城市规划最佳选址实验报告

城市规划最佳选址实验报告目标：综合运用ArcGIS空间分析功能，进行城市区域发展的选址，也就是城区发展用地适宜性评价。

主要掌握缓冲分析、叠加分析、坡度提取、栅格数据重分类、矢量栅格数据转换等基本操作，了解多准则评价方法的研究思路。

数据：a)城市行政区边界（bound.shp），作为分析的空间范围（extent）。

b)水域（waterarea.shp），用于生态适宜性评价。

c)生态区（ecology.shp），用于生态适宜性评价。

d)等高线（contour.shp），用于生成地形、提取坡度，进而作生态适宜性评价。

e)农田保护区（farmland.shp），用于生态适宜性评价。

f)县乡镇（county_p.shp），用于城镇规模扩展适宜性评价。

g)现状城镇建成区（existingarea.shp），用于扩展评价范围。

h)重要基础设施（infrastr_p.shp），用于基础设施发展条件适宜性评价。

i)重要交通线路（infrastru_line.shp），用于基础设施发展条件适宜性评价。

评价方法说明：规划需要事先明确哪些土地适合于建设开发或限制开发、发展用地规模是否足够、哪些用地有优先发展经济与基础设施条件。

考虑地形地貌、生态、重大基础实施乃至政策，对城市土地开发建设条件、发展方向与重点的综合影响，结合已有城镇的空间分布形态，进行城市区域发展用地适宜性评价，将为规划决策分析提供定量化和直观的依据。

本实验做的是南方某城市的区域发展用地适宜性评价。

评价分两层进行。

首先分别从生态适宜性、城镇规模扩展适宜性、基础设施发展条件适宜性三个方面进行，再进行整体适宜性评价。

城市区域分布有河流、水库、自然保护区、生态敏感区（对应水域和生态区数据），另外现状城镇建成区也不能作为新开发的可用地，因此首先确定评价区域为行政区范围内除水域、生态区和现状城镇建成区以外的其他土地。

考虑城市规划与土地利用规划的协调，把农田保护和控制要求作为主要的生态因子。

农田保护区包括三类用地，基本农田（不适宜建设）、一般农田（基本适宜）和其它土地（适宜）。

另一重要生态因子是坡度条件，不同坡度条件的建设成本和宜居条件也不同。

将坡度划分为3个等级，对应适宜、基本适宜和不适宜的分类。

城镇体系的空间分布有其历史原因和一定的发展延续性，不同等级城市的辐射影响能力也不一样。

这里把影响范围简化为以适当的直线距离为半径的圆形区域。

重大基础设施方面针对基础设施的级别和类型，选择高速公路出入口、铁路站场、国道、省道作为基础设施条件的评价因子。

对同一评价主题，如在生态适宜性评价中，各因子的重要性不同，采用不同的权重值。

具体的评价标准如下表：根据表1所示的评价标准，分别对各数据文件空间要素进行赋值，再将各空间图层叠加，并用如下公式计算多因素评价的综合分数：式中，S为某一空间单元的综合分数，Wi为第i个因素的权重，Ci为该空间单元相对于第i 个因素的单因素评分；n为参评因子数。

最后选择合适的分类方法，将综合评价的分数划分为三个等级，即适宜、基本适宜和不适宜，用分类渐变色彩的符号制作综合评价专题图。

一、利用等高线提取坡度值1.运行ArcMap，创建空地图，点击Tools菜单下的Extensions，勾选3D Analyst和Spatial Analyst前的复选框。

加载3D Analyst和Spatial Analyst模块。

2.添加存放在文件夹“F:\GIS\城市空间分析技术\Ex3适宜性”中的bound和contour 数据层。

3.在“Data Frame Properties”对话框中，把地图的距离单位和现实单位设置为Meters。

4.依次将bound和contour层重命名为“边界”和“等高线”，并保存当前的地图文档为ex03。

5.由于坡度信息要由栅格数据获得，因此参与最终评价的其他数据也都要转换为栅格形式，需要统一设置空间分析环境。

点击3D Analyst工具条的下拉箭头，打开Options 对话框，设置相关参数：1)打开Options对话框中的General选项卡，设置默认工作路径为：“F:\GIS\城市空间分析技术\Ex3适宜性”。

2)打开Options对话框中的Extent选项卡，在Analysis Extent下拉框中选择“Same as Layer 边界”。

3)打开Options对话框中的Cell Size选项卡，在Analyst Cell Size下拉框中选择“As specified below”，并在cell size文本框中输入100，即统一栅格大小为100米。

6.选择3D Analyst工具条的Create/Modify TIN——Create TIN From Features。

在Create TIN From Features对话框中，勾选“等高线”数据层，再按下图设定其参数：输出的TIN格式的文件自动加载到当前的数据组中，如下图：7.利用TIN提取坡度信息。

