arcgis栅格数据空间分析图文详解
合集下载
第九章 ArcGIS中的栅格分析10.0new
空间分析的方法简单，有时只需建立分析地图 即可。复杂的应用包括联合多种数据层建立模拟真 实世界的模型。
需要注意的是：空间分析并不是一定能得到一 个确定的答案，相反地，它可能得到几个供选择的 方案。
（二）空间分析模型
空间分析模块可以执行有效的分析，但是它 不能自己解决问题。在用户正确地提出问题并给出 所具有的正确信息后，解决空间问题的途径就是进 行空间问题建模。
一个最基本的空间分析操作是将两个栅格数据 加到一起，如上图A所示。 逻辑运算使模型的复杂程度增加，如图B所示
特定的函数使复杂度进一步增加，如图C所示
多种函数和逻辑运算的组合又使复杂度进一步 增加。
使用过程模型要尽可能简单地抓住本质来解决 问题。有时只需要单个操作和函数，有时也可能需 要成百上千的操作和函数。
（3）分析输入数据集。通过ArcGIS和空间分析模 块中的各种工具来分析输入数据集中的数据，理解 景观里单个物体的空间和属性关系，以及这些物体 （表征模型）之间的关系。
（4）执行分析。由一组目标、各个过程模型和输 入数据集组合在一起就构成了解决最终目标的整体 模型，在本步骤中要使用空间分析模块提供的各种 工具找到用于建立或完成整体模型的工具和方法， 实现最终目标，解决空间问题。
没有包含点的单元值为NoData。点本身没有面 积，转换后用一个有面积的位置来表示点数据。 如果两点或多点落入同一个单元，空间分析模 块选择首先遇到的点的属性为该单元赋值。 有值的单元数有可能比被转换的点的数量少。 因此，需要将单元设置得足够小以便为所需分析捕 捉到足够的点。
将线要素转变为栅格数据集类似于转换点数 据。在转换中用与单元相交的线的属性给相应的单 元赋值。 如果有多条线通过同一单元，选择处理过程中 首先遇到的线来代表输出单元的属性。没有与线相 交的单元值为NoData。
ARCGIS栅格数据分析
5 7 8 9
6
Worst
Worst
Suitability for Ski Resort
重分类工具
可以使用重分类工具将距离转换为合适的尺度值
权重和图层叠加
• 确定标准是非常重要的一步，但是 在图层叠加前选取相应的权重值也 是很重要的 例如：在滑雪中地形和路径显然比 成本更加重要
Terrain 1
ArcGIS栅格数据分析
Esri中国信息技术有限公司 韩勇
主要内容
• 栅格数据的定义和类型 • ArcGIS栅格数据分析 • ArcGIS栅格数据分析应用
一、栅格数据的定义和类型
栅格数据的定义和类型
栅格数据： 每个网格作为一个像元, 包含一个代码表示该像素的属 性类型或量值，或者记录指向属性数据的指针,每个网格的大 小代表空间分辨率.
三、ArcGIS栅格数据分析的应用
适应性模型
• • • • 在那里建造一个新房屋 怎样的坐落位置有利于周围居民？ 什么位置经济发展的较好（什么位置易于经济发展）？ 当发生化学泄露时，哪里的人会最先受到威胁？
现实 GIS的世界 结果内容
模型建立的条件: - 经济区域 - 接近目标人群 - 避开竞争者
权重叠加工具
权重值和多个图层的输入： 每个图层对应的权重值 形成子模型
结果展示
• 结果展示最适宜的区域 根据相对重要性对结果进行展示 • 生成候选的位置 选择得分最高的像元 定义区域 去除面积小于阈值的区域 • 在候选结果中选择区域
Site 3
Site 1 Site 2
验证
(inches)
整合 Python (所有模块都可以获取)
地图代数的使用途径
Raster Calculator
6
Worst
Worst
Suitability for Ski Resort
重分类工具
可以使用重分类工具将距离转换为合适的尺度值
权重和图层叠加
• 确定标准是非常重要的一步，但是 在图层叠加前选取相应的权重值也 是很重要的 例如：在滑雪中地形和路径显然比 成本更加重要
Terrain 1
ArcGIS栅格数据分析
Esri中国信息技术有限公司 韩勇
主要内容
• 栅格数据的定义和类型 • ArcGIS栅格数据分析 • ArcGIS栅格数据分析应用
一、栅格数据的定义和类型
栅格数据的定义和类型
栅格数据： 每个网格作为一个像元, 包含一个代码表示该像素的属 性类型或量值，或者记录指向属性数据的指针,每个网格的大 小代表空间分辨率.
