Доступно с лицензией Spatial Analyst.
В данном упражнении с помощью дополнительного модуля ArcGIS Spatial Analyst вы построите модель пригодности, которая будет использована для поиска подходящих мест для строительства новой школы. Этапы создания подобной модели пригодности описаны далее.
Вашими исходными наборами данных в этом упражнении являются landuse, elevation, rec_sites и schools. Вы вычислите уклон, расстояние до зон отдыха и до имеющихся школ, затем переклассифицируете полученные наборы данных по единой 10-балльной шкале. Вы взвесите их и набор данных землепользования в соответствии с процентной долей их влияния, и скомбинируете их для получения карты, показывающей подходящие площадки для строительства новой школы. Затем вы выберете оптимальное местоположение для новой школы из нескольких вариантов.
На это упражнение вам может потребоваться около 45 минут. Чтобы приступить к упражнению, откройте документ карты Site Analysis, созданный в упражнении 1.
Создание нового набора инструментов
Сначала вы создадите новый набор инструментов для хранения моделей, которые создадите в этом и следующем упражнениях.
- Создайте новый набор инструментов в папке Spatial Analyst. Назовите набор инструментов Инструменты анализа площадки (Site Analysis Tools).
Создание новой модели
Вы создадите модель для выполнения задач дополнительного модуля Spatial Analyst. Модель строится путем соединения инструментов в последовательность в окне ModelBuilder. После создания модели вы легко сможете экспериментировать со значениями параметров, использовать различные входные данные, запускать модель снова и снова и делиться ею с другими пользователями. Более подробно о ModelBuilder см. Что такое ModelBuilder.
В данном упражнении вы создадите модель поиска подходящего местоположения для новой школы.
- Щелкните правой кнопкой мыши набор инструментов Анализ площадки (Site Analysis Tools) и выберите Создать (New) > Модель (Model).
Откроется пустое окно сеанса ModelBuilder.
Переименование модели
- В главном меню модели щелкните Модель (Model) > Свойства модели (Model Properties).
- Щелкните закладку Общие (General).
- Введите FindSchool в текстовое поле Имя (Name) и Поиск места для школы в текстовое поле Надпись (Label).
Имя используется в скриптах и в окне Python. Подпись показывается в списке инструментов.
- Установите отметку Хранить относительные пути (вместо абсолютных путей).
Включение этой опции делает все пути, используемые инструментом, относительными к местоположению набора инструментов; поэтому, если модель перемещается в другую папку, она все равно сможет работать.
Определение параметров среды
Перед тем, как вы начнете анализировать свои данные, необходимо задать относящиеся к ним параметры среды. Более подробно о задании и иерархии параметров среды анализа см. в разделе Среда анализа дополнительного модуля ArcGIS Spatial Analyst.
Поскольку ваши установки параметров среды применимы к каждому процессу только в этой модели, вы установите параметры среды для модели.
- Выберите закладку Параметры среды (Environments).
- Раскройте Экстент обработки (Processing Extent) и установите отметку Экстент (Extent).
- Раскройте Анализ растра (Raster Analysis) и установите отметку Размер ячейки (Cell Size).
- Щелкните Значение (Values).
- Раскройте Экстент обработки (Processing Extent). Установите Экстент (Extent) щелкнув стрелку ниспадающего списка и выбрав Как у слоя elevation.
- Раскройте Анализ растра (Raster Analysis). Установите Размер ячейки (Cell Size), щелкнув стрелку ниспадающего списка и выбрав Как у слоя elevation.
Размер ячейки вашего слоя высот будет применен ко всем полученным в последствии растрам. Ваш набор данных высот имеет самый крупный размер ячейки (30 метров).
- Щелкните ОК в окне Параметры среды (Environment Settings).
- Щелкните ОК в окне Свойства модели (Model Properties).
- На панели инструментов нажмите кнопку Сохранить (Save) .
Получение наборов данных
Вы готовы начать обработку данных вашего проекта для определения подходящих площадок для новой школы. Из данных вашего проекта вы получите следующее:
- Поверхность уклона из набора данных высот.
- Расстояние от зон отдыха из набора данных rec_sites.
- Расстояние от имеющихся школ из набора данных schools.
Начальные процессы в вашей модели могут выглядеть следующим образом:
- Перетащите в вашу модель из таблицы содержания слои elevation, rec_sites и schools.
