ArcGIS空間分析模塊學(xué)習(xí)指南

1、ArcGIS柵格數(shù)據(jù)和非柵格數(shù)據(jù)的復(fù)合應(yīng)用是柵格數(shù)據(jù)和非柵格數(shù)據(jù)的復(fù)合應(yīng)用是GIS 應(yīng)用中的一個(gè)趨勢(shì)，目前多數(shù)GIS 軟件GIS 和遙感以及DEM 據(jù)在 GIS 中將扮演越來越重要的角色。這幾天，兔八哥認(rèn)真的學(xué)習(xí)了一些這方面?zhèn)€模塊，兔八哥也是初學(xué)，難免會(huì)消滅問題，請(qǐng)大家指正！第一節(jié) 空間分析擴(kuò)展模塊簡介第一節(jié) 空間分析擴(kuò)展模塊簡介1.1 簡介ArcGISArcGIS 空間分析擴(kuò)展模塊供給了功能強(qiáng)大的空間建模和分析工具。利用這個(gè)擴(kuò)展模塊可以創(chuàng)立基于柵格的數(shù)據(jù)，并對(duì)其查詢，分析，繪圖。在空間分析模塊中我們可以承受的數(shù)據(jù)包括影像，Grid 以及其他的柵格數(shù)據(jù)集。1.2空間分析擴(kuò)展模塊功能下面列舉一些

2、使用該模塊可以實(shí)現(xiàn)的功能：下面列舉一些使用該模塊可以實(shí)現(xiàn)的功能： 依據(jù)要素生成ArcinfoGrid 從要素依據(jù)肯定距離或接近關(guān)系生成Raster 由點(diǎn)狀要素生成密度柵格圖 由離散要素點(diǎn)生成連續(xù)外表 依據(jù)要素派生出等高線，坡度圖，坡向圖和山體陰影 進(jìn)展基于柵格數(shù)據(jù)的分析 同時(shí)在多個(gè)柵格數(shù)據(jù)上進(jìn)展規(guī)律查詢和代數(shù)運(yùn)算 進(jìn)展臨域和區(qū)域分析進(jìn)展柵格分類和顯示支持很多標(biāo)準(zhǔn)格式空間模型模型就是把源域的組成局部表現(xiàn)在目標(biāo)域中的一種構(gòu)造。源域中被表現(xiàn)的局部可以是實(shí)體，關(guān)系，過程或者其他感興趣的現(xiàn)象。建模的目的就是對(duì)源域的簡潔化和抽象化。因此空間建模就是對(duì)地面上的地理實(shí)體進(jìn)展簡潔和抽象化進(jìn)展表示的過程。模型有兩

3、類：表征模型和過程模型。前者是用來描述物體，而后者則GIS 示。相關(guān)數(shù)據(jù)下載：其次節(jié) 在 ArcGIS 中進(jìn)展空間分析 分析環(huán)境設(shè)置在進(jìn)展空間分析前，必需對(duì)設(shè)定分析范圍，存儲(chǔ)形式，存儲(chǔ)使用的坐標(biāo)系統(tǒng)，Grid 這些設(shè)置是在 Sptial Analyst 工具條-Spatial Analyst菜單-Options中設(shè)置坐標(biāo)系統(tǒng)和矢量數(shù)據(jù)類似，沒有校準(zhǔn)的柵格數(shù)據(jù)是沒有太大使用價(jià)值的。很多根本的 空間分析操作都要求你的數(shù)據(jù)指定坐標(biāo)系統(tǒng)。同時(shí)可以指定輸出結(jié)果的坐標(biāo)系統(tǒng)。如以下圖所示，分析輸出將可以承受輸入數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系統(tǒng)或者當(dāng)前數(shù)據(jù)框的坐標(biāo)系 統(tǒng)。輸出柵格形式缺省狀況下，大多數(shù)的空間分析操作生成的柵格是

4、ArcInfo Grid 格式，生Grid 有臨時(shí)和永久兩種形式。這個(gè)在后面的局部中將具體講到。Grid的名稱12 個(gè)字符，而且在中間不允許空格，只允許包括AZ 09，這些字符這Coverage Coverage 或者路徑中消滅了空格，兔八哥注。設(shè)置分析范圍在空間分析Options 中，可以設(shè)置空間分析的范圍，可以用戶指定坐標(biāo)范圍，一般狀況是選擇等同于某個(gè)圖層的空間范圍或者當(dāng)前顯示范圍設(shè)置Cell 大小cell 大小為輸入數(shù)據(jù)的最大cell cell 大小或者指定輸出cell 等同于輸入的某個(gè)數(shù)據(jù)的cell 示你，減小cell 的大小可以提高數(shù)據(jù)的精度，但是數(shù)據(jù)量會(huì)以二次方增長。假設(shè)你指定的輸

