)行緩沖區(qū)的建立，首先在緩沖區(qū)對(duì)象圖層選擇交通網(wǎng)絡(luò)圖層（network），然后將下面的Use Only the Selected Feature（僅對(duì)選擇的要素進(jìn)行分析）選中，單擊next；

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3）確定尺寸單位，選擇第一種緩沖區(qū)建立方法（At a specified distance），指定緩沖區(qū)半徑為200米，單擊next；

4）由于不是分別考慮一個(gè)圖層的各個(gè)不同的要素的目的，所以我們?cè)谶@里選擇的是第一種邊界設(shè)定類型（Dissolve barriers between），然后指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名后，單擊OK，完成主干道噪音污染緩沖區(qū)的建立。

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（2）商業(yè)中心影響范圍建立

1）建立大型商業(yè)中心的影響范圍。首先點(diǎn)擊緩沖區(qū)按鈕，在緩沖區(qū)對(duì)象圖層選擇商業(yè)中心分布圖層（network），單擊next；

2）確定尺寸單位，選擇第一種緩沖區(qū)建立方法，以其屬性字段YUZHI為緩沖區(qū)半徑，單擊next；

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3）選擇的是第一種邊界設(shè)定類型，然后指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名后，單擊OK，完成商業(yè)中心影響范圍緩沖區(qū)的建立。

（3）名牌高中的影響范圍建立

1）點(diǎn)擊緩沖區(qū)按鈕，在緩沖區(qū)對(duì)象圖層選擇名牌高中分布圖層（school），單擊next；

2）確定尺寸單位米，選擇第一種緩沖區(qū)建立方法，指定750米作為半徑，設(shè)置好后，單擊next；

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3）選擇的是第一種邊界設(shè)定類型，然后指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名后，單機(jī)OK，完成名牌高中的覆蓋范圍緩沖區(qū)的建立。

（4）．名勝古跡的影響范圍建立

1）點(diǎn)擊緩沖區(qū)按鈕，在緩沖區(qū)對(duì)象圖層選擇名勝古跡分布圖層。

2）單擊next，確定尺寸單位，選擇第一種緩沖區(qū)建立方法，指定500米作為緩沖區(qū)半徑，設(shè)置好后，單擊next；

考察報(bào)告

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3）選擇的是第一種邊界設(shè)定類型，然后指定好緩沖區(qū)文件的存放路徑和文件名后，單擊，OK，完成名勝古跡的覆蓋范圍緩沖區(qū)的建立。

（5）．進(jìn)行疊置分析將滿足上述四個(gè)要求的區(qū)域求出

1）將商業(yè)中心影響范圍、名牌高中的影響范圍和名勝古跡的影響范圍進(jìn)行疊置分析的交集操作，可以將同時(shí)滿足三個(gè)條件的區(qū)域計(jì)算出。打開ArcToolBox，在analyst tools下選擇overlay下的Intersect操作，打開交集操作對(duì)話框，將商業(yè)中心的緩沖區(qū)、名牌高中的緩沖區(qū)和名勝古跡的緩沖區(qū)分別添加進(jìn)來，設(shè)定輸出文件名并選擇全部字段，輸出類型和輸入類型一樣，單擊OK，從而獲得同時(shí)滿足三個(gè)條件的交集區(qū)域。

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2）利用主干道噪音緩沖區(qū)對(duì)獲得的三個(gè)區(qū)域的交集進(jìn)行圖層擦除操作，從而獲得，同時(shí)滿足四個(gè)條件的區(qū)域的獲得，打開ArcToolBox，在analyst tools下選擇overlay下的Erase操作，打開圖層擦除操作對(duì)話框，在input features選擇三個(gè)區(qū)域的交集，在erase features選擇主干道噪音緩沖區(qū)，同時(shí)設(shè)定輸出圖層的地址和文件名，單擊OK，從而獲得同時(shí)滿足四個(gè)條件的交集區(qū)域的獲得，即購(gòu)房者的最佳選擇區(qū)域?？疾靾?bào)告

