ArcGIS栅格数据分析与应用
arcgis点转栅格实例
arcgis点转栅格实例【实用版】目录1.引言2.ArcGIS 点转栅格工具的功能和应用3.点转栅格实例的操作步骤4.栅格数据的分析和应用5.总结正文【引言】在 GIS（地理信息系统）中，栅格数据是一种非常重要的空间数据类型，它以像素形式存储地理信息。
而在实际应用中，我们常常需要将点数据转换为栅格数据，以便进行更深入的空间分析。
ArcGIS 是一款功能强大的 GIS 软件，它提供了丰富的空间数据处理工具，其中就包括了点转栅格工具。
本文将通过一个实例，介绍如何使用 ArcGIS 点转栅格工具将点数据转换为栅格数据。
【ArcGIS 点转栅格工具的功能和应用】ArcGIS 点转栅格工具（Rasterize Points）可以将点数据集转换为栅格数据集。
这个工具的主要功能是将空间点数据按照其位置信息生成栅格数据，其结果是每个点在栅格中对应一个像素。
这种栅格数据可以进行各种空间分析，如叠加、缓冲区分析等。
点转栅格工具在 GIS 应用中有广泛的应用，例如生态系统研究、土地利用规划、环境影响评价等。
【点转栅格实例的操作步骤】下面我们通过一个实例，演示如何使用 ArcGIS 点转栅格工具将点数据转换为栅格数据。
1.首先，打开 ArcGIS 软件，加载需要转换的点数据集。
2.接着，在“工具箱”中找到“Spatial Analyst Tools”工具集，打开“Rasterize”工具。
3.在“Rasterize”工具的参数中，设置输入要素为点数据集，输出栅格数据集的路径和文件名，设置合适的像素大小和输出范围。
4.点击“确定”，开始执行点转栅格操作。
5.转换完成后，加载生成的栅格数据集，检查转换结果。
【栅格数据的分析和应用】生成的栅格数据可以进行各种空间分析，如叠加、缓冲区分析等。
例如，我们可以将栅格数据与土地利用现状图进行叠加分析，以了解不同地类的分布情况；也可以根据栅格数据生成的像素值，提取具有特定属性的区域，如提取所有植被覆盖度大于 50% 的区域。
arcgis统计栅格值
arcgis统计栅格值ArcGIS可以帮助我们将栅格数据进行统计分析，比如计算栅格值的平均值、最大值、最小值、标准差等等。
这种统计分析可以帮助我们更好地了解栅格数据的特征和内在规律，从而更好地进行地理分析。
本文将介绍在ArcGIS 中如何进行栅格值的统计分析。
一、ArcGIS中的统计栅格值在ArcGIS中，我们可以使用Raster Calculator或者Spatial Analyst自动化工具箱来实现对栅格值的统计分析。
下面分别介绍这两种方法的具体操作。
1、使用Raster Calculator进行栅格值统计Raster Calculator是一种非常方便的工具，可以实现多种统计操作。
我们可以通过以下步骤使用Raster Calculator进行栅格值统计：（1）打开需要进行统计的栅格数据，并进入Raster Calculator界面；（2）输入统计表达式，例如mean("Raster1")表示求Raster1栅格数据的平均值；（3）设置输出栅格数据的保存路径和名称，并点击OK按钮保存输出结果。
对于简单的栅格值统计，可以直接使用Raster Calculator实现。
如果需要进行复杂的数据预处理或者数据分析，可以考虑使用Spatial Analyst自动化工具箱。
2、使用Spatial Analyst自动化工具箱进行栅格值统计Spatial Analyst是ArcGIS中的一个模块，可以进行空间分析和建模工作。
它包含了一系列工具，可以便捷地进行地理分析操作。
我们可以通过以下方法使用Spatial Analyst自动化工具箱实现数据的统计分析：（1）打开Spatial Analyst工具箱，并选择需要使用的工具；（2）输入需要进行分析的栅格数据和分析参数；（3）启动分析任务，并等待分析结果的生成。
注意：在使用Spatial Analyst进行数据分析前，需要先在ArcGIS中启用该模块。
arcgis栅格邻域统计
arcgis栅格邻域统计1. 什么是栅格邻域统计？在GIS中，栅格邻域统计是一种用于分析栅格数据的方法。
它通过比较每个像元周围的相邻像元的值来生成新的栅格数据。
这种方法常用于空间模式分析、地表覆盖分类和地理分布模型等应用中。
2. 栅格邻域统计的应用场景栅格邻域统计在许多GIS应用中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：2.1 空间模式分析空间模式分析是研究地理现象在空间上的分布规律和趋势的一种方法。
通过使用栅格邻域统计，可以计算出每个像元周围的相似性指数或聚集程度指数，从而帮助我们理解和解释地理现象在空间上的分布。
2.2 地表覆盖分类地表覆盖分类是将遥感图像中不同类型的地物进行分类和识别的过程。
使用栅格邻域统计可以提取每个像元周围相似类型地物出现的频率或比例，从而帮助我们对遥感图像中的地物进行分类。
2.3 地理分布模型地理分布模型是一种用于预测和模拟地理现象在空间上的分布的方法。
