栅格转加权点 (Spatial Analyst 工具)

汇总

根据连续表面生成具有代表性且与数值成比例的点，同时保持空间模式和总量值不变。

了解有关“栅格转加权点”工作原理的详细信息

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Raster to Weighted Points tool illustration — 基于输入表面的密度值进行加权的输出点示例。

用法

提供了多个参数，用于控制输出点的总数以及这些点在输入表面上的分布方式。 最大点数（Python 中的 max_number_of_points）参数定义了输出点的最大数量。 每个像元限制一个点（Python 中的 single_point_per_cell）参数将分配限制为每个像元最多一个点。 点分布方法（Python 中的 point_distribution_method）参数决定了多个点在像元内的定位方式。
最大点数参数指定了从整个栅格生成的总点数。分配给每个像元的点数与该像元值成正比。值较大的像元贡献更多点，值较小的像元贡献较少点。这使得输出结果能够保留输入表面的空间模式和相对量级。
使用 每个像元限制一个点参数可防止将多个点分配给同一个像元。当需要均匀的空间分布时，此功能非常有用。使用此参数可能导致生成的点数少于指定的最大点数。

当未选中该参数（Python 中的 single_point_per_cell = 'DO_NOT_LIMIT'）时，如果像元值足以支持额外表示，则可将多个点分配给单个像元。

如果选中（Python 中的 single_point_per_cell = 'LIMIT'），输出点将放置在像元中心。
输出点的分布模式由 点分布方法参数决定。放置位置可以位于像元中心、像元内随机分布，或者在存在多个点时呈均匀排列。随机放置适用于仿真工作流、不确定性评估以及生成敏感表面的匿名化表示。确定性放置方法在重复运行时产生一致的点位置，适用于可重复的空间分析。
- 圆形方法将多个点以像元中心为圆心呈径向配置放置。为确保放置准确，距像元中心的最大距离应小于像元半径的一半。
- 等面积 Voronoi 方法将像元细分为面积相等的区域，并在每个区域放置一个点，以实现空间分离最大化。
- 随机方法在像元足迹内随机放置点。
- 斐波那契格点方法以适用于均匀采样的各向同性模式分布多个点。
- 斐波那契螺旋方法沿确定性螺旋排列点，从而产生均匀间距。
如果选中了 创建多点输出参数（Python 中的 create_multipoint_output = `MULTIPART``），则从单个像元生成的所有点都将存储为多点要素几何。此选项可减少输出记录的数量，适用于几何数据的紧凑存储。输出的多点要素可用于将每个像元视为单个逻辑单元的后续工作流。
如果 归一化方法参数值设置为无，则不应用归一化，输入中的原始值将直接用于点分配。这适用于数值量级已具有语义含义的表面，例如核密度估计或物理测量的环境表面。
可用的归一化方法包括：
- 最小-最大值 - 值将在 0 到 1 之间线性缩放，保留相对差异。
- 对数 - 压缩较大的数值范围，以减少极端高值的影响，同时增强低值之间的区分。
- Sigmoid - 应用逻辑变换以强调中间范围的差异并压缩极端值。
- Softmax - 栅格将被转换为概率分布，其中每个像元的归一化值反映其相对于所有其他像元的相对量级。
- 总和为 1 - 缩放所有值使其总和恰好等于 1，从而实现基于概率的采样工作流。
- Z 得分 - 通过减去平均值并除以标准差来对数值进行标准化。
- 无 - 使用原始栅格值，不作修改。
如果选中了 点生成前归一化数值参数（Python 中的 normalize_before_point_generation = `NORMALIZE``），则在分配点之前，会使用选定的归一化方法对栅格值进行转换。归一化可调整栅格的数值比例和分布，同时保持其空间结构。当栅格值跨度较大、包含极端离群值或表现出可能主导分配过程的偏态时，此功能非常有用。当不应用归一化时，原始栅格值将直接用于点分配过程。
所有的转换、归一化、分配和点分布操作均在内存中进行。
不为输入表面中的 NoData 像元创建点。
输出要素类将包含原始像元值、归一化值（如果使用了 归一化方法）以及当多个点源自同一像元时的分布值等属性。
有关适用于此工具的地理处理环境的详细信息，请参阅分析环境和 Spatial Analyst。

