实验八、Model Builder 土壤侵蚀危险性建模分析一、实验目的模型生成器(ModelBuilder) 为设计和实现空间处理模型提供了一个图形化的建模环境。
模型是以流程图的形式表示，它通过工具将数据串起来以创建高级的功能和流程。
你可以将工具和数据集拖动到一个模型中，然后按照有序的步骤把它们连接起来以实现复杂的GIS 任务。
通过对本次练习，我们可以认识如何在ModelBuilder环境下通过绘制数据处理流程图的方式实现空间分析过程的自动化，加深对地理建模过程的认识，对各种GIS分析工具的用途有深入的理解。
二、实验准备理解地图建模的概念和意义,空间分析模型的表示方法。
三、实验内容及步骤1.认识ModelBuilder操作界面(图8.1)1 2 3 4 5 6 7图8.1 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 模型自动布局3: 显示全部模型要素，并充满ModelBuilder窗口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: 验证模型7: 运行选中的处理过程或整个模型2. 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、植被覆盖数据准备：矢量数据：研究区界线(Study Area)、植被(V egetation)，栅格数据：土壤类型栅格(Soilsgrid)具体步骤：(1)在ArcMap中新建一个地图文档(2)添加矢量数据：StudyArea、V egetation、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空间分析扩展模块和3D分析扩展模块（执行菜单命令[自定义]>>[扩展模块]，在出现的对话框中选中“空间分析”和“3D 分析”）(此步很重要,否则很多空间分析和3D分析的工具都使用不了)(4)根据V egetation 中的属性[V egTYPE]设置植被图层的符号为[唯一值渲染],并修改标注,改成中文标注(图8.2)，根据SoilsGrid 图层中属性[S_V alue]设置土壤类型栅格的符号为[唯一值渲染], 并修改标注,改成中文标注(图8.3)，设置图层StudyArea的边界和填充，并调整各图层的顺序得到如下效果：图8.2 设置vegetation图层根据VEGTYPE属性唯一值显示图8.3 设置soilgrid图层根据S_V ALUE属性唯一值显示图8.4 设置各图层显示顺序(5)保存地图文档为[Ex8lyh.mxd]3. 创建模型在上一步操作的基础上进行(1)在ArcMap中，打开主菜单中的“地理处理”---“环境”,设置本次实验的临时工作空间为[d:\arcgisex\ex8\ex8lyh].图8.5 设置本次实验的工作空间在Arcmap中，点击“目录”或者启动“ArcCatalog”找到本次实验所设定的临时工作空间文件夹 [d:\arcgisex\ex8\ex8lyh]，在右键菜单中执行[新建]->[工具箱]命令(图8.6)，将会创建一个工具箱，将新建工具箱改名为[geospatial]。
则该工具箱出现在文件夹“ex8lyh”路径下面，即geospatial.tbx。
接下来在工具箱中建立的模型将会被保存到geospatial.tbx 文件中。
(2)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]（图8.7），将打开 [ModelBuilder] 应用程序窗口：图8.6 在ex8lyh目录下新建工具箱图8.7 在工具箱下新建模型图8.8 模型编辑器窗口注意：（1）建好工具箱后，我们才可以新建模型。
方法一：直接在ArcCatalog或者“目录”窗口中找到geospatial工具箱，右键点击[新建]->[模型]（图8.7）。
方法二：在arctoolbox中加载已建好的个人工具箱geospatial（图8.9），然后右键点击[新建]->[模型]。
图8.9 为arctoolbox添加新建的工具箱geospatial图8.10 在系统工具箱下不能新建工具箱或模型（2）在arcgis desktop 10版本中，“目录”窗口中提供了“工具箱”的目录,也可以直接在该目录下的[我的工具箱]中新建自己的工具箱或者模型，但是注意[系统工具箱]中不能新建个人的工具箱或模型（图8.10）。
（3）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。
4. 编辑模型在上一步基础上进行。
在[ModelBuilder]窗口中，执行菜单命令：[模型]>>[模型属性]图8.11 在[常规]选项页中，设置模型的名称及标注通过在[地理处理]主菜单的[环境…]中，设定[处理范围]为[与图层“StudyArea”相同]（图8.12），然后在模型属性中设置使用该处理范围（图8.13）。
图8.12 设置分析范围图8.13 在[环境]选项页中设置使用处理范围(1)在[ModelBuilder]窗口中，执行菜单命令：[模型]>>[图属性]，可以设模型图示的式样。
