ArcGIS空间分析最新版本ppt课件

.ArcGIS空间分析.主要内容ArcGIS空间分析简介ArcGIS矢量数据空间分析ArcGIS栅格数据空间分析ArcGIS三维分析ArcGIS地统计分析.ArcGIS空间分析简介空间分析是GIS的主要特征，有无空间分析功能是GIS与其他系统相区别的标志。空间分析是从空间物体的空间位置、联系等方面去研究空间事物，以对空间事物做出定量的描述，作出预测并提出合理的调控措施。一般系统功能：“是什么？”“在哪里?”、“有多少?”和“怎么样?”等GIS系统=一般系统+“为什么?”。空间分析.ArcGIS空间分析简介按分析对象的维数来看，包括二维分析、三维分析及多维分析。其中二维分析包括常规GIS分析的大部分内容，如矢量数据空间分析、栅格数据空间分析、空间统计分析（空间插值、创建统计表面等）、水文分析（河网提取、流域分割、汇流累积量计算、水流长度计算等）、多变量分析、空间插值、地图代数等。三维分析则有如下内容：三维模型建立和显示基础上的空间查询定位分析，以及建立在三维数据上的趋势面分析、表面积、体积、坡度、坡向、视亮度、流域分布、山脊、山谷及可视域分析等。.ArcGIS空间分析模块ArcGIS空间分析模块空间分析模块（spatialanalysis）3D分析模块3Danalyst地统计模块Geostatisticalanalysis网络分析模块NetworkAnalyst跟踪分析模块TrackingAnalystArcGIS环境演示各模块.Arcgis空间处理与分析工具（ArcToolbox）..空间数据的表示对现实世界的几何抽象面点线体在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素.GIS数据的两种表示方法矢量表达栅格表达现实世界.栅格数据特点栅格数据:将地理空间（地理实体）划分成规则的格网(特殊的情况下也可以是三角形或菱形、六边形等)，格网的基本单元视固定大小的矩形，用数值表示其格网的特征。一个栅格数据图层叫一个Grid，一组Grid表示一类的空间事物栅格的基本单元称Cell,单元的大小称为CellSize,反映的是数据的空间分辨率每个网格上的值：CellwithValue,表示地理的一个特征.矢量数据特点矢量模型将地理空间看成一个空间区域，地理要素存在于其间。在矢量模型中，各类地理要素根据其空间形态特征分为点、线、面三类。点实体包括由单独一对x，y坐标定位的一切地理或制图实体。线实体用其中心轴线（或侧边线）上的抽样点坐标串表示其位置和形状面实体用范围轮廓线上的抽样点坐标串表示位置和范围，多边形面（有时称为区域）数据是描述地理空间信息的最重要的一类数据。.栅格、矢量数据转换矢量转栅格:ArcToolbars:PointtoRaster,PolygontoRaster,PolylinetoRaster栅格转矢量,矢量化:Editor,ArcScan,featuretopolygonArcGIS显示矢量、栅格数据及其转换.矢量转栅格栅格转矢量.主要内容ArcGIS空间分析简介ArcGIS矢量数据空间分析ArcGIS栅格数据空间分析ArcGIS三维分析ArcGIS地统计分析.矢量数据空间分析矢量分析缓冲区分析（buffer）空间处理(Geo-processing)叠置分析(overlay)数据融合(dissolve)数据合并（merge）数据裁切（clip）图层擦除（Erase）识别叠加（Identity）交集操作（Intersect）图层合并（Union）.缓冲区分析(buffer)缓冲区分析(Buffer)：是对选中的一组或一类地图要素（点、线或面）按设定的距离条件，围绕其要素而形成一定缓冲区多边形实体，从而实现数据在二维空间得以扩展的信息分析方法。缓冲区应用的实例有如：污染源对其周围的污染量随距离而减小，确定污染的区域；为失火建筑找到距其500米范围内所有的消防水管等。.