ArcGIS Spatial Analyst

Материал из PLMpedia

Модуль 'ArcGIS Spatial Analyst представляет собой мощное средство для пространственного анализа, добавляющее специфическую функциональность к ArcGIS. ArcGIS Spatial Analyst объединяет возможности ArcView Spatial Analyst и ARC GRID.

Интерфейс модуля ArcGIS Spatial Analyst добавляется в виде самостоятельной панели инструментов к интерфейсу ArcMap. Его функции могут применяться к слоям, добавляемым к ArcMap, а также к растровым и векторным наборам данных, которые выбираются при помощи браузера файлов, доступного в каждом из диалоговых окон модуля. Функции Spatial Analyst работают также по выборке, сделанной в слоях по атрибутивным или пространственным критериям.

Функциональность ArcGIS Spatial Analyst

• Картирование расстояний. Относящиеся к этому классу функции делятся на две группы - вычисляющие евклидовы расстояния, и вычисляющие расстояния в терминах других факторов, например, в терминах стоимости перемещения. К первой группе относятся функция Расстояния по прямой линии, измеряющая евклидовы расстояния от каждой ячейки до ближайшего источника; функция Присвоения по прямой линии, присваивающая каждой ячейке значение ближайшего к ней источника; функция Направления по прямой линии, вычисляющая направление до ближайшего источника. Вторая группа, объединяющая функции взвешенных расстояний, включает собственно функцию Взвешенных расстояний, которая взвешивает расстояние по прямой линии с использованием какого-либо фактора, например, уклона. Второй функцией этой группы является функция Взвешенного присвоения, определяющая ближайший источник по суммарной стоимости пути; третьей функцией - функция Взвешенных направлений, определяющая маршрут от каждой ячейки вдоль минимального стоимостного пути к ближайшему источнику. Обычно растровые наборы данных, полученные в результате работы этих функций, используются для вычисления минимального по стоимости (или кратчайшего) пути, например, для прокладки новой дороги. Для этого применяется функция Кратчайшего пути.

• Картирование плотности. Вычисление плотности полезно, когда необходимо показать концентрацию точечных или линейных объектов. Например, имея данные по населению городов какого-либо региона, вы можете вычислить распределение населения по этому региону.

• Интерполяция растра. Интерполяция позволяет вычислить значения для всех ячеек растра по значениям ограниченного числа точек опробования. Может использоваться для предсказания значений для любых географических данных, измеряемых в определенных точках, - рельефа, уровня осадков, концентраций химических веществ, уровней шума и т.д. Предлагаемыми в модуле Spatial Analyst методами интерполяции являются методы Обратно взвешенных расстояний, Кригинг и Сплайн, которые основаны на разных предположениях о наилучшей оценке. Вы можете выбрать метод, исходя из того, какое явление оценивается, и как распределены точки опробования.

• Анализ поверхности. Рассчитав растровую поверхность, вы можете столкнуться с тем, что некоторые закономерности распределения не выявляются на этой поверхности, поэтому необходимо применить функции анализа. В Spatial Analyst включены функция построения изолиний, показывающая местоположения с одинаковым значением; функция вычисления уклона, используемая, например, при определении риска оползней; функция вычисления экспозиции склонов, полезная, например, при определении участков оптимального земледелия; функция отмывки рельефа, используемая как для реалистичного отображения поверхности рельефа, так и для анализа освещенности местности в различное время дня. Еще одна функция из этой группы - Расчет видимости, - определяет, какие участки поверхности видны из заданных точек наблюдения.

• Функции статистики вычисляют такие характеристики как большинство, меньшинство, максимум, минимум, среднее, медиана, диапазон, среднеквадратичное отклонение, сумма и многообразие. К данной группе относятся несколько функций.

• Статистика по ячейкам предназначена для вычисления статистических характеристик между многими растровыми слоями, например, для анализа диапазона летних температур за десятилетний период. Статистика соседства вычисляется на основе значения обрабатываемой ячейки и значений ячеек в заданной окрестности соседства, и может быть использована, например, при проверке стабильности экосистемы для определения разнообразия биологических видов в каждой из соседних областей. С помощью функции Зональной статистики статистические характеристики вычисляются по значениям одного набора данных для зон, определяемых другим набором, скажем, вы можете вычислить число аварий для каждой дороги в городе или среднее количество осадков для каждой лесной зоны.

• Переклассификация. Эта функция выполняет замену значений ячеек другими значениями, что может быть использовано для группировки значений ячеек, например, для объединения всех видов леса в один класс; для переклассификации значений по общей шкале, например, для анализа пригодности; и т.д.

• Калькулятор растров. Это мощный инструмент для вычислений, поддерживающий многочисленные операторы и функции, запросы выборки, а также синтаксис алгебры карт. Входными данными для калькулятора могут быть наборы грид данных или растровые слои, шейп-файлы, таблицы, константы и числа. Математические операторы представлены арифметическими, булевыми операторами и операторами отношений (включая также поразрядные и комбинаторные); математические функции представлены арифметическими, тригонометрическими, логарифмическими и степенными функциями, а алгебра карт позволяет производить операции типа вычисления уклона или статистических характеристик ячеек для нескольких растровых слоев. Вы можете использовать калькулятор растров, например, для моделирования какого-либо процесса или для создания карты пригодности путем переклассификации входных данных по шкале пригодности от 1 до 10 и затем сложении полученных растров с соответствующими весовыми коэффициентами.

• Конвертация. Если Вам для анализа требуется растровый тип данных, вы можете при помощи Spatial Analyst конвертировать векторные данные в растр, причем это может быть покрытие, шейп-файл или данные САПР. Также возможно обратное преобразование.

Тип лицензирования модуля должен соответствовать типу лицензирования базового программного обеспечения.