第17章 地理信息分析

第17章地理信息分析本章內(nèi)容實(shí)現(xiàn)地理信息的分析是GIS的重要組成部分，也是評(píng)價(jià)其綜合功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。GIS的分析功能是其區(qū)別于計(jì)算機(jī)輔助制圖系統(tǒng)、CAD系統(tǒng)之間的顯著標(biāo)志。通過(guò)空間分析功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息的深加工，獲取地理信息背后隱含的新信息。諸如地理對(duì)象的空間位置、空間分布、空間關(guān)系等信息。本章主要介紹ArcGIS用于地理信息分析中較常用的統(tǒng)計(jì)分析、緩沖區(qū)分析、疊加分析、空間分析等功能。本章內(nèi)容第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析第二節(jié)緩沖區(qū)分析第三節(jié)疊加分析第四節(jié)空間分析第五節(jié)本章小結(jié)本章重點(diǎn)：ArcMap地理信息分析功能第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析ArcGIS種要素的屬性及位置是GIS數(shù)據(jù)的固有信息。此信息將用于創(chuàng)建視覺(jué)上可進(jìn)行分析的地圖。統(tǒng)計(jì)分析有助于從GIS數(shù)據(jù)中提取只靠查看地圖無(wú)法直接獲得的額外信息，例如各屬性值如何分配，數(shù)據(jù)中是否存在空間趨勢(shì)或者要素是否能夠形成空間模式。與提供單個(gè)要素信息的查詢功能不同（如識(shí)別或選擇），統(tǒng)計(jì)分析可整體顯示一組要素的特征。統(tǒng)計(jì)分析方法最適合于可在特定的流動(dòng)環(huán)境中選擇和顯示數(shù)據(jù)的交互式應(yīng)用程序，例如ArcMap。統(tǒng)計(jì)分析常用來(lái)探索數(shù)據(jù)，例如，檢查特定屬性值的分布或者查找異常值(極高值或極低值）。此類信息非常適用于在地圖上定義類和范圍、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重分類或查找數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。本小節(jié)將向大家介紹統(tǒng)計(jì)分析的概念及統(tǒng)計(jì)分析常用的方法及應(yīng)用情況。第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析1.統(tǒng)計(jì)分析概念統(tǒng)計(jì)分析用于對(duì)表格或者屬性表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，主要包括頻率、平均值、最小值、最大值和標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)分析的工具，結(jié)果將保存到一個(gè)新表中。例如查找特定屬性值的平均值或者查找最大最小值。統(tǒng)計(jì)分析的另外一個(gè)重要的用途是匯總數(shù)據(jù)，通常按照類型進(jìn)行匯總，例如分別計(jì)算每種土地利用類型的面積等。通過(guò)匯總數(shù)據(jù)可以更好地了解研究區(qū)域的情況。第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析1.統(tǒng)計(jì)分析概念A(yù)rcGISDesktop中的統(tǒng)計(jì)功能位于ArcMap、ArcCatalog和地理處理中，同時(shí)也存在于這兩個(gè)擴(kuò)展模塊中：SpatialAnalyst和GeostatisticalAnalyst。表統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可匯總單個(gè)字段值的一組核心描述統(tǒng)計(jì)位于ArcGISDesktop中的多處位置：ArcMap中的表窗口、ArcCatalog中的表預(yù)覽選項(xiàng)卡和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)工具集（位于分析工具箱中）。空間統(tǒng)計(jì)空間統(tǒng)計(jì)工具箱中包含用于分析一組要素的分布、分析模式和識(shí)別聚類的一些統(tǒng)計(jì)例程。第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析1.統(tǒng)計(jì)分析概念柵格統(tǒng)計(jì)SpatialAnalyst擴(kuò)展模塊包括可用于分析柵格的若干統(tǒng)計(jì)功能，主要用來(lái)匯總屬性值然后將匯總后的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分配給新柵格圖層中的各個(gè)像元。這些功能位于SpatialAnalyst工具箱的幾個(gè)不同的工具集中。數(shù)據(jù)探索工具GeostatisticalAnalyst