缓冲区分析.缓冲区分析距离或邻近分析缓冲距离参数可以是常数或变量.缓冲区分析.缓冲区分析ArcToolbox界面.矢量数据空间分析矢量分析缓冲区分析（buffer）空间处理(Geo-processing)叠置分析(overlay)数据融合(dissolve)数据合并（merge）数据裁切（clip）图层擦除（Erase）识别叠加（Identity）交集操作（Intersect）图层合并（Union）.空间数据融合(dissolve)：是按照数据的某项属性(attribute)，对线状要素或者面状要素进行自动合并，即具有相同属性的两条相接弧段合并成一条弧段，具有相同属性的两个相邻多边形合并成一个多边形。数据融合(dissolve).空间数据合并(merge)：指的是在实际研究中，研究区可能会很大，跨越了若干个不同的相邻区域数据层，位于不同空间数据层的相邻要素进行合并。数据合并(merge).空间数据裁切(clip)：指的是在实际研究中，但研究区域只是整个空间数据层中的一个小小的区域时，就应该进行适当的数据裁切，以获取真正需要的数据，减少不必要的大量运算。数据裁切(clip).矢量数据空间分析矢量分析缓冲区分析（buffer）空间处理(Geo-processing)叠置分析(overlay)数据融合(dissolve)数据合并（merge）数据裁切（clip）图层擦除（Erase）识别叠加（Identity）交集操作（Intersect）图层合并（Union）.叠置分析图层擦除识别叠加交集操作均匀差值图层合并修正更新.叠置分析(overlay)1、图层擦除（Erase）输入图层根据擦除图层的范围大小，将擦除图层所覆盖的输入图层内的要素去除，最后得到剩余输入图层的结果。.叠置区分析——擦除erase.叠置分析(overlay)2识别叠加（Identity）：输入图层和另外一个图层进行识别叠加，在图形交迭的区域，识别图层的属性将赋给输入图层在该区域内的地图要素，同时也有部分的图形的变化在其中。.叠置分析（overlay）3、交集操作（Intersect）：交集操作是得到两个图层的交集部分，并且原图层的所有属性将同时在得到的新的图层上显示出来。..叠置区分析——交集intersect.叠置分析(overlay)4、图层合并（Union）：图层合并是通过把两个图层的区域范围联合起来而保持来自输入地图和叠加地图的所有地图要素。.叠置区分析——图层合并union.网格分析——最短路径分析.主要内容ArcGIS空间分析简介ArcGIS矢量数据空间分析ArcGIS栅格数据空间分析ArcGIS三维分析ArcGIS地统计分析.栅格数据空间分析了解栅格数据栅格数据管理栅格分析环境.了解栅格数据查看图层属性可以了解栅格数据的相关信息.栅格数据属性.栅格数据属性.加载栅格数据从ArcCatalog中拖放数据到ArcMap在ArcMap中添加栅格数据图层.显示栅格数据根据栅格单元数值分类可以修改图例.查看栅格数据统计信息通过直方图了解栅格单元数值的分布情况Y轴：栅格个数X轴：栅格单元值.查询栅格数据栅格单元的属性可以通过查询按钮获取.根据表达式查询栅格离散栅格可以通过常规的方式查询属性表.管理栅格数据文件通过ArcCatalog管理栅格数据源复制移动更名删除.栅格分析环境栅格分析的大部分功能都被集成到“空间分析”模块中空间分析扩展模块.设置栅格分析环境分析选项•工作目录•掩模•分析范围•分析栅格大小一经设定将保持到下一次修改空间分析选项设置决定经空间分析得到的栅格数据的空间属性.设置分析范围分析范围分析派生的数据的空间属性是矩形区域.设置分析范围使用范围捕捉，使多个栅格图层正确匹配.设置栅格大小分析栅格的尺寸决定了输出栅格的栅格尺寸要进行多个栅格数据集间的分析时使用一致的栅格大小小栅格→大文件小栅格→较长的计算时间.