图8.14 打开[模型]-[图属性]窗口设置符号系统样式(2)从ArcMap中，将图层[V egetation]、[Soilsgrid]拖放到[ModelBuilder]窗口中; 从[Arctoolbox]中将工具[DEM转栅格] 拖放到[ModelBuilder]窗口中(此工具在[ArctoolBox]>>[转换工具]>>[转为栅格]下)图8.15 添加数据和工具到模型编辑器窗口在[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USGS DEM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（图8.16）。
并设置输出栅格的路径，输出栅格命名为Dem2Gridlyh。
点击确定后效果如图8.17。
右键点击图框[输出栅格]将其重命名为: [DEM栅格]。
图8.16 为工具[DEM转栅格]设置相关参数图8.17 为工具[DEM转栅格]设置相关参数后模型编辑器窗口发生变化(3)从[Arctoolbox]中将工具[坡度] 拖放到[ModelBuilder]窗口中(此工具在[3D 分析工具]>>[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[DEM栅格]与工具图框[坡度]连接在一起，点击[输入栅格]。
完成后效果如下图8.18所示：图8.18 将[坡度]工具与派生数据[DEM栅格]连接右键点击图框[输出栅格]将其重命名为: [坡度图](4)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，然后重新调整下图中各元素的位置，完成后效果如下图8.19所示：图8.19 将[重分类]工具与派生数据[坡度图]连接(5)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，如图8.20进行设置：图8.20 设置重分类参数在这里我们通过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，该表的内容可以通过ArcMap或ArcCatalog查看：图8.21 查看Slopereclas表属性在[ModelBuilder]窗口中，如图8.19，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](6)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[V egetation]与工具图框[要素转栅格]连接在一起。
完成后效果如下图所示：图8.22 将[要素转栅格]与vegetation连接将工具图框[要素转栅格]后的[输出栅格]改名为[植被栅格]。
双击与[V egetation]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。
图8.23 设置工具[要素转栅格]的参数在[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,执行运行后才能为叠加过程提供可用的数据输入](7)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]，完成后效果如图8.24所示：图8.24 添加[加权叠加]工具并修改输出数据名为”土壤侵蚀栅格”(8)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8.25红色箭头所指)图8.25 加权叠加对话框的添加栅格数据按钮在[加入加权叠加层]对话框中，按图8.26所示指定各参数，将因子[SOILSGRID]加入加权叠加分析过程：图8.26 添加因子[soilgrid]到加权叠加分析在[加权叠加]对话框再次点击[Add Raster Row]按钮，按图8.27所示设置参数，将因子[植被栅格]加入到加权叠加分析过程：图8.27 添加因子[植被栅格]到加权叠加分析在[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：图8.28 添加因子[重分类坡度图]到加权叠加分析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％]图8.29 设置加权叠加分析中各因子的权重(9) 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表示该土壤侵蚀危险度较低，9表示较高输入权重指定输出栅格数据名称路径图8.30 设置[Soilsgrid]中不同类型土壤对侵蚀危险性的影响力(10)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表示该土壤侵蚀危险度较低，9表示较高图8.31 设置[植被栅格]中不同类型植被对侵蚀危险性的影响力(11)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表示该土壤侵蚀危险度较低，9表示较高图8.32 设置[重分类坡度图]中不同坡度对侵蚀危险性的影响力最终完成的模型图如图8.33：图8.33 最终模型图5. 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]。