雖然側(cè)重于根據(jù)一組采樣點(diǎn)創(chuàng)建表面，但其中包含的一組工具也可通過(guò)圖表的形式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)值的探索結(jié)果。通常這些工具需要在創(chuàng)建表面之前使用，以便確定對(duì)于特定的一組數(shù)據(jù)應(yīng)用哪些參數(shù)，而且這些工具通常也可用于探索數(shù)據(jù)集。這些工具可用于探索值的分布，判斷數(shù)據(jù)中是否存在方向趨勢(shì)以及兩個(gè)屬性間是否存在關(guān)系。第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析統(tǒng)計(jì)分析的應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析在GIS項(xiàng)目處理中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，統(tǒng)計(jì)分析工具集包含的功能主要有Frequency分析、SummaryStatistics(匯總統(tǒng)計(jì))分析方法。本節(jié)將以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例向我們展示Frequency和SummaryStatistics兩個(gè)工具的使用方法和步驟。Frequency分析Frequency（頻數(shù)）分析是指在表格或圖層的屬性表中，某個(gè)屬性值或?qū)傩灾到M合出現(xiàn)的次數(shù)。頻數(shù)分析的主要作用是讀取表格中的一組字段，計(jì)算字段的每個(gè)唯一值出現(xiàn)的次數(shù)，并創(chuàng)建一個(gè)包含唯一字段和其頻數(shù)的新表格。第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析Frequency分析本節(jié)以某地區(qū)高速公路數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)為例介紹Frequency（頻數(shù)）工具的用法，如圖17.1所示，表格中主要有三個(gè)字段，即：“ROUTE_NUM”、“Shape_Leng”、“所屬區(qū)域”。其中“ROUTE_NUM”是高速公路的編號(hào)，“Shape_Leng”為高速公路的長(zhǎng)度，“所屬區(qū)域”是高速公路所屬的區(qū)域。如果要計(jì)算每個(gè)區(qū)域高速公路的條數(shù)，則可以使用頻數(shù)的方法進(jìn)行計(jì)算，具體操作過(guò)程如下：Step01在ArcToolbox中雙擊“AnalysisTools”|“Statistics”|“Frequency”(頻數(shù))，打開(kāi)“Frequency”對(duì)話框，如圖17.2所示。圖17.2案例數(shù)據(jù)屬性表第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析Frequency分析Step02在“Frequency”對(duì)話框中，輸入“inputTable”中選擇實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)高速公路.shp數(shù)據(jù)，并指定“outputTable”輸出要素的存放路徑。Step03在“FrequencyField(s)”（頻數(shù)字段）中選擇要統(tǒng)計(jì)的字段，本案例選擇“所屬區(qū)域”，如圖17.3所示。第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析Frequency分析Step04單擊“OK”按鈕，完成頻數(shù)統(tǒng)計(jì)操作，運(yùn)行結(jié)果如圖17.4所示?！癋requency”字段記錄的是不同區(qū)域高速公路類型唯一值得頻數(shù)。其結(jié)果是：A區(qū)1條，B區(qū)2條，C區(qū)3條，D區(qū)1條。Frequency操作還可以完成更復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)，如統(tǒng)計(jì)每一個(gè)區(qū)域高速公路的里程數(shù)，即A、B、C、D四個(gè)區(qū)域內(nèi)的高速公路的里程各是多少，各有多少塊等。即在“SummaryField(s)（optional）”中勾選“Shape_Leng”字段，則“Shape_Leng”字段為求和字段，輸出結(jié)果如圖17.5所示。圖17.4圖17.5第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析SummaryStatistics分析SummaryStatistics(匯總統(tǒng)計(jì))分析就是對(duì)輸入表格中的字段按照設(shè)定的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行匯總計(jì)算，輸出結(jié)果為表格數(shù)據(jù)，表格是有統(tǒng)計(jì)運(yùn)算結(jié)果的字段組成。在輸出表格中，使用“統(tǒng)計(jì)類型_字段名稱”命名規(guī)則為每一種統(tǒng)計(jì)類型創(chuàng)建字段，可用的統(tǒng)計(jì)類型如表17.1所示，有9種。當(dāng)輸出表為dBASE表時(shí)，字段名稱會(huì)被截?cái)酁?0個(gè)字符。第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析SummaryStatistics分析統(tǒng)計(jì)類型工具描述SUM計(jì)算指定字段的和MEAN計(jì)算指定字段的平均值MAX查找指定所有記錄的最大值MIN查找指定所有記錄的最小值RANGE查找指定字段的值范圍(MAX-MIN)STD查找指定字段中值的標(biāo)準(zhǔn)差FIRST查找“輸入表”中的第一條記錄，并使用該記錄指定的記錄值LAST查找“輸入表”中的最后一條記錄，并使用該記錄的指定字段值COUNT查找匯總計(jì)算中包括的值的數(shù)目，計(jì)算范圍包括除空值外的每個(gè)值表17.1統(tǒng)計(jì)類型及描述第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析SummaryStatistics分析匯總統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的步驟如下：step01在ArcToolbox中雙擊“AnalysisTools”|“Statistics”|“SummaryStatistics”匯總統(tǒng)計(jì))，打開(kāi)“SummaryStatistics”對(duì)話框，如圖17.6所示。第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析SummaryStatistics分析Step02在“SummaryStatistics”對(duì)話框中，輸入“inputTable”中選擇實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)小區(qū).shp數(shù)據(jù)，待統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)內(nèi)容如圖17.7所示，并指定“outputTable”輸出要素的存放路徑。第一節(jié)統(tǒng)計(jì)分析SummaryStatistics分析Step03單擊“StatisticsField(s)”下拉框中選擇待統(tǒng)計(jì)字段，同時(shí)選擇“StatisticTpye”。本案例中統(tǒng)計(jì)字段為“Population”，統(tǒng)計(jì)類型為“SUM”。Step04單擊“casefield(optional)”下拉框，選擇分組字段，如果不指定案例分組字段，那么每種統(tǒng)計(jì)方法都是對(duì)表格中的所有記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果只有一條記錄。如果指定了案例分組字段，那么先根據(jù)分類字段的取值將輸入表格中記錄分成若干組，然后再對(duì)每組記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果記錄數(shù)與分組個(gè)數(shù)相同。匯總計(jì)算時(shí)，會(huì)排除字段為“NULL”的字段。第二節(jié)緩沖區(qū)分析在ArcGIS中緩沖區(qū)分析可分為單環(huán)緩沖區(qū)分析和多環(huán)緩沖區(qū)分析，創(chuàng)建緩沖區(qū)指在輸入要素周圍某一指定距離內(nèi)創(chuàng)建緩沖區(qū)多邊形?？蓤?zhí)行可選融合以合并重疊緩沖區(qū)，緩沖距離可以用表示線性距離的某個(gè)值來(lái)指定，也可以用輸入要素中的某個(gè)字段來(lái)指定。本小節(jié)將向大家介紹一下緩沖區(qū)的基本概念及緩沖區(qū)的基本應(yīng)用。1.緩沖區(qū)分析的基本概念2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用第二節(jié)緩沖區(qū)分析1.緩沖區(qū)分析的基本概念緩沖區(qū)分析的概念與緩沖區(qū)查詢的概念略有區(qū)別,緩沖區(qū)查詢是不破壞原有空間目標(biāo)的關(guān)系，只是檢索得到該緩沖區(qū)范圍內(nèi)涉及的空間目標(biāo)。緩沖區(qū)分析則是對(duì)一組或一類點(diǎn)、線、面地物按緩沖的距離條件，建立緩沖區(qū)多邊形圖，然后將這一圖層與需要進(jìn)行緩沖區(qū)分析的圖層進(jìn)行疊置分析，得到所需要的結(jié)果。從原理上講，緩沖區(qū)的建立相當(dāng)簡(jiǎn)單，建立點(diǎn)緩沖區(qū)僅是以點(diǎn)狀地物為圓心，以緩沖區(qū)距離為半徑繪園。線狀地物和面狀地物的緩沖區(qū)的建立也是以線狀地物或面狀地物的邊線為參考線，作為它們的平行線，再考慮端點(diǎn)圓弧，即可建立緩沖區(qū)。但是在實(shí)際項(xiàng)目分析過(guò)程中，針對(duì)不同的應(yīng)用背景，緩沖區(qū)分析要復(fù)雜的多。下面主要介紹一下緩沖區(qū)的基本概念。第二節(jié)緩沖區(qū)分析1.緩沖區(qū)分析的基本概念緩沖區(qū)緩沖區(qū)（buffer）是圍繞點(diǎn)、線、面地理要素一定寬度的區(qū)域，這個(gè)寬度成為緩沖區(qū)。第二節(jié)緩沖區(qū)分析1.緩沖區(qū)分析的基本概念軸線軸線是由線目標(biāo)坐標(biāo)點(diǎn)的有序串構(gòu)成的跡線，或面目標(biāo)的有向邊界線。沿軸線前進(jìn)方向的左側(cè)和右側(cè)分別稱為軸線的左側(cè)和右側(cè)，如圖17.10所示。第二節(jié)緩沖區(qū)分析1.緩沖區(qū)分析的基本概念多邊形的方向若多邊形的邊界為順時(shí)針?lè)较?，則成為正向多邊形，否則稱為負(fù)向多邊形，如圖17.11所示。（a）正向多邊形