通过使用栅格邻域统计，可以基于周围像元的特征来预测每个像元的属性，从而生成具有空间连续性和合理性的地理分布模型。
3. 栅格邻域统计的方法栅格邻域统计有多种方法可供选择，下面介绍其中几种常见的方法：3.1 统计邻域均值统计邻域均值是最简单且常用的栅格邻域统计方法之一。
它通过计算每个像元周围相邻像元值的平均值来生成新的栅格数据。
这种方法适用于需要平滑或降低噪声影响的情况。
3.2 统计邻域最大值/最小值统计邻域最大值/最小值是一种用于提取栅格数据中局部极值点（如山峰或山谷）的方法。
它通过比较每个像元周围相邻像元值的最大或最小值来生成新的栅格数据。
3.3 统计邻域标准差统计邻域标准差是一种用于测量栅格数据中空间变异性的方法。
它通过计算每个像元周围相邻像元值的标准差来生成新的栅格数据。
这种方法适用于需要评估空间变异性或检测异常值的情况。
3.4 统计邻域频率分布统计邻域频率分布是一种用于描述栅格数据中不同值出现频率的方法。
它通过计算每个像元周围相邻像元值的频率分布来生成新的栅格数据。
arcgis栅格邻域统计
arcgis栅格邻域统计ArcGIS栅格邻域统计是一种常用的地理信息系统分析方法，用于分析栅格数据在空间上的分布和变化趋势。
栅格邻域统计可以帮助我们理解栅格数据的空间特征，从而支持决策和规划工作。
本文将介绍ArcGIS栅格邻域统计的基本概念、常用方法和应用案例。
一、概述ArcGIS是一款功能强大的地理信息系统软件，其中包含了丰富的空间分析工具。
栅格邻域统计是其中一种重要的空间分析方法，通过对栅格数据的邻域进行统计分析，揭示出数据的空间关联性和分布规律。
二、基本概念1. 栅格数据：栅格数据是由像元组成的二维数组，每个像元代表着地理空间上的一个单元区域，像元内的数值表示该区域的某种属性信息，如高程、温度等。
2. 邻域：邻域是指一个像元周围的一组相邻像元，通常以像元为中心，周围的8个像元构成一个邻域。
3. 邻域统计：邻域统计是对某个像元及其邻域内的像元进行统计分析，常见的统计指标包括平均值、最大值、最小值、标准差等。
三、常用方法1. 邻域统计工具：ArcGIS提供了丰富的邻域统计工具，包括FocalStatistics、Block Statistics等。
其中，Focal Statistics通过设置邻域大小和统计方法，计算每个像元及其邻域内的统计值；Block Statistics将栅格数据划分为均匀的块，对每个块内的像元进行统计分析。
2. 邻域大小选择：邻域大小的选择会对统计结果产生重要影响。
一般来说，邻域大小应根据研究对象和研究目的来确定，较小的邻域大小可以反映出局部的空间关联性，较大的邻域大小可以揭示出整体的空间分布特征。
3. 统计方法选择：常见的统计方法包括平均值、最大值、最小值、标准差等。
选择合适的统计方法要根据研究对象和研究目的来确定，不同的统计方法可以从不同角度对数据进行分析。
四、应用案例1. 地貌分析：通过对地形高程数据进行邻域统计，可以揭示出地貌的起伏程度和地势变化趋势，为土地利用规划和地质灾害评估提供科学依据。
Arcgis栅格处理操作讲解
栅格数据处理的重要性
01
栅格数据处理在地理信息分析中 具有重要作用，可以对地理环境 进行定量描述、空间分析和模拟 预测。
02
栅格数据处理能够提供更精确、 更直观的地理信息表达方式，有 助于提高地理信息的应用价值和 决策支持能力。
多源数据融合
将不同来源、不同类型的数据进行融 合，提高栅格处理的精度和可靠性。
未来发展方向与挑战
• 云端计算：利用云计算技术，实现栅格数据的分 布式处理和高效计算。
未来发展方向与挑战
数据安全与隐私保护
随着栅格处理技术的发展，数据安全和隐私保护问题日益突出， 需要采取有效的措施加以解决。
技术标准与规范
04
单击“确定”开始转换 过程。
03
ArcGIS栅格处理操作进阶
栅格重采样
总结词
栅格重采样是ArcGIS栅格处理中的一项重要操作，用于改变栅格数据的分辨率或比例尺。
详细描述
栅格重采样通过内插方法将高分辨率或大比例尺的栅格数据转换为低分辨率或小比例尺的栅格数据。常见的重采 样方法包括最近邻插值、双线性插值和三次卷积插值等。重采样后，可以得到更精细或更粗糙的栅格数据，以满 足不同分析需求。
arcgis栅格处理操作讲解
• 引言 • ArcGIS栅格处理操作基础 • ArcGIS栅格处理操作进阶 • ArcGIS栅格处理操作实例 • 总结与展望
01
引言
ArcGIS栅格处理简介
栅格数据处理是地理信息系统（GIS）中的重要组成部分，主要 用于处理和操作以像素为基本单元的地理数据。ArcGIS是一款 广泛使用的地理信息系统软件，提供了丰富的栅格处理工具和 功能。
第九章_ArcGIS中的栅格分析
（3）栅格数据转换为点要素
把代表点信息的栅格数据转换为点状要素时， 输入栅格数据中的每个单元都将生成矢量数据中的 点。每个点要素的位置都在单元的中心，空值不转 换为点。
（七）重分类
重分类是输入的栅格数据因某种原因不适应分 析要求时，使用新值取代输入栅格数据的单元值并 输出为栅格数据的过程。