三、ArcGIS栅格数据分析的应用
适应性模型
• • • • 在那里建造一个新房屋 怎样的坐落位置有利于周围居民？ 什么位置经济发展的较好（什么位置易于经济发展）？ 当发生化学泄露时，哪里的人会最先受到威胁？
现实 GIS的世界 结果内容
模型建立的条件: - 经济区域 - 接近目标人群 - 避开竞争者
权重叠加工具
权重值和多个图层的输入： 每个图层对应的权重值 形成子模型
结果展示
• 结果展示最适宜的区域 根据相对重要性对结果进行展示 • 生成候选的位置 选择得分最高的像元 定义区域 去除面积小于阈值的区域 • 在候选结果中选择区域
Site 3
Site 1 Site 2
验证
(inches)
整合 Python (所有模块都可以获取)
地图代数的使用途径
Raster Calculator
栅格数据空间分析
• 简单密度制图（Simple）
落在搜寻区域内的点或线有同样的权重，先对其进行求 和，再除以搜索区域的大小，从而得到每个点的密度值。
简单密度制图
核函数密度制图
四、表面பைடு நூலகம்析
• 表面分析主要通过生成新数据集，注入等值线、坡度、坡 向、山体阴影等派生数据，获得更多的反应原始数据集中 所暗含的空间特征、空间格局等信息。
3、成本距离加权
通过成本距离加权函数，计算出每个栅格到距离最近、成 本最低源的最少累加成本。
Spatial Analyst\Distance\Cost Weighted
成本（加权）距离
直线距离
• 方向数据
成本（加权）方向 直线方向
4、最短路径
通过最短路径函数获取从一个源或一组源出发，到达一 个目标地或一组目标地的最短直线路径或最小成本路径。 最短路径计算方法： ➢ 为源中每一单元点寻找一条成本最小路径 ➢ 为每个源寻找一条成本最小路径 ➢ 为所有源寻找一条成本最小路径 Spatial Analyst\Distance\Shortest Path
二、 距离制图
• 距离制图（Distance）根据每一栅格相距其最邻 近要素（源）的距离分析制图，从而反映每一栅 格与其最邻近源的相互关系。
• 通过距离制图可以获得很多相关信息，指导人们 进行资源的合理规划和利用。
• 基本概念及约定 ➢ 源，距离分析中的目标或目的地（如学校、道路等），表
现在GIS数据特征上就是一些离散的点、线、面要素。可 以用栅格数据表示，也可以用矢量数据表示。
• 设置分析区域 Spatial Analyst\options
1、设置最大分析范围（Extent标签） ➢ 与可视区域相同 ➢ 输入栅格的交集 ➢ 图层的并集 ➢ 自定义
落在搜寻区域内的点或线有同样的权重，先对其进行求 和，再除以搜索区域的大小，从而得到每个点的密度值。
简单密度制图
核函数密度制图
四、表面பைடு நூலகம்析
• 表面分析主要通过生成新数据集，注入等值线、坡度、坡 向、山体阴影等派生数据，获得更多的反应原始数据集中 所暗含的空间特征、空间格局等信息。
3、成本距离加权
通过成本距离加权函数，计算出每个栅格到距离最近、成 本最低源的最少累加成本。
Spatial Analyst\Distance\Cost Weighted
成本（加权）距离
直线距离
• 方向数据
成本（加权）方向 直线方向
4、最短路径
通过最短路径函数获取从一个源或一组源出发，到达一 个目标地或一组目标地的最短直线路径或最小成本路径。 最短路径计算方法： ➢ 为源中每一单元点寻找一条成本最小路径 ➢ 为每个源寻找一条成本最小路径 ➢ 为所有源寻找一条成本最小路径 Spatial Analyst\Distance\Shortest Path
二、 距离制图
• 距离制图（Distance）根据每一栅格相距其最邻 近要素（源）的距离分析制图，从而反映每一栅 格与其最邻近源的相互关系。
• 通过距离制图可以获得很多相关信息，指导人们 进行资源的合理规划和利用。
• 基本概念及约定 ➢ 源，距离分析中的目标或目的地（如学校、道路等），表
现在GIS数据特征上就是一些离散的点、线、面要素。可 以用栅格数据表示，也可以用矢量数据表示。
• 设置分析区域 Spatial Analyst\options
1、设置最大分析范围（Extent标签） ➢ 与可视区域相同 ➢ 输入栅格的交集 ➢ 图层的并集 ➢ 自定义
第四章_栅格数据的空间分析
1 2 2 2 2 2 3 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
2
栅格数据表示的是二维表面上的地理数据的离散化 数值。在栅格数据中，地表被分割为相互邻接、规则 排列的地块，每个地块与一个象元相对应。因此，栅 格数据的比例尺就是栅格(象元)的大小与地表相应单 元的大小之比，当象元所表示的面积较大时，对长 度、面积等的量测有较大影响。每个象元的属性是地 表相应区域内地理数据的近似值，因而有可能产生属 性方面的偏差。
18
1 2 3 4 1 0 4 4 7 2 4 4 4 4 3 4 4 4 4 4 0 0 4 8 5 0 0 8 8 6 0 0 0 8 7 0 0 0 0 8 0 0 0 0
5 6 7 8 7 7 7 7 4 7 7 7 8 8 7 7 8 8 7 7 8 8 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 0 8 8 8
h为栅格单元边长 Ai为区域所有多边形的面积。
7
栅格数据的定位
位置由栅格行、列号定义 绝对定位
– 基准点 左下点 左上点 – 行号、列号 – 分辩率
y col row (x0, y0)
(row, co