5、出cell 大小小于輸入分析數(shù)據(jù)的cell 的。除了上述設(shè)置外，還要對(duì)工作名目進(jìn)展設(shè)置和分析Mask掩碼，分析掩碼是用來標(biāo)識(shí)分析中操作的局部，所以分析掩碼中的空值單元將被屏蔽掉。外表分析工具在ArcGIS 供給的空間分析工具中，最常用的就是外表分析工具，首先和兔八哥一起看看外表分析吧。ArcGIS供給了我們常用的外表分析功能：生成等值線(Contour)，坡度(Slope)，坡向(Aspect)，山體陰影(hillshade)，可視范圍(Viewshed) 以及工程上常用的計(jì)算土方量Cut/Fill,這些功能的原理大家可以參考地理信2022.生成等值線(Contour)首先我們一起看看什么是等

6、值線，所謂等值線就是連接等值點(diǎn)的線段，比方我們常見的等高線，等溫線等等。關(guān)于等值線的具體狀況大家可以任憑找一個(gè)GIS 書看看就明白了。使用等值線可以很簡潔的看出趨勢(shì)變化，比方從等高線上很簡潔看出山谷，山脊以及地形的起伏。下面我們一起看看如何利用Raster(Grid)生成等高線。Step 1:首先，翻開下載數(shù)據(jù)中的surface.mxd 這個(gè)地圖文檔。地圖文檔中有兩個(gè)圖層，其中可視的為elevgrid 圖層，它是Gird 格式，用來表示地面高程。我們就要依據(jù)它來創(chuàng)立等值線。Step 3: 生成等值線在Spatial Analyst菜單-Surface AnalysisContour，消滅下面這

7、個(gè)把握面版，在Input Surface 中選擇輸入的Raster,Contour interval表示等高線間的差值，Base Step 3: 生成等值線在Spatial Analyst菜單-Surface AnalysisContour，消滅下面這個(gè)把握面版，在Input Surface 中選擇輸入的Raster,Contour interval表示等高線間的差值，Base contour 0。Z facotor表示方向把握，兔八哥從來沒用過。下面就是輸出的位置和文件名了。Step 4:等幾秒后，結(jié)果出來了，如以下圖所示。呵呵，是不是很簡潔呀。生成山體陰影(Hillshade)2.2.1

8、中，我們通過Grid 生成了等高線，現(xiàn)在我們來一起利用該Grid 生成山體陰影，增加數(shù)據(jù)的顯示的真實(shí)感。在生成陰影前，首先需要對(duì)方位角和太陽高度角有肯定的了解，二者的示意圖如下：自ESRI的電子明方位角和太陽高度角的意義。在ArcGIS中缺省 的方位 角為 315西北方向，缺省的 太陽高 度角為 45 度。下面我們一起進(jìn)展操作吧：Step 1:首先，翻開下載數(shù)據(jù)中的surface.mxd這個(gè)地圖文檔。我們將對(duì)elevgrid 這個(gè)柵格數(shù)據(jù)創(chuàng)立山體陰影。Step2:設(shè)置分析環(huán)境 在SpatialAnalyst工具條中，SpatialAnalystOptionsExtent為“Same as La

9、yer elevgrid“;設(shè)置Cell Size“Same as Layer elevgird“.Step 3: 創(chuàng)立山體陰影 在Spatial Analyst菜單-SurfaceAnalysis-Hillshade，消滅下面這個(gè)把握面版，在Input Surface 中選擇輸入的Raster,Azimuth 表示方位角，Altitude 表示高度角。下面都使用缺省值。大家留意Output raster中為，也就是生成的柵格數(shù)據(jù)為臨時(shí)的。Step 4:稍等，結(jié)果就出來了，如以下圖所示，還是蠻專業(yè)的吧。Step 5:別忘了，這個(gè)柵格數(shù)據(jù)是臨時(shí)的，還需要把他永久保存下來。如以下圖所示，選擇保存的

10、路徑和文件名就OK了。生成坡度(Slope)Step Step 1:surface.mxd elevgrid來派生出需要的坡度信息。坡度是地形描述中常用的參數(shù)，在各類工程中也有很多的用途，比方在農(nóng)業(yè)用坡度也是必需考慮的問題。利用ArcGIS 空間分析擴(kuò)展模塊，我們可以格外簡潔的提取出地面的坡度信息。下面我們一起進(jìn)展操作吧：StepStep 2:設(shè)置分析環(huán)境在SpatialAnalyst工具條中，SpatialAnalyst菜單下，點(diǎn)擊OptionsExtent為“SameasLayerelevgrid“;設(shè)置CellSize“Same as Layer elevgird“.StepStep 3

