ArcGIS栅格数据分析与应用

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、ArcGISDesktop,ArcGISEngine,ArcGISServer中均可调用ArcGIS栅格分析概览•扩展模块（ArcGISDesktop,Engine,Server）•基于栅格的计算栅格数据类型专题数据（thematicdata）图像数据（imagedata）单元（cell）值（Values）专题数据组成关联表（attributetable）3.222634653745724192556219167基于栅格的计算3x3平均值（邻域计算）3.223.223.223.223.223.223.223.223.2226346537457241925562191673x3平均值（分区计算）基于栅格的计算内容概要•ArcGIS栅格分析概览•ArcGIS栅格分析功能学校选址分析demoReclassifyWeightedOverlaydemoArcGIS栅格分析主要功能数学函数计算距离制图ArcGISSpatialAnalyst多元统计影像分类密度制图插值分析地图代数表面分析邻域和分类区统计重分类叠加分析概化分析水文和地下水分析太阳辐射分析„„„„„„„„„•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栅格分析主要特点ArcGIS栅格分析主要功能数学运算符•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取整运算InputrasterOutputraster=NoDataDEM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-带障碍等值线选择插值方法•对数据一无所知„-使用自然临近法(NaturalNeighbors)：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•输入数据是等值线„-UseTopoToRaster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。•你知道高点和低点未被采样„-UseSpline.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。•表面是不连续的„-使用带障碍的样条曲线（表面有障碍或其他间断）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分配函数直线距离方向输入成本加权距离距离制图5小时最短距离•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10小时距离制图——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)Corridor成本距离B成本距离ACorridor(s)From:CostDistancePathDistanceCostACostBCorridoroflowcostAlternateroute?对两个累计行进成本图层进行加和密度制图功能•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坡度流域各流域平均坡度分类区直方图•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-FlowDirection(流向)-FlowAccumulation(流量累计)-WatershedDelineation(流域划分)-FlowLength(河长)-SinkFilling(洼地填充)-StreamOrdering(河流分级)FlowDirectionFlowAccumulation000000001122003754010020000100024742351SinkFilledsink4711111112233StreamOrderingDownstreamflowlengthPourPointWatershed水文分析水文工具——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（DarcyFlow）-粒子追踪（ParticleTrack）-多孔渗流（PorousPuff）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•应用于生物、农业、水文、降雪、火灾模型、能源等SolarRadiationValueWh/m2High:910357Low:278071.计算建筑物屋顶平均太阳直射能量（太阳能评估）太阳辐射分析例子ArcGIS10中功能变化•新增GP工具-IsoClusterUnsupervisedClassification-ExtractMultiValuestoPoints-FuzzyMembership-FuzzyOverlay等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•栅格简化总结数学函数计算距离制图ArcGISSpatialAnalyst多元统计影像分类密度制图插值分析地图代数表面分析邻域和分类区统计重分类叠加分析概化分析水文和地下水分析太阳辐射分析„„„„„„„„„计算工具衍生计算专业分析工具更专业模块更多工具