x’ = x0 + col * resolution y’ = y0 - row * resolution
12
一些常用的栅格排列顺序
13
按行编码的栅格数据结构的实现
数据可以使用指针或者二维数组实现 数据的类型由实际情况决定：byte, int, float, double, RGB等 class Raster { int rows; // 行数（高） int cols; // 列数（宽） type* data; // 数据，type可以是byte, int, float, double, RGB 等 // 或者 type data[256][256]; double resolution; // 分辩率，也可能是int等类型的 type getValue(int r, int c) { type value = data[r*cols+c]; return vlaue; } };
2
栅格数据表示的是二维表面上的地理数据的离散化 数值。在栅格数据中，地表被分割为相互邻接、规则 排列的地块，每个地块与一个象元相对应。因此，栅 格数据的比例尺就是栅格(象元)的大小与地表相应单 元的大小之比，当象元所表示的面积较大时，对长 度、面积等的量测有较大影响。每个象元的属性是地 表相应区域内地理数据的近似值，因而有可能产生属 性方面的偏差。
18
1 2 3 4 1 0 4 4 7 2 4 4 4 4 3 4 4 4 4 4 0 0 4 8 5 0 0 8 8 6 0 0 0 8 7 0 0 0 0 8 0 0 0 0
5 6 7 8 7 7 7 7 4 7 7 7 8 8 7 7 8 8 7 7 8 8 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 0 8 8 8
h为栅格单元边长 Ai为区域所有多边形的面积。
7
栅格数据的定位
位置由栅格行、列号定义 绝对定位
– 基准点 左下点 左上点 – 行号、列号 – 分辩率
y col row (x0, y0)
(row, co
x’ = x0 + col * resolution y’ = y0 - row * resolution
12
一些常用的栅格排列顺序
13
按行编码的栅格数据结构的实现
数据可以使用指针或者二维数组实现 数据的类型由实际情况决定：byte, int, float, double, RGB等 class Raster { int rows; // 行数（高） int cols; // 列数（宽） type* data; // 数据，type可以是byte, int, float, double, RGB 等 // 或者 type data[256][256]; double resolution; // 分辩率，也可能是int等类型的 type getValue(int r, int c) { type value = data[r*cols+c]; return vlaue; } };
地理信息系统下的空间分析——第四章_栅格数据的空间分析方法
空值，有时也被称为null值，在所有操作符和函数中 对其处理方式是有别于任何其它值的。
被赋予空值的单元有两种处理方式：
（1）如果在一个操作符或局域函数、邻域函数中的邻域 或分区函数的分类区中的输入栅格的任何位置上存在空值， 则为输出单元位置分配空值。
（2）忽略空值单元并用所有的有效值完成计算。
6、关联表
栅格计算器由四部分组成左上部layers选择框为当前arcmap视图中已加载的所有栅格数据层列表双击一个数据层名该数据层便可自动添加到左下部的公式编辑中间部分是常用的算术运算符110小数点关系和逻辑运算符面板单击所需按纽按纽内容便可自动添加到公式编辑器中
第四章 栅格数据的空间分析算法
4.1 栅格数据 栅格数据是GIS的重要数据模型之一，基于栅格 数据的空间分析方法是空间分析算法的重要内容之 一。 栅格数据由于其自身数据结构的特点，在数据处 理与分析中通常使用线性代数的二维数字矩阵分析 法作为数据分析的数学基础。 栅格数据的空间分析方法具有自动分析处理较为 简单，而且分析处理模式化很强的特征。
地学信息除了在不同层面的因素之间存在着一定的制 约关系外，还表现在空间上存在着一定的制约关联性。
对于栅格数据所描述的某项地学要素，其中的某个栅 格往往会影响其周围栅格属性特征。准确而有效的反映这 种事物空间上联系的特点，是计算机地学分析的重要任务。 窗口分析是指对于栅格数据系统中的一个、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，或与 其他层面的信息进行必要的复合分析，从而实现栅格数据 有效的水平方向扩展分析。
带面积的点的精度为加减半个单元大小。这是用基于单 元的系统来工作必须付出的代价。
图4.9：点特征的栅格数据表示
被赋予空值的单元有两种处理方式：
（1）如果在一个操作符或局域函数、邻域函数中的邻域 或分区函数的分类区中的输入栅格的任何位置上存在空值， 则为输出单元位置分配空值。
（2）忽略空值单元并用所有的有效值完成计算。
6、关联表
栅格计算器由四部分组成左上部layers选择框为当前arcmap视图中已加载的所有栅格数据层列表双击一个数据层名该数据层便可自动添加到左下部的公式编辑中间部分是常用的算术运算符110小数点关系和逻辑运算符面板单击所需按纽按纽内容便可自动添加到公式编辑器中
第四章 栅格数据的空间分析算法
4.1 栅格数据 栅格数据是GIS的重要数据模型之一，基于栅格 数据的空间分析方法是空间分析算法的重要内容之 一。 栅格数据由于其自身数据结构的特点，在数据处 理与分析中通常使用线性代数的二维数字矩阵分析 法作为数据分析的数学基础。 栅格数据的空间分析方法具有自动分析处理较为 简单，而且分析处理模式化很强的特征。
