空間分析距離分析綜述doc

1、空間分析之距離分析繼續(xù)總結(jié)下距離分析。如下是ArcGIS 10.x中，距離分析相關(guān)的工具：ArcGIS 中，主要可以通過(guò)如下的幾種方式進(jìn)行距離分析：1 ） 歐氏距離分析2 ） 成本加權(quán)距離分析3 ） 用于垂直移動(dòng)限制和水平移動(dòng)限制的成本加權(quán)距離分析4 ） 獲取最短路徑使用 ArcGIS 空間分析擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)距離分析，最主要的是歐氏距離分析和成本加權(quán)距離分析兩類(lèi)工具。一、歐氏距離工具歐氏距離工具測(cè)量每個(gè)像元距離最近源的直線(xiàn) 距離（像元中心至像元中心的距離）。歐氏距離（ Euclidean Diatance） 求得每個(gè)像元至最近源的距離。歐氏方向（ Euclidean Direction）求得每個(gè)像元

2、至最近源的方向。歐氏分配（ Euclidean Allocation） 求得每個(gè)像元的最近的源。TIPS ：1.源（ Source ）可以是感興趣的地物的位置，數(shù)據(jù)方面，既可以是柵格數(shù)據(jù)，也可以是矢量數(shù)據(jù)。但注意：如果數(shù)據(jù)選用了柵格數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中必須僅包含表示源的像元，其他像元需要是Nodata。如果選用矢量，在執(zhí)行工具之時(shí)，內(nèi)部會(huì)將其先轉(zhuǎn)成柵格。2. 歐氏距離的算法簡(jiǎn)單理解為： 工具會(huì)求得每個(gè)像元至每個(gè)源的距離，然后取得每個(gè)像元至每個(gè)源的最短距離以輸出。其中，歐氏距離是像元中心與源像元的中心的直線(xiàn)距離。如果像元與兩個(gè)或更多源之間的距離相等，則計(jì)算都基于像元掃描過(guò)程中遇到的第一個(gè)源。無(wú)法控制該掃

3、描過(guò)程。幫助中有這樣的描述：工具在實(shí)際執(zhí)行的過(guò)程中，進(jìn)行兩次順序掃描。這樣，工具的執(zhí)行速度與源像元的數(shù)目、分布以及最大距離無(wú)關(guān)。影響工具執(zhí)行速度的唯一因素是柵格的大小。計(jì)算時(shí)間與 “分析” 窗口中的像元數(shù)成線(xiàn)性比例。暫且不知道進(jìn)行了什么樣的兩次順序掃描。3. 歐氏距離輸出柵格結(jié)果投影平面上，像元與最近源之間的最短直線(xiàn)距離。如下圖：4. 歐氏方向輸出柵格結(jié)果像元與最近源之間的方位角方向（以度為單位）。使用360度圓，刻度360指北， 90 指東，從刻度1 順時(shí)針增加。值0 供源像元使用。如下圖：5. 歐氏分配輸出柵格結(jié)果輸出的每個(gè)像元都是距其最近源的值。如下圖：二、成本加權(quán)距離工具成本加權(quán)距離工

4、具可以看成是對(duì)歐氏直線(xiàn)距離的進(jìn)一步修改，將經(jīng)過(guò)某個(gè)像元的距離賦以成本因素。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子， 翻過(guò)一座山到達(dá)目的地是最短的直線(xiàn)距離，繞行這座山距離較長(zhǎng)，但是更節(jié)省時(shí)間和體力，那就后者的成本加權(quán)距離最短了。1 ）成本距離（ Cost Distance）：求得每個(gè)像元至最近源的成本距離。2 ）成本回溯鏈接（Cost back link）：求的一個(gè)方向柵格，可以從任意像元沿最小成本路徑返回最近源。3 ）成本分配（ Cost Allocation）：求得每個(gè)像元的最近的源。4 ）成本路徑（ Cost Patch）：求的任意像元到最近源的最小成本路徑。TIPS ：1.成本柵格可以是整形或者浮點(diǎn)型，但是其值

5、中不能含有負(fù)值或者0。成本柵格中的Nodata視為障礙。2. 成本距離輸出柵格數(shù)據(jù)這里的簡(jiǎn)單示例中，下面一層黑白渲染的是成本柵格，顏色深的像元代表成本比較高，反之較低。結(jié)果如下：2. 成本距離回溯鏈接要注意的是， 它并不會(huì)求的要返回哪一個(gè)源像元以及如何返回。而是記錄從任意像元回溯到最近源的路徑上，每個(gè)像元向下一個(gè)像元指向的方向，這個(gè)方向以0-8 的代碼形式記錄。如下圖：3. 成本距離分配這個(gè)類(lèi)似于前面的歐氏距離分配，得到的是每個(gè)像元至最近源的成本距離。三、路徑距離工具路徑距離工具與成本距離相似，也可以確定從某個(gè)源到柵格上各像元位置的最小累積行程成本。但是，路徑距離不僅可計(jì)算成本表面的累積成本，

6、而且會(huì)考慮到行駛的實(shí)際曲面距離，和影響到移動(dòng)總成本的水平和垂直因子。主要包含這幾個(gè)工具1 ）路徑距離（ Path Distance）2 ）路徑回溯鏈接（Path back link）3 ）路徑分配（ Path Allocation）這些工具生成的累積成本表面可用于擴(kuò)散模型、流動(dòng)和最低成本路徑分析。有關(guān)水平方向以及豎直方向的因子是如何影響的，工作原理是什么，ArcGIS 幫助中有詳細(xì)的解釋?zhuān)核?、獲得最短路徑1. 成本距離路徑任意像元到最近源的最小成本路徑，需要引用到上面工具中生成的成本距離和成本回溯鏈接?xùn)鸥駭?shù)據(jù)。如下圖：2. 廊道另外要說(shuō)的是廊道分析工具（ Corridor）。此工具用于計(jì)算兩個(gè)成本柵格的累積成本柵格結(jié)果，為了求得從一個(gè)源到另一個(gè)源且經(jīng)過(guò)該像元位置的最小成本路徑。輸出柵格不是單個(gè)最小成本路徑，但會(huì)得到源之間累積成本的范圍。最后我們可以配合其他工具將小于某一閾值的結(jié)果提取出來(lái)，例如工具Attribute提取，或者通過(guò)Con 進(jìn)行條件賦值等等方法，獲取結(jié)果。Extract by如下如所示：學(xué)校 A 、 B 成本距離分析結(jié)果：學(xué)校 C、D 、 E 的成本距離分析結(jié)果：有此兩個(gè)距離成本結(jié)果，來(lái)