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在ArcGIS中，邻域分析是一种空间分析方法，用于评估一个位置相对于其周围位置（邻域）的某些特征或属性的关系。
具体来说，邻域分析是以输入数据的像元值为中心，向周围扩展一定的范围，基于扩展范围内的栅格数据进行函数运算，并将结果输出到相应的像元位置的过程。
邻域分析在栅格数据处理中有许多应用，包括平滑噪声、增强边缘、检测局部异常值等。
邻域分析工具集主要包括焦点统计、块统计、滤波器、焦点流、线统计、点统计六个工具。
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1、概念：
焦点流工具是一种用于分析栅格数据中像元值流动方向的空间分析工具。它基于焦点统计的概念（使用“移动窗口”方法来处理整个数据集），通过计算一个像元与其邻域内其他像元之间的关系来确定流动的方向以及流量。
焦点流工具的工作原理是通过定义一个3×3大小的邻域窗口，计算中心像元（待处理像元）与邻域内其他像元（邻域像元）之间的差值，然后根据这些差值确定流动的方向和强度，最后将计算得到的流量信息赋值给输出栅格中的相应像元。
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1)、定义邻域：
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2)、确定流动方向：
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3)、焦点流方向编码：
TIPS：
在图像处理或计算机图形学中，二进制表示法常用于位掩码（bitmask）操作，通过按位与（AND）、按位或（OR）、按位异或（XOR）等运算来快速处理像素或像元的状态。
二进制编码方案会根据邻域像元位置为每个邻域像元分配了一个二进制值。例如，可以用一个8位的整数来表示一个3×3邻域中心像元周围的8个邻域像元的状态，其中每个二进制位对应一个邻域像元。具体来说：中心像元右边的像元值为 1（2^0），其右下相邻像元的值为 2（2^1），正下方相邻像元的值为 4（2^2），然后依照此规律直到右上的最后一个邻域值为 128（2^7）。编码将为上游数值的每一个可能组合赋予唯一的数值，流到待处理像元中的焦点流组合的总数为 255。
TIPS：
在二进制中，每个数字都由0和1组成，并且是从右往左计算的，每一位代表一个2的幂次，即最右边的位（最低位）是2的0次幂，每往左一位就乘以2。因此，上述邻域像元值在二进制中的表示如下：
○ 1（2^0）: 00000001 ；
○ 2（2^1）: 00000010 ；
○ 4（2^2）: 00000100 ；
○ 8（2^3）: 00001000 ；
○ 16（2^4）: 00010000 ；
○ 32（2^5）: 00100000 ；
○ 64（2^6）: 01000000 ；
○ 128（2^7）: 10000000。
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4)、计算流量：
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5)、迭代处理：
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2、工具：
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阈值：如果设置了输入阈值，则邻域像元值与待处理像元值之间的差值必须大于阈值才可以产生焦点流；如果差值小于阈值，则邻域像元将不能产生焦点流。
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《ArcGIS工具箱》系列内容目录（持续更新）：
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| 37.插值分析——依据文件实现地形转栅格 |
38.局部分析——像元统计 |
| 39.局部分析——最高位置/最低位置 |
40.局部分析——等于频数/大于频数/小于频数 |
| 41.局部分析——频数取值 |
42.局部分析——等级 |
| 43.局部分析——合并 |
44.栅格创建——创建常量/正态/随机栅格 |
| 45.邻域分析——焦点统计 |
46.邻域分析——块统计 |
| 47.邻域分析——滤波器 |
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本篇文章来源于微信公众号: 码农设计师