- Выберите и перетащите в модель инструмент Уклон (Slope) из группы инструментов Spatial Analyst Surface, совместив его с данными слоя elevation.
Элемент, связанный с инструментом Slope создается в окне отображения.
- Найдите инструмент Евклидово расстояние в группе инструментов Расстояние набора инструментов Spatial Analyst. Выберите и перетащите инструмент Евклидово расстояние в вашу модель, совместив его со слоем rec_sites.
- Повторите предыдущий шаг, но в этот раз инструмент Евклидово расстояние совместите со слоем schools.
Заметьте, что каждый раз, когда один и тот же инструмент добавлялся в модель, в имени элемента, соответствующего инструменту, добавлялся номер. Когда инструмент Евклидово расстояние был добавлен в вашу модель во второй раз, в имени инструмента появилось (2). Вы можете изменить подписи элементов, если захотите, но в этом упражнении это не нужно.
- Щелкните инструмент Добавить подключение (Add Connection) .
- Используйте инструмент Добавить подключение (Add Connection) для присоединения набора данных elevation к инструменту Уклон (Slope). Чтобы сделать это, щелкните elevation и затем инструмент Уклон (Slope).
- Повторите предыдущий шаг, присоединив rec_sites к инструменту Евклидово расстояние и schools к инструменту Евклидово расстояние (2).
- Щелкните инструмент Выбрать (Select) на панели инструментов модели. , потому что инструмент Добавить подключение (Add Connection) больше не требуется.
- Нажмите кнопку Автокомпоновка (Auto Layout) , затем нажмите кнопку Полный вид (Full View) для применения свойств текущей схемы к элементам и размещения их в окне отображения.
- На панели инструментов нажмите кнопку Сохранить (Save) .
Вычисление уклонов из высот
Поскольку местность гористая, вам надо отыскать относительно ровные площадки для строительства, и, следовательно, вы должны принять во внимание уклон поверхности.
- Правой кнопкой щелкните инструмент Уклон (Slope) и выберите Открыть (Open) или дважды щелкните инструмент Уклон (Slope).
- Оставьте значения по умолчанию в полях Входной растр и Выходные измерения.
- Оставьте местоположение по умолчанию для значения параметра Выходной растр (Output raster), но измените его имя на slope_out.
Информативное выходное имя slope_out поможет найти эти данные позже в упражнении 3.
- Для Z-коэффициента введите значение 0,3048, чтобы конвертировать z-значения в те же единицы измерения, что и единицы X,Y (из футов в метры).
- Нажмите ОК.
- Щелкните правой кнопкой выходную переменную инструмента Уклон (Slope) и выберите Переименовать (Rename).
- Введите Slope Output (Выходной уклон) и нажмите ОК.
Получение расстояния от зон отдыха
Чтобы найти участки, близкие к зонам отдыха, вам в первую очередь надо вычислить евклидово расстояние (расстояние по прямой) до зон отдыха.
- Наведите курсор мыши на инструмент Евклидово расстояние, присоединенный к слою rec_sites. Вы можете легко просмотреть все установки параметров по умолчанию для этого инструмента. Не существует необходимости устанавливать какие-либо из этих параметров.
Вы приняли значение по умолчание для Максимальное расстояние (Maximum distance), поэтому этот параметр останется пустым. В результате, в качестве максимального расстояния будет использована граница выходного растра. Выходной размер ячейки (Output cell size) берется из параметра среды, заданного ранее, и соответствует размеру ячейки слоя elevation. В данном упражнении Выходной растр направления не требуется.
- Переименуйте выходную переменную инструмента Евклидово расстояние (Euclidean Distance) в Расстояние до зон отдыха.
Получение расстояний от школ
Чтобы найти расстояния от уже имеющихся школ, вы, в первую очередь, должны вычислить Евклидовы (по прямой) расстояния от них.
- Наведите курсор мыши на инструмент Евклидово расстояние (2), присоединенный к слою schools. Вы можете легко просмотреть все установки параметров по умолчанию для этого инструмента. Не существует необходимости устанавливать какие-либо из этих параметров.
- Переименуйте выходную переменную инструмента Евклидово расстояние (2) (Euclidean Distance (2)) в Расстояние до школ (Distance to schools).
Запуск модели для вычисления наборов данных
- Щелкните правой кнопкой каждую выходную переменную (Выходные данные инструмента Уклон (Slope output), Расстояние до зон отдыха (Distance to recreation sites) и Расстояние до школ (Distance to schools)) и выберите Добавить в отображение (Add To Display).
