每个 GIS 分析师都应该知道的 7 个地理处理工具

地理处理和 GIS 工具

学习这些基本的地理处理工具

所以您想像 GIS 专家一样进行地理处理,对吗?好吧,这 7 种地理处理工具在 GIS 大师的热门列表中始终名列前茅。他们是我们的面包和黄油

从裁剪到缓冲,您将学习处理GIS 数据的基础知识。您将更好地了解我们如何将这些 GIS 工具用于GIS 中的实际应用程序

我们在ArcGIS 和 QGIS等 GIS 软件中使用最多的地理处理工具是什么?对于GIS的新手,我们推荐你学习这7个GIS处理工具,学起来如入手。

准备好开始了吗?

阅读更多:空间分析的周期表

1.缓冲工具

IDW搜索半径

缓冲区是邻近函数。当您使用此地理处理工具时,它会在要素周围一定距离处创建一个多边形。

例如,缓冲区是位于一组要素的指定邻近范围内的多边形或像元集合。

缓冲工具可以具有固定和可变距离。此外,它们可以设置为测地线,这说明了地球的曲率。

缓冲区示例——切尔诺贝利禁区

切尔诺贝利是人类历史上最严重的核灾难。在很短的时间内,它释放出的辐射量是广岛的数百倍。此外,它是仅有的两个被归类为 7 级事件(最高级别)的事件之一。周围的植被吸收了放射性同位素,并在爆炸后一周内死亡。

由于释放到大气中的致命毒素,安全人员宣布核电站周围有一个 2600 平方公里的缓冲区。直到今天,这个缓冲区仍然有效,它被称为切尔诺贝利禁区。 30 年后,树木仍保持红褐色。整个欧洲估计有 9000 至 93,000 人死亡。而且禁区仍然有效。

故事的要点是,如果当时有ArcGIS ,他们就可以运行缓冲区地理处理工具。自爆炸发生以来, 像 SPOT 这样的卫星一直在监视切尔诺贝利禁区,因为它的限制。

2.剪辑工具

剪辑工具

裁剪工具是一种叠加功能,可将输入层剪切到定义的要素边界范围内。该工具的结果是一个新的裁剪输出层。

如果你能想象出一个饼干模具,这就像使用剪辑工具一样。并且雕刻出矢量和栅格是 GIS 中最常见的操作之一。

要裁剪数据,您需要将点、线或多边形作为输入,并将多边形作为裁剪范围。保留的数据是剪辑的结果。

剪辑示例 – 雕刻出佛罗里达

佛罗里达州的绰号是阳光之州。您甚至可以在他们的车牌上找到阳光之州。但佛罗里达州真正接收到多少阳光?

事实证明,全球水平辐照度 (GHI) 是衡量入射太阳辐射的一个很好的指标。所以如果你想安装太阳能电池板,GHI 是推荐的数据集。

如果将 GHI 剪到佛罗里达州边界,您就能真正了解佛罗里达真正获得了多少阳光。当我们裁剪 GHI 时,我们可以将其添加到地图中,甚至可以汇总平均 GHI 值。

3.合并工具

合并工具合并具有相同数据类型(点、线或多边形)的数据集。当您运行合并工具时,生成的数据将合并为一个。

与剪辑工具类似,我们经常使用合并工具。对于合并,数据集必须是同一类型。例如,您不能将点和多边形合并到一个数据集中。

合并工具

合并示例——超市合并

例如,如果像 Ahold NV 和 Delhaize Group 这样的两家杂货店巨头想要合并他们的 6,500 家商店,我们可以使用合并工具。

在这种情况下,我们有两个来自两家公司的现有数据集。两家杂货店合并为一家公司——Ahold Delhaize——意味着所有杂货店将合并到一个数据集中。当您合并两家公司的杂货店(点)时,它们最终都会出现在最终数据集中。