（b）負(fù)向多邊形

第二節(jié)緩沖區(qū)分析1.緩沖區(qū)分析的基本概念緩沖區(qū)的外側(cè)和內(nèi)側(cè)位于軸線左側(cè)的緩沖區(qū)稱為緩沖區(qū)的外側(cè)，反之為內(nèi)側(cè)，如圖17.12所示。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析1.緩沖區(qū)分析的基本概念軸線的凹凸性對(duì)于軸線上的順序三點(diǎn)A、B、C。用右手螺旋法則，若拇指朝里，則中間的是凸的；若拇指朝外，中間點(diǎn)是凹的。如圖17.13所示。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用在GIS系統(tǒng)中，緩沖區(qū)分析的應(yīng)用十分廣泛。例如在城市研究中，當(dāng)改變某個(gè)轄區(qū)的行政界線時(shí)，需要通知一定距離范圍內(nèi)的住戶；在林業(yè)規(guī)劃中，需要按照距離河流一定縱深范圍來(lái)規(guī)劃森林的砍伐區(qū)，以防止水土流失；在地震帶，需按照斷裂線的危險(xiǎn)等級(jí)，繪出圍繞每一斷裂線的不同寬度的緩沖帶，使之作為警戒線的指示；在土地評(píng)價(jià)時(shí)，要根據(jù)距離交通的遠(yuǎn)近進(jìn)行成果的估算等。使用緩沖區(qū)工具創(chuàng)建緩沖區(qū)多環(huán)緩沖區(qū)的創(chuàng)建

PointDistance分析Near分析

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用使用緩沖區(qū)工具創(chuàng)建緩沖區(qū)

Step01點(diǎn)擊主菜單“Geoprocessing”|“buffer”打開(kāi)“buffer”對(duì)話框，如圖17.14所示。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用使用緩沖區(qū)工具創(chuàng)建緩沖區(qū)Step02在“inputFeatures”（輸入要素）中選擇待建立緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)高速公路-緩沖區(qū)分析.shp。Step03在“outputFeaturesClass”（輸出要素）中選擇建立好的緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的存放路徑及文件名稱。Step04在“Distance[valueorField]”（距離[值或字段]）區(qū)域，有兩個(gè)單選按鈕：“Linearunit”（線性單位）和“Field”（字段）。選擇“Linearunit”，則輸入一個(gè)數(shù)字，并在下拉框中選擇單位，用此數(shù)值作為緩沖距離。選擇“Field”，則需要指定輸入要素中的某一個(gè)屬性字段，每個(gè)要素的緩沖距離等于該要素這個(gè)屬性字段的數(shù)字。本案例選擇線性單位，值為100，單位是米。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用使用緩沖區(qū)工具創(chuàng)建緩沖區(qū)Step05在“SideType(optional)”（側(cè)類型（可選））下拉框中有三個(gè)選項(xiàng)：FULL、LEFT、RIGHT。FULL指在線的兩側(cè)建立多邊形緩沖區(qū)，如果輸入要素是多邊形，那么緩沖區(qū)將包含多邊形內(nèi)的部分，默認(rèn)情況下為此值。LEFT指在線的拓?fù)渥髠?cè)建立緩沖區(qū)。RIGHT指在線的拓?fù)溆覀?cè)建立緩沖區(qū)。在本案例中，此處選擇LEFT，即在線的拓?fù)渥髠?cè)建立緩沖區(qū)。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用使用緩沖區(qū)工具創(chuàng)建緩沖區(qū)Step06在“EndType(optional)”（末端類型（可選））下拉框中有兩個(gè)選項(xiàng)：ROUND和FLAT。主要用于設(shè)定建立線要素緩沖區(qū)時(shí)指定線端點(diǎn)的緩沖區(qū)形狀。ROUND指端點(diǎn)處是半圓，默認(rèn)情況下為此值。FLAT指在線末端創(chuàng)建矩形緩沖區(qū)，此矩形短邊的中點(diǎn)與線的端點(diǎn)重合。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用使用緩沖區(qū)工具創(chuàng)建緩沖區(qū)Step07在“DissolveType(optional)”（融合類型（可選））下拉框中有三個(gè)選項(xiàng)：NONE、ALL、LIST。其主要功能是決定是否執(zhí)行融合以消除緩沖區(qū)重合部分，此處選擇ALL。1)NONE指不執(zhí)行融合操作，不管緩沖區(qū)之間是否存在重合區(qū)域，都完整保留每個(gè)要素的緩沖區(qū)，默認(rèn)情況下為此值。2)ALL指將所有的緩沖區(qū)融合為一個(gè)要素，去除重合部分。本案例選擇此項(xiàng)。3)LIST指根據(jù)指定的字段列表來(lái)融合，字段值相等的緩沖區(qū)才進(jìn)行融合。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用使用緩沖區(qū)工具創(chuàng)建緩沖區(qū)Step08單擊“OK”按鈕，完成輸入要素層或選定的矢量數(shù)據(jù)緩沖區(qū)分析操作，結(jié)果如圖17.15所示。

緩沖區(qū)的建立以圖層為單位建立，也可以先選擇待創(chuàng)建緩沖區(qū)的要素，然后創(chuàng)建選中矢量數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)。第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用多環(huán)緩沖區(qū)的創(chuàng)建ArcGIS在創(chuàng)建輸入要素的緩沖區(qū)時(shí)，可以指定不同的距離創(chuàng)建緩沖區(qū)，即建立多環(huán)緩沖區(qū)(multipleringbuffer)。在輸出要素類中，緩沖區(qū)要素可以是多個(gè)獨(dú)立要素，也可以根據(jù)緩沖區(qū)距離進(jìn)行融合，形成一個(gè)面狀要素。下面以圓形數(shù)據(jù)為例，介紹多環(huán)緩沖區(qū)建立的具體步驟。Step01在ArcToolbox中雙擊“AnalysisTools”|“Proximity”|“MultipleRingBuffer”(多環(huán)緩沖區(qū))，打開(kāi)“MultipleRingBuffer”對(duì)話框，如圖17.16，17.17所示。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用多環(huán)緩沖區(qū)的創(chuàng)建Step02輸入“inputFeatures”（輸入要素）中選擇實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圓.shp數(shù)據(jù)，并指定“outputFeaturesClass”輸出要素的存放路徑。Step03在“Distances”文本框中設(shè)置緩沖區(qū)距離，輸入距離后，單擊

按鈕，可以將其提交到列表中，可多次輸入緩沖距離，如10，20,30。Step04“BufferUnit(optional)”(緩沖區(qū)單位)為可選項(xiàng)，此處選擇緩沖區(qū)的單位是“Meters”（米）。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用多環(huán)緩沖區(qū)的創(chuàng)建Step05“DissolveOption(optional)”融合選項(xiàng)(可選)下拉框中有兩個(gè)選項(xiàng)：ALL和NONE。輸出緩沖區(qū)是否為輸入要素周圍的圓環(huán)或者圓盤(pán)。ALL指緩沖區(qū)將是輸入要素周圍重疊的圓環(huán)，也就是說(shuō)，緩沖區(qū)重疊部分被消除，默認(rèn)情況下為此值。NONE指緩沖區(qū)將是輸入要素周圍重疊的圓盤(pán)，每一個(gè)緩沖區(qū)將重疊比自身具有更小緩沖距離的所有緩沖區(qū)。如果輸入要素是多邊形的話，如圖17.17中的“OutsidePolygonsOnly(optional)”復(fù)選框參數(shù)會(huì)自動(dòng)激活。這個(gè)參數(shù)是用于控制輸出結(jié)果緩沖區(qū)中是否包含輸入多邊形要素的內(nèi)部，如果勾選此參數(shù)，那么緩沖區(qū)中最里面的緩沖區(qū)將是空心的，不包含輸入多邊形本身；如果不勾選此參數(shù)，那么緩沖區(qū)中最里面的緩沖區(qū)將是實(shí)心的，包含輸入多邊形本身，如圖17.18所示。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用多環(huán)緩沖區(qū)的創(chuàng)建Step06單擊“確定”按鈕，完成多環(huán)緩沖區(qū)的創(chuàng)建。輸入要素