1、对数据进行重分类的主要原因
根据数据单元发生变化的信息用新值取代栅格 数据单元原有的值。 为了简化或合并某些类别将栅格中不同的值归 为一类； 将多个栅格数据按照敏感度、优先权等标准的 或统一的等级体系重新归类。 将指定值设置为空值或根据变化将空值赋予指 定值。
如何寻找最小成本路径
栅格数据重分类
一、ArcGIS栅格分析概述
（一）ArcGIS空间分析模块
栅格数据和非栅格数据的复合应用是GIS应用 中的一个趋势，随着GIS、遥感和DEM的不断发展， 栅格数据在GIS中越来越重要。
在ArcGIS中，基于栅格数据的处理通过空间分 析模块完成。该模块可以创建基于栅格的数据，并 对其进行查询、分析和制图。可应用的数据包括影 像、Grid和其他栅格数据集。在该模块中有多种空 间分析工具，尤其适合进行表面分析。概括地说， 主要完成以下4类工作。
第九章 ArcGIS中的栅格分析
本章主要讲述如何通过ArcGIS的空间分析扩展 工具进行栅格数据的生成与处理、表面分析、密 度分析、距离分析等；
学习地图代数、数学函数和运算符等与栅格 计算器的应用；学习栅格模型的建立并为ArcGIS其 他扩展模块的应用打好基础。
使用ArcGIS空间分析操作符和函数完成基 本 于格网单元模型的基本操作 章 生成坡度、坡向和山体阴影 学 对点数据进行插值生成表面 习 将矢量数据转换成栅格数据 内 执行局域、邻域和分区统计分析 容 生成直线和成本权重距离表面
arcgis栅格数据空间分析实验报告
实验五栅格数据的空间分析一、实验目的理解空间插值的原理，掌握几种常用的空间差值分析方法。
二、实验内容根据某月的降水量，分别采用IDW、Spline、Kriging方法进行空间插值，生成中国陆地范围内的降水表面，并比较各种方法所得结果之间的差异，制作降水分布图。
三、实验原理与方法实验原理：空间插值是利用已知点的数据来估算其他临近未知点的数据的过程，通常用于将离散点数据转换生成连续的栅格表面。
常用的空间插值方法有反距离权重插值法（IDW）、样条插值法（Spline）和克里格插值方法（Kriging）。
实验方法：分别采用IDW、Spline、Kriging方法对全国各气象站点1980年某月的降水量进行空间插值生成连续的降水表面数据，分析其差异，并制作降水分布图。
四、实验步骤⑴打开arcmap，加载降水数据，行政区划数据，城市数据，河流数据，并进行符号化，对行政区划数据中的多边形取消颜色填充页脚内容1⑵点击空间分析工具spatial analyst→options，在general标签中将工作空间设置为实验数据所在的文件夹⑶点击spatial analyst→interpolate to raster→inverse distance weighted，在input points下拉框中输入rain1980，z字rain，像元大小设置为10000页脚内容2点击空间分析工具spatial analyst→options，在extent标签中将分析范围设置与行政区划一致，点击spatial an interpolate to raster→inverse distance weighted，在input points下拉框中输入rain1980，z字段选择rain，像元大小10000点击空间分析工具spatial analyst→options在general标签中选province作为分析掩膜，点击spatial analyst→interp raster→inverse distance weighted，在input points下拉框中输入rain1980，z字段选择rain，像元大小设置为10000页脚内容3求三者最大值与最小值的差值，并转化为整形数据，进行符号化，分为三类页脚内容4⑷采用样条差值点击spatial analyst→interpolate to raster→spline，在input points下拉框中输入rain1980，z字段选择rain，像元大小设置点击空间分析工具spatial analyst→options，在extent标签中将分析范围设置与行政区划一致，点击spatial an interpolate to raster→spline，在input points下拉框中输入rain1980，z字段选择rain，像元大小设置为10000点击空间分析工具spatial analyst→options在general标签中选province作为分析掩膜，点击spatial analyst→interp raster→spline，在input points下拉框中输入rain1980，z字段选择rain，像元大小设置为10000页脚内容5求三者最大值与最小值的差值，并转化为整形数据，进行符号化，分为三类⑸采用页脚内容6点击spatial analyst→interpolate to raster→kriging，在input points下拉框中输入rain1980，z字段选择rain，像元大小设置点击空间分析工具spatial analyst→options在general标签中选province作为分析掩膜，点击spatial analyst→interpolate →kriging，在input points下拉框中输入rain1980，z字段选择rain，像元大小设置为10000页脚内容7求三者最大值与最小值的差值，并转化为整形数据，进行符号化，分为三类页脚内容8结果为三次插值求平均，分为4类制作降水量分布图，添加图名，图框，指北针，图例，比例尺页脚内容9五、实验总结1、栅格数据空间分析可以运用到哪些领域？