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（6）．為了便于購(gòu)房者的選擇有更大的余地，更直觀地，綜合上述四個(gè)因子，對(duì)整個(gè)市區(qū)進(jìn)行分等定級(jí)，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是：

滿足其中四個(gè)條件為第一等級(jí)；

滿足其中三個(gè)條件為第二等級(jí)；

滿足其中兩個(gè)條件為第三等級(jí)；

滿足其中一個(gè)條件為第四等級(jí)；

完全不滿足條件的為第五等級(jí)。

1）分別打開商業(yè)中心，名牌高中和名勝古跡影響范圍的緩沖區(qū)圖層的屬性列表，添加一個(gè)market，school和famous字段，并全部賦值為1。將主干道噪音緩沖區(qū)圖層的屬性列表中添加voice字段，全部賦值為-1，這里取-1的原因是所取的噪音緩沖區(qū)之外的才是所要獲得的區(qū)域?？疾靾?bào)告

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2）打開ArcToolBox，在analyst tools 下選擇 overlay 下的 Union 操作，打開圖層合并操作對(duì)話框，在四個(gè)緩沖區(qū)逐個(gè)添加進(jìn)去，同時(shí)設(shè)定輸出圖層的地址和文件名Union，將全部字段連接，單擊OK，得到四個(gè)區(qū)域的疊加合并圖。

3）打開生成的Union文件圖層屬性列表，添加一個(gè)短整型字段class，然后保留 FID，Shape*，class，market，voice，school和famous字段，然后在Editor工具欄下來菜單中選擇start editing，然后在屬性列表中的class字段上單擊右鍵，選考察報(bào)告

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擇Calculate values，單擊之后，打開Field Calculator對(duì)話框，使得class=market+voice+school+famous，即將其進(jìn)行分等定級(jí)。（圖10）就將四個(gè)因子進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的綜合，同時(shí)也可以根據(jù)最后的區(qū)域的class的屬性值將全部的研究的區(qū)域進(jìn)行了等級(jí)的劃分：

第一等級(jí)：數(shù)值為3；

第二等級(jí)：數(shù)值為2；

第三等級(jí)：數(shù)值為1；

第四等級(jí)：數(shù)值為0；

第五等級(jí)：數(shù)值為-1。

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練習(xí)2：最短路徑問題分析與應(yīng)用

操作步驟：

首先打開ArcMap選擇E:Chp7Ex2city.mdb再雙擊后選擇將整個(gè)要素?cái)?shù)據(jù)集 city 加載進(jìn)來。然后將place點(diǎn)狀要素以 HOME 字段屬性值進(jìn)行符號(hào)化，1 值是家，0 值是超市，(1）無權(quán)重最佳路徑的選擇

1）在設(shè)施網(wǎng)絡(luò)分析工具條上，點(diǎn)選旗標(biāo)和障礙工具板下拉箭頭，將旗標(biāo)放在家和想要去的超市點(diǎn)上。

2）確認(rèn)在Analysis下拉菜單中的Options按鈕打開的Analysis Options對(duì)話框中weight和weight filter 標(biāo)簽項(xiàng)全部是 none，這樣使得進(jìn)行的最短路徑分析是完全按照這個(gè)網(wǎng)絡(luò)自身的長(zhǎng)短來確定的

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3）點(diǎn)選追蹤工作（Track task）下拉菜單選擇尋找路徑（find path）。單擊solve鍵，則最短路徑將顯示出來，這條路徑的總成本將顯示在狀態(tài)列。

（2）加權(quán)最佳路徑選擇

1）在設(shè)施網(wǎng)絡(luò)分析工具條上，點(diǎn)選旗標(biāo)和障礙工具板下拉箭頭，將旗標(biāo)放在家和想去的某個(gè)超市點(diǎn)上。