Когда отмечено свойство Добавить в отображение (Add To Display), получаемые данные, связанные с этим элементом, будут добавляться в отображение при каждом запуске модели.
- Нажмите кнопку Запустить (Run) на панели инструментов модели, чтобы выполнить три инструмента – Уклон, Евклидово расстояние и Евклидово расстояние (2)) – в вашей модели.
Обратите внимание, что при запуске инструмента ход процесса записывается в диалоговом окне выполнения, а элемент, относящийся к инструменту, подсвечивается красным. Когда инструмент завершает работу, инструмент и его выходные данные отображаются фигурами с тенью, что показывает, что выходные данные созданы на диске.
- Если открыто диалоговое окно обработки, установите отметку Закрыть это диалоговое окно при успешном завершении и нажмите Закрыть.
- Просмотрите слой, добавленный в ArcMap.
На выходном слое Уклона крутые склоны выделены красным, пологие – зеленым. На слое Расстояний до зон отдыха, расстояния увеличиваются по мере удаления от зон отдыха. На слое Расстояния до школ, расстояния увеличиваются по мере удаления от школ.
Переклассификация наборов данных
Получение наборов данных, таких как уклон или расстояния до школ, является первым шагом в построении модели пригодности. Каждая ячейка в изучаемой вами области сейчас содержит значение для каждого входного критерия (уклона, землепользования, расстояния до зон отдыха и расстояния до школ). Вам нужно скомбинировать полученные наборы данных, поэтому вы создаете вашу карту пригодности, на которой будут показаны возможные местоположения новой школы. Однако в таком виде эти наборы данных скомбинировать еще невозможно – например, попробуйте объединить ячейку, в которой значение уклона равно 15 градусам, с ячейкой со значением землепользования 7 (лес) – вы не сможете получить исчерпывающий ответ, который можно сравнивать с прочими местоположениями. Чтобы скомбинировать наборы данных, для них сначала должна быть установлена единая шкала измерений, например от 1 до 10. Эта общая шкала измерений поможет определить степень пригодности конкретного места – каждой ячейки – для строительства новой школы. Высокие значения обозначают более высокую степень пригодности участка и соответствие требованиям, предъявляемым к площадке для строительства школы.
Используя инструмент Взвешенное наложение (Weighted Overlay) вы можете определить вес для значений каждого набора данных, и затем в один прием скомбинировать их. Однако, входные данные для инструмента Взвешенное наложение должны содержать дискретные цифровые значения. Данные землепользования уже категоризованы в дискретные значения; например, лесу присвоено значение 7, – поэтому вы можете добавить этот набор данных непосредственно в инструмент Взвешенное наложение и назначить каждой ячейке новое значение по единой десятибалльной шкале (вы это сделаете позже при изучении данного руководства). Все наборы данных, полученные вами в предыдущих шагах, содержат непрерывные значения с плавающей запятой, разделенные на ранги, и их необходимо переклассифицировать, чтобы назначить каждому рангу значений одно дискретное целочисленное значение. Значение, присваиваемое каждому рангу, может быть любым числом, позволяющим обозначить соответствующий ранг. Эти значения нужны, чтобы взвесить их в инструменте Взвешенное наложение (Weighted Overlay) – следующий шаг после переклассификации полученных наборов данных. Однако, проще взвесить значения ячеек для полученных наборов данных при переклассификации. В инструменте Взвешенное наложение (Weighted Overlay) вы можете принять значение по умолчанию и оставить шкалу значений такой же, как у входных значений.
Вы переклассифицируете каждый полученный набор данных в общую шкалу измерений, дающую каждому рангу дискретное цифровое значение от 1 до 10. Более высокие значения будут присвоены атрибутам, более подходящим для размещения новой школы, внутри каждого набора данных.
Этот раздел вашей модели будет выглядеть следующим образом:
- В наборе инструментов Инструменты Spatial Analyst найдите инструмент Переклассификация (Reclassify) в группе инструментов Переклассификация (Reclass). Щелкните инструмент Переклассификация (Reclassify) и перетащите его в окно ModelBuilder к элементу Выходной уклон (Slope Output). Добавьте еще один инструмент Переклассификация (Reclassify) к Расстояние до зон отдыха (Distance to recreation sites) и еще один – к Расстояние до школ (Distance to schools).