栅格数据结构简单、直观、非常利于计算机操作和处理，是GIS常用的空间基础数据格式，基于栅格数据的空间分析是GIS空间分析的基础，也是GIS空间分析模块（Spatial Analyst）的核心内容。
arcgis栅格数据重分类
arcgis栅格数据重分类ArcGIS是一种常用的地理信息系统（GIS）软件，提供了许多功能和工具，可以处理和分析各种地理数据，包括栅格数据。
本文将介绍ArcGIS中栅格数据重分类的概念、目的、方法和常见应用。
栅格数据重分类是将栅格数据的像元值重新分配到不同的分类之间的过程。
通过重分类，可以改变栅格数据的表达方式，从而更好地满足特定的分析需求。
栅格数据重分类主要用于将连续的数值数据转换为离散的分类数据。
栅格数据重分类的主要目的是减少数据复杂性，更好地表达地理现象，以便进行进一步的分析。
重分类可以通过将连续数据分组为不同的离散类别来实现，每个类别代表不同的现象或特征。
例如，在地形分析中，可以将高程数据重分类为高、中、低三个类别，以便研究地势的变化。
在ArcGIS中，栅格数据重分类可以通过栅格计算器工具、重分类工具和重新分类的符号化方式来实现。
首先，栅格计算器是一种可用于执行复杂的栅格数据操作的工具。
通过使用栅格计算器，可以将栅格数据的像元值根据一定的条件进行重新分配。
例如，可以使用条件语句将高程小于1000米的像元值重新分配为1，将高程大于1000米且小于2000米的像元值重新分配为2。
这样可以将连续的高程数据转换为离散的分类数据。
其次，ArcGIS中还提供了重分类工具，可以根据用户指定的重分类方案来重新分配栅格数据的像元值。
用户可以通过手动输入类别和像元值的对应关系，或者通过导入重分类表来进行重分类。
重分类表是一个包含原始像元值和新的分类值对应关系的表格。
通过使用这个工具，可以直接将像元值重新分配为新的分类值，从而实现栅格数据重分类。
最后，ArcGIS还提供了重新分类的符号化方式。
通过选择符号化方式为重新分类，可以将栅格数据的不同类别用不同的颜色或符号表示。
这样可以更直观地展示数据的变化和分布情况。
栅格数据重分类在许多领域和应用中都有重要的作用。
例如，在土地利用和土地覆盖研究中，可以通过重分类栅格数据来分析土地类型的分布和变化。
arcgis栅格数据空间分析图文详解
3. 按照用地类型（landuse字段）符号化显示landuse
设置landuse图层 透明度为30%
立体效果图
顺序：Landuse放置在山体阴影图层之上
二 学校选址
学校要求：
• 新学校应该处于地势平坦（坡度小）处，与现有土 地利用类型结合，选择成本不高的区域
• 新学校应该与现有娱乐设施的距离越近越好；同时 离已有的学校尽可能远—越远越好；
据
生成成本方 向图
5 求取最短路径
spatial analy----distance----shortest path
目的地
距离和方 向成本
效果图：
SQL查询
6 . 将上页ppt得到的灰度值大于8.2的栅格数 据转换成矢量数据，命名为sites
7 在ArcCatalog里新建一个个人地理数据库，将刚才获得的 矢量图层sites导入到数据库中，以获得面积数据；
启动ArcCatalog
扩展名为mdb的个人地理数据库
8 根据属性提取（select命令）面积大于十万 的区域，再根据位置提取与公路相交的图斑， 作为建立学校的地点
一 立体效果显示
1 设置工作环境：
一 立体效果显示
： 1 设置工作环境 设置区域范围：
设置数据存储路径，保 存在自己的文件夹
same as layer landuse
设置象元大小： same as layer elevation
一定要进行设置后才能做分析！
2 生成elevation的山坡阴影图
4 加权和数据合并：
按照相应的权重比，合并图层，各层数据权重比：距 离娱乐设施占50% ，距离学校占25% 土地利用类型 占12% ，地势位置占13%
Arcgis栅格数据分析
数据：打开\11\pic\pdf.mxd
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4.2 已有栅格转矢量 有三种 1. 使用Arctoolbox中Conversion Tools>from raster 2. 在Arcmap中Spatial Analyst Tools， raster to Feature 3. Arcscan 说明1、2类似，主要特定的栅格数据，3 是真正意义上的栅格转矢量，1，2在 数据分析中有很重要的意义，操作方 法类似。