11、: 生成坡度在Spatial Analyst菜單-Surface AnalysisSlope，消滅下面這個(gè)把握面版，在Input Surface 中選擇輸入的Raster elevgrid;選擇輸出坡度方DegreOutput cellSize 為定義輸出cell Grid 的Cell 大小Output raster中為，也就是生成的柵格數(shù)據(jù)為臨時(shí)的。Step 4:進(jìn)展重分類在后面局部將學(xué)習(xí)到。Step 5:別忘了，這個(gè)柵格數(shù)據(jù)是臨時(shí)的，還需要把他永久保存下來。如以下圖所示，選擇保存的路徑和文件名就OK了。坡向計(jì)算(Aspect)坡向和坡度是相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)參數(shù)，坡度反映斜坡的傾斜程度，而破向則

12、反映斜坡所面對(duì)的方向。當(dāng)基于DEM 計(jì)算坡向時(shí)，通常定義坡向?yàn)椋哼^格網(wǎng)單元所擬合的曲面上某點(diǎn)的切平面的法線的正方向在平面上與正北方夾角。即法方向水平投影向量的方位角。()下面我們一起進(jìn)展操作吧：Step 1:首先，翻開下載數(shù)據(jù)中的surface.mxd這個(gè)地圖文檔。我們將依據(jù)elevgrid這個(gè)柵格數(shù)據(jù)生成坡向圖。Step2:設(shè)置分析環(huán)境 在SpatialAnalyst工具條中，SpatialAnalystOptionsExtent為“Same as Layer elevgrid“;設(shè)置Cell Size“Same as Layer elevgird“.Step 3: Spatial Anal

13、yst菜單-Surface Analysis Aspect，消滅下面這個(gè)把握面版。感覺坡向中要求輸入的參數(shù)較少。在Input Surface 中選擇輸Raster,輸出的Cell Size使用缺省值。留意Output raster中為，也就是生成的柵格數(shù)據(jù)為臨時(shí)的。Step 4: 結(jié)果如以下圖所示，不同的顏色表示不同的坡向見Toc。Step5:別忘了，這個(gè)柵格數(shù)據(jù)是臨時(shí)的，還需要把他永久保存下來,選擇保存的路徑和文件名就OK了。信任大家也都會(huì)了，兔八哥就不用圖示了?？梢曈蚍治?Viewshed)可視域分析又稱通視分析，它屬于依據(jù)地形進(jìn)展最優(yōu)化處理范疇，比方建設(shè)一個(gè)電視放射站，設(shè)置雷達(dá)站以及在航

14、海，航空，軍事上面都被廣泛的應(yīng)用。下面我們一起進(jìn)展操作吧：Step 1:首先，翻開下載數(shù)據(jù)中的surface.mxd 這個(gè)地圖文檔。前面我們做了一個(gè)山體陰影生成了一個(gè)Grid兔八哥生成的命名為HillShade，把該數(shù)據(jù)增加到地圖“哨所”一下，這些哨所的可視范圍。Step 2:設(shè)置分析環(huán)境在SpatialAnalyst工具條中，SpatialAnalyst菜單下點(diǎn)擊Options設(shè)置你的工作名目設(shè)置Extent為“Same as Layer elevgrid“;設(shè)置Cell Size“Same as Layer elevgird“.Step 3: 生成哨所的可視域在Spatial Analys

15、t菜單-SurfaceAnalysis-Viewshed，消滅下面這個(gè)把握面版，在Input Surface 中選擇elevgrid,Observer Points為觀看點(diǎn)圖層。其他使用缺省值。Step 4:下面我們將對(duì)他進(jìn)展符號(hào)化。Step 5:在ArcMap 名目表中，將Not Visible設(shè)置為無色填充，而Visible設(shè)置為紅ArcMapEffects工具條，設(shè)置“Viewshed of 哨所“30%透亮。處理后結(jié)果如下，其中紅色區(qū)域就是兩個(gè)哨所的可視區(qū)域。而其他區(qū)域不行視。Step 5:假設(shè)對(duì)你的作品感到滿足，別遺忘把他永久保存下來哦。計(jì)算土方量工具(Cut/Fill)兔八哥第一次