- Щелкните инструмент Добавить подключение (Add Connection) . Используйте инструмент для соединения:
- Выходной уклон (Slope Output) к инструменту Переклассификация (Reclassify)
- Расстояние до зон отдыха (Distance to recreation sites) к инструменту Переклассификация (2) (Reclassify (2))
- Расстояние до школ (Distance to schools) к инструменту Переклассификация (3) (Reclassify (3))
- Щелкните инструмент Выбрать (Select) на панели инструментов модели. .
- Нажмите кнопку Автокомпоновка (Auto Layout) , затем нажмите кнопку Полный вид (Full View) .
Переклассификация уклона
Предпочтительно размещать новые школы на относительно плоских участках. Вы переклассифицируете данные уклона, поделив значения на равные интервалы. Вы назначите значение 10 – диапазону наиболее подходящих склонов (с минимальным уклоном), 1 – диапазону наименее подходящих склонов (наиболее крутым), и линейно ранжируете находящиеся между ними остальные значения.
- Откройте инструмент Переклассификация (Reclassify), связанный с переменной Выходной уклон (Slope Output).
- Примите значение по умолчанию для параметра Поле переклассификации (Reclass field), чтобы использовать поле Значение (Value).
- Щелкните Классифицировать (Classify).
- Щелкните стрелку ниспадающего списка Метод (Method) и выберите Равный интервал (Equal Interval).
- Щелкните стрелку ниспадающего списка Классы (Classes) и выберите 10.
- Нажмите ОК.
- Щелкните Обратный порядок новых значений (Reverse New Values).
Обратный порядок новых значений применяется для того, чтобы наименее крутые склоны получили самые высокие новые значения, поскольку эти области в наибольшей степени подходят для строительства.
- Оставьте значение по умолчанию для параметра Выходной растр (Output raster).
- Нажмите ОК.
- Переименуйте выходную переменную инструмента Переклассификация (Reclassify) в Переклассифицированный уклон (Reclassed slope).
Переклассификация расстояний до зон отдыха
Школа должна располагаться как можно ближе к зонам отдыха. Вы переклассифицируете результаты, показывающие расстояния до зон отдыха, назначив значение 10 диапазону расстояний, представляющих местоположения, ближайшие к зонам отдыха (наиболее подходящие местоположения), значение 1 – диапазону расстояний, представляющих области, далекие от зон отдыха (наименее подходящие местоположения), и затем линейно ранжируете находящиеся между ними остальные значения.
- Откройте инструмент Переклассификация (Reclassify), связанный с переменной Расстояние до зон отдыха (Distance to recreation sites).
- Примите значение по умолчанию для параметра Поле переклассификации (Reclass field), чтобы использовать поле Значение (Value).
- Щелкните Классифицировать (Classify).
- Выберите Метод Равный интервал (Equal Interval) и установите число Классов на 10.
- Нажмите ОК.
- Щелкните Обратный порядок новых значений (Reverse New Values).
Обратный порядок новых значений (Reverse New Values) определяет, что участки с наименьшим расстоянием до зон отдыха получают самые высокие значения, поскольку они больше подходят для строительства школы.
- Примите путь и имя по умолчанию для параметра Выходной растр (Output raster).
- Нажмите ОК.
- Переименуйте выходную переменную инструмента Переклассификация (2) (Reclassify (2)) в Переклассифицированное расстояние до зон отдыха.
Переклассификация расстояний до школ
Новую школу необходимо расположить на удалении от существующих, чтобы избежать пересечения зон обслуживания. Вы переклассифицируете слой Расстояния до школ, назначив значение 10 областям, наиболее удаленным от существующих школ (наиболее подходящие местоположения), значение 1 – областям вблизи существующих школ (наименее подходящие местоположения), и затем линейно ранжируете остальные значения между ними. Сделав это, вы определите, какие области находятся ближе и дальше от имеющихся школ.
- Откройте инструмент Переклассификация (3) (Reclassify (3)).
- Примите значение по умолчанию для параметра Поле переклассификации (Reclass field), чтобы использовать поле Значение (Value).
- Щелкните Классифицировать (Classify).
- Выберите Метод Равный интервал (Equal Interval) и установите число Классов на 10.
- Нажмите ОК.
Вы хотите расположить школу вдали от существующих школ, поэтому нужно назначить большие числа для диапазонов значений, представляющих удаленные места, которые являются наиболее предпочтительными. Поскольку по умолчанию высокие Новые значения (более подходящие места) присваиваются более высоким диапазонам Старых значений (места, удаленные от существующих школ), вам не нужно ничего изменять.
