ArcGIS栅格数据分析与应用

太阳辐射分析
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计算地球表面直接和间接的太阳辐射量 - 两种方法 - 区域(Area) - 位置(Locations) 三个新的GP工具 - 区域太阳辐射 - 点太阳辐射 - 太阳辐射图表
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Solar Radiation
Value Wh/m2
High : 910357
Low : 278071
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应用于生物、农业、水文、降雪、火灾模型、能源等
取整运算
= NoData
Input raster
Output raster
DEM表面分析
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山影 等值线
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坡度
坡向 曲率 视域 填/挖分析
插值和等值线
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点插值为面 - 自然临近法 - 最小曲率样条曲线法 - 带障碍样条曲线 - TopoToRaster - 克里金法 - 多项式趋势面法 - 距离权重倒数法(IDW) 批量和交互性画等值线 - 带障碍等值线
1 2 2 3 4 3 7
Stream Ordering
水文工具——地下水模拟
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创建地下水流经区域
二维对流和扩散模拟 功能 - 达西流量（Darcy Flow） - 粒子追踪（Particle Track） - 多孔渗流（Porous Puff）
使用粒子追踪工具，追踪污染物从污染源到 饮用井的扩散过程。从这个分析可以判断污 染源是否扩散到附近乡镇的饮用水源
From: Cost Distance Path Distance
成本距离 A Corridor 成本距离 B Corridor(s)
对两个累计行进成本图层进行加和
Alternate route? Cost A Cost B Corridor of low cost
密度制图功能
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何为密度：
通过计算密度可以将点值散布于整个表面。
ArcGIS栅格分析概览
• 扩展模块（ArcGIS
Desktop,Engine,Server）
• 基于栅格的计算
栅格数据类型
专题数据（thematic data）
图像数据（image data）
专题数据组成
单元（cell）
值（Values）
关联表（attribute table）
基于栅格的计算
水文分析
Filled sink
Sink
Pour Point
Flow Direction
Watershed
0 0 0 0 0 0 0 1 3 0 0 2 0 1 7 0 0 4 0 2 5 20 1 7 0 2 4 0 24 35 0 0 0 1 0 1
1 1
1
1 1 1
Flow
Accumulation Downstream flow length
数学运算符
算数运算符(+, -, *, /) • 布尔运算符(AND, OR, XOR, NOT) • 逻辑运算符(<, >, =, <>, etc.) • 位运算符(shift, compliment)
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数学函数
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算数函数—Abs,Int,Float,etc. • 三角函数—Sin,Cos,Tan,etc. • 指数函数—Exp,Exp2,Exp10 • 对数函数—Log,Log2,Log10 • 幂函数—Sqr,Sqrt
3x3平均值（分区计算）
内容概要
• ArcGIS栅格分析概览 • ArcGIS栅格分析功能
学校选址分析demo
Reclassify Weighted Overlay
demo
ArcGIS栅格分析主要功能
地图代数 数学函数计算 叠加分析
距离制图
水文和 地下水分析
密度制图
ArcGIS Spatial Analyst
5 5 7 2 2
6 3 2 5 6
2 7 1 1 3
1 4 4 6 4
9 5 9 7 6 3.22
3x3平均值（邻域计算）
基于栅格的计算
5 5 7 2 2
6 3 2 5 6
2 7 1 1 3
1 4 4 6 4
9 5 9 7 6 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22
坡度
各流域平均坡度
流域
分类区直方图
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分类区单元统计直方图 一类专题在另一类专题分类中的分布状况
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• •
各个高程中的降雨分布状况
各个土地利用类型的坡度情况 犯罪分布与巡逻关系
每个流域的坡度分布状况
水文分析
• 从DEM数据生成流域和河网
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Flow Direction(流向) Flow Accumulation(流量累计) Watershed Delineation(流域划分) Flow Length(河长) Sink Filling(洼地填充) Stream Ordering(河流分级)
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输入数据是等值线„
-
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你知道高点和低点未被采样„
-
•
表面是不连续的„
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样条曲线/等值线（带障碍）
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忽略障碍区域和空白区域的样条曲线和等值线
距离制图
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直线距离和分配函数 - 从要素创建缓冲区 - 给离散源分配资源 成本加权距离和分配函数 - 为行进增添了阻抗因素和权重 最短距离 - 查找两点间的最低成本路径 - 为行程寻找“走廊”通道
ArcGIS10中功能变化
• 删除工具条
• 新增工具条 - 影像分类
影像分类
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在ArcGIS10中新增，在一个新的工具条中使用影像分类功能 能够方便地采集和评估训练样区
概化提取
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平滑区域间的边界 值替换 图斑过滤 图斑扩大 区域重组 栅格简化
总结
地图代数 数学函数计算 叠加分析
ArcGIS栅格数据分析与应用
内容概要
• ArcGIS栅格分析概览 • ArcGIS栅格分析功能
内容概要
• ArcGIS栅格分析概览 • ArcGIS栅格分析功能
ArcGIS栅格分析概览
• 扩展模块
扩展模块
1、栅格分析模块是ArcGIS的一个扩展模块
2、ArcGIS Desktop, ArcGIS Engine, ArcGIS Server中均可调用
太阳辐射分析例子
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计算建筑物屋顶平均太阳直射能量（太阳能评估）
ArcGIS10中功能变化
• 新增GP工具
-
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Iso Cluster Unsupervised Classification Extract Multi Values to Points Fuzzy Membership Fuzzy Overlay 等
直 线 距 离
分 配 函 数
•
•
输 入
成 本 加 权 距 离
方 向
5小时 10小时
最 短 距 离
距离制图——分配功能
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识别哪些单元归属哪个源 运用分配函数可以完成分析：
识别一系列商店所服务的顾客分布
找出最邻近的医院 找出消防栓配备不足的地区 定位超市连锁店服务不到的区域 。。。
距离制图——走廊分析(Corridor)
•
选择插值方法
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对数据一无所知„
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使用自然临近法(Natural Neighbors)：最保守的方法。假定所有的高点和 低点已经被采样，而不需手工创建 Use TopoToRaster使用TopoToRaster方法。此方法为等值线数据作了优化。 如果不是创建DEM，关闭drainage强制选项。 Use Spline.使用样条曲线法(Spline)。注意在空间上很接近却在数值相差 很大的点。 使用带障碍的样条曲线（表面有障碍或其他间断）
太阳辐射 分析
插值分析
影像分类 邻域和 分类区统计 多元统计 概化分析 重分类 表面分析
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ArcGIS栅格分析主要特点
• 超过170个GP工具 • 支持对所有栅格格式进行分析 • 支持对所有矢量格式进行分析 • 支持对地图进行代数运算 • 强大的开发能力
ArcGIS栅格分析主要功能
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计算密度方法： 简单密度计算 算子（Kernel）密度计算
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密度图表示人口分布（右图）
将所有单元的人口数量加在一起等于原始点图层数据中人口的总和
人口普查报表
分类区统计
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具有相同值的单元属于同一分类区（zone） 为分类区中的每个单元进行统计计算 供分析数据可为栅格和矢量 输出形式可为栅格、图表 - 各植被分类区的平均高程 - 每个流域中的最长河流长度 - 每个行政区的平均收入
距离制图
计算工具
专 业 分 析 工 具
水文和 地下水分析
密度制图
ArcGIS Spatial Analyst
插值分析
更 专 业 模Baidu Nhomakorabea块
太阳辐射 分析
影像分类
邻域和 分类区统计
衍生计算
多元统计 概化分析 重分类 表面分析
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更多工具