地学信息除了在不同层面的因素之间存在着一定的制 约关系外，还表现在空间上存在着一定的制约关联性。
对于栅格数据所描述的某项地学要素，其中的某个栅 格往往会影响其周围栅格属性特征。准确而有效的反映这 种事物空间上联系的特点，是计算机地学分析的重要任务。 窗口分析是指对于栅格数据系统中的一个、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，或与 其他层面的信息进行必要的复合分析，从而实现栅格数据 有效的水平方向扩展分析。
带面积的点的精度为加减半个单元大小。这是用基于单 元的系统来工作必须付出的代价。
图4.9：点特征的栅格数据表示
城市地理信息系统栅格空间分析
七、距离量测
☆成本（Cost）：对某一分析目标而言在某一空间位置上所需要的 开销。(费用成本、时间成本等)
综合成本
土地利用图（Landuse） 成 本 栅 格 数 据
坡度图（Slope）
七、距离量测
☆累积成本（Accumulative Cost）:指每一个像元到距离最近、成本最低的 源的最少累加成本。 ✓累计成本必须考虑连接路径。 ✓横向连接的成本距离是所连接像元的成本的平均值 ✓斜向连接的成本距离是平均成本乘以1.4142
栅格像元未对齐
不正确的分析区域
正确的分析区域
• 设置坐标系统
ArcGIS空间分析中，系统使用两种方式控制分析结果的坐标
系统（Analysis Coordinate System）。
☆一是采用输入栅格数据的坐标系统；
☆二是采用当前活动数据框的坐标系统。
☆系统默认为第一种坐标系统获取方式。
• 设置工作空间
✓ 地面测量 ✓ 地形图 ✓ 数字摄影测量和遥感影像 ✓还可以利用GPS，结合雷达和激光测高仪等进行DEM数据的采集
☆ DEM的表达模型
✓规则格网模型 ✓不规则三角网（TIN）模型 ✓等高线模型
☆ DEM的应用
DEM的应用非常广泛 ，在DEM的各种应用中，地形分析是最基本的应用， 其他应用都可以看作是地形分析的扩展和推广。
创建表面
• 规则格网（栅格模型）表面模型
• 最常用的一种DEM表达模型,它将离散数据点所在的区 域划分为一系列规则网格，每个单元代表一个高程点， 并赋于高程值。
栅格数据的聚类分析
实验
重分类（Reclassify）：实现聚合分析与聚类分析方法
✓ 新值替换（New Values） ✓ 旧值合并（Group Entries） ✓ 重新分类（Reclassify） ✓ 空值设置（Setnull）
栅格数据的空间分析
栅格数据的空间分析一、实验综述1、实验目的及要求实验目的：学习ARCGIS中栅格数据的空间分析基本方法，掌握ArcGIS9中栅格数据空间分析的基本方法和操作。
b5E2RGbCAP实验内容：运用ARCGIS的空间分析扩展模块进行空间分析。
Arcgis10的栅格数据的空间分析基本方法：栅格数据重分类、距离分析、采样点数据空间插值、栅格单元统计、交叉面积表、邻域分析、栅格计算器等。
p1EanqFDPw2、实验仪器、设备ARCGIS软件、landuse和elevation等二、实验步骤1.栅格分析环境设置：首先在ArcMap中执行菜单命令<自定义>－<扩展模块>，在扩展模块管理窗口中，将“spatial analysis空间分析”前的检查框打上勾。
DXDiTa9E3dArcGIS10栅格数据空间分析模块<Spatial Analyst），只能进行简单的等高线和直方图分析。
其它的分析工具要在Arctools工具中进行。
点击工具栏“”打开Arctools。
RTCrpUDGiT2. 高程数据生成坡度数据在Arctools-Spatial Analyst-表面分析中双击打开“坡度”。
按如下设置。
点击“确定”，生成坡度图。
5PCzVD7HxA3、高程数据生成坡向图在“Arctools-Spatial Analyst-表面分析”中双击打开“坡向”。
按如下设置。
点击“确定”，生成坡向图。
jLBHrnAILg4、高程数据生成等高线图在“Arctools-Spatial Analyst-表面分析中”双击打开“等值线”。
按如下设置。
点击“确定”，生成等值线图。
xHAQX74J0X5、视域分析在“Arctools-Spatial Analyst-表面分析”中双击打开“视域”。
按如下设置。
点击“确定”，生成视域分析图。
LDAYtRyKfE6、栅格数据重分类<Reclassify）重分类：将栅格图层的数值进行重新分类组织或者重新解释。
第6章_栅格数据空间分析
▪ 栅格数据结构为空间分析提供了最强的建模环境及空间 运算。ESRI® ArcGIS® Spatial Analyst扩展模块为ArcGIS 增加了全面广泛的基于栅格单元的GIS运算。
2020/4/10
栅格数据模型空间分辨率
1 Pixel
1 pixel = 10m×10m 分辨率 = 10m
10M 10M
1、2 类合 并为b， 3、4 类合 并为a
2020/4/10
2、3 类合 并为c， 1、4 类合 并为d
Ⅲ
ⅢⅠ
Ⅰ
Ⅱ Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
ⅡⅢ
Ⅲ Ⅰ
Ⅱ
示例：空间聚合
Ⅰ 农用地 Ⅱ 建设用地 Ⅲ 未利用土地
2020/4/10
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
