ArcGIS Spatial Analyst：五类关键运算及分析环境详解

ArcGIS教程深入探讨了Spatial Analyst扩展模块中的五种主要运算类型，这些运算在空间数据分析中扮演关键角色。这些运算可以按照它们处理数据的方式分为： 1. 局部运算（Local Operations）：也称为逐像元运算，这类操作独立于相邻像元，每个输出像元的值仅依赖于自身位置的数据。例如，使用三角函数或对数工具，如Tan和Log2，可以直接对单个栅格数据集的每个像元进行运算。当处理多个输入栅格时，逐像元运算会对每个输入像元的值执行相应的运算，如像元统计中的平均值或范围。 2. 焦点运算（Focal Operations）：也叫邻域运算，这类运算生成的输出值基于每个像元及其周围指定邻域的值。邻域通常是一个移动窗口，如3×3像元矩阵，包括中心像元及其周围的八个像元。焦点运算适用于需要考虑周边环境影响的情况，如土壤侵蚀模型，其中像元的侵蚀程度会受到周围土地覆盖类型的影响。 3. 分区运算（Zonal Operations）：这种运算的输出像元值取决于它所属的区域，以及区域内所有相关像元的值。与焦点运算类似，但邻域不是固定的，而是基于区域的结构。分区运算是地图制作中常用的功能，如根据地形类型划分土地利用类别，并计算各类别的平均高度或面积。 4. 全局运算（Global Operations）：顾名思义，这种运算影响整个栅格数据集，没有像元间的局部性限制。全局运算通常用于需要对整个数据集进行一致处理的操作，如图像增强或几何变换。 5. 特定应用运算：这包括针对特定领域，如水文学、生态学或城市规划的专业分析，可能涉及特定的算法和模型，比如洪水模拟或生物多样性评估。 每种运算类别都关注于空间关系、几何特性或像元属性的交互作用，而不是简单地依据像元的属性值。理解并熟练运用这些运算类型，能够帮助用户更有效地解决各种地理空间问题。在ArcGIS Spatial Analyst环境中，这些工具提供了强大的分析功能，使得用户能够深入探索地理数据，进行复杂的空间分析和建模。