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【ArcGIS工具箱】49.邻域分析——线统计

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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。

本次主要介绍线统计工具。
  • 1、概念:

线统计工具用于针对每个输出栅格像元周围的圆形邻域内所有线的指定字段值计算统计量。

可用的统计数据类型有:
  • 平均值(MEAN)——每个邻域中的平均字段值,会根据长度进行加权。
  • 众数(MAJORITY)——邻域中具有最大线长度的值。
  • 最大值(MAXIMUM)——邻域中的最大值。
  • (MEDIAN)——中值,根据长度进行加权。
  • 最小值(MINIMUM)——每个邻域中的最小值。
  • 少数(MINORITY)—— 邻域中具有最小线长度的值。
  • 范围(RANGE)——值范围(最大值 – 最小值)。
  • 变异度(VARIETY)——唯一值的数目。
  • (LENGTH)——邻域中线的总长度。
如果栅格像元的邻域中没有线,则“变异度”和“长度”统计值会被指定为零。对于其他统计数据,则分配 NoData。
需要注意的是,平均值、众数、少数、中值和长度统计数据(设置了字段时)是根据线长度进行加权的,例如,如果一条线是另一条线的两倍长,则认为其值的发生次数是正常的两倍。
下面举例说明中位数、众数和少数统计量是如何进行加权的。在示例中,有8条线段位于特定栅格像元的邻域(5×5大小)中,它们一共具有7个不同的值:

将邻域中的所有线段都按值排序,并以端点对端点的方式放置成一条直线。

  • 中值的计算
邻域中的所有线段以首尾相连的方式放置,线段的中点所在的线段值为中值。

  • 众数和少数的计算
邻域中线的总长度最大的值为众数值,邻域中线的总长度最小的值为少数值。

  • 2、工具:
加载示例中的【Lines】线要素。
【raster】栅格数据作为工具环境设置中的处理范围选项。

系统工具箱中选择【Spatial Analyst Tools→邻域分析→线统计】工具,进行相应设置:
  • 字段:需要计算指定统计数据的字段。字段可以是输入要素的任何数值字段。当统计类型设置为 LENGTH 时,字段可被设置为“无”。本次设置为value字段。
  • 搜索半径:搜索计算所需统计数据的半径范围,默认是输出像元大小的五倍。本次将输出像元大小设置为1,搜索半径设置为6。
  • 统计类型:要计算的统计数据类型。
以下是各种统计类型计算结果:
统计类型
计算结果
说明
平均值 10.333
结果为SUM(各线段长度 × 字段值) / 所有线段长度总和
众数 3 详见示例部分
最大值 33 最大值33
中值 8
详见示例部分
最小值 3
最小值3
少数 22
详见示例部分
范围 30
最大值33 – 最小值3 = 30
变异度 7
唯一值的数目,8个线段其中有两个有相同值,因此结果为7
长度 29.657
字段设置为None,结果为所有线段长度相加
306.451
字段设置为value,结果为各线段长度 × 字段值再相加

————————————————-

《ArcGIS工具箱》系列内容目录(持续更新):

……

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
48.邻域分析——焦点流
……


本篇文章来源于微信公众号: 码农设计师

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