点击Spatial Analyst工具条下拉箭头，选择Surface Analysis——Slope…，打开Slope对话框，按下图设置参数：输出的结果如下：8.根据评价标准对坡度值进行等级划分。

点击Spatial Analyst工具条下拉箭头，选择Reclassify…，弹出Reclassify对话框，输入栅格设为slope数据层，分类字段选择<Value>，接下来点击Classify进行分类方法的设置。

将Classes指定为3，分类方法选择Manual，更改前两个中断点值，从上至下依次改为10、25，保留最后一个中断点值。

选择OK，返回Reclassify对话框，对分段值赋予新的值，坡度0—10的赋新值为10；10—25，赋5；>25，赋1。

最后指定分类后的坡度文件名为rc_slope。

分类后的结果如下图：二、重分类农田保护区土地，执行栅格叠加，生成生态适宜性评价图1.加载farmland数据层，更名为“农田”。

2.将矢量的农田保护区文件转换为栅格文件。

点击Spatial Analyst下拉箭头，选择Convert——Features to Raster…，出现Features to Raster对话框，按下图设置参数：3.转换后的栅格格式的农田保护区有三类，自动以分类符号显示。

右键选择Properties，在Symbology面板中将分类值字段设为“LAYER_”，并更改基本农田、一般农田、其他三类别的显示颜色。

结果如下图：4.根据评价标准对栅格格式的农田保护区进行分级。

点击Spatial Analyst工具条下拉箭头，选择Reclassify…，弹出Reclassify对话框，输入栅格设为farmland_ra数据层，分类字段选择“LAYER_”，因为土地类别自动为三类，不必再重新分。

但需要对分段值赋予新值，如一般农田赋新值5；其他，赋10；基本，赋1。

最后指定分类后的文件为rc_farmland。

如下图所示。

5.对分类后的坡度和农田保护区的栅格数据进行叠加，并根据权重进行评价结果的计算。

打开Raster Calculator对话框，用如下表达式：suit_eco=[rc_slope]*6+[rc_farmland]*4。

计算结果记录在“suit_eco”的新栅格数据层中，如下图。

6.创建作为评价范围的栅格文件，即需要从边界层中排除水域、生态区和现状城镇建成区。

A.先加载waterarea、ecology和existingarea三个数据层，并分别更名为水域、生态区和现状城镇建成区。

B.展开ArcToolbox中的Analysis Tools工具箱，选择Overlay子工具箱里的Erase工具，它用来从bound中去除不纳入评价范围的区域。

双击该工具，分别制定输入要素层位“边界”和“水域”，选择输入文件的路径并指定名字，为F:\GIS\城市空间分析技术\Ex3适宜性\bound_erase1.shp。

点OK，执行操作，结果如下图。

C.同上，依次去除生态区和现状城镇建成区。

双击Erase工具，将输入要素层指定为bound_erase1，去除要素层为生态区，指定输出文件名为bound_erase2；再使用Erase工具，选择bound_erase2为输入层，以现状建成区为去除要素层，输出文件为bound_erase3。

最后结果如下图。

D.将bound_erase3转换为栅格文件。

点击Spatial Analyst下拉箭头，选择Convert——Features to Raster…，在Features to Raster对话框中设置输入要素层为“bound_erase3”，输入字段为“Entity”，输出栅格大小为100米，指定输出路径和文件名为F:\GIS\城市空间分析技术\Ex3适宜性\bound_eval。

结果如下：7.生成评价范围内的生态适宜性评价图。

使用Spatial Analyst工具条的RasterCalculator。

在对话框中输入表达式：suit_ecology=[suit_eco]*[bound_eval]。

产生叠加计算后的新数据层suit_ecology，如下图。

三、使用缓冲区产生城镇影响范围，利用矢量叠加和属性计算，生成城镇规模扩展适宜性评价图1.在窗口加载county_p数据层，更名为“城镇”。

2.使用Selection菜单的“Select By Attributes”，先选择一级城镇。

然后，打开ArcToolbox 中的Analysis Tools工具箱，选择Proximity子工具箱里的Multiple Ring Buffer。

选择“城镇”层作为输入要素，指定文件名为town1_buff。

在距离列表中依次添加6000，10000米作为扩展的距离值。

3.执行“空间并”操作，选择town1_buff和边界层，输出文件名为town1_union，结果如下图：4.打开town1_union的属性表，新建字段Value1，类型为Short Integer，Precision为3.然后根据最前面的表赋值。

5.同上，对二级和三级城镇做同样的操作。

评价标准和赋值参照表1.6.对分类后的这三级城镇扩展结果进行矢量叠加。

打开Intersect对话框，选择town1_union、town2_union、town3_union和“边界”作为输入数据层，指定文件名为towns_overlay.shp。

执行结果如下图。

7.打开towns_overlay数据层的属性表，新建字段Value_Town，类型为Short Integer，Precision为3。

右击选择Field Calculator方法，建立表达式：[Value1]*0.5+[ Value2]*0.3+[ Value3]*0.2。