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【ArcGIS工具箱】3.密度分析——线密度分析


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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。本次主要介绍线密度分析方法。
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线密度分析工具用于计算每个输出栅格像元邻域内的线状要素的密度。密度的计量单位为长度单位/面积单位。
从概念上讲,使用搜索半径以各个栅格像元中心为圆心绘制一个圆。每条线上落入该圆内的部分的长度与 Population 字段值相乘。对这些数值进行求和,然后将所得的总和除以圆面积。
用于为线密度分析确定长度的栅格像元和圆形邻域如下图所示:

上图中显示的是栅格像元与其圆形邻域。线 L1 和 L2 表示各条线上落入圆内部分的长度。相应的 population 字段值分别为 V1 和 V2。因此:

Density = ((L1 * V1) + (L2 * V2)) / (area_of_circle)

如果 population 字段使用的是除 NONE 之外的值,则线的长度将等于线的实际长度乘以其 population 字段的值。

内容来源:ArcMap官方文档
该工具可用于了解对野生动物栖息地造成影响的道路密度,或者城镇中公用设施管线的密度。
线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-line-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→线密度分析】工具,弹出线密度分析对话框,根据需要进行设置:

(1)、Population字段:与核密度分析操作类似,这里就不再赘述。

(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。

  • 3、点密度、线密度与核密度之间的区别:

点密度工具和线密度工具的区别在于前者适用于点状要素,而后者适用于线状要素。这两种工具均可先计算出已识别邻域内的数量(由 Population 字段指定),然后再将该数量除以邻域的面积。
这两种工具的输出与核密度工具的输出的区别在于,对于点密度和线密度,需要指定一个邻域以便计算出各输出像元周围像元的密度。而核密度则可将各点的已知总体数量从点位置开始向四周分散。在核密度中,在各点周围生成表面所依据的二次公式可为表面中心(点位置)赋予最高值,并在搜索半径距离范围内减少到零。对于各输出像元,将计算各分散表面的累计交汇点总数。


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《ArcGIS工具箱》系列内容目录(持续更新):

1.密度分析——核密度分析
2.密度分析——点密度分析
……

本篇文章来源于微信公众号: 码农设计师

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