Spatial Analyst 工具箱的功能

需具备 Spatial Analyst 许可方可使用。

ArcGIS 中 Spatial Analyst 扩展模块的功能可通过大量地理处理工具实现。 您可以单独使用这些工具来完成特定且细致的任务。 如果您需要对多个输入执行相同操作，或运行一系列操作来建模和分析复杂的空间关系，可以通过在模型或 Python 等脚本环境中运行地理处理工具来自动化工作流程。

• 什么是地理处理？

Spatial Analyst 具备广泛的分析能力。 这些功能可以按相关功能进行分组归类，因此可组织成对应的地理处理工具集。 下表列出了这些工具集，并对各自所具的功能进行了简要描述。 您还可以查看所有 Spatial Analyst 工具的完整列表，以便在一个地方查看所有可用工具。

Spatial Analyst 工具集

工具集	描述
条件分析	“条件”工具可基于在输入值上应用的条件对输出值进行控制。 可应用的条件有两种类型：针对属性的查询或基于列表中条件语句位置的条件。 一个简单的属性查询可能是：如果某个像元值为负数，则分配为 0；否则，保留该位置的原始值。
密度分析	通过计算密度，您可以将输入值分散到表面上。 将每个采样位置（线或点）的重要性等级分布在整个景观，并计算输出栅格中每个像元的密度值。 例如，密度分析可以接收分配给城镇中心的人口计数，并将人口更真实地分布到整个景观中。
距离分析	“距离”工具可用于执行考虑直线距离或加权距离的分析。 距离可以通过简单的成本（摩擦）表面或以考虑对移动的垂直和水平限制的方式进行加权。 一旦创建了距离和方向栅格，这些结果可用于确定源和目的地之间的最佳路径。 “距离”工具的一个示例应用是：确定虽然直接翻山前往目的地可能路程更短，但实际上绕山行走会更轻松、更快捷。
提取分析	“提取”工具可用于根据像元的空间位置或属性提取（裁剪）像元子集。 该位置可以通过特定形状来识别，如圆形或多边形。 可以使用对属性值进行逻辑查询来定义要提取的像元。 例如，从表面栅格中提取高程高于 100 米的像元。
概化	有时，栅格数据集包含的数据存在错误、与当前分析无关或过于详细。 “概化”工具可以帮助识别类似上述的区域，并对组成这些区域的像元自动分配更可靠的值。 例如，如果一个栅格数据集是从卫星图像的分类中得出的，它可能包含许多错误分类的小而孤立的区域。 通过使用概化工具，您可以清理数据。
地下水分析	“地下水分析”工具可用于对地下水中的成分构建基本的对流-扩散模型。 这些工具的一个典型应用是判断化学泄漏是否可能污染提供饮用水的井。
水文分析	“水文分析”工具用于模拟水在高程表面上的流动。 通过此类工具，您可以创建河流网络、确定流域盆地，并对洪水事件进行建模。
插值分析	“表面插值”工具用于根据采样点值创建连续（或预测）表面。 虽然栅格数据集的连续表面表示通常用于高程（高度），但它也可以表示土壤 pH 值、污染浓度或噪声等其他现象。
局部分析	使用“局部分析”工具时，输出栅格上每个位置的值是多个输入栅格中该像元位置输入值的函数。 输出值可以是根据输入计算出的统计量，也可以是识别输入值的唯一组合。 例如，通过一系列年降水量栅格，您可以找到 10 年期间的平均降水量，或者降水量超过 650 毫米的年数。
地图代数	地图代数表达式可以输入到栅格计算器工具中，以执行空间分析。
数学分析	一整套数学运算可以应用于栅格。 这些功能允许对输入栅格中的值进行算术运算或逻辑评估。
多维分析	“多维分析”工具可用于对多个变量和维度的科学数据执行分析。
多元分析	通过多元统计分析可以探查许多不同类型的属性之间的关系。 可用的多元分析主要有两种类型： 分类（包括监督和非监督） 主成分分析 (PCA) 伴随这些分析的是一系列工具，用于评估分析过程中的每一步。 分类通常用于将多波段影像数据处理为单一的已分类栅格，例如土地覆盖图层。 例如，PCA 可用于预测每个位置的生物量（因变量），依据是降水量、土壤类型、坡向和温度（自变量）等参数。
邻域分析	邻域分析工具基于自身位置值以及指定邻域内识别的值为每个像元位置创建输出值。 邻域在输入栅格中移动，计算每个位置的输出值后再移动到下一个邻域。 邻域可分为两种类型，重叠或不重叠。 在重叠邻域操作中，也称为焦点、卷积或移动窗口操作，输入中的每个像元都会逐一迭代。 特定像元值及其周围指定邻域内的像元值用于计算输出值。 这一过程会对输入中的每个像元重复执行。 在非重叠类型的操作中，邻域构成一个像元块，计算将针对该像元块执行。 一旦计算出值，它会写入输出栅格中该块内的所有像元。 这一过程会对下一个相邻的非重叠块重复执行，直到所有输入都处理完毕。 例如，焦点统计工具可用于在输入栅格中每个像元周围的 3 x 3 邻域内找到平均值或最大值。
邻近分析	生成加权 Voronoi 工具可以通过平衡邻近性与要素特定权重，将空间划分为不同的影响区域。
栅格创建	“栅格创建”工具用于创建新栅格，新栅格中的输出值基于常量值或统计分布。 分布有两种类型：随机分布和正态分布（高斯分布）。
重分类	重分类数据，简单来说就是用新的输出像元值替换输入像元值。 您可以按单个值、范围、间隔或区域对数据进行重分类。 您也可以通过替代值来重分类。 重分类数据的一些常见原因包括： 根据新信息替换单个值 将某些值组合到一起 将值重分类到同一等级 为特定像元值分配 NoData 为 NoData 像元设置某个值
影像分割和分类	使用影像分割和分类工具，可准备要在创建分类栅格数据集时使用的分割栅格。
太阳辐射	利用太阳辐射分析工具，您可以计算地理区域内或特定点位置的日照入射量（整体、直接和散射辐射）。 通过输入表面 DEM，您可以确定在给定时间段内，整个景观所接收的来自太阳的辐射能量。
表面分析	通过这些工具，您可以推导出关于表面数据集的新信息。 对于每个位置，您可以确定表面的角度（坡度）、最陡的下坡方向（坡向）或表面的二阶导数（曲率）。 您还可以生成连接等值点的线数据集（等值线），创建晕渲地貌，计算两个表面之间的体积变化，并确定位置的可见性。
区域分析	分区由所有具有相同值的输入像元定义。 每个分区的像元可以计算多种统计量，并且还可以确定分区的指定几何度量。 分区可用于确定另一数据集中特定值所对应的区域或分布情况。 例如，利用分区工具，您可以计算栅格中每个分区的周长，或者统计每个地块（分区输入）中濒危物种的数量（值输入）。

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