2）選擇Analysis下拉菜單，選擇Option按鈕，打開Analysis Option對(duì)話框，選擇Weight標(biāo)簽頁，在邊的權(quán)重(edge weight)上，全部選擇長(zhǎng)度（length）權(quán)重屬性。

考察報(bào)告

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3）點(diǎn)選追蹤工作（Track task）下拉菜單選擇尋找路徑（find path）。單擊solve鍵，則以長(zhǎng)度為比重為基礎(chǔ)的最短路徑將顯示出來，這條路徑的總成本將顯示在狀態(tài)列。

4）上述是通過距離的遠(yuǎn)近選擇而得到的最佳路徑，而不同類型的道路由于道路車流量的問題，有時(shí)候要選擇時(shí)間較短的路徑，同樣可以利用網(wǎng)絡(luò)分析進(jìn)行獲得最佳路徑。

這里的時(shí)間屬性是在建網(wǎng)之前，通過各個(gè)道路的類型（主干道，次要道等）來給定速度屬性，然后通過距離和速度的商值確定的，并將其作為屬性設(shè)定于每個(gè)道路上，這里沒有考慮紅燈問題以及其他因素，而是一種理想情況，不過可以將其他的要素可以逐漸加入來完善。

考察報(bào)告

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（3）按要求和順序逐個(gè)對(duì)目的點(diǎn)的路徑的實(shí)現(xiàn)

1）在設(shè)施網(wǎng)絡(luò)分析工具條上，點(diǎn)選旗標(biāo)和障礙工具板下拉箭頭，將旗標(biāo)按照車輛訪問的順序逐個(gè)放在點(diǎn)上。

2）選擇Analysis下拉菜單，選擇Option按鈕，打開Analysis Option對(duì)話框，選擇Weight標(biāo)簽頁，在邊的權(quán)重(edge weight)上，全部選擇長(zhǎng)度（length）權(quán)重屬性。

3）點(diǎn)選追蹤工作（Track task）下拉菜單選擇尋找路徑（find path）。單擊solve鍵，則從起點(diǎn)按順序逐一經(jīng)過超市然后最后回到家的最短有效路徑將顯示出來，這條路徑的總成本將顯示在狀態(tài)列。

4）同樣是經(jīng)過這11個(gè)地點(diǎn)，換成權(quán)重是時(shí)間的，由于道路車流量的不同，如在市中心車流量特別大，車速慢，故而為節(jié)約時(shí)間，所以使得路經(jīng)發(fā)生很大的改變，而從外圍的道路行駛了。

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（4）阻強(qiáng)問題

這里的阻強(qiáng)是指網(wǎng)絡(luò)中的點(diǎn)狀要素或線狀要素因?yàn)閷?shí)際中遇到的例如修路，或那個(gè)時(shí)段車輛飽和，十字路口發(fā)生事故等一些緣故而使得要素不可運(yùn)行，這時(shí)原來獲得的最短路徑就需要進(jìn)行修正，具體操作如下：

修路的情形出現(xiàn)，即某個(gè)路段不可運(yùn)行，這在網(wǎng)絡(luò)中的表現(xiàn)是設(shè)置阻強(qiáng)，方法有兩種，一種是永久性的，直接將網(wǎng)絡(luò)邊要素的屬性修改成不可運(yùn)行。操作是選擇要進(jìn)行設(shè)置的邊要素，將其屬性中的Enabled字段改成False即可；另一種是暫時(shí)性的，設(shè)置邊要素障礙。即利用邊要素障礙添加工具將邊設(shè)置。取同上述距離加權(quán)相同的超市為地點(diǎn)，假設(shè)其中一條路段正在修路，則產(chǎn)生的新的最佳路徑

（圖中標(biāo)注“╳”即為阻強(qiáng)設(shè)置邊）?？梢钥闯雎范蔚木S修狀況使得最佳路徑產(chǎn)生了改變，同時(shí)最近距離也隨之發(fā)生改變。

