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【GIS实验课】03 城镇住房选址适宜区评价分析

不许人间见白头 数读城事 2021-09-20

文末附练习数据。



01数据介绍

投影坐标系(NAD_1983_StatePlane_Vermont_FIPS_4400)。

(1)小镇的土地利用数据图(Landuse)、耕地(Agriculture)、荒地(Barren land)、过渡带(Brush/transitional)、建成区(Built up)、森林(Forest):水域(Water)、湿地(Wetlands)

(2)小镇区域范围图(Range);

(3)小镇道路要素分布图(roads);

(4)小镇学校要素分布图(schools);

(5)小镇商店分布图(shops);

(6)小镇海拔分布图(evalation)。

 

02选址要求


现在需要一套新的住房,可以自行建造也可以购买商品房,住房的要求如下:

(1)购买的新住房在已开发的建筑用地区域;新建住房需在荒地或耕地上。

(2)考虑到生活用品的购买和商业区带来的噪音,距离商业用地直线距离需在2km以内,200m以外。

(3)假定道路上的行驶速度为30km/h,人的步行速度为3km/h,但湿地(Wetlands)、水域(Water)地类无法通行。为了上学的需要,住处到达学校的时间不能超过60分钟。

(4)新建住房考虑安全与建设难度,坡度不能超过15度。

(5)统计出新住房的适宜面积。

(6)计算出新住房的适宜区域,并制作专题分布图。

 

03详细操作流程


◐ 1. 建立缓冲区

筛选出距离商店200m~2000m范围内的建筑物。对商店图层建立200m和2000m缓冲区,使用工具擦除。或直接使用多环缓冲区),得到的范围命名为A1,并转为栅格。

图1商店缓冲区范围图A1


◐ 2. 提取可以通过的地域

重分类土地利用,将不能通行的水域和湿地转换成nodata,其他类型为1,记为A2。

图2|研究区可通行土地图A2


◐ 3. 制作时间成本集

1)为road矢量数据添加字段speed,设为0.5(公里/分钟)并转为栅格数据,处理范围与全土地利用数据(landuse)范围相同。图3|研究区road图转为栅格数据R1


2)为range矢量数据添加字段speed,设为0.05(公里/分钟),也转为栅格数据,处理范围也与全土地利用数据(landuse)范围相同。图4|研究区range图转为栅格数据R2


 3)将以上两个栅格数据,进行镶嵌,记为B,所用工具为“数据管理工具” ——“栅格”——“镶嵌”图5|“镶嵌”工具示意


4)使用栅格计算器,将A2与B相乘,得到speed。6|“栅格计算器示意


5)在栅格计算器中,将A2与1/speed相乘,得到单位栅格的成本时间time。

图7| 研究区单位栅格的成本时间图T


◐ 4. 计算成本距离

使用成本距离工具,求出1小时内到达学校的范围。用ArcMap的 “spatialAnalyst 工具”—“距离分析”—“成本距离”工具,将目的地设为school,成本选择time,得到成本距离图C1,通过栅格计算器将C1/1000,得到最终的成本距离图C。因为speed数据使用的单位为公里每分钟,而底图距离单位为米,故C1的结果是最终结果C的1000倍

图8|研究区单位栅格的成本距离图C


◐ 5. 计算适宜购买区域

1)将成本距离图(C)与栅格数据A1 进行掩膜提取,并以60分钟为界重分类为1和0图像(60分钟以内为1),记为D;

图9“按掩膜提取”工具示意


2)重分类土地利用,将建筑用地区域定义为1,其余为0,分类后的数据记为A3。


3)使用栅格计算器,将D与A3相乘,数值为1的范围即为新住房适宜的购买区域,数值为0的则为非适宜区。

表1新住房适宜购买区域的栅格属性表

图10|新住房适宜购买区域图


◐ 6. 计算适宜建造住房区域

1)对elevation图层使用坡度(slope)工具,求出坡度图;并以15度为界,重分类为1和0(15度以下为1),重分类后的数据记为E。

图11|研究区坡度图E


2)重分类土地利用,将耕地和荒地区域定义为1,其余为0,记为A4;

图12|可建造住房土地类型图A4


3)使用栅格计算器,将E、A4、D相乘,数值为1的区域,即为适宜建造新住房的范围,数值为0的则为非适宜区,计算结果如下图。

表2|新住房适宜建造区域的栅格属性表

图12|适宜建造新住房的范围图


◐ 7. 综合两处区域

最后使用栅格计算器将新住房适宜购买区域适宜建造区域相加,非0区域即为适宜的新住房范围F(经计算发现属性表中除了0值以外最大值为1)。栅格精度为92m,则适宜范围统计面积为92*92*2467 ≈2088公顷。(也可转换为矢量后,使用几何计算

表3新住房适宜区域的栅格属性表

 

◐ 8. 专题图制作

在ArcGIS中进行住房选址适宜区专题图制作。

图13|住房选址适宜区域图

 

后台回复“住房选址”即可获得练习数据!!!


作者|不许人间见白头

排版|Moon

校阅|数读菌


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