合并与追加有何不同?追加工具意味着您要将数据添加到现有数据集中。但合并意味着您要获取两个现有数据集并将它们组合起来以创建一个新的合并数据集。

4.溶解工具

溶解工具根据共同的属性值统一边界。换句话说,如果邻居具有相同的属性,则溶解合并相邻边界。

例如,如果您要移除国家/地区的边界以形成大陆,则可以使用溶解工具。但是您需要为每个国家及其所属的大陆分配一个属性。

溶解工具

溶解示例:统一国家

德国也门坦桑尼亚越南有什么共同点?都是两国消亡统一的例子。国家统一是一件罕见的事情。但是在 GIS 中溶解边界不是。

西德 + 东德 = 德国
北越 + 南越 = 越南

溶解地理处理工具擦除边界并将它们合二为一。当每个国家在属性表中都有其大陆名称时,您可以运行溶解工具将边界统一为大陆。

25 多年前,分隔东西方的柏林墙被推倒。东方和西方将他们的城墙融为一个国家。

5.相交工具

相交工具与裁剪工具非常相似,因为输入要素的范围定义了输出。唯一的例外是它保留了输出中相互重叠的所有数据集的属性。

相交工具执行几何重叠。在所有图层中重叠的所有要素都将成为输出要素类的一部分——保留属性。

添加多个输入。该工具接受不同的数据类型(点、线和多边形)。当要素相互重叠时,它们将出现在输出中。相交工具保留两个输入图层中的属性值。

专业提示:在单个特征上运行相交工具,您可以找到重叠部分。

相交工具

相交示例——生成数据透视表

市议员问 GIS 分析师:“我们在 A、B 和 C 区有多少公寓、公寓和房屋?为我创建一个数据透视表。”

运行相交而不是运行剪辑会很有帮助。为什么?因为我们保留了两个输入数据集的属性。您需要住宅层的建筑类型。您需要住宅层的区域 ID。

当您对住宅和住宅层运行相交工具时,输出将包含每个区域重叠的所有点。最重要的是,它将保留住宅类型和辖区 ID。

选择所有行。在 ArcGIS 中单击 Ctrl-C,然后在 Excel 中单击 Ctrl-V。在 Excel 中,选择表格中的所有单元格并插入数据透视表。

专业提示:在 ArcGIS 中运行交集制表工具。

剪辑工具和相交工具有什么区别?”主要区别在于生成的属性。运行裁剪工具时,只有输入要素属性会出现在输出中。使用相交工具时,所有要素的属性都将出现在输出中。

6.联合工具

有人说联合工具应该配备一瓶抗酸剂。联合工具名声不好,因为它创建了很多功能。联合工具在输出要素类中维护所有输入要素边界和属性。

运行此地理处理工具后,它确实会变得有点混乱,尤其是在重叠较多的情况下。但它真的没有那么糟糕。联合工具在空间上组合了两个数据层。它在相同程度上保留了两个层的特征。

联合工具功能计数

联合示例——基本形状

在这个例子中,我们有一个重叠的圆和正方形。圆圈是单条记录,正方形是单条记录。

当您对这两个特征运行联合时,它会产生 3 条记录——原始圆、原始正方形和重叠部分。

并集在适宜性应用程序中特别有用,因为您可以了解不同栖息地类型的重叠位置。

7.擦除(差异)工具

我喜欢擦除工具,因为它总是有助于擦除东西!输入层将被擦除。擦除功能决定要擦除的内容。就那么简单。

擦除工具移除与擦除特征重叠的特征。此地理处理工具保留落在擦除要素范围之外的部分输入要素。结果是删除了擦除要素范围的新要素。

擦除工具 3D

擦除示例——擦除森林烧伤

人类引发了 90% 的野火。闪电每天袭击地球 100,000 次。这些雷击中有 10% 到 20% 会引起森林火灾。

无论您如何划分,地球上的某个地方随时都在发生森林火灾。生态学家需要了解景观中存在多少合适的栖息地。

当森林大火烧毁森林时,您可以运行擦除工具,因为这些林分已不复存在。它们不再适合某些物种的栖息地。使用野火多边形和 BOOM 擦除这些区域,您将拥有更新的栖息地范围。

您已准备好启动地理处理训练轮

我们筛选了7 大地理处理工具

这些是如此常见,以至于ArcGIS 和 QGIS已将它们添加到下拉菜单中以便于访问。

当您学习这 7 种地理处理工具时,您将培养良好的 GIS 技能基线。最重要的是,您距离成为 GIS 大师又近了一步。

但实际上,有数以千计的地理处理工具。我们的GIS 分析部分是一个很好的起点。此外,您还可以查看Esri 的空间分析地图以了解更多真实世界的 GIS 处理示例。

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