2）十字路口發(fā)生問題，即網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)不可運(yùn)行，這時(shí)在網(wǎng)絡(luò)中的表現(xiàn)也是設(shè)置阻強(qiáng)，方法和線狀要素的一樣，改變結(jié)點(diǎn)屬性或利用點(diǎn)要素阻強(qiáng)添加工具將點(diǎn)設(shè)置，取同上述距離加權(quán)相同的超市為地點(diǎn)，假設(shè)其中某個(gè)路口出現(xiàn)阻塞，利用該方法產(chǎn)生的最佳路徑。

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以上這個(gè)例子——從家到超市的最佳路徑選擇這個(gè)方面簡(jiǎn)單說明了網(wǎng)絡(luò)分析中的最短路徑問題對(duì)于實(shí)際之中有什么主要的用途，以及隨著實(shí)際情況的改變，而對(duì)網(wǎng)絡(luò)中要素的變化對(duì)最佳路徑的產(chǎn)生什么樣的影響，相信隨著要素的健全，實(shí)際因素的添加等因子的輔助一定會(huì)使得網(wǎng)絡(luò)分析在指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)生活發(fā)揮著越來越大的作用。

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第五篇：大學(xué)空間分析實(shí)習(xí)報(bào)告：基于ARCGIS土壤侵蝕危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

空間分析實(shí)習(xí)：基于ARCGIS軟件的土壤侵蝕危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

實(shí)習(xí)目的

（1）鞏固多因子分析的主要流程，熟練掌握多種空間分析方法的綜合 運(yùn)用。

（2）進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力；（3）掌握 SRTM DEM 數(shù)據(jù)的獲取方法。

實(shí)習(xí)準(zhǔn)備

（1）軟件準(zhǔn)備： ARCGIS10、ENVI4.7（2）方法準(zhǔn)備：多因子分析原理及方法（可參考相關(guān)書籍）

實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)

? TM 影像：用于派生歸一化植被指數(shù)（NDVI）? 土地利用類型

? DEM 數(shù)據(jù)：用于派生坡度數(shù)據(jù)，根據(jù)研究區(qū)范圍從網(wǎng)上獲?。╤ttp://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp）

? 降雨量數(shù)據(jù)：（大家在研究區(qū)均勻選擇 30 個(gè)離散點(diǎn)進(jìn)行模擬）

實(shí)習(xí)主要步驟及要求

假設(shè)影響土壤侵蝕的因子有:坡度、植被覆蓋率（可用 NDVI 代替）、土地利用類型、降雨量；根據(jù)多因子分析的原理和方法，在數(shù)據(jù)預(yù)處理 的基礎(chǔ)上，運(yùn)用疊加分析方法完成土壤侵蝕危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，并根據(jù)相關(guān)標(biāo) 準(zhǔn)進(jìn)行危險(xiǎn)性分級(jí)。主要步驟：

① 確定評(píng)價(jià)模型：本次評(píng)價(jià)用加權(quán)平均模型，表達(dá)式為：② 數(shù)據(jù)預(yù)處理：派生所需要的數(shù)據(jù)，重分類數(shù)據(jù)到統(tǒng)一的等級(jí)；

③ 確定各因子權(quán)重：假定坡度 0.3、降雨量 0.3、植被覆蓋（NDVI）0.25；土地利用類型 0.15。

④ 疊加分析：通過疊加分析完成土壤侵蝕危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)； ⑤ 制作危險(xiǎn)性等級(jí)圖。

詳細(xì)操作步驟

1)多波段合成：實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)給的2張TM影像均為3張單波段影像，需要進(jìn)行多波段合成處理