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5.4统计25度以上耕地的面积 ⑤栅格计算器，con(isnull([NC_PARCEL3]),0,1) * [Calculation])
5.影像（栅格）分析（高级）
使用影像分析以下几个应用 1. 分类统计区段面积 2. 统计25度以上耕地的面积 3. 计算图斑图的坡度,类似求一个地区平均海拔 4.DEM中某个点修改 影像分析，是基于一个波段的，对于多段，只 能提取其中一个波段。
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5.1影像面积统计
统计高程1900以下，1900-2000，和2000以上的面积 1. 按上面的对栅格重分类Reclassfy
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3、栅格计算器Raster Calculator使用 栅格计算器Raster Calculator 在Spatial Analyst下
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3、栅格计算器Raster Calculator使用
注意事项： 1.图层名称前后加[ ] 2.运算符前后加空格 3.通过name=表达式 可以修改输出栅格图 层名称 4.一次可以输出多个结果，以回车作为标 志，上行的输出结果，可以直接后面的 使用 5.一行内容很长，使用“~” 放在上一行 行尾作为续行标志
①-③都是特定数据格式，不通用
第13章ArcGIS栅格数据的空间分析
13.2.4 最短路径
最短路径函数用于确定从某一目标点至一个源的路径。 执行了成本加权距离函数，生成距离和方向栅格数据，就可 以计算从指定目的地到相应源的最低成本路径或最短路径。
13.3 密度制图
密度制图主要根据输入的已知点要素的数值及其分布，来 计算整个区域的数据分布状况，从而产生一个连续的表面。它 主要是基于点数据生成的，以每个待计算格网点为中心，进行 环形区域的搜寻，进而来计算每个格网点的密度值。密度制图 可以分为核函数密度制图和简单密度制图两种。 1．核函数密度制图 2．简单密度制图
13.6.3 重新分类
重新分类是将一种分类体系转换为另一种分类体系，分 类方式和分类数目都可能变化。
13.6.4 添加删除值
添加和删除值的做法和上述方法步骤较为类似，具体如下。 （1）单击选择“空间分析”|“重新分类”命令，弹出“重新分类” 对话框。 （2）在重分类前先选择需要重分类的图层字段，在“输入栅格”栏 中单击下拉按钮或后面的打开按钮，选择要进行值要变化的栅格数据。 （3）在“重分类字段”中选择要用到的属性字段。 （4）在“设置重分类数值”栏中单击“Add Entry”按钮，再其数 据框中将增加一条空白记录，单击选中记录就可以修改此记录。 （5）在“设置重分类数值”栏数据框中单击选择某条记录，然后单 击“Delete Entries“按钮，即可删除记录。 （6）单击“OK“按钮，完成操作。
13.1.4 设置分析区域
在默认的情况下，空间分析的范围是所有数据的重叠范 围，即所有数据的交集。 其中，共有以下5种方式。 1．在地图的可视区域上进行分析； 2．在输入栅格的交集上进行分析； 3．在图层的并集上进行分析； 4．自己设定合适的分析范围； 5．与某个图层一致。
13.2 距离制图
arcgis中栅格数据分区统计
ArcGIS中栅格数据分区统计1. 介绍ArcGIS是一款功能强大的地理信息系统软件，提供了丰富的分析工具和功能，方便用户进行地理数据的管理、处理和分析。
栅格数据是一种基于像素的数据模型，广泛应用于遥感、地形分析、环境模拟等领域。
栅格数据分区统计是指对栅格数据进行划分，并对每个区域内的像素值进行统计分析。
本文将详细介绍在ArcGIS中如何进行栅格数据分区统计，包括如何划分区域、如何统计各区域内的像素值等内容。
2. 数据准备在进行栅格数据分区统计前，首先需要准备好相关的栅格数据。
可以使用ArcGIS 提供的工具将矢量数据转换为栅格数据，也可以直接导入现有的栅格数据。
3. 栅格数据划分3.1 创建研究区域在进行栅格数据划分前，首先需要创建一个研究区域。
可以使用ArcGIS提供的工具创建一个多边形图层作为研究区域。
3.2 栅格化将研究区域与栅格数据叠加，并将其转换为栅格数据。
可以使用ArcGIS提供的工具进行栅格化操作。
3.3 划分区域栅格数据划分的关键是如何定义区域。
可以根据需求选择不同的划分方法，常见的有基于像素值、基于空间位置等。
3.3.1 基于像素值划分可以根据像素值的范围将栅格数据划分为不同的区域。
可以使用ArcGIS提供的工具进行条件查询，筛选出符合条件的像素，并将其归入相应的区域。
3.3.2 基于空间位置划分可以根据空间位置将栅格数据划分为不同的区域。
