ArcGIS空间分析工具

ArcGIS空间分析工具（SpatialAnalystTools）

1空间分析之常用工具

空间分析扩展模块中提供了很多方便栅格处理的工具。其中提取（Extraction）、综合（Generalization）等工具集中提供的功能是在分析处理数据中经常会用到的。

1.1

Value

Nearest）、

1.2

这组工具主要用来清理栅格数据，可以大致分为三个方面的功能：更改数据的分辨率、对区域进行概化、对区域边缘进行平滑。

这些工具的输入都要求为整型栅格。

1.更改数据分辨率

Aggregate：聚合，生成降低分辨率的栅格。其中，CellFactor需要是一个大于1的整数，表示生成栅格的像元大小是原来的几倍。

生成新栅格的像元值可选：新的大像元所覆盖的输入像元的总和值、最小值、最大值、平均值、中间值。

2.对区域进行概化

Expand：扩展，按指定的像元数目扩展指定的栅格区域。

Shrink：收缩，按指定的像元数目收缩所选区域，方法是用邻域中出现最频繁的像元值替换该区域的值。

Nibble：用最邻近点的值来替换掩膜范围内的栅格像元的值。

Thin：细化，通过减少表示要素宽度的像元数来对栅格化的线状对象进行细化。

RegionGroup：区域合并，记录输出中每个像元所属的连接区域的标识。每个区域都将被分配给唯一编号。

3.对区域边缘进行平滑

，2

最大像元的大小；否则，将取决于栅格分析环境设置。

此工具计算每个图层的基本统计测量值（最小值、最大值、平均值和标准差），如果勾选协方差和相关矩阵，还可以得到这两个值。

2.2创建特征（CreateSignatures）

创建由输入样本数据和一组栅格波段定义的类和ASCII特征文件。该工具可创建将用作其他多元分析工具的输入参数的文件。

该文件由两部分组成：

1）所有类的常规信息，例如图层数、输入栅格名称和类别数。

2）每个类别的特征文件，由样本数、平均值和协方差矩阵组成。

2.3编辑特征（EditSignatures）

通过合并、重新编号和删除类特征来编辑和更新特征文件。

输入特征重映射文件是ASCII文件，其每一行有两列值与之对应，以冒号分隔。第一列是原始类ID值。第二列包含用于在特征文件中更新的新类ID。文件中的所有条目必须基于第一列以升序进行排序。

2

4

5

9

2.4

2.5

最大似然法分类工具所用的算法基于两条原则：

1）每个类样本中的像元在多维空间呈正态分布

2）贝叶斯决策理论

TIPS：工具中有几个参数需要注意：

reject_fraction：将因最低正确分配概率而得不到分类的像元部分。

默认值为0.0；将对每个像元进行分类。共有14个有效输入：0.0、0.005、0.01、0.025、0.05、0.1、0.25、

0.5、0.75、0.9、0.975、0.99和0.995。

a_priori_probabilities：指定将如何确定先验概率。

EQUAL——所有类将具有相同的先验概率。

SAMPLE——先验概率将与特征文件内所有类中采样像元总数的相关的各类的像元数成比例。

FILE——先验概率将会分配给输入的ASCII先验概率文件中的各个类。

2.6Iso聚类（IsoCluster）

Iso表示：iterativeselt-organizing——迭代自组织方法。

Iso

2.7

2.8

100。2.9

对一组栅格波段执行主成分分析（PCA）并生成单波段栅格作为输出。此工具生成的波段数与指定的成分烽相同的多波段栅格。

主成分分析工具用于将输入多元属性空间中的输入波段内的数据变换到相对于原始空间对轴进行旋转的新的多元属性空间。新空间中的轴（属性）互不相关。之所以在主成分分析中对数据进行变换，主要是希望通过消除冗余的方式来压缩数据。

3空间分析之邻域分析

ArcGIS的空间分析扩展中，提供了这样一组邻域分析工具：

原始图像：

3.1块统计（Bl ockStatistics）

分块统计，按照指定邻域类型计算区域统计值，输出区域为指定邻域类型的外接矩形。

最小值；

3.2

对栅格执行平滑（低通）滤波器或边缘增强（高通）滤波器。

滤波器工具既可用于消除不必要的数据，也可用于增强数据中不明显的要素的显示。

低通滤波（平滑边界）：

高通滤波（边缘增强）：

3.3焦点流（FocalFlow）

焦点流工具使用直接的3*3邻域来确定一个像元的八个相邻点中哪一个流向此像元。焦点流也可以是液体由

高到低流动的方向，也可以是定义的任何移动（比如污染物向污染浓度较低的地方流入）。

Thresholdvalue=0

Thresholdvalue=100

3.4焦点统计（FocalStatistics）

为每个输入像元位置计算其周围指定邻域内的值的统计数据。

统计类型与邻域形状与块统计是相同的，区别在于，块统计的输出是整个邻域的外接矩形范围，而焦点统计

3.5

3.6

4

与距离分析相关的工具：

ArcGIS中，主要可以通过如下的几种方式进行距离分析：

1.欧氏距离分析

2.成本加权距离分析

3.用于垂直移动限制和水平移动限制的成本加权距离分析

4.获取最短路径

使用ArcGIS空间分析扩展实现距离分析，最主要的是欧氏距离分析和成本加权距离分析两类工具。