2)去除鋸齒

多波段合成后的2張影像均可以看到明顯的鋸齒，所以要先去除鋸齒 1)使用特征提取工具去除鋸齒：在這里我使用特征提取工具

2)輸出去除鋸齒后的影像

3)拼接影像

將2張影像拼接成一幅完整的影像，注意影像的位置，位于下方的的影像上方 1)拼接影像

2)分別對(duì)2張影像設(shè)置參數(shù)，：

3)輸出拼接后的完整影像：

4)拼接及假彩色合成后的影像如下：

4)提取NDVI

5)根據(jù)TM影像的坐標(biāo)在網(wǎng)上下載DEM數(shù)據(jù) 6)DEM數(shù)據(jù)合成

1)在ArcMap中添加DEM數(shù)據(jù)

2)DEM數(shù)據(jù)的合成：網(wǎng)上下載的數(shù)據(jù)為4幅數(shù)據(jù)，在此需要進(jìn)行dem數(shù)據(jù)的合成，打開Arc Toolbox，< Arc Toolbox >－－－－，設(shè)置參數(shù)如下圖：

7)環(huán)境設(shè)置：將研究區(qū)設(shè)置為landuse，主選項(xiàng)卡< Geoprocessing >－

8)將DEM數(shù)據(jù)的地圖投影坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和TM影像一致

1)將TM影像輸出為TIFF格式，并添加至ArcMap地圖窗口中

2)進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換，打開Arc Toolbox，< Arc Toolbox >－－－

，設(shè)置參數(shù)如下：

導(dǎo)入地圖窗口如下：

9)新建降雨量數(shù)據(jù)

1)ArcCatalog中新建點(diǎn).shp文件，命名為rainfall，添加至地圖窗口中

2)均勻添加30個(gè)點(diǎn)

3)打開屬性表，添加降雨量值字段rainfall，類型設(shè)置為長(zhǎng)整型

4)輸入降雨量值（注意打開編輯），設(shè)置值如下：

10)對(duì)降雨量離散點(diǎn)數(shù)據(jù)空間差值：采用kriging差值法，打開Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－－－，結(jié)果如下：

11)提取坡度：由研究區(qū)的DEM數(shù)據(jù)提取坡度，打開Arc Toolbox,添加工具，< Arc Toolbox >－－－雙擊工具，設(shè)置參數(shù)如下：

導(dǎo)入地圖窗口如下：

12)對(duì)坡度重分類

重分類為6級(jí)，坡度最大危險(xiǎn)性最高，賦值為6，依次坡度最小危險(xiǎn)性最小賦值為1，打開Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－－－< Reclassify>添加工具，雙擊工具，根據(jù)以上要求設(shè)置參數(shù)如下：

13)對(duì)土地利用類型重分類

重分類為6級(jí)，危險(xiǎn)性最大的土地利用類型賦值為6，依次危險(xiǎn)性最小的土地利用類型賦值為1，打開Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－－－< Reclassify>添加工具，雙擊工具，根據(jù)以上要求設(shè)置參數(shù)如下：

14)對(duì)降雨量重分類

重分類為6級(jí)，降雨量最大危險(xiǎn)性最高，賦值為6，依次降雨量最小危險(xiǎn)性最小賦值為1，打開Arc Toolbox, < Arc Toolbox >－－－< Reclassify>添加工具，雙擊工具，根據(jù)以上要求設(shè)置參數(shù)如下：

15)柵格疊加 權(quán)重設(shè)置如下：“slope_r” * 0.3 + “rainfall_r” * 0.3 + “NDVItiff.tif” * 0.25 + “l(fā)anduse_r” * 0.15

16)分類渲染

分為6類，設(shè)置顏色和文字說明，如下：

17)專題圖制作：添加圖名、圖例、比例尺、指北針、制圖信息、文字說明，輸出為JPG格式成果圖（JPG）

專題圖分析：

影響土壤侵蝕的因子有:坡度、植被覆蓋率、土地利用類型、降雨量4個(gè)因子，綜合考慮得出圖中黑色區(qū)域?yàn)榫C合4個(gè)因子考慮后最危險(xiǎn)的區(qū)域，依次分為較大、一般、較小、最小幾個(gè)區(qū)域。圖中白色區(qū)域?yàn)橥寥狼治g危險(xiǎn)性最小區(qū)域。