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【ArcGIS工具箱】1.密度分析——核密度分析


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在ArcGIS中,密度分析是一种常用的空间分析方法,用于根据输入的要素数据集计算整个区域的数据集状况,从而产生一个连续的密度表面。分析通过将每个采样点的值散布到整个研究区域,可以获得输出栅格中每个像元的密度值。
ArcGIS提供了三种主要的密度分析方法:核密度分析、点密度分析和线密度分析。本次主要介绍核密度分析方法。
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核密度分析工具用于计算要素在其周围邻域中的密度。此工具既可计算点要素的密度,也可计算线要素的密度。
核函数会根据点或折线要素计算每单位面积的量值以将各个点或折线拟合为光滑锥状表面。
内容来源:ArcMap官方文档
核密度分析可用于测量建筑密度、获取犯罪情况报告,以及发现对城镇或野生动物栖息地造成影响的道路或公共设施管线。
核密度分析的工作原理可以查看官方文档:
https://desktop.arcgis.com/zh-cn/arcmap/latest/tools/spatial-analyst-toolbox/how-kernel-density-works.htm
  • 1、加载数据

加载【POI】点要素以及【上海区县界】面要素。

  • 2、核密度分析
选择【系统工具箱→Spatial Analysis→密度分析→核密度分析】工具,在弹出的对话框中进行相应设置:

(1)、Population字段:表示遍布于用来创建连续表面的景观内的计数或数量。值可以是整型或浮点型。Population 字段中的值过大或过小都会使结果看起来并不直观。如果 population 字段的平均值远大于 1(例如,城市人口),则默认搜索半径可能会非常小,导致在输入点周围生成很小的环。如果 population 字段的平均值远小于 1,则计算的带宽看起来可能会非常大。

2)搜索半径:搜索半径范围内的要素会参与密度计算。参数值越大,生成的密度栅格越平滑且概化程度越高。参数值越小,生成的栅格所显示的信息越详细。计算默认半径的方法通常会避免出现“点周围的圆环”现象,该现象通常会随稀疏数据集而产生。

3)方法:密度计算依赖于准确的距离和面积计算。在大多数情况下,建议使用 GEODESIC 方法。如果要对投影准确保留了正确距离和面积的本地区域执行分析,可使用 PLANAR 方法。

下面主要看下 population 字段对核密度分析结果的影响。

  • 2.1 不设置Population字段:

如果不设置Population字段,这样每一要素就只计数一次。

  • 2.1 设置Population字段:
可使用 population 字段根据要素的重要程度赋予某些要素比其他要素更大的权重,该字段还允许使用一个点表示多个观察对象。例如,一个地址可以表示一栋六单元的公寓,或者在确定总体犯罪率时可赋予某些罪行比其他罪行更大的权重。对于线要素,分车道高速公路可能比狭窄的土路产生更大的影响,高压线要比标准电线杆产生更大的影响。
下面结果是指定了Population字段时的结果(POP字段将奉贤区内的POI数据统一设置为20,其余均为1)。
可以看出与上面结果之间的明显差别。

本篇文章来源于微信公众号: 码农设计师

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