不勾選“OutsidePolygonsOnly”

勾選“OutsidePolygonsOnly”

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用PointDistance分析PointDistance（點(diǎn)距離）分析工具是指在指定的搜索半徑范圍內(nèi)，分析一個(gè)圖層或要素類內(nèi)點(diǎn)與其他圖層上所有點(diǎn)的距離。PointDistance分析結(jié)果是一個(gè)表格，此表格內(nèi)包含三個(gè)字段，如圖17.19所示。在計(jì)算輸入要素與所有鄰近要素的距離時(shí)，如果沒(méi)有確定搜索半徑，則系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)一個(gè)搜索半徑，此時(shí)點(diǎn)距離工具將創(chuàng)建兩組點(diǎn)之間的距離矩陣，輸出的表可能非常大。例如，如果輸入要素和臨近要素各包含100個(gè)點(diǎn)，則輸出表中會(huì)有一萬(wàn)條記錄。因此，在具體項(xiàng)目分析過(guò)程中，必須使用有意義的搜索半徑來(lái)控制輸出表的大小。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用PointDistance分析下面以小區(qū)與超市的分布位置數(shù)據(jù)為例，介紹PointDistance(點(diǎn)距離)分析的操作步驟。Step01在ArcToolbox中雙擊“AnalysisTools”|“Proximity”|“PointDistance”(點(diǎn)距離)，打開(kāi)“PointDistance”對(duì)話框，如圖17.20所示。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用PointDistance分析Step02在“inputFeatures”選擇小區(qū).shp數(shù)據(jù)，“nearFeatures”選擇超市.shp數(shù)據(jù)，并在“OutputTable”中指定輸出表的路徑及其名稱。Step03“SearchRadius(optional)”為可選項(xiàng)。在其文本框中輸入查詢半徑的值，并確定其單位。本案例中確定單位為公里，數(shù)值是2。Step04單擊“Ok”按鈕，完成點(diǎn)距離分析操作，結(jié)果如圖17.21所示。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用Near分析Near（近鄰）分析是在指定的搜索半徑內(nèi)，對(duì)于輸入要素類中的每個(gè)要素，在近鄰要素類中找出與其距離最近的要素，并計(jì)算其距離。如圖17.22顯示了近鄰距離分析中點(diǎn)與點(diǎn)、線與線和面與面的距離。(a)點(diǎn)與點(diǎn)(b)點(diǎn)與線(c)點(diǎn)與面

提示：在近鄰分析中不產(chǎn)生新的輸出結(jié)果要素類或是表格數(shù)據(jù)，執(zhí)行的結(jié)果是在輸入要素的屬性表中添加若干記錄近鄰要素信息的字段。在”GenerateNearTable”工具中，執(zhí)行結(jié)果將會(huì)生成新的近鄰表格。第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用Near分析下面以小區(qū)和超市數(shù)據(jù)為例，介紹近鄰分析的操作過(guò)程。Step01在ArcToolbox中雙擊“AnalysisTools”|“Proximity”|“Near”(近鄰分析)，打開(kāi)“Near”對(duì)話框，如圖17.23所示。

第二節(jié)緩沖區(qū)分析2.緩沖區(qū)分析的應(yīng)用Near分析Step02在“inputFeatures”選擇小區(qū).shp數(shù)據(jù)，“nearFeatures”選擇超市.shp數(shù)據(jù)。Step03“SearchRadius(optional)”為可選項(xiàng)。在其文本框中輸入查詢半徑的值，并確定其單位。本案例中確定單位為公里，數(shù)值是2。Step04單擊“Ok”按鈕，完成點(diǎn)距離分析操作，結(jié)果如圖17.24所示。“GenerateNearTable”工具和“Near”工具的操作基本一致，僅僅增加了“輸出表”選項(xiàng)，確定近鄰的輸出路徑和名稱即可，在此不再重復(fù)介紹。

第三節(jié)疊加分析在日常地理信息數(shù)據(jù)管理過(guò)程中，我們經(jīng)常想要獲得一個(gè)最基本的GIS問(wèn)題，如“什么土地利用在什么土壤類型上”，“什么房子占用什么地類”等問(wèn)題，并想獲取其空間分布狀態(tài)及所占面積、面積比例等基本信息。為了解決這類似的問(wèn)題，我們就需要使用疊加分析來(lái)幫助我們獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。疊加操作不僅僅是將線作業(yè)合并到一起；還要實(shí)現(xiàn)參與疊加的要素的所有屬性，如將宗地（多邊形）與洪泛區(qū)（多邊形）疊加（使用聯(lián)合工具）以創(chuàng)建新的多邊形數(shù)據(jù)集。本小節(jié)將向大家介紹疊加分析的基本概念及疊加分析中擦除分析、相交分析、聯(lián)合分析等常用的方法及應(yīng)用。

第三節(jié)疊加分析疊加分析的概念疊加(overlay)分析是地理信息系統(tǒng)提取空間隱含信息重要的手段之一，它是在統(tǒng)一的空間參考系統(tǒng)下，通過(guò)對(duì)不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的集合運(yùn)算，生成新數(shù)據(jù)的過(guò)程。疊加分析的目的是在空間位置上分析具有一定關(guān)聯(lián)的空間對(duì)象的空間特征及其專屬屬性之間的相互關(guān)系。疊加分析不僅可以產(chǎn)生新的空間關(guān)系，還產(chǎn)生新的屬性特征關(guān)系，發(fā)現(xiàn)多層數(shù)據(jù)之間的差異、聯(lián)系和變化等特征。從幾何運(yùn)算的角度看，疊加分析是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的地理要素層進(jìn)行空間邏輯的交、差、并得運(yùn)算。

第三節(jié)疊加分析疊加分析的概念疊置分析包括基于矢量數(shù)據(jù)的疊置分析和基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析，空間疊置至少涉及兩個(gè)圖層，其中經(jīng)常有一個(gè)圖層是多邊形圖層，稱為基本圖層，另一個(gè)圖層可能是點(diǎn)、線或多邊形。疊加分析一般分為擦除分析、相交分析、聯(lián)合分析、標(biāo)識(shí)分析、更新分析、交集取反和空間連接等七類，本節(jié)主要介紹較常用的擦除分析、相交分析、聯(lián)合分析。

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介疊置分析可以處理矢量數(shù)據(jù)的疊置也可以處理柵格數(shù)據(jù)的疊加，要素疊加工具位于疊加工具集的分析工具箱中。下面向大家介紹疊加分析中擦除分析、相交分析、聯(lián)合分析三種方法的應(yīng)用步驟。擦除分析相交分析聯(lián)合分析

