栅格数据运算及水文分析

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1、ArcGIS栅格数据运算与水文分析行业研究与应用推广部——任永强内容概要1、栅格数据定义2、ArcGIS栅格分析功能3、基于栅格的水文分析1、栅格数据的定义和类型什么是栅格？每个网格作为一个像元,包含一个代码表示该像素的属性类型或量值，或者记录指向属性数据的指针,每个网格的大小代表空间分辨率.类型：栅格可以是专题数据，数字航空摄影、卫星影像、数字图片或甚至扫描的地图.栅格数据的特点属性明显数据记录了数据属性,可以直接得到地物的属性代码.定位隐含所在位置则根据行列号转换为相应的坐标,栅格结构是按

2、一定的规则排列的，所表示的实体的位置很容易隐含在格网文件的存储结构中.简单方便栅格数据结构容易实现，算法简单，且易于扩充、修改，给地理空间数据处理带来了极大的方便.2、ArcGIS栅格分析功能空间分析为数据的深度使用提供了方法自动分析处理较为简单分析处理模式化很强栅格数据是GIS的重要数据模型之一,基于栅格数据的空间分析是GIS空间分析的重要基础。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

3、辐射代数分析分析分析分析分析地图代数是栅格数据空间分析的灵魂！2.1、栅格数据简单分析方法栅格分析的数学运算•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)栅格分析的数学函数•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=NoDat

4、aInputrasterOutputraster2.2、栅格数据高级分析方法----表面分析距离分析近邻分析重分类叠加分析……表面分析(DEM)•山影•等值线•坡度•坡向•曲率•视域•填/挖分析表面分析---案例使用空间分析建立BanPhakeo（老挝）供水管线数据：SRTM（90米）村民接水的石罐BanPhakeo供水管道的走向插值分析•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)插值可以根据有限的样本数据点

5、预测栅格中的像元值。它可以预测任何地理点数据（如降雨、高程、化学物质浓度和噪声等级）的未知值。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

6、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插值分析—案例Demo-降雨插值成等值面i数据：气象站降水资料距离分析•欧氏（直线）距离：计算每个像元到最近源的欧氏距离•欧氏方向：计算每个像元相对于最近源的方向（度）•欧氏分配：基于欧氏距离计算每个像元的最近源。距离分析•成本距离：计算每个单元到成本面上最近源的最小累积成本距离。•成本分配：根据成本面上的最小累积成本计算每个像元的最近源距离分析—分配案

7、例•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。。。重分类①Reclassify("landuse","Value",RemapValue([[1,9],[2,8],[3,1],[4,6],[5,3],[6,3],[7,1]]))②Reclassify("slope_grd","Value",RemapRange([[0,10,"NODATA"],[10,20,1],[20,30,2],[

8、30,40,3],[40,50,4],[50,60,5],[60,75,6]]))③Reclassify("pop_density","Value",RemapRange([[10,10,1],[10,20,2],[20,25,3],[25,50,4],[50,]]),"NODATA")加权叠加Demo-检疫隔离区选址分析i运用重分类工具适用于区位选择和适宜性模型邻域分析邻域工具基于自身位置值以及指定邻域内标识的值为每个像元位置创建输出值。56219