土地信息学实习-实验六

实验六ArcGIS空间分析（三ArcGIS空间分析方法，并了解进行栅格数据分析的相关知识与操作，1ArcGIS2ArcGISArcGIS空间分析进行了相关的介绍。本实验，将更加详ArcGIS空间分析相关操作及应用进行讲解。（一）ArcGIS1空间分析工具的调用方式主要有两种，第一钟是通过展开ArcToolbox中的空间分析工具 Toolsyst，命令（6-2 2

空间分析工具要求对ArcGIS空间分析的基本环境进行相应的设置。空间分析的基本环境主要是指ArcGIS空间分析的工作工作为。进行空间分析时系统会将该过程中产生的数据及最后的分析成果自动在用户为。题，ArcGIS为用户提供了将临时文件转为永久性文件的相关工具。若用户进行空间分（单击右键时所弹出的快捷菜单）中选择“MakePermanent”命令，将临时文件保存为永久性文件。置框（图6-3 设置选项，在“CurrentWorkspace”中设定当前 （图6-4。设置完成后，单击“OK”完成工作 设（地理坐标系统、ProjectionCoordinateSystem（投影坐标系统。这三者并不是完全独ArcGIS中，若用户所使用的数据CustomCoordinateSystem，即3，Coordinates输出坐标系统设置选项（6-5OutputCoordinateSystemSameassBelow系统，用户可以输入一个坐标系统名称或使用空间属性框设置坐标系统SameasDisplay”表示输出的要输的坐标系统采用与ArcMap、ArcScene或ArcGlobeSameasLayer”表示输出的坐标系统将采用与指定要素 坐标系统设单击“OK3在“缺省”设置情况下，即用户未对数据分析的范围（ProcessingExtent）进行设置，系统默认的分析范围是所分析对象（要素）所覆盖的全部区域或要素部分（若Union“IntersectiononInputsAsSpecified6SameArcMap、ArcSceneArcGlobeSameasLayer”表示数据分析范围与用户指定的要素范围一致。此外，在“SnapRaster”下拉框选项中，。设置完成后，单击“OK4

数据分析范围设展开“Rasterysis”设置选项，在“CellSize”中设定栅格分析的尺寸大小。“umofInputs“inimumofInputsSpifiedlowSvesyr（67（特别是数据分布范围不规则的情况，用户可以利用要素对栅格分析的处理范围进行掩膜。该操作在“k”中进行设定。进行掩膜处理后，栅格分析输出的栅格范围，与掩膜层保持一致（不再是矩形。 栅格分析设（二）究中。利用ArcGIS提供的栅格数据转换工具，用户可以将AutoCAD、Coverage、Shapefile、Geodatabase等格式的点、线、多边形要素数据转为栅格数据。同时，利用1NoData图6- 点状要素栅格化前后对比图6-9 利用ArcMap10.0将矢量数据栅格化的具体操作如下：据栅格化转换工具（6-10Features（录及文件名；此外，还可以根据用户需求，设置输出栅格的单元大小（6-1112 栅格转换工 矢量数据栅格化设2

栅格转换结果ArcMap10.0通过“ArcToolbox>ConversionTools>FromRasterRastertoPolygon”调用栅格数据矢量化转换工具（6-13Raster（字段（该字段的信息，会赋予矢量转换后输出的多边形；设置输出结果文件的及文件名（6-1415 矢量转换工 栅格数据矢量转化设 栅格数据矢量化结果（三）1通过“ArcToolbox>DataManagementTools>Features>FeaturetoPoint”调用要素类型转换工具（要素转点（图6-16。要素类型转换，可以把线、多边形要素转为点多边形矢量化工作，就是采用的这个功能。但是，值得注意的是，点文件在ArcGIS6-16在弹出的要素转换框中，设置输入要素及转换后的文件保存路径及文件名（如building_point（图6-16。单击“OK”执行要素类型转换操作。其执行后的结6-17所示。 要素转点结果20ArcMap10.0分析运算工具（6-18在弹出的欧氏直线距离分析设置框中，设置输入要素、输出距离栅格等信息，单击“OK6-196-20所示。 直线距离分 欧氏直线距离分析结果

直线方向结果通过“ArcToolbox>SpatialystTools>Distance>EuclideanAllocation”调用欧式分配函数工具（6-21在弹出的分配函数框中，在“Inputrasterorfeaturesourcedata”中选择需要；在“Outputallocationraster”中，为输出结果指定 及名称；在“umdistance”siz（optionalraster(optional)”根据需要设置输出距离数据文件名称；在“Outputdirectionraster(optional)”中设置输出直线方向数据文件名称（图6-21设置完成后，单击“OK6-22 欧式距离分配设3

欧式距离分配结果状况，从而产生续的表面。其主要是基于点数据，以每个待计算栅格点为中心，度表面来认知“点”的情形，例如通过制作人口密度图反映城市人口情况，或（SimpleArcGIS10.0Density，数密度制图工具（6-23 核函数密度制图设在弹出的核函数密度制图设置存放路径。此外，用框中，设置输入要设定输出栅格数据的单元尺寸、搜索半径以及面积单位参数（6-23设置完成后，单击“OK6-244