设置分析掩模分析掩模定义了输出栅格的范围掩模是根据已存在的栅格的“有效数据”区域生成的，而不是矩形区域(分析范围中指定的是矩形区域).设置分析掩模分析掩模定义了输出栅格的形状.栅格数据空间分析栅格数据的空间分析主要包括：距离制图、密度制图、表面生成与分析、单元统计、邻域统计、分区统计、重分类、栅格计算等。ArcGIS栅格数据空间分析模块(SpatialAnalyst)提供有效工具集，方便执行各种栅格数据空间分析操作。.空间分析环境设置距离制图密度制图制图表面分析统计分析重分类栅格运算.距离制图什么是距离制图？四种距离制图距离制图的用途距离制图ArcGIS操作.从每一位置到最近城镇的直线距离确定了娱乐场所服务的地区。可以很容易地确定需要更多娱乐场所的区域（这些区域主要位于栅格东北半部区域）两点间的直线距离有时并非一定最好。图中，走最短路径穿越这座山需要耗用3个小时，而绕行较长的路线仅需要2个小时。如果将时间作为一种成本度量，那么，较长的这条路线将是用户要采用的。紫色的线代表使用成本栅格数据生成的路径，并且在生成成本栅格数据时，设定每个输入的栅格数据（土地利用和坡度数据）的影响系数是相同的。而红色的线代表的是利用另一种成本数据生成的路径，其中生成成本数据时，将坡度影响因子赋予66％的权重来计算的。为输入的坡度数据赋的权重愈高，生成的路径（即红线显示的）就会愈加注重坡度的影响并避开较陡的坡。.距离分析基于栅格数据概念：－－源距离分析中的目标，是离散的要素，要素可以邻接，但属性必须不同源可由栅格数据或矢量数据来定义距离分析－－计算一定区域内的栅格单元到源的距离.密度制图什么是密度制图？密度制图作用ArcGIS密度制图方法..采样点数据空间插值问题：根据气象观测站点数据，生成某一区域内降雨量等值线及空间分布图通过地下水位高度采样点数据，制作一个城市的地下水位分布图。遍历研究区域中的每个位置以测量该位置的高度、大小或某种特性通常都是困难的，或者是昂贵的，因而一般都是采用抽样的方法，按照一定原则，选出一些样点进行测量，然后使用插值函数，估计出所有其它位置的值。.应用：根据水质采样点数据生成滇池水面水质分布图.表面中的每一个栅格的值表示为Z=f(X,Y)，Z值可以是高程值、浓度值或应用领域的其它量值，例如：污染、噪音等主要的内插方法有：权重距离递减（InverseDistanceWeighted）样条函数内插（Spline）克里金（Kriging）内插－－基于统计方法.采样点经过空间插值得到连续表面连续表面离散的采样点数据.两种基本的插值方法(splineandIDW)•样条函数(minimizedcurvature)•距离权重倒数(localinfluenceisstrong).表面分析栅格插值什么是等值线（高程、温度、降水等）、作用？地形因子提取.一个输入的高程数据集和一个输出的等值线数据集。其中等值线密集的地区表明了地势的陡峭。它们对应的地区拥有较高的高程（在输入的高程数据集中的白色部分）。表面生成的坡度图高程点插值成高程表面.统计分析统计分析功能单元统计cellstatistics邻域统计neighborhoodstatistics分区统计zonalstatistics.单元统计(cellstatistics)概念：计要求输入多个栅格主题来计算输出主题中每一个栅格的统计值。统计内容：Minimum；Maximum；Range；Sum；Mean；StandardDeviation；Variety；Majority；Minority；Median。应用：同一地区多时相人口数据，土地利用数据统计单元最小值统计.栅格单元统计数据：1990年－2000年降雨量观测点数据通过空间插值生成降雨量分布图通过局部统计功能计算多年平均降雨量分布图.栅格单元统计CellStatisticalCellStatistics(栅格单元统计）可以基于栅格单元对多个栅格主题进行统计。栅格主题之间的局部统计要求输入多个栅格主题来计算输出主题中每一个栅格