- Примите значение по умолчанию для параметра Выходной растр (Output raster).
- Нажмите ОК.
- Переименуйте выходную переменную из инструмента Переклассификация (3) (Reclassify (3)) в Переклассифицированное расстояние до школ.
Выполнение операции Переклассификация
- Щелкните правой кнопкой мыши каждую из выходных переменных – Переклассифицированный уклон, Переклассифицированное расстояние до зон отдыха и Переклассифицированное расстояние до школ – и выберите Добавить к изображению.
- Нажмите кнопку Запустить (Run) для запуска всех трех инструментов Переклассификация (Reclassify) в модели.
- На панели инструментов нажмите кнопку Сохранить (Save) .
- Просмотрите слой, добавленный в ArcMap.
Места с высокими значениями (с пологими уклонами, вблизи зон отдыха и вдали от существующих школ), более пригодны, чем места с низкими значениями (с крутыми уклонами, вдали от зон отдыха и вблизи от существующих школ).
Взвешивание и комбинирование наборов данных
Теперь вы готовы комбинировать расчетные наборы данных, чтобы найти наиболее подходящие местоположения. Значения расчетных данных, представляющие собой уклон, расстояние до зон отдыха и имеющихся школ, переклассифицированы в единую систему измерений (наиболее подходящие ячейки имеют самые высокие значения). Набор данных землепользования оставлен в исходной форме, поскольку вы можете взвесить значения ячеек для этого набора данных в процессе взвешенного наложения. Значения, представляющие водоемы и заболоченные территории, будут исключены. Вы также исключите все значения уклона меньшие 4 баллов (как не подходящие по причине крутизны). Если все наборы данных имеют одинаковую важность, вам надо просто скомбинировать их, задав для каждого одинаковое влияние; однако вам сообщили, что предпочтительнее разместить новую школу поближе к зонам отдыха и подальше от других школ. Вы взвесите входные данные, выразив их влияние в процентах. Более высокий процент обозначает большее влияние конкретных исходных данных, которое они оказывают в модели соответствия.
Назначьте входным данным следующий процент влияния:
Reclassed distance to rec_sites: 50% Reclassed distance to schools: 25% Reclassed slope: 13% landuse: 12%
Этот раздел вашей модели будет выглядеть следующим образом:
- Щелкните инструмент Взвешенное наложение (Weighted Overlay), расположенный в группе инструментов Наложение (Overlay) набора инструментов Spatial Analyst, и перетащите его в окно ModelBuilder.
Подготовка операции Взвешенное наложение (Weighted Overlay)
- Откройте инструмент Взвешенное наложение (Weighted Overlay).
- Введите 1, 10 и 1 в текстовые окна От, До и Шаг.
По умолчанию шкала оценки имеет значения от 1 до 9 c шагом 1. При переклассификации наборов данных использовалась шкала от 1 до 10, поэтому перед добавлением входных растров в инструмент Взвешенное наложение (Weighted Overlay) вам нужно установить шкалу оценки от 1 до 10 с шагом 1. Это устранит необходимость обновления значений шкалы после добавления входных наборов данных.
- Нажмите кнопку Применить (Apply).
- Добавьте Переклассифицированный уклон (Reclassed slope) к инструменту Взвешенное наложение (Weighted Overlay).
- Нажмите кнопку Добавить строку растра (Add raster row). .
- Для добавления входного растра выберите Переклассифицированный уклон (Reclassed slope) из выпадающего списка, и оставьте входное поле Значение (Value).
- Нажмите ОК.
Растр будет добавлен в таблицу Взвешенное наложение (Weighted Overlay). Столбец Поле отображает значения данных Переклассификации уклона (Reclassed slope). Столбец Значение шкалы (Scale Value) повторяет столбец Поле (Field), потому что Шкала оценки (Evaluation scale) полностью охватывает диапазон значений во всех входных растрах. На этом этапе можно изменить Значения шкалы (Scale Values) для каждого класса, однако в данном случае этого делать не нужно, поскольку значения входных данных уже были взвешены во время переклассификации.
- Повторите предыдущий шаг для каждого переклассифицированного набора данных (Переклассифицированного расстояния до зон отдыха и Переклассифицированного расстояния до школ).
