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第九届全国大学生GIS应用技能大赛下午（试题及参考答案（含数据））

比赛试题
- 一、案例背景
- 二、数据说明（见“下午A”文件夹中的“数据”文件夹）
- 三、分析要求（100 分）
- 四、数据提交
参考答案
- 要求1：处理研究区数据
- - 创建县市级点数据
  - 创建县市级面数据
- 要求2：创建道路网络
- - 添加字段
  - 新建网络数据集
- 要求3：创建服务区并计算面积比
- - 新建三甲医院服务区
  - 计算服务区面积占比
- 要求4：绘制各地级市/县级市城市联系强度图
- - 计算城市联系强度
- 要求5：绘制城市中心度专题图
- - 计算城市中心度
  - 专题制图
- 数据

比赛试题

一、案例背景

我们现在是江苏省城市研究科研项目组的一员，我们分配到了以下任务：
任务一：创建三甲医院20 分钟、45 分钟服务区，并计算每一个地级市/县级市拥有的三甲医院20 分钟、45 分钟服务区占全市面积百分比。
任务二：制作各地级市/县级市城市联系强度图。下图是互联网上搜索的城市联系强度图：

任务三：制作江苏省地级市/县级市城市中心度专题地图。

二、数据说明（见“下午A”文件夹中的“数据”文件夹）

主要道路.shp：江苏省主要道路数据来源于OpenStreet 网站。
江苏省省界.shp：江苏省行政区面数据。
江苏市届.shp：江苏省地级市面数据。
江苏县界.shp：江苏省区县面数据。
市级点.shp：江苏省地级市点数据。
县级点.shp：江苏省区县点数据。
三甲医院.shp：江苏省三甲医院点数据。
区县数据.xls：江苏省各区县GDP 数据。

三、分析要求（100 分）

1、处理研究区数据。（10 分）
我们的研究区是地级市市区和县级市，请按照下面的要求创建县市级点数据和县市级面数据。
注意：结果数据是本项目的研究区数据，之后所有的步骤都使用本步骤结果数据，请按照要求处理数据并保证属性信息的正确。
1）创建县市级点数据。
县级点数据中Name 字段属性值为“XX 区”并且属于同一个地级市的点，请使用市级点代替。
例如：在县级点中，苏州市一共有9 个点，分别是虎丘区、姑苏区、吴中区、相城区、吴江区、常熟市、昆山市、太仓市、张家港市。其中虎丘区、姑苏区、吴中区、相城区和吴江区属于苏州市市区，用市级点中的苏州市代表。最终结果应该是苏州市（市级点）、常熟市（县级点）、昆山市（县级点）、太仓市（县级点）、张家港市（县级点）。

2）创建县市级面数据。
合并规则和上一步相同，但是请注意面和点的差异，所以您将如何处理面数据？请使用您自己的方法，将属于同一个市区的“XX 区”面要素合并成一个面要素。
2、创建江苏省主要道路的道路网络，忽略所有转弯耗时。（20 分）
1）主要道路的fclass 字段含义和车行平均速度如下表：

2）计算时间时，使用计时单位“分钟”。
3）道路数据已经做了初步处理，地面道路十字路口连接的地方已经全部打断，您不需要额外处理。
4）路网分析定位时，只定位在primary、secondary 和tertiary 道路上，并且在最近的道路形状上，如下图所示：

3、创建服务区并计算面积比（25 分）
1）创建三甲医院0-20 分钟、20-45 分钟车程服务区。（方向是默认的离开设施点）
2）计算每个行政区内0-20 分钟、20-45 分钟三甲医院服务区占总面积的百分比。
①面积百分比为除法结果乘以100。
②将结果表格转出成Excel 表格，命名为“江苏各县市三甲医院服务区面积占比表”，保存在结果文件夹中。
4、绘制各地级市/县级市城市联系强度图。（25 分）
1）在城市或区域规划研究中，通常通过城市对外经济联系量测算城市或区域之间的联系强度、竞争与合作关系。
2）计算两个区域经济联系的典型公式是：

1）将结果表格转出成Excel 表格，命名为“江苏各县市联系强度表”，保存在结果文件夹中。
2）当联系强度值大于300 时，用直线将城市和城市连接起来，并用不同的线条粗细表示城市联系强度。
5、绘制城市中心度专题地图（20 分）
城市中心度是该城市与所有其他城市联系能力的总和。
1）计算每一个县市的城市中心度，并制作江苏省各县市（行政区面）城市中心度专题
地图，用不同的颜色区分不同的城市中心度。
2）将结果表格转出成Excel 表格，命名为“江苏各县市城市中心度表”，保存在结果文
件夹中。
3）制作江苏省城市中心度专题地图。
①地图上有研究区的城市名称。
②地图上有条状比例尺、指北针、图例。
③地图最终导出成.jpg 格式，并存放在结果文件夹中。

四、数据提交

提交所有中间数据、最终结果数据、工作文档，存放在\A 下午\结果文件夹中。
工作文档应包括解题思路、解题过程说明和结果等内容。解题过程说明中，关键步
骤附图说明。
请将A 下午文件夹重命名为“A 下午+小组编号”，如“A 下午0111”。