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介擦除分析擦除（Erase）分析是通過(guò)將擦除要素的多邊形與輸入要素相疊加來(lái)創(chuàng)建新的要素類，將輸入要素與擦除要素重合的部分去掉，只將輸入要素處于擦除要素外部邊界之外的部分輸出為新的要素類。擦除要素可以為點(diǎn)、線和面，面擦除要素可用于擦除輸入要素中的面、線或點(diǎn)；線擦除要素可用于擦除輸入要素中的線或點(diǎn)；點(diǎn)擦除要素僅用于擦除輸入要素中的點(diǎn)。

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介擦除分析下面以面擦除要素為例來(lái)介紹擦除分析的原理及操作，如圖17.25所示。

輸入圖層

擦除圖層

輸出圖層

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介擦除分析面要素的擦除分析步驟如下：Step01在ArcToolbox中雙擊“AnalysisTools”|“Overlay”|“Erase”命令，打開(kāi)擦除對(duì)話框，如圖17.27所示。Step02在“Erase”對(duì)話框中，從上到下依次輸入“InputFeatures（輸入要素）”、“EraseFeatures(擦除要素)”、并設(shè)置輸出要素的存放路徑“OutputFeatureClass”。

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介擦除分析Step03“XYTolerance(optional)”為可選，可在文本框中輸入容差值，并設(shè)置容差單位。step04單擊“OK”按鈕，完成擦除分析功能，結(jié)果如圖17.28所示。輸入圖層

擦除圖層

輸出圖層

提示：擦除分析是處理兩個(gè)圖層要素第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介相交分析相交(Intersect)分析是計(jì)算輸入要素集合交集的過(guò)程。由于點(diǎn)、線、面要素都可以進(jìn)行相交分析，因此相交分析的主要分為七類，即：多邊形與多邊形，線與多邊形，點(diǎn)與多邊形，線與線，線與點(diǎn)，點(diǎn)與點(diǎn)，還有點(diǎn)、線、面三者相交，而每對(duì)相交分析的結(jié)果數(shù)據(jù)可以按默認(rèn)、點(diǎn)、線的方式輸出相交分析結(jié)果。在相交分析中，輸入要素列表中指定了多個(gè)要素類或圖層時(shí)，列表中這些條目的順序并不影響輸出要素類型，但是在處理過(guò)程中將使用工具對(duì)話框內(nèi)此列表最頂部的條目（腳本中的第一個(gè)條目）的空間參考，并將其作為輸出空間參考。

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介相交分析輸入要素可以是幾何類型（點(diǎn)、線、多邊形）的任意組合。輸出幾何類型只能是與具有最低維度(點(diǎn)=0維、線=1維、多邊形=2維)的輸入要素類相同的或維度更低的幾何類型。如線和多邊形進(jìn)行相交分析，其輸出結(jié)果只能是線要素。輸入要素

輸出面要素

輸出線要素

輸出點(diǎn)要素

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介相交分析下面以多邊形為例介紹相交分析的操作步驟：Step01在ArcToolbox中雙擊“AnalysisTools”|“Overlay”|“Intersect”命令，打開(kāi)相交分析對(duì)話框，如圖17.30所示。

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介相交分析Ste02在“Intersect”對(duì)話框中，從上到下依次輸入“InputFeatures（輸入要素）”、并設(shè)置輸出要素的存放路徑“OutputFeatureClass”。Step03在“JoinAttributes(optional)（連接屬性（可選））”下拉框中有三個(gè)選項(xiàng)：ALL、NO_FID和ONLY_FID，三個(gè)選項(xiàng)是用于設(shè)置輸入要素的那些屬性將傳遞到輸出要素類中。ALL：指輸入要素的所有屬性都將傳遞到輸出要素類中，默認(rèn)情況下為ALL。NO_FID：指除FID外，輸入要素的其余屬性都將傳遞到輸出要素類中。ONLY_FID：指只有輸入要素的FID字段被傳遞到輸出要素類中。

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介相交分析Step04“XYTolerance(optional)(XY容差可選)”為可選，可在文本框中輸入容差值，并設(shè)置容差單位。Step05“Outputtype(optional)（輸出類型（可選））”下拉框中有三個(gè)選項(xiàng)：INPUT、LINE和POINT。INPUT：將輸出類型保留位默認(rèn)值，可生成疊置區(qū)域。LINE：將輸出類型指定為線，生成結(jié)果為線。POINT：將輸出類型指定為點(diǎn)，生成結(jié)果為點(diǎn)。

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介相交分析Step06單擊“OK”按鈕，完成相交分析功能，結(jié)果如圖17.31所示。輸入圖層

相交圖層

輸出圖層

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介聯(lián)合分析聯(lián)合(Union)是計(jì)算輸入要素的幾何并集，所有的輸入要素都被寫(xiě)入到輸出要素類中，并且在聯(lián)合分析中，輸入要素必須是多邊形。如果輸入要素類中有相交部分，則相交部分還會(huì)具有相交的輸入要素的所有屬性，如圖17.32所示。輸入數(shù)據(jù)

輸出數(shù)據(jù)

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介聯(lián)合分析在聯(lián)合分析過(guò)程中，兩個(gè)圖層進(jìn)行聯(lián)合，在輸出要素層中可能會(huì)出現(xiàn)被其他要素包圍的空白區(qū)域，即間距，亦稱孤島狀區(qū)域。在操作過(guò)程中，可選擇是否“允許間隙存在”，如果不允許，島狀區(qū)域?qū)?huì)被填充，反之將繼續(xù)保留間隙，如圖17.33所示。允許間隙存在

不允許間隙存在

提示：在輸入要素列表中指定了多個(gè)要素類或圖層時(shí)，列表中這些條目的順序并不影響輸出要素類型，但是在處理過(guò)程中將使用工具對(duì)話框內(nèi)此列表最頂部的條目（腳本中的第一個(gè)條目）的空間參考，并將其作為輸出空間參考。第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介聯(lián)合分析下面以多邊形為例介紹聯(lián)合分析的操作步驟：Step01在ArcToolbox中雙擊“AnalysisTools”|“Overlay”|“Union”命令，打開(kāi)聯(lián)合分析對(duì)話框，如圖17.34所示。

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介聯(lián)合分析Step02在“Union”對(duì)話框中，從上到下依次輸入“InputFeatures（輸入要素）”、并設(shè)置輸出要素的存放路徑“OutputFeatureClass”。Step03在“JoinAttributes(optional)（連接屬性（可選））”下拉框中選擇ALL。Step04“XYTolerance(optional)(XY容差可選)”為可選，可在文本框中輸入容差值，并設(shè)置容差單位。Step05勾選允許間隙

。

第三節(jié)疊加分析疊加分析方法簡(jiǎn)介聯(lián)合分析Step06單擊“OK”按鈕，完成聯(lián)合分析功能，結(jié)果如圖17.35所示。輸入圖層