16、使用ArcGIS 處，他們手頭有挖方前和挖方后的地表GPS 數(shù)據(jù)。期望能計(jì)算出工程的實(shí)際土方量。當(dāng)時(shí)使用的版本上ArcGIS8.13D 擴(kuò)展模塊中，Spatial 擴(kuò)展模塊中沒有的記不清楚了！計(jì)算土方量的方法由于兔八哥手頭沒有適宜的數(shù)據(jù)只能將或許步驟寫下來：Step 1:一般狀況下，我們手頭的數(shù)據(jù)都是用GPS 采集的x,y,z 文本數(shù)據(jù)。首先我們需要依據(jù)這些數(shù)據(jù)生成一個(gè)點(diǎn)狀的Shapefile，固然挖方前后各自生成一個(gè)假設(shè)不會(huì)，GIS 空間站上有這方面的步驟。Step 2: 3D 擴(kuò)展模塊，利用Shapefile分別生成挖方前后的Tin。(其實(shí)這個(gè)時(shí)3D 模塊中也有Cut/fillSpatia

17、l 模塊中完全一樣)。Step 3: 利用Spatial Analyst工具條中Surface Analysis-Cut/Fill,在Before SurfaceAfter Surface中分別選擇挖方前后的Tin。Step 4:蘭色表示土方削減，其他的為沒有變化的區(qū)域。step 5: Volume在這就不具體講解了。在網(wǎng)絡(luò)分析，我們經(jīng)常分析最短路徑，最優(yōu)路徑，這些操作是對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)展操作的?，F(xiàn)在我們將一起學(xué)習(xí)，如何對(duì)利用柵格數(shù)據(jù)生成最優(yōu)路徑。下面這個(gè)ESRI 本局部數(shù)據(jù)下載下面我們將任務(wù)簡潔說明一下，假設(shè)某地建了一個(gè)小學(xué)。考慮到學(xué)生上學(xué)放學(xué)交通問題，打算修建一條大路與已有大路連接起來。如以下

18、圖所示，綠色表示學(xué)校，紅色旗幟為大路的起點(diǎn)，現(xiàn)在將修建一條連接這兩個(gè)區(qū)域的大路，在修建大路的時(shí)候需要考慮地形坡度問題和大路經(jīng)過地區(qū)的土地利用狀況，從而削減本錢和工程難度。在本例子中我們將使用Spatial Analyst模塊中的Straight Line，Cost Weighted,Shortest Path 用方法。生成直線距離Straight Line生成直線距離是用來給出柵格中每個(gè)單元距離最進(jìn)的源的距離。使用該功能可以幫助選擇適宜的補(bǔ)給源。如以下圖所示，生成的到大路終點(diǎn)的直線距離。本錢加權(quán)(Cost Weighted)使用上面的直線距離功能，我們可以很簡潔的生成各柵格單元到源的直線距 離

19、，但是在實(shí)際工作中，遠(yuǎn)沒有這么簡潔。比方本例子的修路，選擇適宜的地區(qū)，我們不行能簡潔的選擇連接大路源頭和學(xué)校的一條直線(大家應(yīng)當(dāng)都是格外清楚這一點(diǎn)的)。我們就需要針對(duì)不同的坡度和土地利用類型進(jìn)展考慮，給從而能夠使得選擇的大路的通行本錢最小。在考慮這兩個(gè)影響因素時(shí)候，依據(jù)他們的影響程度 和重要性，給它們賜予肯定的影響百分比。比方賜予大路60%的影響百分比，而 40%的百分比。最短路徑(Shortest Path)有了前面的鋪墊，最短路徑就很簡潔了。它就是用來生成一條最小本錢的路徑。下面我們就開頭利用已有的數(shù)據(jù)來生成一條連接大路源頭和學(xué)校的最短路徑兔八哥覺得這兒稱為最優(yōu)路徑更為適宜Sample成連

20、接大路源頭和學(xué)校的最優(yōu)路徑Step 1:翻開Distance.mxd地圖文檔，在兔八哥_Distance 數(shù)據(jù)框下有五個(gè)圖層：大路起點(diǎn)，已有大路，學(xué)校，土地利用，高程。我們將利用這些數(shù)據(jù)來分析出一條連接大路起點(diǎn)和學(xué)校的的大路。Step 2:設(shè)置分析環(huán)境：在Option中設(shè)置Extent “Same as Layer 高程“,Cell Size“Same as Layer 高程“，此外還要設(shè)置工作路徑。首先我們做一些數(shù)據(jù)預(yù)備工作：在分析中我們需要利用坡度數(shù)據(jù)，而我們當(dāng)前“高程”的是地形數(shù)據(jù)，首先我們利用他生成坡度：Step3:利用外表分析的Slope來生成坡度如有問題，請(qǐng)參照前面生成坡度。結(jié)果如

