ArcGIS进阶_密度分析

栅格分析——密度分析

问题和数据分析

1. 问题提出

密度分析通过计算每个输出栅格像元周围邻域内输入要素的密度来分析点要素或线要素较为集中的区域。密度分析中最为关键的就是设定邻域的类型和范围，邻域类型和范围不同，计算出的密度值不同，得到的密度分布也有可能不同。

ArcGIS提供三个密度分析的工具：基于简单计算的点密度分析和线密度分析，基于核计算的核密度分析。在简单密度计算中，求出的是邻域内的点或线的总和，然后除以邻域面积得到密度值。

2. 数据准备

使用的数据为一个名为population的点要素类，表示研究区域人口统计小区中人口数量以及人口重心的分布，存放在e:\data\4.4文件夹下的名为44的地理数据库中。

点密度分析

点密度分析计算输出栅格每个格网单元周围的点要素的密度，即用邻域内点的数量总和除以邻域面积。线密度分析和点密度分析原理相同，即用邻域内线的总长度除以邻域面积。

1. 加载数据

Step1：启ArcMap；

Step2：在ArcMap主菜单上单击添加数据图标将population点要素类添加到内容列表和地图窗口中。

2. 加载点密度分析工具

Step1：单击ArcMap标准工具条上的ArcToolbox工具图标，打开ArcToolbox工具箱窗口

Step2：单击“Spatial Analyst 工具->密度分析”打开密度分析工具箱

Step3：双击“点密度分析”工具，打开点密度分析对话框。

3. 求解点密度

在点密度分析对话框中将输入点要素设置为population,将Population字段设置为POPULATION字段，将输出栅格命名为pointd存储在e:\data\4.4\result文件夹下，保持邻域分析为圆形，将邻域半径设置为0.2，其他选项保持缺省状态，如图所示：

单击确定按钮。求解的点密度栅格如图所示:

在点密度分析对话框中，Population字段相当于一个权重，表示每项的值用于确定点被计数的次数。这里设置为population要素类的POPULATION字段表示按照人口数量计算点的个数，即人口

数量大的点会被更多次的计数，如果设置为NONE则表示按实际数量计数。

在点密度分析中，可以将邻域形状设置为环形、圆形、矩形和楔形，选择的邻域形状不同，下面的邻域设置参数也会有相应的变化。

核密度分析

核密度分析同样是计算要素在邻域中的密度，但算法区别于简单密度计算。以点的核密度分析为例，假想每个点上方覆盖着一个光滑曲面，在点所在的位置处表面值最高，随着与点的距离的增大表面值逐渐减小，在与点的距离等于搜索半径的位置处表面值为零。这个光滑曲面与下方的平面所围成的体积等于该点的Population字段值，如果将Population字段值设定为NONE的话，则体积为1.输出栅格每个格网的值等于叠加在该格网上所有核表面的值之和。线要素的核密度分析区别主要在光滑曲面在线所在位置处最大，曲面与下方平面围成的空间的体积等于线长度与Population字段值的积。

1. 加载数据

Step1：启ArcMap；

Step2：在ArcMap主菜单上单击添加数据图标将population点要素类添加到内容列表和地图窗口中。

2. 加载点密度分析工具

Step1：单击ArcMap标准工具条上的ArcToolbox工具图标，打开ArcToolbox工具箱窗口

Step2：单击“Spatial Analyst 工具->密度分析”打开密度分析工具箱

Step3：双击“点密度分析”工具，打开核密度分析对话框。

3. 求解核密度

在核密度分析对话框中将输入点或折线要素设置为population,将Population字段设置为

POPULATION字段，将输出栅格命名为pointk存储在e:\data\4.4\result文件夹下，其他选项保持缺省状态，如图所示：

单击确定按钮。求解的核密度分析栅格如图所示：

在核密度分析对话框中，搜索半径缺省使用默认算法确定的搜索半径。当相关要素设定了空间参考的情况下，面积单位才有意义。输出值表示输出栅格中每个格网值的含义，有两个选项，一个是DENSITIES，为默认设置，表示预测的密度值；另一个是EXPECTED COUNTS，表示每个像元中预测的现象数量。方法表示测定距离的方法，一种是PLANAR，为默认设置，表示使用平面距离；另一种是GEODESIC，表示使用大地距离。