练习八、地理建模

地理建模：Model Builder 土壤侵蚀危险性建模分析

认识ModelBuilder操作界面

1: 添加硬盘上的数据或工具到模型中，数据也可以从ArcMap或ArcCatalog从直接拖到模型中，工具可以直接从Arctoolbox直接拖到模型中

2: 显示全部模型要素，并充满ModelBuilder窗口

3: 自由缩放，点击此按钮，按住鼠标不放，向上或向下移动鼠标可以缩放ModelBuilder中的流程图

4: 选择，用以选择模型中的数据图框，工具图框

5: 添加连接，将数据和工具连接起来

6: 运行选中的处理过程或整个模型

确定目标，加载数据

目标：获取 【土壤侵蚀危险性分布图】

因子确定：坡度、土壤类型、植被覆盖

数据：矢量数据：研究区界线(StudyArea)、植被(Vegetation)，栅格数据：土壤类型栅格(Soilsgrid)

(1) 在ArcMap中新建一个地图文档

(2) 添加矢量数据：StudyArea、Vegetation、栅格数据Soilsgrid（同时选中：在点击的同时按住Shift）

(3) 打开Arctoolbox，激活Spatial Analyst空间分析扩和3D分析扩展模块（执行菜单命令【工具】>>【扩展】，在出现的对话框中选中“空间分析模块”和“3D分析”）

(4) 根据Vegetaion中的属性【VegTYPE】设置植被图层的符号为【唯一值渲染】，根据SoilsGrid 图层中属性【Value】设置土壤类型栅格的符号为【唯一值渲染】，设置图层StudyArea的边界和填充，并调整各图层的顺序得到如下下效果：

(5) 保存地图文档为【Ex8.mxd】

创建模型

在上一步操作的基础上进行

(1) 在ArcMap中，打开Arctoolbox，执行菜单命令: 【工具】>>【选项】,在【选项】设置对话框中，设置【空间处理】选项页中【我的工具箱位置】，将其指定为某个路径，比如【d:\arcgis】,因为以下建立的模型将会被保存到后缀为【.tbx】 的文件中，而这个文件是保存在以上设定的路径下的.

(2) 在Arctoolbox中，右键点击根目标【Arctoolbox】,在右键菜单中执行【新的工具箱】命令，将会在【d:\arcgis】创建一个工具箱，将新建工具箱改名，比如【geosptial】

(3) 右键点击新建的工具箱【geosptial】,在右键菜单中，执行命令：【新建】>>【模型】，将打开【ModelBuilder】 应用程序窗口：

注意：对已存在的模型，右键点击模型后，选择【编辑】也可以打开【ModelBuilder】窗口，对已存在的模型进行编辑。

编辑模型

在上一步基础上进行

(1) 在【ModelBuilder】窗口中，执行菜单命令：【模型】>>【模型属性】

在【常规】选项页中，设置模型的名称及标签

在【环境变量】选项页中设置分析范围为研究区范围

通过在【环境设置】中，设定【常规设置】的【输出范围】为 【Same As Layer “StudyArea”】

(2) 在【ModelBuilder】窗口中，执行菜单命令 ：【模型】>>【图属性】

(3) 从ArcMap中，将图层【Vegetaion】、【Soilsgrid】拖放到【ModelBuilder】窗口中;从【Arctoolbox】中将工具{转为栅格】 拖放到【ModelBuilder】窗口中(此工具在【转换工具>>【DEM转栅格下)

(4) 在【ModelBuilder】窗口中，双击工具图框【DEM转栅格】，在出现的工具设置对话框中指定输入USGSDEM文件为：【elevation.dem】－通过输入框右边的【浏览打开】按钮在硬盘上找到该文件。

(5) 从【Arctoolbox】中将工具【坡度】拖放到【ModelBuilder】窗口中(此工具在【3D Analyst 工具】>>【栅格表面】下)，在 【ModelBuilder】窗口中，点击【添加连接】按钮（如下图红色箭头所指）将派生数据图框【DEMToRa_elev1】与工具图框【坡度】连接在一起。完成后效果如下图所示：

