ArcGIS空间统计分析

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1、ArcGIS空间统计分析实习杜世宏北京大学遥感与GIS研究所研究生课程提纲一、ArcGIS空间统计分析二、模式分析工具集三、聚类分布工具集四、度量空间分布工具集五、辅助工具集ArcGIS空间统计分析空间统计主要的工作是研究空间自相关性（SpatialAutocorrelation），分析空间分布的模式，例如聚类（cluster）或离散（dispersed）。通过使用ArcGIS9中的空间统计工具，用户可以以一种非常直观而简单的方式获得这些信息。ArcGIS9中的空间统计工具箱包括了一系列工具，用来分析地

2、理要素的空间分布形态。传统的统计并不考虑地理要素的空间关系，而在空间统计中，要素的空间关系是分析中需要考虑的必要的，处于绝对重要地位的。因此，对于空间数据分析的目的来说，使用ArcGIS9中的空间统计工具比使用原来的不考虑空间信息而进行统计的工具要更为合适。通过使用这些工具，GIS用户可以采用一种更高级的方法来解决空间数据分析中的问题。ArcGIS空间统计分析与ArcGIS9的Geoprocessing工具一样，空间统计的工具也可以通过对话框、命令行以及模型（Model）等多种方式运行。通过与Geopr

3、ocessing框架下的其他工具进行组合，空间统计工具也可以很容易的进行扩展，用户可以创建自己的工具，也可以同第三方产品进行协同工作。空间统计工具箱下的每个工具集都是按照功能进行分组的。下面会对每个工具集中的工具进行详细的描述：ArcGIS空间统计分析模式分析工具集（AnalyzingPatterns）该工具集中的工具主要用来探讨数据的空间分布特征。包含三个工具：1、平均最邻近距离工具（AverageNearestNeighbor）：测量每个要素与之最邻近要素之间的距离，并计算平均值。再测量平均距离与假

4、定为随机分布距离的相似程度。工具进行统计后返回zscore值。Zscore值为负且越小，则要素分布越趋向于聚类分布，相反为离散分布。该工具主要用于说明要素之间的接近程度以及它们之间的相互关系。模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析1加载Hawths_Analysis_Tools_for_ArcGIS9外挂模块将Hawth‘sTools加入ArcMap中Tools->Customize->AddFromFile>选中HawthsTools3.dll模式分析工具集（A

5、nalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析2加载矢量数据打开目录atlanta_hom>atl_hom.shp数据并显示模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析3生成随机点数据模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析3生成随机点数据生成50个随机点模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析4样方大小计算图层面积=(86.202889-82.669379)*(34.935701

6、-32.628863)=8.151235样方大小=sqrt[{2*(图层面积/点数)}]=sqrt[{2*(8.151235/50)}]=0.5710模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析5样方生成模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析5样方生成模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析6统计每个样方内点的数量模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析7

7、统计每个样方内点的频率模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析7统计每个样方内点的频率模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析7统计每个样方内点的频率模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析8基于泊松分布计算期望分布频率表首先计算每个样方内出现点的概率λ=n/k=50/48=1.041667Whereλ=theave#offeaturesperquadratn=the#offeaturesk

8、=the#ofquadrats模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析8基于泊松分布计算期望分布频率表泊松公式可在Excel中很方便计算P(x)=e-λλx/x!模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方分析8基于泊松分布计算期望分布频率表泊松公式可在Excel中很方便计算P(x)=e-λλx/x!模式分析工具集（AnalyzingPatterns）点模式分析试验——样方