ArcGIS裁剪栅格+栅格分区统计+三维可视性分析

【问题1】现有全国各省行政区划数据和某影像数据，需实现按省行政边界进行裁剪该影像数据。

图1.1 省行政区划数据

图1.2 影像数据

【方法】使用ArcGIS中【Extract By Mask】（按掩膜提取）工具实现。注：本例涉及了矢量数据与栅格数据的处理操作，为使操作正常实现，必须保证矢量数据与栅格数据的坐标系是一致的。该工具使用的矢量数据需要是面数据，若只有线数据，需要先转为面数据方能执行裁剪操作。栅格数据可以是遥感影像数据、DEM（数字高程模型）数据等专业数据，也可以是图像、照片等数据。

【实验步骤】

1)保存待提取省份的矢量数据。首先，使用【通过矩形选择要素】工具，选中“江苏省”图形数据；右击“省级行政区”图层，选择【数据】|【导出数据】，打开导出数据对话框；输出要素设置为“江苏省”；确定，得到江苏省的行政区划数据。

图1.3 【通过矩形选择要素】工具

图1.4 选中“江苏省”图形数据

图1.5 导出数据对话框

图1.6 江苏省图形数据

2）裁剪栅格数据。打开【Spatial Analyst 工具】|【提取分析】|【按掩膜提取】工具，输入栅格设置为“影像”，输入掩膜数据设置为“江苏省”，输出栅格设置为“jiangsu_grid”；确定，得到江苏省影像数据。关注并星标《测绘之家》微信公众号，获取更多测绘技术干货。

图1.7 【按掩膜提取】工具参数设置

图1.8 江苏省影像数据

【问题2】降雨量监测。对某地区进行野外降雨量采集，记录了采集点空间坐标和降雨量。现需对该地区按管理区范围进行降雨量总量统计，并绘制统计直方图。

图2.1 GPS样点数据

图2.2 管理区范围数据

【方法】使用ArcGIS中【Zonal Statistics】（分区统计）工具和【Zonal Statistics As Table】（以表格显示分区统计）工具实现。注：采样点的降雨量数据是空间抽样的数据，为了获取整个区域上的降雨量分布数据，需要对采样点进行空间插值操作；获得全区域降雨量数据后，才能对各个管理区进行分区统计降雨量总量。插值得到的降雨量数据为栅格数据，栅格分辨率根据特定情况而定。相关专业概念以GIS专业书为准。

【实验步骤】

1）导入采样点数据。打开ArcMap软件，打开菜单栏【文件】|【添加数据】|【添加XY数据】工具，指定导入文件为“rainfall.txt”，设置 X、Y字段对应于文本中的数据列；点击【编辑】，设置空间坐标系与区域数据zone一致；确定，得到“rainfall个事件”图层；右击该图层，选择【数据】|【导出数据】，打开导出数据对话框；设置输出数据为“points.shp”，得到采样点矢量点数据。

图2.3 【添加XY数据】工具参数设置

图2.4 导出数据对话框

图2.5 采样点矢量数据

2）生成全区降雨量数据。打开【Spatial Analyst 工具】|【插值】|【反距离权重法】工具，输入点数据设置为“points”，Z值字段设置为“P”，输出栅格设置为“rainfall”；本例中像元大小和搜索半径均默认设置；点击【环境】打开工具环境设置对话框，处理范围设置为“与zone图层相同”；确定，得到插值结果。关注并星标《测绘之家》微信公众号，获取更多测绘技术干货。

注：不同的插值工具得到的结果不同，使用时建议根据实际情况而定。一般的，采用反距离权重法来进行插值。

图2.6 【反距离权重法】工具参数设置

图2.7 环境设置

图2.8 插值结果

3）统计各管理区降雨量总量。打开【Spatial Analyst 工具】|【区域分析】|【分区统计】工具，输入要素区域数据为“zone”，区域字段设置为“index”，输入赋值栅格为“rainfall”，输出栅格设置为”sum_P”，统计类型选择“SUM”；确定，得到统计结果栅格数据。

图2.9 【分区统计】工具参数设置