聚类、聚合分析应用 栅格数据的聚类聚合分析处理法在数字地 形模型及遥感图象处理中的应用是十分普遍 的。 例如，由数字高程模型(DEM)转换为数字高 程分级模型便是空间数据的聚合，而从遥感 数字图象信息中提取某一地物的方法则是栅 格数据的聚类。
第五章 栅格数据的空间分析
1. 栅格数据的聚类分析 2. 栅格数据的聚合分析 3. 栅格数据的信息复合分析 4. 栅格数据的追踪分析 5. 栅格数据的窗口分析 6. 栅格数据的再分类
2020/4/10
§4 栅格数据的空间分析
▪ 地理信息系统（GIS）的一个主要优势在于能够对GIS数 据进行空间运算以派生新的信息。这些工具构成了所有 空间建模和地理处理的基础。
视觉信息复合是将不同专题的内容叠加显示在结果图件上， 参加复合的平面之间没发生任何逻辑关系，仍保留原来的 数据结构；
叠加分类模型则根据参加复合的数据平面各类别的空间关系 重新划分空间区域，使每个空间区域内各空间点的属性组 合一致。叠加结果生成新的数据层，该数据层图形数据记 录了重新划分的区域，而属性数据库结构中则包含了原来 的几个参加复合的数据层的属性数据库中所有的数据项。
2020/4/10
栅格数据模型空间分辨率
1 Pixel
1 pixel = 10m×10m 分辨率 = 10m
10M 10M
1、2 类合 并为b， 3、4 类合 并为a
2020/4/10
2、3 类合 并为c， 1、4 类合 并为d
Ⅲ
ⅢⅠ
Ⅰ
Ⅱ Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
ⅡⅢ
Ⅲ Ⅰ
Ⅱ
示例：空间聚合
Ⅰ 农用地 Ⅱ 建设用地 Ⅲ 未利用土地
2020/4/10
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
聚类、聚合分析应用 栅格数据的聚类聚合分析处理法在数字地 形模型及遥感图象处理中的应用是十分普遍 的。 例如，由数字高程模型(DEM)转换为数字高 程分级模型便是空间数据的聚合，而从遥感 数字图象信息中提取某一地物的方法则是栅 格数据的聚类。
第五章 栅格数据的空间分析
1. 栅格数据的聚类分析 2. 栅格数据的聚合分析 3. 栅格数据的信息复合分析 4. 栅格数据的追踪分析 5. 栅格数据的窗口分析 6. 栅格数据的再分类
2020/4/10
§4 栅格数据的空间分析
▪ 地理信息系统（GIS）的一个主要优势在于能够对GIS数 据进行空间运算以派生新的信息。这些工具构成了所有 空间建模和地理处理的基础。
视觉信息复合是将不同专题的内容叠加显示在结果图件上， 参加复合的平面之间没发生任何逻辑关系，仍保留原来的 数据结构；
叠加分类模型则根据参加复合的数据平面各类别的空间关系 重新划分空间区域，使每个空间区域内各空间点的属性组 合一致。叠加结果生成新的数据层，该数据层图形数据记 录了重新划分的区域，而属性数据库结构中则包含了原来 的几个参加复合的数据层的属性数据库中所有的数据项。
ArcGIS102学习课程——13栅格数据分析和综合案例PPT教案
Page 8
二、栅格计算器Raster Calculator使用
注意事项： 1. 图层名称前后加 双引号,9.3是中括号 2. 运算符前后加空格 9.3时必须 3. 大小写含义是不一样的，arcgis10新 4. 通过name=表达式 可以修改输出栅格图层名称 9.3时使用 5. 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 9.3时使 用 6. 一行内容很长，使用“~” 放在上一行行尾作 为续行标志 9.3时使用
幂函数（Powers）：幂函数可对输入的格网数字进行 幂函数运算。幂函数包括三种：Sqrt (平方根)、Sqr (平方)、Pow (幂)。
Page 11
函数说明-其他重要函数（高级） 1. Con 语法如下
Con(<Condition>, <true_expression>, _ {<Condition>, <true_expression>}, _ {<Condition>, <true_expression>}, _ {false_expression})
ArcGIS 提供了非常友好的图形化栅格计算器， 利用栅格计算器，不仅可以方便的完成基于数 学运算符的栅格运算，以及基于数学函数的栅 格运算，而且它还支持直接调用ArcGIS 自带的 栅格数据空间分析函数，并且可以方便的实现 多条语句的同时输入和运行。
Page 7
Байду номын сангаас
二、栅格计算器Raster Calculator使用
Page 14
空和0转换
把空变成0 Con(IsNull("tingrid"),0,"tingrid") 把0变成空 Con("tingrid2" <> 0,"tingrid2" ) 把某个值（2000）转换为空是类似的 Con("tingrid2" <> 2000,"tingrid2" )
二、栅格计算器Raster Calculator使用
注意事项： 1. 图层名称前后加 双引号,9.3是中括号 2. 运算符前后加空格 9.3时必须 3. 大小写含义是不一样的，arcgis10新 4. 通过name=表达式 可以修改输出栅格图层名称 9.3时使用 5. 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 9.3时使 用 6. 一行内容很长，使用“~” 放在上一行行尾作 为续行标志 9.3时使用
幂函数（Powers）：幂函数可对输入的格网数字进行 幂函数运算。幂函数包括三种：Sqrt (平方根)、Sqr (平方)、Pow (幂)。
Page 11
函数说明-其他重要函数（高级） 1. Con 语法如下