可以使用ArcGIS提供的工具进行空间查询，筛选出位于指定范围内的像素，并将其归入相应的区域。
3.4 区域属性计算对每个区域内的像素值进行统计计算，得到相应的属性值。
常见的统计方法包括平均值、最大值、最小值等。
可以使用ArcGIS提供的工具进行属性计算。
4. 栅格数据统计在完成栅格数据划分后，可以对各个区域内的像素值进行统计分析。
4.1 属性统计对每个区域内的像素值进行属性统计，得到相应的统计结果。
可以使用ArcGIS提供的工具进行属性统计。
ArcGIS栅格数据分析
= NoData
Input raster
Output raster
栅格分析的地图查询
• Boolean (AND, OR, XOR, NOT) • Logical (>, >=, =, <>, <, <=)
DEMO1：栅格的简单数学运算
栅格数据高级分析方法
距离分析，重分类，叠加分析。。。
表面 分析 栅格 重分 类 多元 分析
栅格 综合 水文 分析 密度 分析
地下 水分 析
工具 条
太阳 辐射 分析
地图代数是栅格数据空间分析的灵魂！
什么是地图代数？
地图代数（Map Algebra）是一种可以用代数语言执行 空间分析的一种方法包括可以执行所有ArcGIS 空间分 析扩展功能，数学运算，函数分析。 Discrete 优点：可以创建复杂的表达式。 如何获取：通过空间分析模块。 整合 Python (所有模块都可以获取)
(inches)
地图代数的使用途径
Raster Calculator
– 空间分析工具 – 易于使用的计算界面 – 单独使用或在 ModelBuilder中使用
Python 窗口
– 单一的表达或简单 的探索性模型
Scripting
– 复杂的模型
Python与栅格数据分析
目前我们需要解决的问题： 复杂模型的问题 主要是基于栅格数据的分析 执行的一些空间操作很困难，仅用 ArcGIS的标准工具来执行是不现实的 由于模型问题的复杂性处理的速度也 是我们关心的问题
定义工具如何执行，每个工具都有自己唯一的参数包括必须的 和可选的。
– 输出
outRas = Hillshade(“inraster”)
基于栅格数据的空间距离分析方法及其应用
基于栅格数据的空间距离分析方法及其应用林晏辽宁工程技术大学测绘学院，辽宁阜新（123000）E-mail：lywith@摘要：本文介绍了基于栅格数据的空间距离分析的原理，分析和比较了两种不同的空间距离分析方法，并分析了它们的具体适用的范围和领域，并在ARCGIS平台分别结合具体实例进行了具体操作，体现了栅格数据在空间距离分析上的优越性，说明利用GIS进行栅格数据的空间距离分析是一种合理便捷的方法。
关键词：地理信息系统（GIS）；栅格数据；空间分析；空间距离分析1．引言空间距离分析是空间分析中重要的组成部分，栅格数据因为其特点，在空间距离分析中具有较大的优势，本文将以GIS作为平台，详细分析两种基于栅格数据的空间距离分析的方法，以及其在现实生活中的具体应用。
2．空间分析和栅格数据空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术。
空间数据表示的基本任务是将以图形模拟的空间物体表示成计算机能够接受的数字形式，因此空间数据的表示必然涉及空间数据模式和数据结构问题。
地理信息系统的数据分为两大类，即矢量数据和栅格数据，不同的数据类型采取不同的分析方法，其中栅格数据具有其数据结构简单，空间分析和地理现象的模拟均比较容易，有利于与遥感数据的匹配应用和分析，输出方法快速，成本较低廉等优点，因此栅格数据在地理空间建模方面有着矢量数据不可比拟的优势[1]，而能否对空间事物建模，是衡量一个地理信息系统功能强弱的关键因素。
栅格数据模型中，空间被规则的划分为一个个栅格。
地理实体的位置和状态是用占据的栅格的行列来定义的。
每个栅格的大小代表了定义的空间分辨率。
由于位置是用栅格的行、列号来定义的，所有特定的位置由距离它最近的栅格记录决定的。
例如，某个区域被划分为10×10个栅格，那么仅能记录位于这10×10个栅格附近的物体的位置。
栅格的值表达了这个位置上物体的类型或状态[5]。
采用栅格方法，空间单元是栅格，每一个栅格对应于一个特定的空间位置，如地表的一个区域，栅格的值表达了这个位置的状态。
ARCMAP-ARCGIS应用-第16章 栅格数据的操作
本章内容
• 第一节栅格数据的添加与显示
• 第二节栅格的配准
• 第三节栅格数据的剪裁
• 第四节栅格数据的拼接 • 第五节栅格数据的提取
• 第六节本章小结
第一节栅格数据的添加与显示
在ArcGIS中，地理数据主要分为矢量数据和栅格数据，在 前面的章节已经向大家介绍了矢量数据（点、线、面等地理 要素数据）的创建、编辑等操作。本章将向大家介绍一下栅 格数据的添加、显示、数据的配准、剪裁、拼接及提取等操 作。
第一节栅格数据的添加与显示