聯(lián)合圖層

輸出圖層

第三節(jié)疊加分析疊加分析的應(yīng)用疊加分析是GIS中一項(xiàng)非常重要的空間分析功能。例如人們經(jīng)常需要了解一個(gè)地區(qū)的綠地覆蓋率、公路里程、河流密度或?qū)ふ液穸瘸^(guò)50cm的小麥地，這樣的問(wèn)題就需要應(yīng)用到疊加分析。本節(jié)將以城市建設(shè)過(guò)程中新增建設(shè)用地對(duì)耕地的占用為背景，介紹疊加分析的應(yīng)用。本案例中已知2012年該城鄉(xiāng)結(jié)合部的耕地?cái)?shù)據(jù)為200畝，2013年除該地區(qū)部分耕地被征用于商品房建設(shè)用地，建設(shè)完成后對(duì)該區(qū)新建小區(qū)進(jìn)行了變更測(cè)繪，建設(shè)用地的面積為80畝，要求計(jì)算該城鄉(xiāng)結(jié)合部被占用的耕地范圍及面積。

第三節(jié)疊加分析疊加分析的應(yīng)用本案例利用疊置分析的Intersect分析方法進(jìn)行計(jì)算，具體步驟如下：step01在在ArcToolbox中雙擊“AnalysisTools”|“Overlay”|“Intersect”命令，打開(kāi)相交分析對(duì)話框，如圖17.36所示。

第三節(jié)疊加分析疊加分析的應(yīng)用Step02在“Intersect”對(duì)話框中，從上到下依次輸入“InputFeatures”，并設(shè)置輸出要素的存放路徑“OutputFeatureClass”。Step03點(diǎn)擊“Ok”按鈕，完成Intersect分析。然后利用Intersect分析后生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，求出所占用的耕地面積。Intersect分析前Intersect分析后

第四節(jié)空間分析ArcGIS提供了眾多強(qiáng)大的數(shù)據(jù)建模和分析的功能，利用這些功能可以創(chuàng)建、查詢、制圖和分析數(shù)據(jù)。使用ArcGISSpatialAnalyst，用戶可從現(xiàn)存數(shù)據(jù)中得到新的數(shù)據(jù)及衍生信息，分析空間關(guān)系和空間特征，尋址，計(jì)算點(diǎn)到點(diǎn)旅行的綜合代價(jià)等功能。同時(shí)，還可以進(jìn)行柵格和矢量結(jié)合的分析。利用空間分析模塊能夠完成以下功能：

距離分析、密度分析。尋找適宜位置、位置間的最佳路徑。距離和路徑成本分析

基于本地環(huán)境、鄰域或待定區(qū)域的統(tǒng)計(jì)分析。應(yīng)用簡(jiǎn)單的影像處理工具生成新數(shù)據(jù)。對(duì)研究區(qū)進(jìn)行基于采樣點(diǎn)的插值。進(jìn)行數(shù)據(jù)整理以方便進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析和顯示。柵格矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。柵格計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、重分類等功能。

第四節(jié)空間分析本小節(jié)重點(diǎn)介紹SpatialAnalyst擴(kuò)展功能的啟動(dòng)與激活、交互SpatialAnalyst工具條、SpatialAnalyst工具集等功能。啟用SpatialAnalyst擴(kuò)展交互SpatialAnalyst工具條SpatialAnalyst工具集

第四節(jié)空間分析啟用SpatialAnalyst擴(kuò)展ArcGIS中默認(rèn)情況下，SpatialAnalyst功能是關(guān)閉的，安裝該擴(kuò)展模塊并獲取其許可之后，需要將其激活，方可使用SpatialAnalyst的所有地理處理工具。下面介紹SpatialAnalyst功能啟用和激活的方法。SpatialAnalyst功能啟用的方法Step01點(diǎn)擊“Customize”|“Extensions”命令，如圖17.39所示，彈出“Extensions”對(duì)話框。

第四節(jié)空間分析啟用SpatialAnalyst擴(kuò)展SpatialAnalyst功能啟用的方法Step02在彈出的“Extensions”對(duì)話框中勾選復(fù)選框“SpatialAnalyst”，則SpatialAnalyst擴(kuò)展功能被啟動(dòng)，如圖17.40所示。

第四節(jié)空間分析啟用SpatialAnalyst擴(kuò)展SpatialAnalyst激活方法默認(rèn)情況下，SpatialAnalyst交互工具條不會(huì)自動(dòng)添加到ArcGIS界面中，需要激活后方可在ArcGIS主窗口中顯示。SpatialAnalyst交互工具條激活的方法和步驟如下：Step01在ArcMap主菜單上，單擊“Customize”|“Toolbars”|“SpatialAnalyst”命令，如圖17.41所示。

第四節(jié)空間分析啟用SpatialAnalyst擴(kuò)展SpatialAnalyst激活方法Step02SpatialAnalyst工具條以浮動(dòng)窗口形式出現(xiàn)，如圖17.42所示。

第四節(jié)空間分析交互SpatialAnalyst工具條SpatialAnalyst工具條中包含兩個(gè)可用的交互式工具。向ArcMap的內(nèi)容列表中添加適當(dāng)?shù)臇鸥駡D層后，這兩種工具即變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。等值線直方圖

第四節(jié)空間分析交互SpatialAnalyst工具條等值線創(chuàng)建等值線交互式工具可用于在單波段柵格上的特定位置創(chuàng)建單條等值線（連接等值像元的線）。方便我們?cè)跂鸥駭?shù)據(jù)上標(biāo)識(shí)具有相同高程、溫度或大氣壓力的位置。SpatialAnalyst工具條中創(chuàng)建等值線的方法和步驟如下：Step01單擊圖層下拉箭頭，然后選擇要使用的柵格圖層，本案例以“elevation”數(shù)據(jù)為例。Step02單擊SpatialAnalyst工具條中創(chuàng)建等值線工具。在地圖窗口中光標(biāo)的外觀變?yōu)椋?/p>

。只要單擊某個(gè)位置，就會(huì)基于十字光標(biāo)的位置繪制一條等值線。

第四節(jié)空間分析交互SpatialAnalyst工具條等值線Step03要完成等值線的繪制，請(qǐng)單擊基礎(chǔ)工具條上的選擇元素按鈕，如圖17.43所示顯示了繪制等值線的表面柵格數(shù)據(jù)示例。

第四節(jié)空間分析交互SpatialAnalyst工具條等值線Step04要?jiǎng)h除等值線，請(qǐng)用光標(biāo)選擇要移除的等值線，然后按鍵盤(pán)上的Delete鍵。要選擇多條需要?jiǎng)h除的等值線，請(qǐng)按住Shift或Ctrl鍵并單擊這些等值線。選中等值線后，可以單擊右鍵并選擇刪除。Step05等值線高度記錄為圖形的“ElementName”（元素名稱）?？梢酝ㄟ^(guò)選擇某一特定的等值線，右鍵單擊該等值線，在彈出的快捷菜單選擇“Properties”（屬性）選項(xiàng)來(lái)獲取等值線高度的值，如圖17.44所示。