Con(<Condition>, <true_expression>, _ {<Condition>, <true_expression>}, _ {<Condition>, <true_expression>}, _ {false_expression})
ArcGIS 提供了非常友好的图形化栅格计算器， 利用栅格计算器，不仅可以方便的完成基于数 学运算符的栅格运算，以及基于数学函数的栅 格运算，而且它还支持直接调用ArcGIS 自带的 栅格数据空间分析函数，并且可以方便的实现 多条语句的同时输入和运行。
Page 7
Байду номын сангаас
二、栅格计算器Raster Calculator使用
Page 14
空和0转换
把空变成0 Con(IsNull("tingrid"),0,"tingrid") 把0变成空 Con("tingrid2" <> 0,"tingrid2" ) 把某个值（2000）转换为空是类似的 Con("tingrid2" <> 2000,"tingrid2" )
ArcGIS教程：第8章 栅格数据空间分析
1.环境设置
4
相关类与接口
IRasterAnalysisEnvironment接口的属性和方法主要有以下5种： (1)SetCellSize方法--设置输出栅格数据的像元大小 (2)SetExtent方法--设置栅格分析的处理范围 (3)Mask属性--使空间分析只对选定的数据进行处理 (4)OutSpatialReference属性--输出数据的空间参考，默认为输入数据的空间参考 (5)OutWorkspace属性--空间分析的输出工作空间，默认为系统临时工作空间
2.空间插值
21
趋势面法Trend
2.空间插值
22
自然邻域法NaturalNeighbor
(1)通过算法找到距查询点最近的输入样本子集，并根据区域的大小对这些 样本运用权重进行插值 (2)自然邻域插值方法仅使用查询点周围的样本子集，且保证插值高度在所 使用的样本范围之内，不会推断表面趋势且不能生成输入样本中未表示出 的山峰、凹地、山脊或山谷等地形 (3)函数原型： public IGeoDataset NaturalNeighbor (
IRasterAnalysisEnvironment接口和IInterpolationOp2接口
(4)IInterpolationOp2接口实现了所有空间插值的方法，主要有以下7种： IDW(反距离权重法) NaturalNeighbor(自然邻域法)
Krige(克里金法） TopoToRasterByFile(通过文件实现地形转栅格)
栅格数据
2
简介
在ArcGIS中，栅格数据空间分 析是扩展模块。同样，要使用 ArcGIS Engine实现栅格数据的空间 分析功能，需使用ArcGIS Engine Runtime的Spatial Analyst许可。
arcgis栅格数据空间分析图文详解
通过elevation图层生成
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%
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学习课件11.栅格数据分析
中国科学院计算技术研究所教育中心
在Arcmap文件，加载地图，使用（File）中export map，格式有PNG，emf，eps，pdf，jpg，bmp， svg，gif，tif等，自己设置大小和格式，write world file是自动配准，可以调整分辨率，pdf， svg，emf默认是300，其他为96，数字越高，输出 的文件越大，清晰度越高，图片大小地图窗口的尺 寸*分辨率，该工具只是针对当前地图窗口的内容
用Zonal Statistics函数 或则raster转为feature。
Page 33
5.2统计25度以上耕地的面积
中国科学院计算技术研究所教育中心
① 使用grid，slope([tingrid]) >= 25 计算符号后 面一定要有空格，空格有全角空格（中文下，全 角）、半角空格一定是半角
对输出的图层重命名（名字 = 后面是表达式）
Page 31
5.1影像面积统计
中国科学院计算技术研究所教育中心
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
使用数据:11\fx\tingrid,操作看影像面积统计.exe
Page 32
5.1影像面积统计
中国科学院计算技术研究所教育中心
值的范围是含下不含上 右图是365 – 400 含义为value>=365 <400,“-”前后都有一
个空格
数据为:11\resample\tingrid
中国科学院计算技术研究所教育中心
Page 10
2、栅格的重分类NoData
中国科学院计算技术研究所教育中心
NoData是空，什么也没有（NULL）， 空不等于0，设置为nodata，输出为空
牟乃夏ppt-第11章 栅格数据的空间分析
第11章 栅格数据的空间分析
• 本章主要内容
11.1 栅格数据的基础知识 11.2 数据分析的环境设置 11.3 密度分析 11.4 距离分析 11.5 提取分析 11.6 栅格插值 11.7 重分类 11.8 条件分析与栅格计算器 11.9 太阳辐射分析 11.10 表面分析 11.11 统计分析 11.12 实例
32
11.7.5 使用ASCII文件重分类
