Arcgis基于格网的道路密度分析

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Arcgis基于格网的道路密度分析

2023-08-30 07:26| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录 前言朴素和可靠的计数法:实现过程原始数据环境准备建立格网让道路与格网在空间产生交集分组统计属性表连接计算道路密度道路密度可视化 总结

前言

在ArcGIS中,计算研究区域内各个格网的道路密度主要有以下两种方法:

密度插值法:先通过线密度分析、核密度分析计算区域内的道路密度,再通过建立格网和值提取至点等操作将密度值关联到格网上。计数法: 通过计数每个格网内道路的数量,然后与格网面积相除得到道路密度。 朴素和可靠的计数法:

为什么说计数法是朴素和可靠的呢? 朴素在于它的计算方法是统计各个格网内的道路数量,那么对于没有道路经过的格网,其密度就是0。 这种朴素是相对于密度插值法而言的,核密度分析法中的密度是基于核函数计算的,其函数是个光滑的曲面,因此得到的函数值是经过插值法得到,因此对于没有道路经过的格网而言,它们也会有一定的密度值。 可靠在于这种计算方式很符合我们对密度计算的认识,表征为单位面积上的道路数量。其不需要经过复杂的算法,一切都看似十分可控。

那么扯了这么久,下面正式来通过Arcgis来实现一下。

实现过程 原始数据

行政区划:粤港澳大湾区 道路数据:来自于osm的2018年道路数据 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

环境准备

这里的准备包括以下几项:

数据框坐标系 其坐标系默认与第一个导入的数据的坐标系保持一致 数据坐标系 如果需要计算面积、长度的话尽量采用投影坐标系来计算,因为地理坐标系是球面坐标,计算起来误差有点大

横轴墨卡托投影带计算方法: X = [ L a t 6 ] + 31 X = [\frac{Lat}{6}] +31 X=[6Lat​]+31 X 为 U T M 投 影 带 号 , L a t 为 当 地 中 央 经 线 度 数 , [ ] 为 取 整 符 号 X为UTM投影带号,Lat为当地中央经线度数,[ ]为取整符号 X为UTM投影带号,Lat为当地中央经线度数,[]为取整符号

建立格网

建立渔网的工具位于[Arctoolbox] - [数据管理工具] - [要素类] - [创建渔网] 打开工具界面如下: 在这里插入图片描述 这里面参数都很好理解,唯独有几个需要注意的地方

像元高度: 单位跟数据框的单位有关,因此这里在设置之前务必先设置好数据框坐标系。几何类型: 这里常常被忽略,我们一般的渔网都是面类型(POLYGON),极少用到线类型。输出数据: 输出的渔网是输入要素的最小外包矩形,因此仍需要进行裁剪(Clip) 才能得到目标形状的渔网。 5km×5km 格网 让道路与格网在空间产生交集

两个矢量数据相交的方法有很多,这里我主要使用空间连接这个工具([Arctoolbox]-[分析工具]-[叠加分析]-[空间连接]) 主要思想是根据空间位置上的相交关系,将道路数据写入格网数据的属性表里,进而可以在格网数据的属性表里看到每个格子与哪些道路相交了!

空间连接: 根据空间关系将一个要素类的属性连接到另一个要素类的属性。目标要素和来自连接要素的被连接属性写入到输出要素类. 在这里插入图片描述

这里需要注意的参数是: 连接操作:JOIN_ONE_TO_MANY 这个选项表示如果有目标要素与多个连接要素相交,会在属性表里保留全部相交的连接要素的属性记录,不会选择聚合。 如果选择了JOIN_ONE_TO_ONE,会进行属性的聚合,例如A要素与B要素的相交,一条属性是7,一条属性是3,那么聚合后输出的属性是10 在这里插入图片描述 运行完之后得到的格网的属性表如下: 在这里插入图片描述 该属性表里,TARGET_FID表示格网的编号,而JOIN_FID表示连接要素道路的编号。 可以看出每个格网都与若干条道路相交,因此下一步就是统计每个格网相交的道路的数量。

分组统计

接下来,我们以TARGET_FID为分组依据,言下之意就是以每个格子为单位,统计连接要素的记录条数(Count),所以这里我们采用汇总统计数据这个工具来实现。([Arctoolbox]-[分析工具]-[统计分析]-[汇总统计数据]) 在这里插入图片描述 在下面的输出结果可以看到分组统计的结果,通过这样的方法,我们就成功算出了每个格网的道路数量。Count_JOIN_FID表示的是记录条数。 在这里插入图片描述 那么下一步,就是根据TARGET_FID这个字段与格网数据的FID字段进行连接即可!

属性表连接

我们选择分组统计结果表里的TARGET_FID字段与格网的FID字段进行匹配连接,验证连接显示所有的格网都能成功匹配,连接完成! 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

计算道路密度

首先呢,我们需要用一个双精度或者浮点型的字段来存储这个密度值,因此我们需要先添加字段,为了显得优雅,我设置了显示小数点后两位的限制。 在这里插入图片描述 然后就是用到字段计算器来得出我们所需的结果。 在这里插入图片描述

道路密度可视化

这一步根据密度值进行符号分级显示,效果显示也一切正常,完美结束! 在这里插入图片描述

总结

总的来说,上述的过程并不复杂,对于许多刚接触Arcgis不久的小伙伴而言,难的是不了解Arctoolbox里面的各种工具,以及令人一头雾水的参数。但其实这是十分十分正常的,随着我们对空间对象认识的加深和多次的实践,你会慢慢发现其实每一步、每一个工具的使用、每一个参数的设置都是那么顺其自然,那么符合我们的逻辑。 有时候,沉下心来,谦虚地接受多一点知识,你会发现这片从未涉足过的世界是莫大的惊喜!



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