将栅格用作表面地图 栅格非常适合表示那些沿地表（表面）连续变化的数据。 这是将连续数据存储为表面的有效方法。它们还能以固定间 距来表示表面。从地球表面测得的高程值是表面地图的最常 见应用，但也可将其他值（例如降雨量、温度、密度和人口 密度等）定义为可进行空间分析的表面。下方的栅格便显示 了高程，其中使用绿色显示较低的高程，红色、粉红色和白 色像元则表示较高的高程。
第一节栅格数据的添加与显示
a) 栅格数据的加载 加载栅格数据 Step04 若加载的栅格数据没有创建影像金字塔，则 ArcMap 会自动提示创建影像金字塔，如图16.3所示。
第一节栅格数据的添加与显示
a) 栅格数据的加载 加载栅格数据 Step05 单击“Add”按钮，完成栅格数据的加载。 ArcMap会在地图中创建一个新的多波段栅格图层，如图16.4 所示。
第一节栅格数据的添加与显示
b) ② • • 栅格数据的显示 单波段数据的显示方式 “Classified”（已分类） Step04 在“Classes”下拉框中选择分级个数。 Step05 单击“Classify”按钮，在弹出的的 “Classification”对话框中设置分级的具体方法，如图 16.7所示，完成后单击“OK”按钮。
arcgis 统计栅格值
arcgis 统计栅格值
ArcGIS是由Esri公司开发的一款国际领先的地理信息系统软件，在GIS领域应用广泛，可以用于制图、空间分析、统计分析等多种功能。
在统计栅格值方面，ArcGIS也提供了多种方法和工具，下面将介绍其中的一些。
1. 打开栅格数据
首先需要打开需要统计的栅格数据。
可以通过“添加数据”来添加需要处理的栅格数据，根据需要选择需要处理的文件夹和文件类型。
2. 设置统计分析的属性
在“栅格分析”工具中，可以选择“统计分析”工具进行分析。
在弹出的窗口中，可
以设置需要统计的属性，包括栅格的名称、文件所在的文件夹地址，以及需要统计的字段
等信息。
3. 选择统计方法
在“统计分析”工具中，ArcGIS提供了多种统计方法。
可以选择总数、平均值、中位数、最大值、最小值等方法进行统计分析。
根据需要选择相应的统计方法。
4. 选择栅格分析区域
在进行统计分析之前，需要选择需要分析的区域。
选择分析区域后，可以根据需要进
行栅格分割和缓冲等操作。
5. 进行统计分析
在确认以上参数和属性之后，可以点击“统计”按钮进行统计分析。
在分析完成后，
可以查看统计结果和图表，根据需要进行进一步的分析和操作。
总结：
ArcGIS提供了多种方法和工具，可以方便地进行栅格统计分析。
通过以上步骤，可以轻松地进行栅格数据的统计分析，为GIS分析提供更多的数据支持。
ARCGIS栅格数据分析
ARCGIS栅格数据分析ARCGIS是一种地理信息系统软件，可以用于栅格数据分析。
栅格数据是一种基于像素的表达方式，每个像素都有一个特定的值，可以表示地表特征，如高度、温度、植被类型等。
在ARCGIS中，可以利用栅格数据进行各种分析，包括地形分析、遥感图像分析、环境模拟等。
首先，地形分析是ARCGIS栅格数据分析的重要应用之一、通过DEM （数字高程模型）栅格数据，可以获取地形表面的高度信息。
在ARCGIS 中，可以进行地势分析，计算坡度、坡向、流域边界等地形指标，描绘出地形图、等高线图等。
这对于地形的可视化呈现、土地利用规划等具有重要意义。
其次，ARCGIS栅格数据分析还可以应用于遥感图像分析。
遥感图像是通过遥感卫星或飞机获取的地球表面影像数据。
利用ARCGIS中的栅格数据处理工具，可以进行图像分类、监督分类、非监督分类等遥感图像分析方法。
这些分析方法可以用于检测和识别地表特征，如城市建筑、植被类型、土地利用类型等。
这对于城市规划、农业资源管理等方面有很大的应用价值。
此外，ARCGIS栅格数据分析还可用于环境模拟。
通过栅格数据分析工具，可以模拟不同地区的气候、水资源、土壤质量等环境因素。
这对于环境保护和自然灾害管理有着重要的指导意义。
例如，可以模拟不同降雨量条件下的洪水情况，帮助制定防洪预案；可以模拟不同温度条件下的冰川融化情况，预测未来的气候变化趋势。
此外，ARCGIS栅格数据分析还可以用于生态环境评估、自然资源管理、土地利用规划等方面。
例如，可以利用栅格数据进行生态敏感性评估，确定敏感区域，制定保护政策；可以利用栅格数据进行土地规划，评估土地适宜性，确定合理的土地利用方式。
总之，ARCGIS栅格数据分析是一种功能强大的地理信息系统应用方法。
通过对栅格数据进行分析，可以获取地形信息、遥感图像特征、环境模拟结果等。
这些分析结果对于城市规划、环境保护、资源管理等方面具有重要的指导作用。
随着技术的进步，ARCGIS栅格数据分析在各个领域将有更加广泛的应用前景。
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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 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
„„„„„„„„„
更多工具
