GIS 空间分析(好!可以用作带毕业设计)

6.交叉面积表-面积制表
• 数据：县界; 土地利用;
交叉面积表
• 设定交叉表中的行和列
行
列
泸水 耕地 林地 … 勐海 …
交叉面积表
• 输出结果：表格
7. 分区统计
对每个分区内的数据进行汇总统计。 Summarize Zones要求输入两个图层 • （1）进行汇总统计的数据，数据类型既 可是连续型也可是离散型。 • （2）分区数据，用以确定每个栅格属于 哪个分区，数据类型必须是离散型。 例子： 汇总统计各地区的降雨量
邻域统计:焦点统计
• 焦点统计：标准差
找出高程变化较 大的区域
邻域统计： 滤波
• 高通滤波 (focal process)
• 高通滤波用于边界增强
9. 距离分析
基于栅格数据 概念：－－源 距离分析中的目标， 是离散的要素，要素 可以邻接，但属性必 须不同 源可由栅格数据或矢 量数据来定义 距离分析－－计算一 定区域内的栅格单元 到源的距离
• 应用：根据水质 采样点数据生成 滇池水面水质分 布图
• 表面中的每一个栅格的值表示为Z=f(X,Y)， • Z值可以是高程值、浓度值或应用领域的其 它量值，例如：污染、噪音等 主要的内插方法有： • 权重距离递减（Inverse Distance Weighted） • 样条函数内插（Spline） • 克里金（ Kriging ）内插－－基于统计方 法 • 趋势面内插（Trend）
• 采样点经过空间插值得到连续表面
连续表面
离散的采 样点数据
• 两种基本的插值方法 (spline and IDW)
• 样条函数 (minimized curvature)
• 距离权重倒数 (local influence is strong)
5. 栅格单元统计
• 数据： • 1990年－2000年 降雨量观测点数 据 • 通过空间插值生 成降雨量分布图 • 通过局部统计功 能计算多年平均 降雨量分布图
• 小栅格 → 大文件 • 小栅格 → 较长的计算时间
设置分析掩模
• 分析掩模定义了输出栅格的范围 • 掩模是根据已存在的 栅格的 “有效数据” 区域 生成的，而不是矩形区域 (分析范围中指定的 是矩形区域)
设置分析掩模
• 分析掩模定义了输出栅格的形状
• Next Class
3. 栅格数据重分类
Cost Back Link
Cost Distance
Defines the neighbor that is the next cell on the leastaccumulative-cost path from a cell to a set of source cells. Calculates for each cell the least accumulative cost distance to the nearest source over a cost surface.
ArcGIS支持以下几种统计算法
Tool Block Statistics（块 统计） Filter（过滤） Description Calculates statistics for a non-overlapping neighborhood. Performs a preset focal filter on a raster.
Point Statistics（点 统计）
Calculates a statistic on points over a specified neighborhood outputting a raster.
邻域分析：焦点统计
• 统计函数:
• Minimum， 最小值 • Maximum， 最大值 • Mean，平均 值 • Median，中 值 • Sum（和） • Range（范围） • Standard Deviation（标 准差） • Majority（主要 值） • Minority（次要 值） • Variety（种类）
定义输出表格 选择统计图表的类型
• 生成分区汇总表和直方图
基于于分区数据对要 进行统计的栅格进行 计算
8. 邻域分析
• 邻域分析也称为窗口分析，主要应用于栅格数 据模型。 • 地理要素在空间上存在着一定的关联性。对于 栅格数据所描述的某项地学要素，其中的(I，J) 栅格往往会影响其周围栅格的属性特征。 • 窗口分析是指对于栅格数据中的一个、多个栅 格点或全部数据，开辟一个有固定分析半径的 分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值 等一系列统计计算，从而实现栅格数据有效的 水平方向扩展分析。
4.2.2 栅格数据空间分析
• • • • • • • • • • 1. 了解栅格数据 2. 栅格分析环境 3. 栅格数据重分类 4. 采样点数据空间插值 5. 栅格单元统计 6. 交叉面积表 7. 分区统计 8. 距离分析 9. 邻域分析 10. 栅格计算器
1.了解栅格数据
• 查看图层属性可以了解栅格数据的相关信 息
Calculates the least cost path from a source to a destination.
