gis在道路初步選線(xiàn)中應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)

1、,,,GIS在道路選線(xiàn)中 的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn),道路與鐵道工程,,,,,1,2,3,4,***,指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)收集、建立數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)處理、創(chuàng)建選線(xiàn)費(fèi)用模型,****,歸納整理資料、撰寫(xiě)報(bào)告,****,****,成本分析、獲取費(fèi)用最優(yōu)路徑,,分工,,,,4. 操作過(guò)程,,,2. 目的,3. 實(shí)現(xiàn)流程,5. 小結(jié),1. 選題背景,,在傳統(tǒng)的道路選線(xiàn)中，需要花費(fèi)大量的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，同時(shí)要求項(xiàng)目工程師要

2、有豐富的勘察設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及大量的詳細(xì)資料。在選線(xiàn)過(guò)程中經(jīng)常要進(jìn)行參數(shù)的計(jì)算。在過(guò)去這些計(jì)算多采用計(jì)算器進(jìn)行，不僅繁瑣、工作量大，而且容易出錯(cuò)。當(dāng)遇到復(fù)雜線(xiàn)形時(shí)，為了減少工作量，一般僅考慮一兩組元素進(jìn)行組合試算，以致線(xiàn)形設(shè)計(jì)不夠優(yōu)化。同時(shí)，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(shí)造成設(shè)計(jì)人員對(duì)整個(gè)區(qū)域的認(rèn)識(shí)不充分，從而直接影響到了路線(xiàn)走向的安排。這些是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法本身無(wú)法克服的。GIS在分析處理問(wèn)題中能夠方便地接受多種數(shù)據(jù)

3、來(lái)源，同時(shí)，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(shè)計(jì)與集成，具有空間定性、定量、定位綜合分析功能。因?yàn)?，引進(jìn)GIS技術(shù)對(duì)于克服傳統(tǒng)道路選線(xiàn)技術(shù)，優(yōu)化道路設(shè)計(jì)方法具有重要意義。,背 景,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，了解自身的不足,鞏固所學(xué)的ArcGIS數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)庫(kù)建立、柵格數(shù)據(jù)距離制圖、表面分析、數(shù)據(jù)重分類(lèi)、最優(yōu)路徑等空間分析功能,運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，借助ArcGIS軟件，綜合考慮道路選線(xiàn)因子，在數(shù)據(jù)圖層內(nèi)分析AB兩點(diǎn)的費(fèi)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(jìn)行重分類(lèi)到相同的等級(jí)范圍（設(shè)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(lái)賦權(quán)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(jì)算格柵數(shù)據(jù)中各單元到源點(diǎn)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(wú)法實(shí)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(kāi)高程圖，打開(kāi)“ArcToolboox”→“Spatial Analyst”→“水系分析”→“填洼”對(duì)高程圖實(shí)現(xiàn)填洼。2）分析河流流向。打開(kāi)“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(kāi)“水系分析”→“流量”分析河流流向圖層中流量。4

6、）打開(kāi)“柵格計(jì)算器”，設(shè)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(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)1）將分析得到的水系分級(jí)。點(diǎn)擊““Spatial Analyst”→“水文分析”→“河網(wǎng)分級(jí)”，按”STRAHLER“分級(jí)方法分級(jí)。2）打開(kāi)ArcCatalog，新建“文件地理數(shù)據(jù)庫(kù)”，往其中導(dǎo)入高程數(shù)據(jù)、水系分布、添加兩個(gè)點(diǎn)要素設(shè)為起點(diǎn)和終點(diǎn)（注意選擇相同的坐標(biāo)系）。,（4） 獲取坡度成本數(shù)據(jù)1）使用ArcMap打開(kāi)DEM數(shù)據(jù)

7、層，點(diǎn)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(lèi)為10級(jí)。點(diǎn)擊“Spatial Analyst”→“重分類(lèi)”將坡度最小一級(jí)賦值為1，最大一級(jí)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(lèi)。點(diǎn)擊“Spatial Analyst”→“重分類(lèi)”按照河流等級(jí)進(jìn)行分類(lèi)：4類(lèi)為10級(jí)，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(kāi)DEM數(shù)據(jù)層，點(diǎn)“ArcToolboox”→“SpatialAnalyst”→“鄰域分析”→“交點(diǎn)統(tǒng)計(jì)”生成起伏度成本數(shù)據(jù)集。2）將數(shù)據(jù)集重分類(lèi)為10級(jí)。點(diǎn)擊“Spatial Analyst”→“重分類(lèi)”將坡度最小一級(jí)賦值為1，最大一級(jí)賦值為10。,,,（7） 生成成本數(shù)據(jù)集 點(diǎn)擊“柵格計(jì)算器”，根據(jù)影響因子權(quán)重輸入成本計(jì)算公式，得到成本數(shù)據(jù)集。,,顏色越深，代表成本越高,,,（8）計(jì)算成本

9、權(quán)重距離函數(shù) 點(diǎn)擊“Spatial Analyst”→“距離分析”→“成本距離”設(shè)置，保存回溯鏈接?xùn)鸥駭?shù)據(jù)。（以起點(diǎn)為基準(zhǔn)，根據(jù)成本數(shù)據(jù)集計(jì)算距離成本）,,,顏色越深，代表成本越高,（9） 求取最優(yōu)路徑點(diǎn)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(xiàn)部分。,*************************************************