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
ArcGIS10中功能变化
• 删除工具条
• 新增工具条 - 影像分类
影像分类
• •
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
• • • • • •
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
•
选择插值方法
•
对数据一无所知„
-
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）
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
取整运算
= NoData
Input raster
Output raster
DEM表面分析
• •
山影 等值线
•
•• • •
坡度
坡向 曲率 视域 填/挖分析
插值和等值线
•
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
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
„„„„„„„„„
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
坡度
各流域平均坡度
流域
分类区直方图
• •
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
•
• •
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
-
-
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)
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
•
何为密度：
通过计算密度可以将点值散布于整个表面。
•
计算密度方法： 简单密度计算 算子（Kernel）密度计算
•
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
• • • •
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
太阳辐射分析
•
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
•
Solar Radiation
Value Wh/m2
High : 910357
Low : 278071
•
应用于生物、农业、水文、降雪、火灾模型、能源等
太阳辐射分析例子
.
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
-
-
Iso Cluster Unsupervised Classification Extract Multi Values to Points Fuzzy Membership Fuzzy Overlay 等
1 2 2 3 4 3 7
Stream Ordering
水文工具——地下水模拟
•
• •
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
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
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
• •
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)
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)
•
数学函数
•
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
•
输入数据是等值线„
-
•
你知道高点和低点未被采样„
-
•
表面是不连续的„
-
样条曲线/等值线（带障碍）
•
忽略障碍区域和空白区域的样条曲线和等值线
距离制图
•
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
3x3平均值（分区计算）
内容概要
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学校选址分析demo
Reclassify Weighted Overlay
demo
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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
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