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1、ArcGIS统计分析统计分析 来源：互联网 一单元统计 当进行多层面栅格数据叠合分析时，经常需要以栅格单元为单位来进行单元统计分析。ArcGIS 的单元统计分析功能提供了十种单元统计方法，分别为： 1. Minimum：找出各单元上出现最小的数值； 2. Maximum：找出各单元上出现最大的数值； 3. Range：统计各单元上出现数值的范围； 4. Sum：计算各单元上出现数值的和； 5. Mean： 计算各单元上出现数值的平均数； 6. Standard Deviation：计算各单元上出现数值的标准差； 7. Variety：找出各单元上不同数值的个数； 8. Majority：统计各
2、单元上出现频率最高的数值； 9. Minority：统计各单元上出现频率最低的数值； 10. Median：计算各单元上出现数值的中值； 如下图1 中的一组表格所示，表格中每一格子代表一个栅格单元，最后一个表格是基于前两个表格进行单元统计的最小值统计得到的结果。即将前两个表格中相对应栅格数值进行比较，找出各单元上出现的最小数值。 图1 最小值单元统计 单元统计功能常用于同一地区多时相数据的统计，通过单元统计得出所需分析数据。 例如，同一地区不同年份的人口分析，同一地区不同年份的土地利用类型分析等。 单元统计的操作过程如下，图2 所示： 1. Spatial Analyst 下拉菜单中选择Cel
3、l Statistics； 2. 在Layer 列表框中选择你要用来计算的图层，在列表框中选择一个图层，点击Add 按钮将其加入Input rasters 列表框； 3. 在Overlay statistic 栏中选择你用来对输入图层进行计算的统计类型； 4. 为输出结果指定目录及名称； 5. 点击OK 按钮。 图2 单元统计的操作过程 二 领域统计 邻域统计的计算是以待计算栅格为中心，向其周围扩展一定范围，基于这些扩展栅格 数据进行函数运算，从而得到此栅格的值。ArcGIS 中的邻域统计提供了十种统计方法。分别如下： 1. Minimum：找出在邻域的单元上出现最小的数值； 2. Maxim
4、um：找在邻域的单元上出现最大的数值； 3. Range：在邻域的单元上数值的范围； 4. Sum：计算邻域的单元内出现数值的和； 5. Mean：计算邻域的单元内出现数值的平均数； 6. Standard Deviation：计算邻域的单元内出现数值的标准差； 7. Variety：找出邻域的单元内不同数值的个数； 8. Majority：统计邻域的单元内出现频率最高的数值； 9. Minority：统计邻域的单元内出现频率最低的数值； 10. Median：计算邻域的单元内出现数值的中值； 邻域统计计算过程中，对于邻域的设置有不同的设置方法，ArcGIS 中提供了四种邻域分析窗口。分别如下
5、： 1. Rectangle：即长方形。如选择长方形邻域需要设置长方形的长和宽，缺省的邻域大小为3*3 单元。 图3 邻域分析窗口类型 2. Annulus：即环形。如选择环形邻域则要设置邻域的内半径和外半径。半径通过和x 轴或y 轴的垂线的长度来指定。落入环内即内外半径之间环的数值将参与邻域统计运算，内半径以内的部分不参与计算。 3. Circle：即圆形。如选择圆形，则只需要输入一个圆的半径。 4. Wedge：即楔形。如选择楔形则需要输入起始角度，终止角度和半径三项内容。起始角度和终止角度可以是0360 的整形或浮点值。角度值从x 轴的正方向零度开始然后逆时针逐渐增加直至走过一个满圆又回
