gis在道路初步選線中應用和實現(xiàn)

1、,,,GIS在道路選線中 的應用與實現(xiàn),道路與鐵道工程,,,,,1,2,3,4,***,指導實驗操作、數(shù)據(jù)收集、建立數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)處理、創(chuàng)建選線費用模型,****,歸納整理資料、撰寫報告,****,****,成本分析、獲取費用最優(yōu)路徑,,分工,,,,4. 操作過程,,,2. 目的,3. 實現(xiàn)流程,5. 小結,1. 選題背景,,在傳統(tǒng)的道路選線中，需要花費大量的時間和經費，同時要求項目工程師要

2、有豐富的勘察設計經驗及大量的詳細資料。在選線過程中經常要進行參數(shù)的計算。在過去這些計算多采用計算器進行，不僅繁瑣、工作量大，而且容易出錯。當遇到復雜線形時，為了減少工作量，一般僅考慮一兩組元素進行組合試算，以致線形設計不夠優(yōu)化。同時，由于地形圖表示方法的抽象性和概括性及人的視野的局限性，有時造成設計人員對整個區(qū)域的認識不充分，從而直接影響到了路線走向的安排。這些是傳統(tǒng)的設計方法本身無法克服的。GIS在分析處理問題中能夠方便地接受多種數(shù)據(jù)

3、來源，同時，使用空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，重視空間分析模型的設計與集成，具有空間定性、定量、定位綜合分析功能。因為，引進GIS技術對于克服傳統(tǒng)道路選線技術，優(yōu)化道路設計方法具有重要意義。,背 景,在實驗過程中發(fā)現(xiàn)并解決問題，了解自身的不足,鞏固所學的ArcGIS數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)庫建立、柵格數(shù)據(jù)距離制圖、表面分析、數(shù)據(jù)重分類、最優(yōu)路徑等空間分析功能,運用所學的知識，借助ArcGIS軟件，綜合考慮道路選線因子，在數(shù)據(jù)圖層內分析AB兩點的費用最優(yōu)路徑

4、。,1,2,,3,首先利用高程數(shù)據(jù)提取水系流域數(shù)據(jù)、坡度數(shù)據(jù)、起伏數(shù)據(jù)。再將其進行重分類到相同的等級范圍（設定成本）,最后執(zhí)行最短路徑函數(shù)的提取最佳路徑,按照上述數(shù)據(jù)集在路徑選擇中的影響率來賦權重值，最后合并這些數(shù)據(jù)即可得到綜合成本數(shù)據(jù),,2,,3,,1,基于成本數(shù)據(jù)集計算格柵數(shù)據(jù)中各單元到源點的成本距離與方向數(shù)據(jù)集。,,4,（1） 從“地理空間數(shù)據(jù)云”下載數(shù)字高程數(shù)據(jù)（img）使用Global mapper裁剪所需區(qū)域，以DEM圖層

5、輸出保存。（global mapper無法實現(xiàn)直接裁剪，需先自定義創(chuàng)建面要素，圖層疊加后方可裁剪）。,,（2）根據(jù)數(shù)字高程模型（DEM）分析水系 1）使用ArcMap打開高程圖，打開“ArcToolboox”→“Spatial Analyst”→“水系分析”→“填洼”對高程圖實現(xiàn)填洼。2）分析河流流向。打開“水系分析”→“流向”分析填洼圖層河流流向。3）分析河流流量。打開“水系分析”→“流量”分析河流流向圖層中流量。4

6、）打開“柵格計算器”，設定閥值，按河水流量大小條件分析得到水系分布。,,,,,（3） 建立道路選線數(shù)據(jù)庫1）將分析得到的水系分級。點擊““Spatial Analyst”→“水文分析”→“河網分級”，按”STRAHLER“分級方法分級。2）打開ArcCatalog，新建“文件地理數(shù)據(jù)庫”，往其中導入高程數(shù)據(jù)、水系分布、添加兩個點要素設為起點和終點（注意選擇相同的坐標系）。,（4） 獲取坡度成本數(shù)據(jù)1）使用ArcMap打開DEM數(shù)據(jù)

7、層，點擊“ArcToolboox”→“Spatial Analyst”→“表面分析”→“坡度”生成坡度陳本數(shù)據(jù)集。2）將數(shù)據(jù)集重分類為10級。點擊“Spatial Analyst”→“重分類”將坡度最小一級賦值為1，最大一級賦值為10。,,,（5） 獲取河流成本數(shù)據(jù)將河流數(shù)據(jù)層重分類。點擊“Spatial Analyst”→“重分類”按照河流等級進行分類：4類為10級，依次為1、4、7、10，生成河流成本圖。,,（6）獲取起伏度成本

8、數(shù)據(jù)1）使用ArcMap打開DEM數(shù)據(jù)層，點“ArcToolboox”→“SpatialAnalyst”→“鄰域分析”→“交點統(tǒng)計”生成起伏度成本數(shù)據(jù)集。2）將數(shù)據(jù)集重分類為10級。點擊“Spatial Analyst”→“重分類”將坡度最小一級賦值為1，最大一級賦值為10。,,,（7） 生成成本數(shù)據(jù)集 點擊“柵格計算器”，根據(jù)影響因子權重輸入成本計算公式，得到成本數(shù)據(jù)集。,,顏色越深，代表成本越高,,,（8）計算成本

9、權重距離函數(shù) 點擊“Spatial Analyst”→“距離分析”→“成本距離”設置，保存回溯鏈接柵格數(shù)據(jù)。（以起點為基準，根據(jù)成本數(shù)據(jù)集計算距離成本）,,,顏色越深，代表成本越高,（9） 求取最優(yōu)路徑點擊“Spatial Analyst”→“距離分析”→“成本路徑”代入圖層數(shù)據(jù)，生成最終的最短參考路徑圖，其中紅色粗線部分。,*************************************************