核函数密度制，关性越大。在多数插值方法中，对于某一样点而言的样本点比远的样本点对其具，反距离权重差值为了更好的理解IDWIDW中，可以用来调整样本点的相对影响大小，即根据“预测单元”与2）当邻域内样本点的数目少于指定数目时搜索半径将扩大以便能够包含的样本点以，或者地理，特息在这些处突然中断两边属性特征截然不同（这些都可以被视为中断线。中断线可以代表悬崖、山脊或其他物。而在处理过程中，只，在ArcGIS中实现IDW的操作如下（以房屋层数为例：1）通过“ArcToolbox>SpatialystTools>Interpolation>IDW”调用IDW工具。2）在弹出的IDW设置框中，设置输入的点要素、插值字段（Zvaluesfiled输出栅格文件名及存放路径、输出栅格单元大小等参数（图6-25VariableNumberofpoints”和“umdistance。首先在“Numberofpoints”中输入搜索的最近点的个数（缺省12，然后在“umdistance”中输入一个控制距离。如果最近点的个数超出Distance”和“pointsInputbarrierpolylinefeatures（输入中断线文件）为可选项。“barriers“barriers”限制了插值计算，它使得计算只的两侧各自进行。而落上的点则会 IDW设266-26IDWRegularizedSplineRegularizedSpline（weight选择“RegularizedSpline”时，它决定了表面最小曲率三次导的权重。权重越高表面越光滑。可能用到的典型值有：0、0.001、0.01、15。选择“TensionSpline”时，它决定了“TensionSpline”的权重。权重越高，表面越粗糙。可能用到的典型值有：0、1、510。ArcGIS通过“ArcToolbox>SpatialystTools>Interpolation>Spline”调用样条法插值在弹出的样条法插值设置框中，设置输入样点要素、插值字段（Zvaluefiled27 样条法插值设置28 样条法插值结果克里金插值非矿产工程师D.R.Krige（1951年）GMatheronKriging的含义与设置同反距离权重插值法一致，ArcGIS（OrdinaryKriging）及泛克里金插值（UniversalKriging）泛克里金插值法（UniversalKriging）假设数据中有主导趋势，可以用一个确定性ArcGIS10.0Kriging在弹出的Kriging插值设置框中，通过下拉菜单设置“InputpointsfeaturesZvaluefield“Outputsurfaceraster”中设置输出栅格存放及文件名称；在“Krigingmethod中选择你所需要的克里格方法：Ordinary(普通)和Unversal（通用Semivariogrammodel”的下拉菜单种Spherical（Circular（“Exponential（“Gaussian（相关的估计参数；在“Outputcellsize”中设置输出栅格的单元大小；在“Searchradius结果的文件名及存放路径，则将生成插值的标准误差（6-29 Kriging设单击“OKKriging6-30 Kriging插值结果5获得能够反映原始数据集中所暗含的空间特征、空间格局等信息的方法。ArcGIS中主要的表面积分析有：查询表面值、从表面获取坡度和坡向信息，创ArcGIS10.0通“ArcToolbox>SpatialystTools>Surface>Contour”调用等值线绘制工具。2）在弹出的等值线绘制设置框中，设置输入栅格文件（如IDW结果文件参数（6-31 等值线绘制设32 房屋楼层数等值线6ArcGIS的单元（分区）统计分析功能提供了十种方法，分别为：umMeanStandardDeviation：计算各单元上出现数值的标准差；单元统计功能常用于同一地区多时相数据的统计，通过单元统计得出所需分析结ArcGIS10.0 的图层，如IDW结果文件、分类字段（ZonefieldVALUE，即栅格单元值）型。若选择“IgnoreNoDataincalculation”复选框，及确定不将单元值为空值的栅格纳入统计分析的数据范畴（6-3334 分区统计设 分区统计结果栅格进行函数运算，从而得到该栅格单元值的过程。ArcGIS中的邻域统计提供了十种StandardDeviation：计算邻域的单元内出现数值的标准差；邻域统计计算过程中，对于邻域的设置有不同的设置方法，ArcGIS中提供了四种3×3（正方形）单元。径通过和xy0～360x轴的正方向零度开始，并逆时针 邻域分析窗口类型示意ArcGIS通过“ArcToolbox>SpatialystTools>Neighborhood>FocalStatistics”调用在弹出的框中，设置输入栅格数据（如IDW结果文件、输出栅格文件名36执行邻域统计操作（6-37 邻域分析设7

邻域分析结果空间分布问题。尤其重要的是，它是建立于复杂的应用数学模型之上，ArcGIS为用户ArcGISArcGIS栅格计算器还能实现多条语句的同时数数算主要是针对具有相同输入单元的两个或多个栅格数据，并逐网格进行计算。其中，主要涉及三组数算符：算术运算符，布尔运算符和关系运算符。（今年降水量-去年降水量）/6-38（单位：毫米）

算术运算示意（And（Or（Xor（Not0。（&出结果为真（1，否则输出结果为假（0（|0值，则输出结果为真（1，否则输出结果为假（010非(^)01006-39所示（0，其它数值代表了不同的地表类型。

布尔运算示意10“＝“＞＝“＜＝2030度之间的地区（2030度，公式20＜＝[]＜＝30栅格计算器除了提供给大家简单的数算符来进行栅格计算外还提供给大家一算术