- Для входных данных Переклассифицированный уклон в столбце Значение шкалы (Scale Value) щелкните ячейку со значением 1.
- Щелкните стрелку ниспадающего списка, прокрутите его и выберите Запрещено (Restricted).
Установлено, что вы не хотите строить на поверхности, имеющей уклон более 33 процентов, даже если она идеально подходит по всем прочим показателям. Вы должны исключить значения от 1 до 3 – поскольку эти значения представляют уклон от 37.17263985 до 53.1037712 (максимальный уклон).
- Установите Значения шкалы (Scale Values) 2 и 3 в Запрещено (Restricted).
- Добавьте слой землепользования, задав в этот раз для поля Входное поле значение LANDUSE. Нажмите ОК.
Теперь вы будете взвешивать значения шкалы слоя землепользования, чтобы их можно было сопоставить с другой исходной информацией. Низкие значения показывают, что данный тип землепользования наименее подходит для строительства. Значения шкалы для Водоемов (Water) и Болот (Wetlands) будут установлены как Restricted, поскольку на таких участках стройка невозможна и они должны быть исключены.
- Измените установленные по умолчанию Значения шкалы (Scale Values) для слоя землепользования на следующие значения:
- Густой кустарник/смешанный тип (Brush/transitional) – 5
- Бедная почва (Barren land) – 10
- Застроенная территория (Built up) – 3
- Сельхозугодья (Agriculture) – 9
- Лес (Forest) – 4
- Установите Значения шкалы (Scale Values) для Водоемов (Water) и Заболоченных территорий (Wetlands) на Запрещено (Restricted).
- Сверните все растры в таблице взвешенного наложения (Weighted overlay table).
Теперь вы назначите проценты влияния для каждого растра на основании его значимости (или веса), которую он может иметь для заключительной карты пригодности.
- В столбце % влияния (% Influence) введите следующие значения для каждого из входных растров:
- Переклассифицированное расстояние до школ: 25
- Переклассифицированное расстояние до зон отдыха: 50
- Переклассифицированный уклон: 13
- Землепользование: 12
- Примите значение по умолчанию для параметра Выходной растр (Output raster).
- Нажмите ОК.
Выполнение операции Взвешенное наложение (Weighted Overlay)
- Нажмите кнопку Автокомпоновка (Auto Layout) , затем нажмите кнопку Полный вид (Full View) .
- Переименуйте выходную переменную инструмента Взвешенное наложение (Weighted Overlay) в Пригодные области (Suitable Areas) и нажмите кнопку ОК.
- Правой кнопкой щелкните переменную Пригодные области (Suitable Areas) и выберите Добавить в отображение (Add To Display).
- Запустите инструмент Взвешенное наложение (Weighted Overlay).
- На панели инструментов нажмите кнопку Сохранить (Save) .
Просмотрите слой, добавленный к изображению в ArcMap. Местоположения с более высокими значениями показывают более подходящие области – на более пологих склонах с соответствующим типом землепользования, ближайшие к зонам отдыха и находящиеся на удалении от уже имеющихся школ. Обратите внимание, что области, отмеченные как исключаемые, имеют нулевое значение.
Выбор оптимальных участков
На вашем слое каждый пиксел имеет определенное значение, которое показывает, насколько пригодно это место для новой школы. Пиксели, имеющие значение 9 наиболее пригодны, пиксели со значением 0 – непригодны для строительства школ. Оптимальные площадки для строительства новой школы имеют значения 9. Другим критерием оптимальной площадки является размер пригодной области. Пригодные местоположения должны включать несколько пискелов со значением 9, соединенных вместе.
Этот раздел вашей модели будет выглядеть следующим образом:
Выбор оптимальных участков с использованием инструмента Условие (Con)
Вы будете использовать условное выражение в инструменте Условие (Con), чтобы извлекать только оптимальные площадки. Решено, что оптимальными будут считаться участки, имеющие значение пригодности 9 (самое высокое значение в результате suit_areas). В условном выражении все области со значением 9 сохранят свое оригинальное значение (9). Области, имеющие значения менее 9, изменят их на NoData.
- Щелкните инструмент Условие (Con), расположенный в группе инструментов Условия (Conditional), и перетащите его в окно ModelBuilder.
- Откройте инструмент Условие (Con).
- Щелкните стрелку ниспадающего списка Входной условный растр (Input Conditional Raster) и выберите переменную Пригодные области (Suitable Areas).
