ArcViewGIS【荐】.ppt

GIS 软件应用 2004-11.29(12) 第4章　ArcView空间分析 表面分析之流域分析 分区统计 邻域分析（Neighborhood Statistics) 空间分析建模（Model Builder、Map Query 、Map Calculation） 表面分析之流域分析 填充洼地(Fill sinks) 流向分析(Flow Direction) 水流累积量（Flow Accumulation) 提取河流网络(Stream Network) 流域划分（Watershed） 流域分析使用DEM和数据 派生 其它地形要素，比如 流域划分 、提取河流网络, 这些是描述某一地区水文特征的重要因素。 1.填充洼地(Fill sinks) 被较高高程区域围绕的洼地是进行水文分析的一大障碍，因此在确定水流方向以前，必须先将洼地填充。有些洼地是在DEM生成过程中带来的数据错误，但另外一些却表示了真实的地形如采石场或岩洞等。在Arcview中通过Fill sinks功能将洼地填充，使洼地成为水流能够通过的平坦区域。 在经过填充洼地后（Filled Dem）的DEM中由于无洼地区域存在，自然流水可以畅通无阻地流至区域地形的边缘。因此，可借助这个无洼地的数字高程模型计算流向和流水积累量。 2.流向分析原理 水流的流向是通过计算中心栅格与邻域栅格的最大距离权落差来确定的。距离权落差是指中心栅格与邻域栅格的高程差除以两栅格间的距离，栅格间的距离与方向有关，如果邻域栅格对中心栅格的方向值为2、8、32、128，则栅格间的距离为2的开平方根，否则距离为1。 水流累积量Flow Accumulation (A)所显示的是经过填充洼地后的DEM栅格 （B)是流向栅格（C)是流量栅格 在 (c)中，两个灰色的栅格单元的流量相同，都是2个单位。上面的一个栅格单元的流量是来自它左边和左下方的栅格单元， 下面的一个栅格的流量是来自于左下方的栅格单元（这个栅格单元已经有1个单位的流量） 流域分析Watershed 流域是指流经其中的水流和其它物质从一个公共的出水口排出从而形成一个集中的排水区域。 采用水流方向和流水累积量数据生成Watershed数据 Watershed数据显示了区域内每个流域汇水面积的大小。汇水面积是指从某个出水口（或点）流出的河流的总面积。出水口（或点）即流域内水流的出口，是整个流域的最低处。流域间的分界线既为分水岭。 分区统计Zonal Statistical 分区汇总（Summarize Zones） 分区直方图(Histogram Within Zones) 交叉面积表(Tabular Area) 分区汇总（Summarize Zones） 对每个分区内的数据进行汇总统计。Summarize Zones要求输入两个主题 （1）进行汇总统计的数据，数据类型既可是连续型也可是离散型。 （2）分区数据，用以确定每个栅格属于哪个分区，数据类型必须是离散型。 例子： 统计土壤有机质含量与粮食产量的关系 分区汇总（Summarize Zones） 分区直方图(Histogram Within Zones) 对每个分区内的数据创建直方图。该功能要求输入两个主题 （1）用来创建直方图的栅格数据，数据类型既可是连续型也可是离散型。 （2）分区数据，可以利用点、线、面要素来定义哪些栅格用来创建直方图，这些要素不仅定义了分区区域，而且它们的某个属性还定义了在直方图中数据的分组，每一组代表一个属性值。在输出的直方图中显示了由上述的要素确定的区域中每类数据的栅格数量。同时，也可以用离散型的栅格数据来定义分区，具有相同值的栅格被划分为一个区。 分区直方图(Histogram Within Zones) 粮食产量与坡向的关系进行统计分析 邻域分析(Neighborhood Statistics) 邻域分析功能对输入的点主题中的点要素或栅格主题中的栅格在特定的邻域范围内进行某种统计计算,重新计算当前栅格单元的值，在计算中使用了邻域范围内所有的点或栅格的值。 Neighborhood Statistics应用例举如下： 模拟森林火灾区火势的蔓延趋势。 模拟污水从排污口排入河流后的扩散趋势。 公路沿线生态环境评价等等。 邻域分析主要应用于栅格数据模型。这是因为地学信息除了在不同层面的因素之间存在着一定的制约关系之外,还表现在空间上存在着一定的关联性。对于栅格数据所描述的某项地学要素，其中的(I，J)栅格往往会影响其周围栅格的属性特征。准确而有效地反映这种事物空间上联系的特点，是计算机地学分析的重要任务。 邻域分析是指对于栅格数据系统中的一个、多个栅格点或全部数据，开辟一个有固定分析半径的分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值等一系列统计计算