第四節(jié)空間分析交互SpatialAnalyst工具條等值線Step06彈出“Properties”對(duì)話框，單擊“SizeandPosition”（大小和位置）選項(xiàng)卡。“ElementName”（元素名稱）即為所選等值線的高度，如圖17.45所示。

提示：由于等值線被繪制為圖形，因此請(qǐng)注意，不要錯(cuò)誤地移動(dòng)或更改圖形的形狀。第四節(jié)空間分析交互SpatialAnalyst工具條直方圖交互式工具可用于探究柵格圖層中值的分布，可以獲得具有特定值的像元的數(shù)目（計(jì)數(shù)），例如表示森林土地或閑置地產(chǎn)的像元的數(shù)目。要?jiǎng)?chuàng)建直方圖，SpatialAnalyst工具條中創(chuàng)建直方圖的方法和步驟如下：Step01在圖層下拉菜單中，單擊要用于創(chuàng)建直方圖的柵格。Step02單擊SpatialAnalyst工具條上的直方圖按鈕，直方圖利用內(nèi)容列表中指定的字段進(jìn)行符號(hào)化，如圖17.46所示。

提示：如果要根據(jù)另一字段的值創(chuàng)建直方圖，請(qǐng)首先更改內(nèi)容表中柵格圖層的符號(hào)系統(tǒng)以使用值字段。第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集ArcGIS軟件中SpatialAnalyst擴(kuò)展模塊共有22個(gè)工具集中共包含170多個(gè)工具，用于執(zhí)行空間分析和建模所需的各種操作。SpatialAnalyst工具所包含的工具集見(jiàn)下表17.1所示。本小節(jié)將重點(diǎn)介紹SpatialAnalyst中幾種常用的工具集與空間分析功能。

第四節(jié)空間分析

工具集工具描述條件分析條件函數(shù)、選取函數(shù)、設(shè)為空函數(shù)密度分析核密度分析、線密度分析、點(diǎn)密度分析距離分析廊道分析、成本分配、成本回溯鏈接、成本距離、成本路徑、歐氏分配、歐氏方向、歐氏距離、路徑距離、路徑距離分配、路徑距離回溯鏈接提取分析按屬性提取、按圓形區(qū)域提取、按掩膜提取、按點(diǎn)提取、按面提取、按矩形提取、多值提取至點(diǎn)、值提取至點(diǎn)、采樣制圖綜合聚合、邊界清理、擴(kuò)展、眾數(shù)濾波、Nibble、區(qū)域合并、收縮、細(xì)化地下水分析達(dá)西流、達(dá)西速度、粒子追蹤、孔隙擴(kuò)散水文分析流域分析、填洼、流量、流向、水流長(zhǎng)度、匯、捕捉傾瀉點(diǎn)、河流連接、河網(wǎng)分級(jí)、柵格河網(wǎng)矢量化、分水嶺插值分析反距離權(quán)重法、克里金法、自然鄰域法、樣條函數(shù)法、含障礙的樣條函數(shù)、地形轉(zhuǎn)柵格、通過(guò)文件實(shí)現(xiàn)地形轉(zhuǎn)柵格、趨勢(shì)面法局部分析象元統(tǒng)計(jì)、合并、等于頻數(shù)、大于頻數(shù)、最高位置、小于頻數(shù)、最低位置、頻數(shù)取值、等級(jí)地圖代數(shù)柵格計(jì)算器常規(guī)數(shù)學(xué)分析Abs、除、Exp、Exp10、Exp2、轉(zhuǎn)為浮點(diǎn)型、轉(zhuǎn)為整型、Ln、Log10、Log2、減、求模、取反、加、冪、下舍入、上舍入、平方、平方根、乘邏輯運(yùn)算布爾與、布爾非、布爾或、布爾異或、組合與、組合或、組合異或、差異、等于、大于、大于等于、InList、為空、小于、小于等于、不相等、Over、條件測(cè)試三角函數(shù)ACos、ACosH、ASin、ASinH、ATan、ATan2、ATanH、Cos、CosH、Sin、SinH、Tan、TanH按位運(yùn)算按位與、按位左移、按位非、按位或、按位右移、按位異或多元分析波段集統(tǒng)計(jì)、類別概率、創(chuàng)建特征文件、樹(shù)狀圖、編輯特征文件、Iso聚類、Iso聚類非監(jiān)督分類、最大似然法分類、主成分分析鄰域分析塊統(tǒng)計(jì)、濾波器、焦點(diǎn)流、焦點(diǎn)統(tǒng)計(jì)、線統(tǒng)計(jì)、點(diǎn)統(tǒng)計(jì)疊加分析模糊分類、模糊疊加、加權(quán)疊加、加權(quán)總和柵格創(chuàng)建創(chuàng)建常量柵格、創(chuàng)建正態(tài)柵格、創(chuàng)建隨機(jī)柵格重分類查找表、使用ASCII文件重分類、使用表重分類、重分類、分割太陽(yáng)輻射太陽(yáng)輻射區(qū)域、太陽(yáng)輻射點(diǎn)、太陽(yáng)輻射圖表面分析坡向、等值線、等值線序列、含障礙的等值線、曲率、填挖方、山體陰影、視點(diǎn)分析、坡度、視域區(qū)域分析面積制表、區(qū)域填充、分區(qū)幾何統(tǒng)計(jì)、以表格顯示分區(qū)幾何統(tǒng)計(jì)、區(qū)域直方圖、分區(qū)統(tǒng)計(jì)、以表格顯示分區(qū)統(tǒng)計(jì)第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集條件分析工具集“條件分析”工具允許您基于在輸入值上應(yīng)用的條件對(duì)輸出值進(jìn)行控制?？蓱?yīng)用的條件有兩種類型，分別是對(duì)屬性的查詢或基于列表中條件語(yǔ)句位置的條件。下表列出了執(zhí)行條件分析的工具，并對(duì)每個(gè)工具進(jìn)行了簡(jiǎn)要描述。

工具描述條件函數(shù)針對(duì)輸入柵格的每個(gè)輸入像元執(zhí)行if/else條件評(píng)估。選取函數(shù)位置柵格數(shù)據(jù)的值用于確定要從輸入柵格列表中的哪一個(gè)柵格獲取輸出像元值。設(shè)為空函數(shù)“設(shè)為空函數(shù)”根據(jù)指定條件將所識(shí)別的像元位置設(shè)置為NoData。如果條件評(píng)估為真，則返回NoData；如果條件評(píng)估為假，則返回由另一個(gè)柵格指定的值。第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集條件分析工具集本小節(jié)以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例，介紹一下Con（條件函數(shù)分析）的實(shí)現(xiàn)方法和步驟。Step01在ArcToolbox工具箱中，點(diǎn)擊“SpatialAnalystTools”|“Conditional”|“Con”命令，如圖17.47所示，彈出“Con”對(duì)話框。

第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集條件分析工具集Step02在彈出的“Con”對(duì)話框，在“Inputconditionalraster”文本框中輸入條件柵格數(shù)據(jù)，在“Inputtruerasterorconstantvalue”文本框中輸入真值或固定值柵格數(shù)據(jù)，如圖17.48所示。

