ARCGIS地理信息系统空间分析实验教程第八章 栅格数据的空间分析（2021年）.docxVIP

第八章 栅格数据的空间分析 栅格数据结构简单、直观，非常利于计算机操作和处理，是GIS常用的空间基础数据 格式。基于栅格数据的空间分析是GIS空间分析的基础，也是ArcGIS的空间分析模块的核 心内容。栅格数据的空间分析主要包括：距离制图、 密度制图、表面生成与分析、单元 统计、领域统计、分类区统计、重分类、栅格计算等功能。ArcGIS栅格数据空间分析模块 （Spatial Analyst）提供有效工具集，方便执行各种栅格数据空间分析操作，解决空间问题。 本章将对ArcGIS中栅格数据空间分析的各模块从原理上和实现上作详细的说明，并附以具 体实例，引导读者更好的应用。 8.1 设置分析环境 基于ArcGIS进行空间分析首先要设置分析环境。分析环境的设置会一定程度地影响空 间分析结果。它主要包括工作目录的选择、栅格单元大小的设定、分析区域的选定、坐标 基准的配准模式、分析过程文件的管理等。本节将逐一对各分析环境的设置作详细说明。 8.1.1 工作路径 缺省情况下分析结果将自动保存在操作系统 的默认路径下，如 c:\...\temp。当然，通过栅格空 间分析模块中的 Option 选项的设置，可以指定新 的所有分析结果的默认存放位置。 1． 单击 Spatial Analyst 菜单下的 Option 命 令，打开Option 对话框。 2． 在弹出的Option 对话框中选择General 标 签（图8.1）； 3． 在Working 栏中指定存放路径； 4． 点击确定按钮。 图8.1 设置工作路径 8.1.2 栅格大小 此处栅格大指分析过程中系统默认的栅格数据的栅格单元大小（Cell Size），也有人把 它称为分析解析度。栅格数据的空间分析就是在每一个栅格单元的基础上进行的。如果单 1 元过大则分析结果精确度降低，如果单元过小则会产生大量的数据，而且计算速度降低。 所以需要选择合适的单元大小。可以通过如下方式来设置： 1. 单击Spatial Analyst 菜单下的Option 命令， 打开Option 对话框。 2. 在弹出的 Options 对话框中选择 Cell Size 标签（图8.2）； 3. 在 Analysis cell 栏的下拉菜单中可选择如 下三种方式中的一种来进行分析； （1） Maximum of Inputs：输入栅格的最大单 元值； （2） Minimum of Inputs：输入栅格的最小单 元值； （3） As Specified Below：自己设定合适的单 图8.2 为计算结果设置单元大小 元大小。可以手动输入栅格大小值，也可以选择已 有的栅格数据层，或点击右边文件打开图标，选择合适的栅格文件作为默认分析栅格大小。 （4） Number of rows 和Number of columns 栏中分别设定行和列的数目。 4. 点击确定按钮。 8.1.3 分析区域 1．利用坐标设置分析区域 在栅格数据的空间分析中，当对几个输入栅格进行函数计算时，缺省情况下其计算范 围是在几个输入栅格的重叠位置上进行的，即是在输入栅格的交集上进行的，则它的计算 结果也是这个范围。但是为了满足工作需要，可以定义一个用户需要的计算范围。定义方 法为： （1）单击Spatial Analyst 菜单下的Option 命令， 打开Option 对话框。 （2）在弹出的 Options 对话框中选择 Extent 标 签，如图8.3； （3）在Analysis extent 栏的下拉菜单中可选择如 下四种方式中的一种来进行分析； 1） Same as Display：在地图的可视区域上进行 分析； 2） Intersection of Inputs （默认值）：在输入栅 格的交集上进行分析； 3） Union of Inputs：在图层的并集上进行分析； 图8.3 利用坐标设置分析区域 4） As Specified Below：自己设定合适的分析范 2 围。可以手动输入Top, Bottom, Left, Right 栏的具体坐标值，来控制分析范围。也可以选 择已有的栅格数据层，或点击右边文件打开图标，选择合适的栅格文件，用它们的坐标范 围作为当前分析范围。 （4）点击确定按钮。 2．利用掩码设置分析区域 此外，在进行空间分析的过程中，如果分析只是在所选择的单元集或局部区域进行， 并不需要在整个单元集上进行，这时就需要设置分析掩码。掩码顾名思义就是用来遮掩的 码。分析掩码标识了分析过程中需要考虑到的分析 单元即分析范围。此过程中，首先要预设分析掩码， 并对不需要进行分析的单元赋空值，然后进行分析。 分析掩码的创建参照重分类（8.5 重分类）。 分析掩码的设定过程为： （1） 单击Spatial Analyst 菜单下的