ArcGIS - geostatistics - 图文

ArcGIS地统计分析实习指导书

实习内容：

练习1：使用缺省参数创建一个表面 练习2：数据检查

练习3：制作臭氧浓度图 练习4：模型比较

练习5：制作超出某一临界值的臭氧概率图 练习6：生成最终成果图 预备知识：

利用地统计分析模块，你可以根据一个点要素层中已测定 采样点、栅格层或者利用多边形质心，轻而易举地生成一个连续表面。这些采样点的值可以是海拔高度、地下水位的深度或者污染值浓度等。当与ArcMap一起使用时，地统计分析模块提供了一整套创建表面的工具，这些表面能够用来可视化、分析及理解各种空间现象。

美国环保局负责对加利佛尼亚州的大气臭氧浓度进行监测。臭氧浓度值是通过遍布全州的监测站来测定的。已经知道所有监测站的臭氧值浓度，但是我们还想知道加利佛尼亚州其他任一地方的臭氧浓度值，但是考虑到费用以及实用性问题，我们不可能在任何地方都建立监测站。地统计分析模块提供了许多工具，通过检测所有采样点之间的关系，生成一个关于臭氧浓度值、预测标差（不确定性）以及超出临界值的概率的连续表面，从而使对其他点的浓度值进行最佳预测成为可能。

在地统计分析模块的安装盘上，附有本次联系所需要的数据。这些数据包括： 数据集 描述

Ca_outline 加州轮廓图

Ca_ozone_pts 臭氧采样点数据（单位：ppm） Ca_cities 加州主要城市位置图 Ca_hilshade 加州山体阴影图

臭氧数据集（Ca_ozone_pts）表示的是1996年中每八个小时时段内的臭氧平均浓度的最大值，以ppm为单位。根据这些臭氧采样点的测量值，你可以生成两个连续表面（或地图），以现有的采样点数据为基础来预测加洲任意地方的臭氧浓度值。创建第一张图时你只需要简单地使用缺省选项即可，你会看到根据采样点数据生成表面是多么容易的事情。生成第二张图时，你可以较多的考虑采样点之间存在的空间关系，这时，你将要用到ESDA（空间数据探索分析）工具来检查你的数据。你还会学习到一些地统计选项，利用这些选项，你可以创建诸如剔除趋势并且模拟空间自相关的表面。利用ESDA工具，通过对各种地统计参数的操作，你可以创建出更加精彩的表面。

很多时候，我们关心的并不是那些有损于健康的风险的实际值，而是它是否超出某一有毒水平，如果确实超出，必须采取行动。你创建的第三个表面将用来评估臭氧浓度超过临界值的概率。

对于本次练习，临界值规定如下：如果最大值超过0.12ppm，那么这个地方就应该被严密监测。利用这个标准，你可以利用地统计分析模块来预测臭氧浓度超出临界值的概率大小。本练习被分为各个单独的任务，你可以根据自己的学习进度来逐步熟悉地统计分析模块个各项功能。

练习1带你进入地统计分析模块，通过创建臭氧浓度表面的过程，你会发现使用缺省参数创建表面是一件很容易的事情。

练习2教你创建表面之前如何对数据进行检查。数据检查的目的是为了找出数据中那些

离群值并且发现数据中存在的趋势。

练习3你将创建第二个表面，这个表面更多地考虑了练习2中数据分析发现的空间关系，并且对练习1中生成的表面进行了改进。该练习还将向你介绍地统计学中的一些基本概念。

练习4教你如何对练习1和练习3中创建的表面进行比较，并判断哪个表面对未知值的预测更好。

练习5指导你创建臭氧浓度超出临界值的概率图，从而生成第三个表面。

练习6告诉你怎样利用ArcMap的功能将你在练习3和练习5中创建的表面放在一起做最终的显示。

你可能需要几个小时的时间集中精力来完成本次练习。当然如果你愿意，你也可以每次完成一个练习，在每次完成一个练习之后，把你的练习数据保存起来。

练习1：利用缺省参数创建一个表面

在开始练习之前，首先启动ArcMap并激活地统计分析模块。

1．1 启动ArcMap并激活地统计分析模块

单击窗口任务栏的Start按扭，光标指向Programs，再指向ArcGIS，然后单击ArcMap。在ArcMap中，单击Tools，在单击Extensions，选中Geostatistical Analyst复选框，单击Close按扭。

1.2 添加Geostatistical Analyst工具条到ArcMap中。

单击View菜单，光标指向Toolbars，然后单击Geostatistical Analyst。

1．3 在ArcMap中添加 数据层

一旦数据加入后，你就能利用ArcMap来显示数据，而且如果需要，你还可以改变没一层的属性设置（如符号等等）

1．单击Standard工具条上的Add Data按扭。

2．找到你安装练习数据的文件夹（缺省安装路径是C:\\ArcGIS\\ArcTutor\\Geostatistics）,按住Ctrl键，然后点击并高亮显示Ca_ozone_pts和ca_outline数据集。

3．单击Add按扭。

4．单击目录表中的ca_outline图层的图例，打开Symbol Selector对话框。 5．单击Fill Color下拉箭头，然后单击No Color。 6．在Symbol Selector对话框中单击OK按钮。

现在ca_outline图层酒杯透明现实，只有轮廓可见，以便让你看见在在后面所要创建的其他图层。

建议你在每个练习之后都要讲将地图保存。

7．点击Standard工具条上的Save按扭。新建一个本地工作目录（如C:\\geostatistical）,定位到本地工作目录。因为这是你第一次保存地图，所以你需要为它取个名字。（建议你将地图命名为Ozone Prediction Map.mxd）。将来再点保存时，只需要点击Save按扭即可。

1．4 利用缺省值创建表面

下一步你将利用地统计分析模块的缺省设置来创建一个臭氧浓度表面。选择臭氧点数据集（ca_ozone_pts）作为输入数据集，利用普通克里格方法，通过插值即可得到那些未知点的臭氧浓度值。在许多对话框中你可以直接单击下一步按扭 ，接受缺省参数设置。你不必考虑本练习中的对话框细节，在后续练习中这些对话框你还会接触到。本练习的目的正是利用缺省选项来创建一个表面。

1．单击Geostatistical Analyst，然后单击Geostatistical Wizard。

2．点击Input Data下拉箭头，单击并选中ca_ozone_pts。 3．单击Attribute下拉框箭头，单击并选中属性OZONE。 4．在Methord对话框中单击Kriging. 5．单击Next按扭。

缺省情况下，在Geostatistical Method Selection对话框中，Ordinary Kriging和Prediction Map被选中。

注意，在选定了臭氧浓度表面图的生成方法之后，你可以单击Finish按扭利用缺省 参数来创建一个表面。不过，从第六步到第十步你可以看到许多不同的对话框。

6．在Geostatistical Method Selection对话框中单击next按扭。

Semivariogram/covariance modeling 对话框可以让你分析已测数据点之间空间关系，我们知道空间上距离越近的事物越相似，这个假设可以利用半变异函数来验证。在获取空间关系的同时对一个半变异函数模型来进行拟合，此过程称为变异估计。

7．点击next按扭。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qbl2.html