第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集條件分析工具集Step03點(diǎn)擊“OK”按鈕，完成條件函數(shù)的分析，如圖17.49所示。

第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集密度分析工具集使用“密度分析”工具，可計(jì)算每個(gè)輸出柵格像元周圍鄰域內(nèi)輸入要素的密度。通過(guò)計(jì)算密度，在某種意義上來(lái)說(shuō)，將在表面上展開(kāi)值（輸入值）。將每個(gè)采樣位置（線或點(diǎn)）的量級(jí)分布在整個(gè)研究區(qū)域，并計(jì)算輸出柵格中每個(gè)像元的密度值。

第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集密度分析工具集對(duì)于密度地圖，應(yīng)用圓形搜索區(qū)域，此區(qū)域決定搜索采樣位置（線或點(diǎn)）或圍繞每個(gè)位置展開(kāi)值及計(jì)算密度值的距離。下表列出了可用的“密度分析”工具，并對(duì)每個(gè)工具進(jìn)行了簡(jiǎn)要描述。

工具描述核密度分析使用核函數(shù)根據(jù)點(diǎn)或折線(polyline)要素計(jì)算每單位面積的量值以將各個(gè)點(diǎn)或折線(polyline)擬合為光滑錐狀表面。線密度分析根據(jù)落入每個(gè)單元一定半徑范圍內(nèi)的折線(polyline)要素計(jì)算每單位面積的量級(jí)。點(diǎn)密度分析

根據(jù)落入每個(gè)單元周圍鄰域內(nèi)的點(diǎn)要素計(jì)算每單位面積的量級(jí)。第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集密度分析工具集本小節(jié)以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例，介紹一下PointDensity（點(diǎn)密度分析）的實(shí)現(xiàn)方法和步驟。點(diǎn)密度分析是根據(jù)落入每個(gè)單元周圍鄰域內(nèi)的點(diǎn)要素計(jì)算每單位面積的量級(jí)。Step01在ArcToolbox工具箱中，點(diǎn)擊“SpatialAnalystTools”|“Density”|“PointDensity”命令，如圖17.50所示，彈出“PointDensity”對(duì)話框。

第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集密度分析工具集Step02在彈出的“PointDensity”對(duì)話框，在“Inputpointfeatures”文本框中輸入待分析的柵格數(shù)據(jù)，并根據(jù)需求設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)及輸出數(shù)據(jù)路徑等參數(shù)，如圖17.51所示。

第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集密度分析工具集Step03點(diǎn)擊“OK”按鈕，完成點(diǎn)密度分析，如圖17.52所示。

第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集密度分析工具集Step03點(diǎn)擊“OK”按鈕，完成點(diǎn)密度分析，如圖17.52所示。

第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集距離工具集通過(guò)ArcGISSpatialAnalyst擴(kuò)展模塊執(zhí)行距離分析的兩個(gè)主要方法是使用“歐氏”距離工具和成本加權(quán)距離工具。歐氏距離工具用于測(cè)量各個(gè)像元與其最近源之間的直線距離。該直線距離通過(guò)從一個(gè)像元中心到另一個(gè)像元中心進(jìn)行測(cè)量。不用不僅可以確定各個(gè)像元到最近源的距離，還可以通過(guò)使用歐氏方向計(jì)算各個(gè)像元的方向，通過(guò)使用歐氏分配確定哪個(gè)源是最近的源。“距離”工具集用于通過(guò)以下方式執(zhí)行距離分析：歐氏（直線）距離。成本加權(quán)距離。用于垂直移動(dòng)限制和水平移動(dòng)限制的成本加權(quán)距離。源之間具有最小行程成本的路徑和廊道。

第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集距離工具集SpatialAnalyst中的距離分析工具集所包含的工具內(nèi)容及其描述見(jiàn)下表所示。

工具描述廊道分析計(jì)算兩個(gè)輸入累積成本柵格的累積成本總和。成本分配根據(jù)成本面上的最小累積成本計(jì)算每個(gè)像元的最近源。成本回溯鏈接定義在最近源的最小累積成本路徑上為下一單元的相鄰點(diǎn)。成本距離計(jì)算每個(gè)單元到成本面上最近源的最小累積成本距離。成本路徑計(jì)算從源到目標(biāo)的最小成本路徑。歐氏分配

基于歐氏距離計(jì)算每個(gè)像元的最近源。歐氏方向計(jì)算每個(gè)像元相對(duì)于最近源的方向（以度為單位）。歐氏距離計(jì)算每個(gè)像元相對(duì)于最近源的方向（以度為單位）。路徑距離為每個(gè)像元計(jì)算與最近源之間的最小累積成本距離，同時(shí)考慮表面距離以及水平和垂直成本因素。路徑距離分配根據(jù)成本面上的最小累積成本計(jì)算每個(gè)像元的最近源，同時(shí)考慮表面距離以及水平和垂直成本因素。路徑距離回溯鏈接

在指向最近源的最小累積成本路徑上定義表示下一像元的近鄰，同時(shí)考慮表面距離以及水平和垂直成本因素。第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集距離工具集本小節(jié)以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例，介紹一下EuclideanDistance（歐式距離）的實(shí)現(xiàn)方法和步驟。點(diǎn)密度分析是根據(jù)落入每個(gè)單元周圍鄰域內(nèi)的點(diǎn)要素計(jì)算每單位面積的量級(jí)。Step01在ArcToolbox工具箱中，點(diǎn)擊“SpatialAnalystTools”|“Distance”|“EuclideanDistance”命令，如圖17.53所示，彈出“EuclideanDistance”對(duì)話框。

第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集距離工具集Step02在彈出的“EuclideanDistance”對(duì)話框，在“Inputrasterorfeaturesourcedata”文本框中輸入待分析的柵格數(shù)據(jù)“elevation”，并根據(jù)需求設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)及輸出數(shù)據(jù)路徑等參數(shù)，如圖17.54所示。

第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集距離工具集Step03點(diǎn)擊“OK”按鈕，完成歐式距離分析，如圖17.55所示。

第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集柵格綜合工具集“柵格綜合”分析工具可用于清理柵格中較小的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，或者用于概化數(shù)據(jù)以便刪除常規(guī)分析中不需要的詳細(xì)信息。錯(cuò)誤數(shù)據(jù)常見(jiàn)的來(lái)源有以下幾種：分類衛(wèi)星影像可能包含許多小的誤分類的像元區(qū)域。紙質(zhì)地圖的掃描圖像可能包含一些不需要的線或文本可能存在不同格式、不同分辨率或不同投影方式的柵格轉(zhuǎn)換問(wèn)題。

第四節(jié)空間分析SpatialAnalyst工具集柵格綜合工具集柵格綜合工具可以幫助我們識(shí)別類似上述的區(qū)域，并對(duì)組成這些區(qū)域的像元自動(dòng)分配更確切的值。下表列出了可用的“柵格綜合”工具，并對(duì)每個(gè)工具進(jìn)行了簡(jiǎn)要描述。

工具描述