操作步骤如下： 1）在ArcToolbox中双击【Spatial Analyst工具】-【重分类】 -【使用ASCII文件重分类】，打开【使用ASCII文件重分类】对 话框。 2）在【使用ASCII文件重分类】对话框，输入【输入栅格】和 【查找字段】数据，指定【输出栅格】的保存路径和名称。 3）【将缺失值更改为NoData】为可选项，若选中则栅格像元中 未在重映射表中出现或重分类的值被重分类为NoData. 4）单击【确定】按钮，完成操作。
线密度操作步骤如下： 1)在ArcToolbox中双击【Spatial Analyst工具】-【密度分析】 -【线密度分析】，打开【线密度分析】对话框。 2）在【线密度分析】对话框中，输入【输入折线要素】 【Population字段】数据，指定【输出栅格】的保存路径和名称。 3）在【输入像元大小】和【搜索半径】文件框中输入输出栅格 数据集的单元大小和密度计算的搜索半径。 4）单击【确定】按钮，完成密度图制作。
31
11.7.4 使用表重分类
使用表重分类通过使用重映射表和重分类表将单个值、一定范 围内的值、字符串或NoData映射为其他值或NoData。重映射表可以 是ASCII文件或INFO表，由两部分组成：第一部分是要重分类的特定 像元值，第二部分是像元重分类后的输出值，如INFO表。 ASCII重映射表由注释、关键字和赋值语句组成。
第6章_栅格数据空间分析
第6章_栅格数据空间分析栅格数据是一种以栅格（像素）为基本单元的数据模型，广泛应用于遥感、地理信息系统（GIS）和地理空间分析等领域。
栅格数据空间分析是基于栅格数据进行的一种空间分析方法，通过对栅格数据进行分析、操作和运算，来获取有关地理信息的空间分析结果。
栅格数据空间分析主要包括以下几个重要的内容：栅格转矢量分析、栅格运算、栅格叠置分析和栅格统计分析。
首先，栅格转矢量分析是将栅格数据转换为矢量数据的过程。
这种转换可以使得栅格数据更好地与其他类型的空间数据进行集成和分析。
栅格转矢量分析可以通过栅格单元的几何形状和属性值，生成对应的矢量要素。
其次，栅格运算是对栅格数据进行数学运算和逻辑运算的过程。
这些运算可以用于对栅格数据进行平滑、滤波、变换和分析等操作，从而提取或生成新的栅格数据。
常见的栅格运算包括代数运算、变换运算和过滤运算。
另外，栅格叠置分析是栅格数据空间分析的核心内容之一、它主要通过对不同的栅格图层进行叠加和叠置操作，来研究栅格数据之间的空间关系。
重叠区域的分析结果可以帮助我们了解不同栅格单元之间的相互作用和影响。
最后，栅格统计分析是通过对栅格数据进行统计计算和分析，来揭示地理现象的分布规律和统计特征。
常见的栅格数据统计分析包括描述统计、空间自相关、空间插值和分类聚类等方法。
总的来说，栅格数据空间分析是利用栅格数据进行地理信息的分析和研究，它不仅可以帮助我们了解地理现象的空间分布和变化，还可以支持地理决策和资源管理等应用。
栅格数据空间分析在自然资源、环境保护、城市规划和农业生产等领域具有广泛的应用前景。
ArcGIS栅格数据图层空间相关性分析方法
ArcGIS栅格数据图层空间相关性分析方法
ArcGIS栅格数据图层空间相关性分析方法矢量的空间相关分析可以通过Spatial Join以后，导出属性表到EXCEL中，进行相关分析Correlation Analysis. 而两个栅格数据图层直接能不能直接在ArcMap中进行相关分析呢？答案是肯定的。
在Toolbox工具箱里面找到Spatial Analyst Tools->Multivariate，选择band collection statistics工具，选中进行相关分析的两个栅格图层，并且勾选需要计算COVARIANCE MATRIX和CORRELATION MATRIX，即可得一个.txt的分析结果文件。
文件中列出了各个栅格图层自身的统计特征值（最大值，最小值，均值，方差等），其各个图层间的协方差矩阵、相关矩阵。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
学校选址分析
----栅格数据空间分析
实验目的：
熟悉栅格数据距离制图、成本距离加权、 数据重分类、多层面合并、最短路径分析 等空间分析功能
实验内容：
一． 立体效果图的显示； 二． 基于栅格数据的学校选址分析； 三． 最短路径分析
加载图层
数据： (1) Landuse（土地利用图） (2) elevation （地面高程图） (3) rec_sites （娱乐场所分布图） (4) school （现有学校分布图） (5) Destination（目的地）
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，பைடு நூலகம்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
构建表达式：面积大于10万
与公路（roads图层）相交的区域：通过位置查询得到
新建学校的位置
END！
三 寻找目的地到学校的最短路径
要求：
新建路径成本最少，且为较短路径； 新建路径的成本数据计算时，坡度数据
和起伏度数据按照0.6：0.4的权重合并；
过 程：
1 重分类坡度数据，原则：等间距分为10级， 因为坡度小的地方修建公路成本低，所以坡 度最小一级赋值为1，最大一级赋值为10；
重分类landuse图层 对landuse而言， 土地利用数据删 除water 和 wetlands（水上 无法建学校），
其余的重新赋值：
agriculture：9 built up：3 barren land:10 forest：4
bursh / transitional：5
勾选！
显示字段 删除字段
通过elevation图层生成
