ArcGIS 栅格数据分析与应用

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1、ArcGIS栅格数据分析与应用Esri中国（北京）有限公司李光辉丰富的地理栅格数据空间分析为数据的深度使用提供了方法100多年前的一次空间分析1854年伦敦霍乱大流行100多年前的一次空间分析……为什么那些没有去过这个旅馆房间的人也纷纷染病？为什么同一个医生分别两次到了这个房间看了这两个不幸的病人分别都和病人一起呆了好几个小时而没有被传染？气体经过呼吸入体，为什么症状只在消化道？令人惊愕的是，在流行爆发前面几个星期，霍乱居然可以跳过好几个街区来传染？……100多年前的一次空间分析Demo：模拟斯诺的分析内容A

2、rcGIS空间分析概述空间分析工具总结ArcGIS空间分析概述空间分析是一个扩展模块栅格分析模块是ArcGIS的一个扩展模块超过170个工具，放在19个工具集中空间分析模块功能地下数学局部距离表面栅格提取水分计算分析分析分析综合析栅格创建条件邻域叠加水文工具重分栅格分析分析分析分析条类太阳地图区域插值多元密度辐射代数分析分析分析分析分析工具（Toolbar）一瞥•输入•输出•参数环境参数设置•输出坐标系•处理范围•分辨率•掩膜空间建模思想Modelbuilder是一个可视化建模工具Modelbuilder可将一

3、系列地理处理工具串联成一个工作流，一个工具的输出作为另一个工具的输入。应用模式桌面程序PythonWeb浏览器ModelBuilderArcGISServerArcToolBox移动设备ArcGIS空间分析工具ArcGIS空间分析工具内容1.为新学校选址小城故事…2.修建最小成本道路3.制作降雨分布图4.河网提取5.生态系统稳定性分布分析6.空间计算为新学校选址美国佛蒙特州斯托镇的人口出现大幅增长。由于育有子女的家庭为利用附近的大量休闲娱乐设施纷纷涌入该地而造成。为缓解现有学校的压力，现已决定构建一所新学校。数据：要求：地

4、势合适的高程土地利平坦用类型土地利用类型娱乐场所现有学校靠近娱远离现乐场所有学校为新学校选址为新学校选址表面分析距离分析重分类叠加分析条件函数栅格综合•坡度•欧氏距离•查找表•模糊分类•条件函数•聚合•坡向•欧氏方向•使用表重分•模糊叠加•选取函数•滤波•等值线•欧氏分配类•加权叠加•设为空函数•山体阴影•成本距离•重分类•加权总和•视域•成本路径•分割•填挖方•廊道分析•……•……•……【表面分析】山影等值线坡度坡向曲率视域填/挖分析【栅格重分类】根据空间范围分类根据值范围分类【叠加分析】叠加分析是在最

5、佳位置选择或适宜性建模中应用的一组方法。如：新房产开发的地点选在何处哪些地点较适于用作鹿的栖息地哪里最可能发生经济增长哪些地点最容易发生泥石流+=【栅格综合工具】聚合边界清理扩展众数滤波Nibble区域合并收缩细化众数滤波修建最小成本道路在上节中，分析出了最适宜建造学校的位置。本节计划修建一条从学校通往到附近道路交叉点花费成本最低的道路。数据：要求：道路交叉点学校位置花费金钱最低高程土地利用类型修建最小成本道路修建最小成本道路表面分析重分类叠加分析距离分析•坡度•查找表•模糊分类•欧氏距离•坡向•使

6、用表重分类•模糊叠加•欧氏方向•等值线•重分类•加权叠加•欧氏分配•山体阴影•分割•加权总和•成本距离•视域•……•成本路径•填挖方•廊道分析•……•……【距离分析】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欧氏距离成本距离最短距离•查找两点间的最低成本路径5小时•为行程寻找“走廊”通道10小时制作降雨分布图佛蒙特州斯托镇依山而建，其经过山区的公路经常被山上汇集的雨水冲毁，镇政府决定在路旁建引水渠……数据：要求：气象站降水资料制作降雨分布图制作降雨分布图插

7、值分析•反距离权重法•克里金法•自然临近法•样条函数法•含障碍的样条函数法•趋势面法•地形转栅格•……【插值分析】距离权重倒数法克里金法自然临近法样条函数法含障碍的样条函数趋势面法地形转栅格【插值分析】（续）插值中的障碍含障碍的插值方法反距离权重法含障碍的样条函数法河网提取小镇依山，经常受到小规模山洪袭击，洪水会根据地势汇流，当建筑物位于这些潜在的河网中，会受到很大的威胁；因此要在这些潜在的河网区域禁止建造。数据：要求：高程数据河网提取河网提取水文分析地下水分析太阳辐射分析•盆域分析•达西流•太阳辐射区

8、域•填洼•达西速度•太阳辐射点•流量•粒子追踪•太阳辐射图•流向•孔隙扩散•水流长度•汇•河网分级•分水岭•……【水文分析】从DEM建立流域和流网络洼填洼倾泻点流向分水岭1111000000210112201103754023000200143000124070247351流量下游水流长度河网分级【地下