Обзор набора инструментов Spatial Analyst

Дополнительный модуль Дополнительный модуль ArcGIS Spatial Analyst предоставляет богатый выбор инструментов пространственного анализа как для растровых (на основе ячеек) так и для векторных данных.

Инструменты, реализующие возможности дополнительного модуля Spatial Analyst, разбиты на категории или группы по функциональности. Знание структуры этих групп позволит вам легко найти необходимый вам инструмент. В таблице в конце этого раздела приведен список всех доступных наборов инструментов с описанием возможностей каждого.

Есть несколько способов запуска инструментов дополнительного модуля Spatial Analyst. В среде геообработки операции из Набора инструментов Spatial Analyst (Spatial Analyst toolbox) можно выполнять в диалоговом окне инструмента, с помощью Python (в интерактивном интерфейсе командной строки, или написав автономный скрипт), или с помощью м одели. Традиционные операции и рабочие процессы с использованием Алгебры карт (Map Algebra) можно также выполнять в среде Python. Также доступен Калькулятор растров для введения простых выражений алгебры карт, которые создают выходной растр.

Группы инструментов Spatial Analyst

Функциональные категории дополнительного модуля Spatial Analyst определены ниже.

Группа инструментов	Описание
Условные	Условные инструменты (инструменты условия) позволяют вам контролировать выходные значения, основываясь на условиях, применяемых к входным значениям. Условия, которые могут быть применены к двум типам, - это либо атрибутивные запросы, либо условие, основанное на положении условного предложения в перечне.
Плотность	С помощью инструментов плотности (группа Density) вы можете вычислить плотность входных объектов в окрестности вокруг каждой выходной ячейки растра.
Расстояние	Инструменты расстояния (Distance) позволяют выполнять анализ расстояния следующим образом: Евклидово (по прямой) расстояние Расстояние со взвешенной стоимостью Расстояние со взвешенной стоимостью, можно анализировать с использованием вертикального и горизонтального ограничений перемещения Пути и коридоры между источниками с наименьшей стоимостью перемещения
Извлечение	Инструменты извлечения позволяют вам извлечь поднабор ячеек из растра либо по атрибутам ячеек, либо по их пространственному положению. Вы также можете получить значения ячеек для определённых местоположений как атрибут в классе точечных объектов или как таблица.
Генерализация	Инструменты генерализации используются для очистки небольших ошибочных данных растра или для генерализации данных, чтобы избавится от ненужных деталей для более общего анализа.
Грунтовые воды	Инструменты группы Грунтовые воды (Groundwater) могут быть использованы для выполнения элементарного адвективно-дисперсионного моделирования движения воды и растворенных веществ в потоке грунтовых вод. В следующих разделах приведена фоновая информация о теоретических аспектах инструментов, а также некоторые примеры их выполнения. Инструменты группы Грунтовые воды могут использоваться по отдельности или применяться в определенной последовательности для моделирования и анализа подземного стока.
Гидрология	Инструменты группы Гидрология (Hydrology) используются для моделирования потока воды по поверхности. Инструменты из группы Гидрология могут применяться по отдельности и использоваться последовательно для построения сети водотоков или выделения водоразделов.
Интерполяция	Инструменты интерполяции поверхности создают непрерывную (или прогнозируемую) поверхность по значениям, измеренным в опорных точках. Непрерывное представление поверхности для набора растровых данных отражает некоторые измерения, например, высоты, концентрации или количества чего-либо (например, высоты поверхности, загрязнения или уровня шума). Инструменты интерполяции поверхности на основании измерений в опорных точках прогнозируют значения для всех местоположений в выходном наборе растровых данных, в независимости от того, выполнялось в этой точке измерение или нет.
Локальные (Local)	Локальные инструменты - это инструменты, в которых значение в каждой ячейке на выходном растре - это функция значений из всех входных данных в этой ячейке. С помощью локальных инструментов вы можете объединить входные растры, вычислить статистику или оценить критерий для каждой ячейки в выходном растре, основываясь на значениях каждой ячейки на нескольких входных растрах.
Алгебра карт	Алгебра карт (Map Algebra) - это способ выполнения пространственного анализа путем создания выражений на алгебраическом языке. С помощью инструмента Калькулятор растра (Raster Calculator) вы легко можете создать и запустить выражения алгебры карт, которые выдают набор растровых данных.
Математические Общие	Общие математические инструменты (группа General Math) применяют математические функции к входным данным. Эти инструменты попадают в несколько категорий. Арифметические инструменты выполняют базовые арифметические операции, например, добавление или умножение. Есть инструменты, которые выполняют различные типы операций возведения в степень, которые включают экспоненциалы и логарифмы, а также основные операции степени. Остальные инструменты используются для конвертации знаков или для конвертации между целочисленным типом данных и типом с плавающей точкой.
Математические Побитовые	Побитовые математические инструменты производят вычисления над бинарным представлением входных значений.
Математические Логические	Логические математические инструменты (группа Logical Math) оценивают значения входных данных и определяют выходные значения на основании Булевой логики. Инструменты сгруппированы в четыре основные категории: Булевы (Boolean), Комбинаторные (Combinatorial), Логические (Logical) и Относительные (Relational).
Математические Тригонометрические	Тригонометрические математические инструменты (группа Trigonometric Math) выполняют различные тригонометрические вычисления над значениями во входном растре.
Многомерность	Многомерный статистический анализ позволяет исследовать отношения между многими различными типами атрибутов. Доступно два типа многомерного анализа, классификационный (контролируемый или неконтролируемый) и анализ главных компонент (PCA).
Окрестность	Инструменты, основанные на анализе окрестности, создают выходные значения для каждого положения ячейки на основании значения в этой точке и значений, определяемых в заданной окрестности. Окрестность может быть двух типов: движущаяся или радиус поиска.
Наложение	Инструменты анализа с использованием наложения позволяют вам применять веса к нескольким входным данным и объединять их в единый выходной растр. Наиболее вероятное применение инструментов наложения - это моделирование пригодности.
Создание растра	Инструменты создания растра (Raster Creation) создают новые растры, в которых выходные значения основываются на константе либо на статистическом распределении.
Переклассификация	Инструмент Переклассификация (Reclass) предоставляет множество методов, позволяющих переклассифицировать или изменять входные значения ячеек на альтернативные значения.
Солнечное излучение	Инструменты анализа солнечного излучения позволяют картировать и анализировать эффекты солнца по географической области для конкретных периодов времени.
Поверхность	Инструменты группы Поверхность служат для количественного выражения и отображения форм рельефа земной поверхности, представленного цифровой моделью рельефа.
Зональные	Зональные инструменты (группа Zonal) позволяют выполнять анализ, выходные данные которого являются результатом вычислений, выполненных на всех ячейках, принадлежащих каждой входной зоне. Зона может быть определена как одна область конкретного значения, но она также может состоять из нескольких отсоединенных элементов, или регионов, все из которых имеют одно значение. Зоны могут задаваться растром или наборами классов объектов. Растр должен быть целочисленного типа, а пространственные объекты должны иметь целочисленное или строковое поле атрибутов.

Инструменты групп геообработки Spatial Analyst