参考答案

要求1：处理研究区数据

创建县市级点数据

（1）打开县级点【属性表】，使用【按属性选择】，选出属性值为“xx区”的所有要素。

（2）使用属性表中的【切换选择】功能，选择出非“xx区”的要素，并将要素导出。

（3）使用【合并】工具，将导出的县级点_非区图层和市级点图层合并，得到创建县市级点图层。

创建县市级面数据

（1）打开江苏县界【属性表】，按属性选择出“xx区”的面要素，并导出为新图层。

（2）同上切换选择导出非区的县界图层

（3）使用【融合】工具，将图层按隶属市和省字段融合。

（4）使用【合并】，将县界非区合成和融合后的区图层合并。

要求2：创建道路网络

添加字段

（1）在【主要道路】图层属性表中，添加length、Speed、time字段，字段类型分别选择双精度、短整型、双精度。

（2）右击length字段，选择【计算几何】，属性选择长度，单位选择千米，即计算出各道路的长度

（3）根据题目中给出的速度表，先使用【按属性选择】选择出各类型字段，再通过【字段计算器】赋予相应的速度值。最后，使用【字段计算器】通过 [Length]/[Speed]*60公式计算出通过各道路的时间，并将单位转化为分钟。

字段计算结果：

新建网络数据集

（1）右击数据库新建【要素数据集】，选择图层坐标系。

（2）将添加属性之后的道路图层右击导入要素数据集中。

（3）右击导入道路数据后的要素数据集，【新建网络数据集】，设置网络数据集的名称，选择【主要道路】参与到网络数据集中，不构减转弯模型，连通性设置主要道路的任意节点连通，然后添加【长度】和【时间】规则属性。利用赋值器分别对两个属性进行赋值。

（4）完成网络数据集构建

要求3：创建服务区并计算面积比

新建三甲医院服务区

(1)打开网络分析Network Analyst工具条，在Network Analyst下拉按钮中选择新建服务区。同时打开网络分析窗口

（2）使用加载位置的方式，添加三甲医院为设置点

（3）设置服务区属性，将阻抗属性选择Time,默认中断分别设置为20即45，点击求解，即可得到三甲医院20分钟和45分钟内可抵达的服务区。

计算服务区面积占比

（1）使用【融合】工具，将20分钟的服务区和45分钟的服务区分别融合为一个要素。

（2）使用【擦除】工具，计算出20-45分钟的服务区。

（3）使用【合并】工具，将20分钟、20-45分钟的服务区合并为一个图层。其中，object为1的图层为20分钟服务区，2的为20-45分钟的服务区。

（4）在要求1中创建的县市面图层中，添加【area】字段，通过计算几何，得到每个县市的面积。

（5）使用【相交】工具，将服务区图层与添加面积字段后的县市面图层相交。

（6）新建【占比】字段，字段类型设置为双精度，使用【字段计算器】计算各服务区的占比。

（7）将属性表导出为csv，若csv打开乱码，可用记事本打开，另存为UTF-8编码替换一下。

（8）导出后的江苏各县市三甲医院服务区面积占比表（由于FID_All_合并字段属性值为1表示20分钟，2表示20-45分钟，为更直观，添加了时间字段稍微整理了一下。）

要求4：绘制各地级市/县级市城市联系强度图

(1)使用原网络数据集，新建OD成本矩阵。

（2）打开网络分析窗口，通过加载位置的方式将县级点图层分别加载至起始点和目的地

（3）将图层属性的阻抗因素设置为时间

（4）点击求解，即可得到OD成本矩阵结果，并将求解得到的线图层进行导出。

计算城市联系强度

（1）使用【字段连接】的方法，基于县级点图层的NAME字段，连接区县数据（名称）。

（2）同样使用【字段连接】的方式，分别将OD成本矩阵线图层的OriginID字段和DestinationID字段与连接后的县级点图层的OBJECTID字段进行连接（连接完一个后需先导出再连接下一个图层）。

（3）添加字段P，右击【字段计算器】，根据题目提供公式，计算得到各城市间的城市强度P。

（4）将计算P字段后的属性表导出为csv表格，命名为“江苏各县市联系强度表”。
（5）使用【按属性选择】方式，选出城市强度大于300的要素，并导出图层。

（6）在属性中，通过分级色彩，用不同的线条粗细表示城市联系强度。

要求5：绘制城市中心度专题图

计算城市中心度

（1）使用【汇总统计数据】工具，按县市的名称，汇总得到各县市P值，进而得到每个显示的中心度，并将结果导出为csv表格，命名为“江苏各县市城市中心度表”。

（2）使用【字段连接】方式，基于江苏县级的NAME字段，连接得到的中心度图层。得到含每个县市中心度的面图层。

专题制图

对中心度图层进行符号化展示，进入布局视图，添加指北针，比例尺，文本标题等相关的地图控件，整饰出图。得到"江苏各县市城市中心度图.jpg"。

数据

链接：https://pan.baidu.com/s/1I0_PQpCRy7YpdCuwgvzByQ 提取码：l3l9

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