6、到零度。 如下图4 中的两个表格所示，第一个表格为原始数据图，以带下划线的栅格为待计算栅格，即以8 为中心向外扩展3*3 栅格，计算函数为求均值，结果如第二个表格所示。 图4 邻域统计分析图 利用邻域统计可以进行边缘模糊等多种操作，如下图5 所示，原图为一海岸线，经过邻域统计的均值运算可以进行海岸线光滑。 图5 利用邻域统计进行海岸线光滑 邻域统计的分析过程如下： 1 在Spatial Analyst 的下拉菜单中选择Neighborhood Statistics； 2 在Input data 的下拉菜单中选择要用来进行邻域分析的图层； 3 在Field 栏的下拉菜单中选择进行邻域分析的字段；
7、 4 在statistic type 栏中选择你要运用的统计类型，各种类型如下： 5 在Neighborhood 的下拉菜单中选择你要运用的邻域类型； 6 在Units 后的两个选项中选择一个邻域类型设置时各参数值的单位，可以是栅格单元或地图单位。 7 指定输出结果的栅格大小； 8 为输出结果指定目录及名称； 9 点击OK 按钮。 图6 邻域统计的分析过程 三 分类区统计 分类区统计即以一个数据集为基础在它所包含的不同类别中对另一个被分类数据集进行统计。用来作为基础进行分类的分类区就是分类区数据中拥有相同值的所有栅格单元，而不考虑他们是否邻近。在此基础上对同一分类区所对应的被分类数据集进行统计
8、， 所以输出结果时同一分类区被赋予一个单一的输出值。ArcGIS 中的分类区统计提供了十种统计方法。分别如下： 1. Minimum：找出在分类区内出现最小的数值； 2. Maximum：找出在分类区内出现最大的数值； 3. Range：在分类区内数值的范围； 4. Sum：计算在分类区内出现数值的和； 5. Mean：计算在分类区内出现数值的平均数； 6. Standard Deviation：计算在分类区内出现数值的标准差； 7. Variety：找出在分类区内不同数值的个数； 8. Majority：统计在分类区内出现频率最高的数值； 9. Minority：统计在分类区内出现频率最低的
9、数值； 10. Median：计算在分类区内出现数值的中央值； 如图7 所示，表格是分类区数据，表格是被用来统计的数据，统计函数是统计每一分类区中的最大值。表格中，1，2，3 分别代表了三个不同的区域，基于表 格中的三个区域，对表格进行分析。在区域中，分别找出1，2，3，区域 中所对应的区域中的栅格，然后对每一区域进行最大值统计，可以得出结果如图。 图7 分类区统计分析图 利用分类区统计可以计算具有某一相同属性的数据所包含的另一属性数据的统计信息。例如,可以计算每个污染区的平均人口密度，计算同一高程处植被类型的种类，或可以计算同一种植被类型下高程的平均值。以下为以某一地区坡度分类区为分类区数据
10、集，土地利用类型为被分类数据集，计算同一坡度分类区内土地利用类型的种类。 操作过程如下，图9 所示： 1. 在Spatial Analyst 的下拉菜单中选择Zonal Statistics； 2. 在Zone dataset 的下拉菜单中选择要用来进行分类区统计的分类区图层； 3. 在Zone Field 栏的下拉菜单中选择分类区图层中要用到的字段； 4. 在Value raster 栏中选择被用来统计的栅格数据； 5. Ignore NoData in calculations：可选项，如不选中，计算中允许栅格数据中的空值参与运算。 6. Join output table to zone layer：可选项，如选重则将输出表格加入到区域数据中去； 图8.58 坡度图与土地利用类型图 7. 在Chart statistic 栏中选择你要运用的统计类型； 8. Output table：为输出结果指定目录及名称； 9. 点击OK 按钮。 结果如图10，其中图用生成的表格形式表示了不同的VALUE 值所对应的VARIETY 统计结果；图用直方图的形式表示了不同高程分类区所包含的土地利用类型的种类。直方图的直方条数等于分类区个数，并以Zone Field 字段值分类区代码作为直方条的标示。 图9 分类区统计对话框 图10 坡度分类区内土地利用类型种类分析结果图
