Arcgis栅格数据的空间分析（一、掩膜分析、密度分析）

一、栅格数据的基础知识：

栅格数据是由按行和列（或格网）组织的单元（或像素）矩阵组成的，每个单元都包含一个信息值。栅格数据一般分为两类：专题数据和图像数据。专题数据的栅格值表示某种测量值或某个特定现象的分类，如高程（值）、污染浓度或人口（数量）等；图像数据的栅格值表示诸如卫星图像或照片等的反射或发射的光或能量。

栅格数据的组成：

1.单个    

栅格数据由栅格单元组成，单元是特定区域的方块，所有单元大小相同。

2.值    

每个单元被分配一个特定的值以标识或描述单元归属的类或组，或所描述现象的大小或数量。

3.分区和区域    

具有相同值得任意两个或多个像元属于同一个分区。

栅格数据的应用：

.1、栅格数据用作底图 栅格数据通常被用做其他要素图层的背景来显示场景。

2、栅格数据用做表面地图 栅格数据非常适合表示沿表面连续变化的数据。

3、栅格数据用做主题地图 表示主题的栅格数据可通过分析其他数据获得。

4、栅格数据用做要素的属性 栅格结构的数字照片、扫描文档还可以用做地理对象的属性。

二、栅格数据的空间分析

1、分析掩膜

（1）创建分析掩膜

首先打开一个我们的栅格数据如下图：

然后我们对这个栅格数据创建一个掩膜：

这里我们选择空间分析工具中提取分析工具里面的按圆提取功能如下图：

输入以上参数以后，我们点击确定，等待分析完后如下图：

（2）使用分析掩膜

打开地理处理--》环境，选择栅格分析，然后输入我们上面创建的掩膜分析即可。

 2、选择空间分析结果的坐标系统

在ArcGIS的空间分析中，可以指定分析结果的坐标系统，操作步骤如下：    

1）在【环境设置】对话框中单击【输入坐标系】标签。    

2）在【输入坐标系】下拉框中选择坐标系统。通常情况下，分析结果将使用第一个输入栅格数据集的坐标系统。    

3）单击【确定】按钮，完成设置。

 3、密度分析

密度分析是指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。通过计算密度，将每个采样点的值散布到整个研究区域，并获得输出栅格中每个像元的密度值。下图为人口分布的密度表面图。

 Arcgis的密度分析主要分为核密度分析、线密度分析、点密度分析三种。

3.1 核密度分析

核密度分析用于计算要素在其周围邻域中的密度，既可计算点要素的密度也可计算线要素的密度。常用于测量建筑密度、获取犯罪情况报告、预测道路或管线对野生动物栖息地造成的影响等。

在核密度分析中，落入搜索区域内的点（或线）具有不同的权重，靠近格网搜索中心的点或线会被赋予较大的权重，随着其与格网中心距离的加大，权重降低。核密度分析的操作步骤如下：

首先打开我们要使用的数据，这是一些人口普查的点：

看一下他们的属性：

这里我们主要用到POPU字段进行核密度分析如下：

点击确定，即可完成人口核密度图的制作。

3.2 线密度分析

 线密度分析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”。理论上，使用以各个栅格像元中心为圆心以搜索半径绘制一个圆，每条线上落入该圆内的部分长度与POPU字段值相乘，对这些数值进行求和，然后将求得的总和除以圆面积就得到该栅格单元的的密度。线密度分析操作如下：

1)在ArcToolbox中双击【Spatial Analyst工具】-【密度分析】-【线密度分析】，打开【线密度分析】对话框。    

2）在【线密度分析】对话框中，输入【输入折线要素】 【Population字段】数据，指定【输出栅格】的保存路径和名称。     3）在【输入像元大小】和【搜索半径】文件框中输入输出栅格数据集的单元大小和密度计算的搜索半径。    

4）单击【确定】按钮，完成密度图制作。 

3.3 点密度分析

点密度分析用于计算每个输出栅格像元周围点要素密度。从理论上讲，每个栅格像元中心的周围都定义了一个邻域，将落入邻域内的样本点的Population字段值相加，然后除以邻域面积，即得到点要素的密度。

操作如下：

得到结果如下：

 下面我们将学习更多的关于栅格数据的空间分析方法！