标注	说明	数据类型
输入表面栅格	用于生成比例点的连续栅格。每个输入像元值代表要转换为一个或多个点的相对量级或强度。	Raster Layer
输出点要素	将包含生成点的输出要素类。	Feature Layer
最大点数	从输入栅格中生成的最大点数。可使用此参数限制大型栅格的输出密度。	Double
每个像元限制一个点（可选）	指定每个栅格像元是否只生成一个点。选中—无论像元值多大，每个栅格像元最多只创建一个点。未选中—一个像元内可以生成多个点，点数与像元值成比例。这是默认设置。	Boolean
创建多点输出（可选）	指定具有相同值的点在输出中是保留还是聚合。聚合输出可以减少要素数量，在生成大量点时能提升性能。选中—属性值相同的点会聚合为输出要素数据集中的一条几何记录。未选中—每个选中的点在输出多点数据集中都保留为独立的要素记录。这是默认设置。	Boolean
点分布方法（可选）	定义每个栅格像元内点的空间分布方式。默认情况下，点会放在每个像元的几何中心。此参数在选中每个像元限制一个点参数时不可用。圆形—点随机分布在以每个像元为中心的圆形区域内。这是默认设置。等面积 Voronoi—点的位置将确保在整个栅格表面上具有等面积代表性，最大限度减少聚集现象。随机—根据像元值的比例权重，在每个像元内随机放置点。斐波那契格点—点在各像元内呈近似均匀的格网状分布，没有可见的格网痕迹，排列整齐自然。斐波那契螺旋—点以平滑的螺旋状排列，从每个像元中心向外逐渐扩散，形成视觉上连续的均匀分布。	String
距像元中心的距离（可选）	使用非中心点放置方法时，点可以偏离像元中心的最大距离（以地图单位为单位）。此参数仅在点分布方法参数值设置为圆形或等面积 Voronoi 选项时可用。最大允许值为 0.45。如果使用 0，所有输出点都会放在像元中心。	Double
归一化方法（可选）	指定在生成比例点之前，如何对栅格值进行缩放或变换。缩放方式只改变赋给输出点的值，变换方式则会改变像元值的相对权重，从而影响每个像元内生成的点数。最小-最大值—将值线性归一化到 0 到 1 之间。保留相对差异，不改变每个像元的点数。对数—应用对数变换，压缩大值范围，降低极高值的影响。峰值区域生成的点会变少，其他区域的点分布更均匀。 Sigmoid—先用标准 z 分数将值归一化，再通过逻辑 sigmoid 变换转换为 0 到 1 之间的概率权重。 Softmax—通过指数缩放将值归一化并转换为概率分布。高值区域会被放大，同时采样仍能反映相对重要性。总和为 1—缩放所有值，使它们的总和等于 1。生成的点值表示概率或比例，但点密度分布不变。 Z 得分—使用平均值和标准差将值标准化（平均值 = 0，标准差 = 1）。这会让高于平均值和低于平均值的区域对比更明显，点密度向偏离平均值较大的像元集中。无—不进行归一化，直接使用原始栅格值。这是默认设置。	String
在生成点前进行归一化（可选）	指定在分配点之前，是否使用选定的归一化方法对输入表面栅格进行变换。此参数仅在归一化方法参数值设为最小-最大值、对数、 Sigmoid 或 Softmax 选项时可用。选中—分配点之前先进行归一化。未选中—归一化不影响点的分配。这是默认设置。	Boolean

RasterToWeightedPoints(in_surface_raster, out_point_features, max_number_of_points, {single_point_per_cell}, {create_multipoint_output}, {point_distribution_method}, {distance_from_cell_center}, {normalization_method}, {normalize_before_point_generation})

