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基于GIS绘制生态安全等级分布图

基于GIS绘制生态安全等级分布图 GIS前沿
2023-12-20
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本文数据来源于【基于GIS的生态安全网络格局构建之主成分分析】的分析结果,上文说到从生态属性和生态干扰两方面选择高程、坡度、土地覆盖类型、植被覆盖度、距水体的距离、距道路的距离、距矿点的距离、距居民点的距离共8个生态安全评价指标,将8个评价指标按下表(生态安全等级表)划分为四个等级,其中值越小,抵抗外界干扰能力越强,生态安全水平越高。


 

将8个评价指标利用ArcMAP进行主成分分析,得到主成分分析结果图和含有相关矩阵、特征向量矩阵等的结果表,但其中并没有描述8个指标的评价权重,这就需要我们运用表格中的特征向量矩阵和累积特征值占比表在Excel表中自行计算。


 

主成分分析工具不管是生成的文本文件还是表文件中,都含有大量的空格,而且并不是一个数一个单元格而是一行数在一个单元格内,复制到Excel表中非常的不利于计算。


 

我们可以打开文本文件,复制需要的部分,粘贴到World文档中,利用World的文本转换成表格工具,以空格为界,将不同数填在不同的单元格内,再全选表格粘贴到Excel表中。


 

当然依然会有不如意的地方,但相对来说更好整理了一些。


*本教程仅供参考,不足之处欢迎斧正。


一、计算方法及过程


首先这里为什么是六个主成分这里需要说一下,我们查看特征值占比和累计占比表可以发现,前6个主成分的累积占比已经达到了93.1193%,这说明前6个主成分已经能够充分体现松原市宁江地区生态安全信息了。


 

(一)计算综合得分系数


公式为:

累积(特征向量*特征值占比)/累积特征值占比


即特征向量分别与特征值占比相乘后累加,并且除以累积特征值占比,即得到综合得分系数。


 

拿高程指标的综合得分系数来举例:


计算结果如下:


 

(二)计算权重


将综合得分系数进行归一化处理即得到各指标权重值,这里选取归一化方式为综合得分系数占比即为权重。


拿高程指标的权重来举例:

计算结果如下:


 

二、数据处理


(一)叠加分析

利用栅格计算器进行叠加分析,将8个指标按其权重叠加在一起。

工具位置:Spatial Analyst工具 -> 地图代数 -> 栅格计算器


在工具中输入如下公式:

1. "松原宁江DEM_等级" * 0.06 + "松原宁江Slope_等级" * 0.11 + "松原宁江_DLTB" * 0.09 + "松原宁江NDVI_等级" * 0.14 + "松原宁江_水体_多重缓冲区" * 0.15 - "松原宁江_道路_多重缓冲区" * 0.02 + "松原宁江_居民点_多重缓冲区" * 0.29 + "松原宁江_采矿点_多重缓冲区" * 0.18  


利用加权总和工具将8个指标按其权重叠加在一起也是可以的。


工具位置:Spatial Analyst工具 -> 叠加分析 -> 加权总和


 

(二)分级可视化

利用重分类工具将叠加分析得到的栅格图层分为四个等级。

工具位置:Spatial Analyst工具 -> 表面分析 -> 坡度


 

也可以右键图层选择属性 -> 符号系统,显示方式选择已分类、类别设置为4个,点击分类可以更改中断值。


 

三、成果展示


 

由于之前文章中将特征向量矩阵和载荷矩阵弄混了,所以在此特意更正。另外关于主成分分析公式中,载荷和特征向量问题,大家可以参考计量地理学第2版第四章第6节,有具体介绍。


- END -



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