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；
• 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12% 地势位置各占13%
步骤： 1 通过elevation，生成坡度数据
2 提取学校和娱乐设施的直线距离数据集
此处为30
娱乐设施直线距离 效果图
学校直线距离 效果图
3. 重分类坡度、学校直线距离、娱乐设施直线 距离和landuse数据(reclassify)
将坡度、学校直线距离、娱乐设施直线距离 平均划分为十个级别，即进行重新打分，1分 -10分
比如说：地形要求越平坦越好，则坡度小的 地方赋值为10，十个级别从10到1以此递减；
等间隔划分为10级
原来的值 （坡度）
选择数据
定义重分类 分值（10-1）
定义重分类 方法和级数
效果图
同类原理，重分类学校和娱乐设施直线 距离；到学校的距离越小得分越低，到 娱乐设施的距离越小得分越高！
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
2 生成起伏度成本数据集,将其按 照成本大小重分类；
选择领域 统计方法 及形状
3 坡度数据和起伏度数据按照0.6：0.4的权重合并， 生成成本数据集；
4 计算成本权重距离函数 spatial analy----distance----cost weighted
选出来的学 校图斑
第3步生成 的成本数
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%
运算符号左右两侧带空格！
效果图：
得分一定是3.37-8.88之间！
5 提取灰度值大于8.2的图斑
上页ppt得到的计算图层
CON命令——提取value=1的图斑，生成一个新图 层
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：
----栅格数据空间分析
实验目的：
熟悉栅格数据距离制图、成本距离加权、 数据重分类、多层面合并、最短路径分析 等空间分析功能
实验内容：
一． 立体效果图的显示； 二． 基于栅格数据的学校选址分析； 三． 最短路径分析
加载图层
数据： (1) Landuse（土地利用图） (2) elevation （地面高程图） (3) rec_sites （娱乐场所分布图） (4) school （现有学校分布图） (5) Destination（目的地）
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，பைடு நூலகம்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
构建表达式：面积大于10万
与公路（roads图层）相交的区域：通过位置查询得到
新建学校的位置
END！
三 寻找目的地到学校的最短路径
要求：
新建路径成本最少，且为较短路径； 新建路径的成本数据计算时，坡度数据
和起伏度数据按照0.6：0.4的权重合并；
过 程：
1 重分类坡度数据，原则：等间距分为10级， 因为坡度小的地方修建公路成本低，所以坡 度最小一级赋值为1，最大一级赋值为10；
重分类landuse图层 对landuse而言， 土地利用数据删 除water 和 wetlands（水上 无法建学校），
其余的重新赋值：
agriculture：9 built up：3 barren land:10 forest：4
bursh / transitional：5
勾选！
显示字段 删除字段
通过elevation图层生成
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；
• 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12% 地势位置各占13%
步骤： 1 通过elevation，生成坡度数据
2 提取学校和娱乐设施的直线距离数据集
此处为30
娱乐设施直线距离 效果图
学校直线距离 效果图
3. 重分类坡度、学校直线距离、娱乐设施直线 距离和landuse数据(reclassify)
将坡度、学校直线距离、娱乐设施直线距离 平均划分为十个级别，即进行重新打分，1分 -10分
比如说：地形要求越平坦越好，则坡度小的 地方赋值为10，十个级别从10到1以此递减；
等间隔划分为10级
原来的值 （坡度）
选择数据
定义重分类 分值（10-1）
定义重分类 方法和级数
效果图
同类原理，重分类学校和娱乐设施直线 距离；到学校的距离越小得分越低，到 娱乐设施的距离越小得分越高！
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
2 生成起伏度成本数据集,将其按 照成本大小重分类；
选择领域 统计方法 及形状
3 坡度数据和起伏度数据按照0.6：0.4的权重合并， 生成成本数据集；
4 计算成本权重距离函数 spatial analy----distance----cost weighted
选出来的学 校图斑
第3步生成 的成本数
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%
运算符号左右两侧带空格！
效果图：
得分一定是3.37-8.88之间！
5 提取灰度值大于8.2的图斑
上页ppt得到的计算图层
CON命令——提取value=1的图斑，生成一个新图 层
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：