右键点击图框【输出栅格】将其改名为: 【坡度图】

(6) 从【Arctoolbox】中将工具【重分类】拖放到【ModelBuilder】窗口中(此工具在【Spatial Analyst工具】>>【 重分类】下)，在 【ModelBuilder】窗口中，点击【添加连接】按钮将派生数据图框【坡度图】与工具图框【重分类】连接在一起。完成后效果如下图所示：

(7) 在【ModelBuilder】窗口中，双击工具图框【重分类】，在【重分类】工具属性对话框中将坡度重分类：

在这里我们通过INFO数据表【slopereclass】实现重分类，在上图中，点击【加载】按钮，找到数据表【slopereclass】,将根据此数据表中的设定值将坡度分为10类。

【Slopereclas】中有特殊的字段【FROM】、【TO】、【OUT】、【MAPPING】，可以用于重分类：

在【ModelBuilder】窗口中，右键点击工具图框【重分类】后面的
【输出栅格】将其改名为: 【重分类坡度图】

(8) 从【Arctoolbox】中将工具【要素转栅格】 拖放到【ModelBuilder】窗口中(此工具在【转换工具】>>【转为栅格】--下)，在 【ModelBuilder】窗口中，点击【添加连接】按钮将数据图框【vegetaion】与工具图框【要素到栅格】连接在一起。完成后效果如下图所示：

将工具图框【要素到栅格】后的【输出栅格】改名为 【植被栅格】。

双击与【Vegetaion】相连的工具图框【要素到栅格】，在出现的对话框中，设置字段为【VEGTYPE】,确定。

在【ModelBuilder】中右键选中图框【要素转栅格】，执行【运行】命令。【注：此步骤比较重要】

(9) 从【Arctoolbox】中将工具【加权叠加】拖放到【ModelBuilder】窗口中(此工具在【Spatial Analyst工具>>【叠加分析】下)，右键点击工具图框【加权叠加】后的结果数据图框改名为【土壤侵蚀栅格】，完成后效果如下图所示：

(10) 在【ModelBuilder】窗口中，双击工具图框【加权叠加】，在出现的【加权叠加】工具设置对话框中点击【Add Raster Row】按钮 (下图红色箭头所指)

在【添加加权叠加图层】对话框中，按下图所示指定各参数，将因子【SOILSGRID】加入加权叠加分析过程：

在【加权叠加】对话框再次点击【Add Raster
Row】按钮，将下图所示设置参数，将因子【植被栅格】加入到加权叠加分析过程：

在【加权叠加】对话框再次点击【Add Raster Row】按钮，将下图所示设置参数，将因子【重分类坡度图】加入到加权叠加分析过程：

三个因子添加完成后，回到【加权叠加】工具设置对话框，分别将因子【Soilsgrid】、【植被栅格】、【重分类坡度图】的权重设置为:【25%】、【25%】、【50％】

(11) 设置因子【Soilsgrid】：根据不同土壤类型对土壤侵蚀危险性的影响力，不同的土壤类型给定不同的的数值，数值1表示改天土壤侵蚀危险度较低，

(12) 设置因子【植被栅格】：根据不同植被类型对土壤侵蚀危险性的影响力，不同的植被类型给定不同的的数值，数值1表示改天土壤侵蚀危险度较低，

(13) 设置因子【重分类坡度图】：根据不同坡度低的区域发生土壤侵蚀的危险系统较小，坡度较大的区域发生土壤侵蚀的危险系数较大，不同坡度对应不同数值，数值1表示改天土壤侵蚀危险度较低，

最终完成的模型图如下：

执行模型，查看结果

(1) 在【ModelBuilder】窗口中执行菜单命令：【模型】>>【运行整个模型】。请耐心等待计算结果：需要（3-5s）

(2) 在【ModelBuilder】窗口中，右键点击图框【土壤侵蚀栅格】在出现的右键菜单中选中【添加到显示窗口】。于是土壤侵蚀危险性分级栅格数据【Hazrad】表示研究区内土壤侵蚀的危险级别，1表示发生土壤侵蚀的可能性较小，6表示发生土壤侵蚀的可能性极大。