• 定义
–目标层: 从其中查询满足条件 的要素 –选择层: 比较此图层中要素与 目标层中的关系
我想从 <目标层>中选择符合条件[与<选择层>中的 要素符合<空间关系:相交…完全包含… > ]的要素
• 空间关系
查询距某条线段最近的点 (proximity)
• 查询某条水系附近的所有地块
目标层
选择层
• “每个区” 是一组具有相同属性值的栅格单 元 (或多边形)
分区汇总原理
for zone 1: (53 + 57 + 33 + 78 + 31 + 12 + 32 + 9 + 9 + 33 + 76) = 423
• 分区统计参数定义
从分区数据属性表中指 定一个字段，字段值相 同的为同一个区域 选择需要进行汇总统计 的栅格图层
• 空间关系连接（Spatial Join）
• 图层间要素素空间关系分析
–查询距一条线段最近的点(proximity) –查询相邻的要素 (proximity) –Line-on-polygon selection (containment) –Polygon-on-line selection (overlap) –Point-in-polygon selection (containment) –Polygon-on-point selection (overlap) –Polygon-on-polygon selection (overlap)
根据表达式查询栅格
• 离散栅格可以通过常规的方式查询属性表
Байду номын сангаас
管理栅格数据文件
• 通过ArcCatalog管理栅格数据源
• • • • 复制 移动 更名 删除
2. 栅格分析环境
• 栅格分析的大 部分功能都被 集成到“空间 分析”模块中
空间分析扩展模块
设置栅格分析环境
• 分析选项
–工作目录 –掩模 –分析范围 –分析栅格大小
Tool
Corridor Cost Allocation
Description
Calculates the sum of accumulative costs for two input accumulative cost rasters. Identifies for each cell the zone of each source cell that could be reached with the least accumulative cost.
Modeling Our World
GIS 空间分析-使用 ArcGIS
2007-12.15(8-9) http://www.geo-spatial.net 杨克诚
4.2 空间分析基本操作
• 4.2.1 矢量数据空间分析 • 4.2.2 栅格数据空间分析
4.2.1 矢量数据空间分析
• 1 空间关系查询 • 2 缓冲区分析
–基于要素的几何关系 –比较要素间的包容关系、距离，然后将属性表 连接
Spatial join
• 根据空间位 置连接图层 属性表
Spatial join: 包容关系
• 将包含点的多边形的属性连接到点的属性表
• related fields can be used for display
Spatial join: 邻近
Determines the flow of the values in the input Focal Flow（焦点流） raster within each cell's immediate neighborhood. Focal Statistics（焦 点统计） Line Statistics（线 统计） Calculates a statistic on a raster over a specified neighborhood. Calculates a statistic on the attributes of lines in a circular neighborhood around each output cell.
栅格数据属性
栅格数据属性
加载栅格数据
• 从ArcCatalog中拖放数据到ArcMap
在ArcMap 中添加栅 格数据图 层
显示栅格数据
• 根据栅格单元数值分类 • 可以修改图例
查看栅格数据统计信息
• 通过直方图了解栅格单元数值的分布情况
Y轴：栅格 个数
X轴：栅格单元值
查询栅格数据
• 栅格单元的属性可以通过查询按钮获取
栅格单元统计Cell Statistical
Cell Statistics (栅格单 元统计）可以基于栅格单 元对多个栅格主题进行统 计。 栅格主题之间的局部统计要 求输入多个栅格主题来计 算输出主题中每一个栅格 的统计值。例如：用此功 能可以根据1990年到2000 年间某地区降水量栅格数 据计算这个地区多年平均 降水栅格
4.2.1 矢量数据空间分析
• 问题:
–在某条公路100m范围内都有些什么类型的林木 –最近发生的滑坡影响到的土地是哪些？面积有 多少？ –某个区域内高速公路的通车里程有多少？
1. 空间关系查询
• 根据空间关系选择
–要素间的关系
• （相邻关系）Proximity • （包容关系）Containment • （叠加关系）Overlap
• 将距离线段最近的点的属性连接到线段属 性表
distance used as display field
2. 缓冲区分析
• 距离或邻近分析 • 缓冲距离参数可以是常数或变量
缓冲区分析
缓冲区分析
• ArcToolbox 界面
缓冲区分析
• 创建的缓冲区保存为一个要素类或 Coverage（矢量格式）
重分类 （Reclassify） • 将栅格图层的数 值进行重新分类 组织或者重新解 释。 • 重分类的关键是 确定原数据到新 数据之间的对应 关系
•产生新的栅格图层 •连续栅格数据重分类后转换为 离散栅格数据
4. 采样点数据空间插值
问题：
• 根据气象观测站点数据，生成某一区域内降雨 量等值线及空间分布图 • 通过地下水位高度采样点数据，制作一个城市 的地下水位分布图。 遍历研究区域中的每个位置以测量该位置的高度、 大小或某种特性通常都是困难的，或者是昂贵 的，因而一般都是采用抽样的方法，按照一定 原则，选出一些样点进行测量，然后使用插值 函数，估计出所有其它位置的值。
• 一经设定将保持到 下一次修改
空间分析选项设置决定经空间分析得到的 栅格数据的空间属性
设置分析范围
• 分析范围分析派生的数 据的空间属性 • 是矩形区域
设置分析范围
• 使用范围捕捉，使多个栅格图层正确匹配
设置栅格大小
• 分析栅格的尺寸决定了输出栅格的栅格尺 寸 • 要进行多个栅格数据集 间的分析时使用一致 的栅格大小
• 查询距一条线段最近的点（邻近分析）
• 查询相邻要素 (proximity)
• 查询相邻要素 (proximity)
• 根据多边形与线段的关系查询 (包容关系)
• 查询位于多边形中的点 (包容关系)
• 查询包含点的多边形 (叠加)
空间关系连接：Spatial join
•根据图层间的关系连接属性表