21、以下圖,修改圖層名稱為“坡度“。下面我們將對(duì)坡度和土地利用進(jìn)展重分類，從而為后面的本錢加權(quán)做預(yù)備：Step 4:在Spatial Analyst工具條中選擇Reclassify，在Input raster 中選擇土地利用，Reclass field選擇Landuse.分別給各類土地賜予下面的值：Agriculture 4,Barren land 6,Brush/transitional 5,Built up 9,Forest 8,Water 10,Wetland NoData，OK確定。Step 5:使用一樣的方法對(duì)坡度進(jìn)展重分類，點(diǎn)擊Classify 按鈕，在分類方法中選Equal Inte

22、rval等分方法，將坡度分為十類。Step 6:合并數(shù)據(jù)集 下面我們將利用坡度數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)來產(chǎn)生一個(gè)本錢數(shù)據(jù)，考慮到修建大路時(shí)候，坡度占有更為重要的作用，賜予坡度60%的權(quán)重，賜予40%的權(quán)重。在Spatial Analyst工具條中，點(diǎn)擊Raster Calculator,創(chuàng)立下面的語句： 空白處，他就是處理過程中的空值區(qū)域比方我們前面將wetland 設(shè)置為空值，在顯示上不美觀，可以在圖層符號(hào)化中將空值顯示為黑色。下面計(jì)算各Cell 到達(dá)學(xué)校的距離本錢：Step8:在Spatial Analyst工具條中，點(diǎn)擊Distance-Cost Weighted，Distance to選擇“

23、學(xué)?！眻D層，Cost raster選擇“本錢“圖層，選擇Create direction復(fù)選框。Step 9: 這樣生成了兩個(gè)圖層，“CostDistance to 學(xué)校“和“CostDirection to 學(xué)?！?，分別將這兩個(gè)圖層分別重命名為“距離本錢“和“方向“。Step 10:執(zhí)行最優(yōu)路徑選擇 在Spatial AnalystDistance-ShortestPath。如下土所顯示，Pathto 選擇“大路起點(diǎn)”，Costdistance raster選擇“距離本錢“，Cost direction raster選擇“方向“,Output features中選擇你輸出的文件名稱。Step

24、 11:“大路起點(diǎn)”和“學(xué)?！钡木€，就是我們要找的最優(yōu)路徑，如以下圖所顯示。哈哈，我們這個(gè)大路選址問題就解決了，由于限于篇幅，很多問題沒有開放爭辯，比方為什么要使用方向，重分類等等，大家可以自己考慮考慮。有問題歡送和兔 八哥爭辯！限于時(shí)間和水平，兔八哥只能在此擱筆了，ArcGIS 空間分析的常用內(nèi)容多數(shù)已經(jīng)接觸到了,空間插值請(qǐng)參考蕭蕭幕雨的地統(tǒng)計(jì)模塊學(xué)習(xí)指南。局部內(nèi)容，大家可以參考電子文檔。在此給大家推舉一本書ArcGIS ,兔八哥也是依據(jù)這本書學(xué)習(xí)ArcGIS 空間分析擴(kuò)展模塊的。(假設(shè)大家有空間分析方面的實(shí)際問對(duì)學(xué)習(xí)的東西加以穩(wěn)固。)ArcGISUnion、Merge、Append、Dis

25、solve的異同點(diǎn)分析2022-10-23 10:58:40| ArcGIS | 標(biāo)簽：arcgis 合并 merge union append |舉報(bào)|LOFTER我的照片書 |ArcGIS Union、Dissolve、Append、Merge 等，在Arctoolbox 中均有相應(yīng)工具，但功能上有所不同：Union：合并輸入要素類到的要素類中。圖形：union 只能合并 polygon 類型的要素類。兩個(gè)要素類合并時(shí)會(huì)處理相交局部，使之單獨(dú)形成多部件要素，并且有選項(xiàng)選擇允許縫隙gaps或不允許縫隙。假設(shè)過選擇不允許縫隙，兩個(gè)要素類合并后的縫隙將生成要素。屬性表：union 合并屬性表的選項(xiàng)有三個(gè)：all、no_fid only_fid。all 將兩個(gè)要素類的屬性表字段按挨次全部放在輸出要素類的屬性表 中，包括 fid。同名的字段除 fid 外在字段名后加數(shù)字以示區(qū)分fid 后加要素類名稱no_fid將兩個(gè)要素類的屬性表中除fidonly_fidfid 放到輸出要素類的屬性表中，在fid 后加要素類名稱以示區(qū)分。 union 不做字段映射。Merge：合并