- Введите условие Value = 9 в качестве значения параметра Выражение (Expression).
- Щелкните стрелку ниспадающего списка Входной истинный растр или константа (Input true raster or constant) и выберите переменную Пригодные области (Suitable Areas).
Если введенное вами условие истинно, то значения ячеек Входного истинного растра или константа будут применены к ячейкам результирующего растра
- Оставьте пустым значение параметра Входной ложный растр или константа (Input false raster or constant value).
Если значение параметра Входной ложный растр или константа (Input false raster or constant value) не указано, будет применено значение по умолчанию. По умолчанию любое значение во Входном условном растре (Input conditional raster), не соответствующее введенным вами условиям, в выходном растре будет изменено на NoData.
- Примите значение по умолчанию для параметра Выходной растр (Output raster).
- Нажмите ОК.
- Нажмите кнопку Автокомпоновка (Auto Layout) , затем нажмите кнопку Полный вид (Full View) .
- Переименуйте выходную переменную инструмента Условие (Con) в Оптимальные области (Optimal areas) и нажмите кнопку ОК.
- Правой кнопкой щелкните Оптимальные области (Optimal areas) и выберите Добавить в отображение (Add To Display).
- Запустите инструмент Условие (Con).
Просмотрите слой, добавленный к изображению в ArcMap. Это участки, оптимальные для строительства новой школы. Существует много одиночных ячеек, представляющих оптимальные местоположения. Эти 30-тиметровые участки слишком малы для строительства школы. Вы очистите результат, удалив эти небольшие области с помощью инструмента Фильтр большинства (Majority Filter).
Выявление оптимальных областей с помощью инструмента Фильтр Большинства (Majority Filter)
- Щелкните инструмент Фильтр большинства (Majority Filter) в группе инструментов Генерализация в наборе инструментов Spatial Analyst, и перетащите его в окно ModelBuilder.
- Откройте инструмент Фильтр большинства.
- Щелкните стрелку ниспадающего списка Входной растр (Input raster) и выберите растровую переменную Оптимальные области (Optimal areas).
- Оставьте значение по умолчанию параметра Выходной растр (Output raster).
- Щелкните стрелку ниспадающего списка Число соседних ячеек (Number of neighbors to use) и выберите ВОСЕМЬ (EIGHT).
Данная опция определяет количество соседних ячеек, используемых в качестве ядра фильтра. Ядром фильтра будут восемь ячеек, ближайших к текущей ячейке (окно 3 на 3 ячейки).
- Оставьте значение по умолчанию, чтобы использовать БОЛЬШИНСТВО (MAJORITY) в качестве Порога замещения (Replacement threshold).
Использование БОЛЬШИНСТВО (MAJORITY) в качестве Порога замещения (Replacement threshold) означает, что пять из восьми связанных ячеек должны иметь одинаковое значение, чтобы оно было сохранено.
- Нажмите ОК.
- Переименуйте выходную переменную инструмента Фильтр большинства (Majority Filter) в Выявленные оптимальные области (Filtered optimal areas).
- Щелкните правой кнопкой Выявленные оптимальные области (Filtered optimal areas) и выберите Добавить в отображение (Add To Display).
- Запустите инструмент Фильтр большинства (Majority Filter).
- На панели инструментов нажмите кнопку Сохранить (Save) и закройте модель.
Просмотрите слой, добавленный к изображению в ArcMap. Сравните Выявленные оптимальные области и Оптимальные области. Многие из подходящих участков оказались слишком маленькими и были удалены.
Выбор лучшего участка
Вы нашли оптимальные участки для новой школы. Все местоположения в слое Выявленные оптимальные области пригодны для строительства. Последним шагом в этом упражнении будет определение наилучшего участка среди нескольких альтернатив. Слой дорог показывает дороги в городе Stowe. Изучив слой Выявленные оптимальные области вместе со слоем дорог, вы увидите, что несколько подходящих областей для участка школы находятся далеко от городских дорог. Сначала вы исключите эти области, определив как подходящие только те участки, которые пересекаются дорогами. Затем вы определите наилучший участок на основании площади. Оптимальный участок для школы должен быть больше 10 акров, или 40 469 квадратных метров.