名称	说明	数据类型
in_surface_raster	用于生成比例点的连续栅格。每个输入像元值代表要转换为一个或多个点的相对量级或强度。	Raster Layer
out_point_features	将包含生成点的输出要素类。	Feature Layer
max_number_of_points	从输入栅格中生成的最大点数。可使用此参数限制大型栅格的输出密度。	Double
single_point_per_cell （可选）	指定每个栅格像元是否只生成一个点。 `LIMIT`—无论像元值多大，每个栅格像元最多只创建一个点。 `DO_NOT_LIMIT`—一个像元内可以生成多个点，点数与像元值成比例。这是默认设置。	Boolean
create_multipoint_output （可选）	指定具有相同值的点在输出中是保留还是聚合。聚合输出可以减少要素数量，在生成大量点时能提升性能。 `MULTIPART`—属性值相同的点会聚合为输出要素数据集中的一条几何记录。 `SINGLE_PART`—每个选中的点在输出多点数据集中都保留为独立的要素记录。这是默认设置。	Boolean
point_distribution_method （可选）	定义每个栅格像元内点的空间分布方式。默认情况下，点会放在每个像元的几何中心。仅当 `single_point_per_cell` 参数设置为 `LIMIT` 时，系统才支持此参数。 `CIRCLE`—点随机分布在以每个像元为中心的圆形区域内。这是默认设置。 `EQUAL_AREA_VORONOI`—点的位置将确保在整个栅格表面上具有等面积代表性，最大限度减少聚集现象。 `RANDOM`—根据像元值的比例权重，在每个像元内随机放置点。 `FIBONACCI_LATTICE`—点在各像元内呈近似均匀的格网状分布，没有可见的格网痕迹，排列整齐自然。 `FIBONACCI_SPIRAL`—点以平滑的螺旋状排列，从每个像元中心向外逐渐扩散，形成视觉上连续的均匀分布。	String
distance_from_cell_center （可选）	使用非中心点放置方法时，点可以偏离像元中心的最大距离（以地图单位为单位）。仅当 `point_distribution_method` 参数值设置为 `CIRCLE` 或 `EQUAL_AREA_VORONOI` 选项时，该参数才有效。最大允许值为 0.45。如果使用 0，所有输出点都会放在像元中心。	Double
normalization_method （可选）	指定在生成比例点之前，如何对栅格值进行缩放或变换。缩放方式只改变赋给输出点的值，变换方式则会改变像元值的相对权重，从而影响每个像元内生成的点数。 `MIN_MAX`—将值线性归一化到 0 到 1 之间。保留相对差异，不改变每个像元的点数。 `LOG`—应用对数变换，压缩大值范围，降低极高值的影响。峰值区域生成的点会变少，其他区域的点分布更均匀。 `SIGMOID`—先用标准 z 分数将值归一化，再通过逻辑 sigmoid 变换转换为 0 到 1 之间的概率权重。 `SOFTMAX`—通过指数缩放将值归一化并转换为概率分布。高值区域会被放大，同时采样仍能反映相对重要性。 `SUM_TO_ONE`—缩放所有值，使它们的总和等于 1。生成的点值表示概率或比例，但点密度分布不变。 `ZSCORE`—使用平均值和标准差将值标准化（平均值 = 0，标准差 = 1）。这会让高于平均值和低于平均值的区域对比更明显，点密度向偏离平均值较大的像元集中。 `NONE`—不进行归一化，直接使用原始栅格值。这是默认设置。	String
normalize_before_point_generation （可选）	指定在分配点之前，是否使用选定的归一化方法对输入表面栅格进行变换。仅当 `normalization_method` 参数值设置为 `MIN_MAX`、`LOG`、`SIGMOID` 或 `SOFTMAX` 选项时，此参数才可用。 `NORMALIZE`—分配点之前先进行归一化。 `DO_NOT_NORMALIZE`—归一化不影响点的分配。这是默认设置。	Boolean

代码示例

RasterToWeightedPoints 示例 1（Python 窗口）

本示例演示了如何在 Python 窗口中使用此工具。

import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *

env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
OutPoints = RasterToWeightedPoints("CrimeDensity.tif", 5000,
                                   "DO_NOT_LIMIT","RANDOM", "NONE",
                                   "NORMALIZE", 0.25, "SINGLE_PART")
OutPoints.save("out_WeightedPoints_ex1.shp")

RasterToWeightedPoints 示例 2（独立脚本）

本示例演示了如何在独立脚本中使用此工具。

## Name: RasterToWeightedPoints_Ex_standalone.py
## Description: Generates value-proportional points from a raster,
##               preserving spatial patterns and total magnitudes.
## Requirements: Spatial Analyst extension

## Import system modules
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *

## Set environment settings
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"

# To allow overwriting outputs change overwriteOutput option to True.
env.overwriteOutput = False

## Set local variables
in_surface_raster="CrimeDensity.tif",
max_number_of_points=5000,
single_point_per_cell="DO_NOT_LIMIT",
point_distribution_method="EQUAL_AREA_VORONOI"
normalization_method="SIGMOID",
normalize_before_point_generation="NORMALIZE",
distance_from_cell_center=0.30,
create_multipoint_output="MULTIPART"

out_WeightedPoints = RasterToWeightedPoints(in_surface_raster,
                                            max_number_of_points,
                                            single_point_per_cell,
                                            point_distribution_method,
                                            normalization_method,
                                            normalize_before_point_generation,
                                            distance_from_cell_center,
                                            create_multipoint_output)
# Save the output
out_WeightedPoints.save ("C:/sapyexamples/output/out_WeightedPoints_ex2.shp")

环境

当前工作空间, 范围, 地理变换, 随机数生成器, 输出坐标系, 临时工作空间

许可信息

基本: 需要 Spatial Analyst
标准: 需要 Spatial Analyst
高级: 需要 Spatial Analyst

栅格转加权点 (Spatial Analyst 工具)

汇总

插图

用法

参数

环境

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