空间分析-距离分析综述.docx

空 间 分 析 之 距 离 分 析 继续总结下距离分析。如下是 ArcGIS 10.x 中，距离分析相关的工具： ArcGIS 中，主要可以通过如下的几种方式进行距离分析： 欧氏距离分析 成本加权距离分析 用于垂直移动限制和水平移动限制的成本加权距离分析 获取最短路径 使用 ArcGIS 空间分析扩展实现距离分析，最主要的是欧氏距离分析和成本加权距离分析 两类工具。 1、欧氏距离工具 欧氏距离工具测量每个像元距离最近源的直线距离（像元中心至像元中心的距离）。 欧氏距离（Euclidean Diatance）—— 求得每个像元至最近源的距离。 欧氏方向（Euclidean Direction）—— 求得每个像元至最近源的方向。 欧氏分配（Euclidean Allocation）—— 求得每个像元的最近的源。 TIPS： 1. 源（Source） 可以是感兴趣的地物的位置，数据方面，既可以是栅格数据，也可以是矢量数据。但注意： 如果数据选用了栅格数据，数据中必须仅包含表示源的像元，其他像元需要是 Nodata。 如果选用矢量，在执行工具之时，内部会将其先转成栅格。 2. 欧氏距离的算法 简单理解为：工具会求得每个像元至每个源的距离，然后取得每个像元至每个源的最短距 离以输出。其中，欧氏距离是像元中心与源像元的中心的直线距离。 如果像元与两个或更多源之间的距离相等，则计算都基于像元扫描过程中遇到的第一个源。 无法控制该扫描过程。 帮助中有这样的描述：工具在实际执行的过程中，进行两次顺序扫描。这样，工具的执行 速度与源像元的数目、分布以及最大距离无关。影响工具执行速度的唯一因素是栅格的大 小。计算时间与“分析”窗口中的像元数成线性比例。暂且不知道进行了什么样的两次顺 序扫描。 3. 欧氏距离输出栅格结果 投影平面上，像元与最近源之间的最短直线距离。如下图： 4. 欧氏方向输出栅格结果 像元与最近源之间的方位角方向（以度为单位）。使用 360 度圆，刻度 360 指北，90 指东，从刻度 1 顺时针增加。值 0 供源像元使用。如下图： 5. 欧氏分配输出栅格结果 输出的每个像元都是距其最近源的值。如下图： 二、成本加权距离工具 成本加权距离工具可以看成是对欧氏直线距离的进一步修改，将经过某个像元的距离赋以 成本因素。举个简单的例子，翻过一座山到达目的地是最短的直线距离，绕行这座山距离 较长，但是更节省时间和体力，那就后者的成本加权距离最短了。 成本距离（Cost Distance）：求得每个像元至最近源的成本距离。 成本回溯链接（Cost back link）：求的一个方向栅格，可以从任意像 元沿最小成本路径返回最近源。 成本分配（Cost Allocation）：求得每个像元的最近的源。 成本路径（Cost Patch）：求的任意像元到最近源的最小成本路径。 TIPS： 成本栅格可以是整形或者浮点型，但是其值中不能含有负值或者 0。成本栅格中的 Nodata 视为障碍。 成本距离输出栅格数据 这里的简单示例中，下面一层黑白渲染的是成本栅格，颜色深的像元代表成本比较高，反 之较低。结果如下： 2. 成本距离回溯链接 要注意的是，它并不会求的要返回哪一个源像元以及如何返回。而是记录从任意像元回溯 到最近源的路径上，每个像元向下一个像元指向的方向，这个方向以 0-8 的代码形式记录。 如下图： 3. 成本距离分配 这个类似于前面的欧氏距离分配，得到的是每个像元至最近源的成本距离。 三、路径距离工具 路径距离工具与成本距离相似，也可以确定从某个源到栅格上各像元位置的最小累积行程 成本。但是，路径距离不仅可计算成本表面的累积成本，而且会考虑到行驶的实际曲面距 离，和影响到移动总成本的水平和垂直因子。主要包含这几个工具 路径距离（Path Distance） 路径回溯链接（Path back link） 路径分配（Path Allocation） 这些工具生成的累积成本表面可用于扩散模型、流动和最低成本路径分析。 有关水平方向以及竖直方向的因子是如何影响的，工作原理是什么，ArcGIS 帮助中有详细 的解释： 四、 获得最短路径 1. 成本距离路径 任意像元到最近源的最小成本路径，需要引用到上面工具中生成的成本距离和成本回溯链 接栅格数据。如下图：2. 廊道 另外要说的是廊道分析工具（Corridor）。此工具用于计算两个成本栅格的累积成本栅格 结果，为了求得从一个源到另一个源且经过该像元位置的最小成本路径。 输出栅格不是单个最小成本路径，但会得到源之间累积成本的范围。 最后我们可以配合其他工具将小于某一阈值的结果提取出来，例如工具 Extract by Attribute 提取，或者通过 Con 进行条件赋值等等方法，获