Сначала вы преобразуете растр Выявленные оптимальные области (Filtered optimal areas) в класс объектов в базе геоданных, чтобы можно было использовать генерируемое поле площади. Вы будете использовать инструмент Выбрать слой по местоположению (Select Layer By Location) для выбора объектов, которые пересечены дорогами. Затем, используя инструмент Выбрать слой по атрибуту (Select Layer By Attribute) , вы выберете из нескольких вариантов оптимальную площадку, исходя из ее размера. В завершение вы создадите новый класс объектов из выборки, которым вы будете пользоваться при выполнении следующего упражнения.
Выполнение инструмента Растр в полигон (Raster to Polygon)
- Откройте инструмент Растр в полигон (Raster to Polygon) в наборе инструментов Конвертация (Conversion Tools), в группе инструментов Из растра (From Raster).
- Щелкните стрелку ниспадающего списка Входной растр (Input raster) и выберите слой Выявленные оптимальные области (Filtered optimal areas).
- Оставьте заданное по умолчанию для параметра Поле (Field) значение ЗНАЧЕНИЕ (VALUE).
- Оставьте путь параметра Выходные полигональные объекты (Output polygon features) по умолчанию, изменив его имя на opt_area.
- Оставьте отмеченной опцию по умолчанию Упростить полигоны (Simplify polygons). При преобразовании растра в полигоны, последние будут упрощены для снижения эффекта “ступенчатости”.
- Нажмите ОК.
Выполнение инструмента Выбрать по положению (Select By Location)
- Оставьте в таблице содержания слои landuse, elevation, hillshd, destination, roads, rec_sites, schools, а также слои Slope Output, и opt_area. В таблице содержания щелкните правой кнопкой мыши слои, которые нужно удалить, и выберите Удалить (Remove). Нажмите и удерживайте клавишу Shift для выбора нескольких слоев. Ваша таблица содержания ArcMap должна напоминать представленный ниже рисунок.
- Откройте инструмент Выбрать слой по местоположению (Select Layer By Location) в наборе инструментов Управление данными (Data Management), в группе инструментов Слои и представления таблиц (Layers and Table Views).
- Во Входном векторном слое из выпадающего списка выберите opt_area.
- Для параметра Отношение (Relationship) примите значение по умолчанию ПЕРЕСЕЧЕНИЕ (INTERSECT).
- Щелкните стрелку выпадающего списка Выбор объектов (Selecting Features) и выберите слой Дороги (Roads).
- Примите для параметра Тип выборки (Selection type) значение по умолчанию NEW_SELECTION.
- Нажмите ОК.
Будут выбраны все пространственные объекты, пересекаемые дорогами.
Выполнение инструмента Выбрать в слое по атрибуту (Select Layer By Attribute)
- Откройте инструмент Выбрать слой по атрибуту (Select Layer By Attribute) в наборе инструментов Управление данными (Data Management), в группе инструментов Слои и представления таблиц (Layers and Table Views).
- В Слои и представления таблиц (Layers and Table Views) из ниспадающего списка выберите opt_area.
- Для параметра Тип выборки (Selection type) выберите значение SUBSET_SELECTION.
- Щелкните кнопку построения запроса.
- Дважды щелкните Shape_Area в списке полей для ввода поля в текстовом окне выражения.
- Нажмите кнопку Больше или равно (Greater Than or Equal to) .
- Введите 40469.
- Нажмите OK, затем снова OK.
Существует единственный пространственный объект, отвечающий критерию запроса, равный или больше 10 акров (40 469 квадратных метров).
Выполнение инструмента Копировать объекты (Copy Features)
- Откройте инструмент Копировать объекты (Copy Features) из набора инструментов Управление данными (Data Management), группы инструментов Пространственные Объекты (Features).
- Щелкните стрелку ниспадающего списка Входные объекты (Input Features) и выберите слой opt_area.
- Щелкните на кнопке просмотра рядом с параметром Класс выходных объектов (Output Feature Class) и перейдите к базе геоданных C:\Spatial Analyst\Stowe.gdb. Окончательный результат будет сохранен в Stowe.gdb вместо Scratch.gdb.
- Введите final_site в качестве имени выходного класса объектов и нажмите Сохранить (Save).
- Щелкните OK, чтобы запустить инструмент.
- Щелкните правой кнопкой opt_area в таблице содержания и выберите Удалить (Remove).
Слой final_site отобразит местоположение оптимального участка для новой школы.
- На панели инструментов Стандартные щелкните кнопку Сохранить .
Краткие итоги
Вы закончили выполнение упражнения 3. Сейчас можно перейти к упражнению 4, или прерваться и продолжить позже.