分区几何统计的工作原理—ArcGIS AllSource

分区几何统计工具将返回有关栅格中每个分区的几何或形状的信息。一个分区不需要是一个单独的、连接的实体；它可以由许多断开连接的区域组成。

可以使用分区几何统计工具计算四种类型的几何，由几何类型参数确定：

以表格显示分区几何统计工具将计算所有几何测量，但将结果作为表格返回，而非作为输出栅格返回。

将以地图单位显示“面积”、“周长”和“厚度”几何类型的输出结果。对于几何类型“质心”，长轴和短轴的输出值也会采用地图单位。

如果分区数据集为要素数据集，则会在内部将其转换为输出像元大小分辨率的栅格。

由于重采样和累积舍入误差，更改分析环境中的像元大小可能会影响输出值。

面积

对于输入栅格中的每个分区，分区面积将确定每个分区的总面积，并将其分配给输出栅格上分区中的每个像元。该面积的计算方法为：构成分区的像元数量乘以当前像元大小。

将计算所有区域的面积并将其相加，以便在输出中仅为分区分配一个值。

将以平方地图单位测量面积。

下图显示了分区几何统计工具在几何类型设置为“面积”且像元大小为 1 的输入栅格上的输出：

分区周长将确定输入栅格上每个分区的周长，并将其分配给输出栅格上分区中的每个像元。将通过对构成分区边界的像元长度进行求和来计算分区的周长。将同时考虑外部边界和内部边界（岛）。

如果分区具有多个区域，则将对每个区域的周长进行相加，以便在输出中仅为分区分配一个值。

将以线性地图单位来测量周长值。

下图显示了分区几何统计工具在几何类型设置为“周长”的输入栅格上的输出：

分区厚度分析将计算输入栅格上每个分区内从其周围像元开始的最深或最厚的点。本质上，它是每个分区内可以绘制的最大圆圈的半径（以像元为单位），不包括该分区外的任何像元。

首先，确定分区的最外层像元。然后向内，确定与外部像元相邻的像元，接着是下一个，依此类推，直到确定最深的内部像元为止。

将从内部分区像元的中心到最近的周围像元位置的最近边（非中心）来计算距离。

可以从分区的外部边界（外部边）或内部边界（分区中的岛）来计算厚度。

两个彼此直接水平或垂直并且位于分区内的相邻像元之间的距离是像元大小的 1 倍。如果分区内的两个相邻像元彼此成对角线，则距离约为像元大小的 1.41421 倍。在分区的边界，当分区内的像元与分区外的像元接触时，将使用以上相同的两个公式，不同之处在于将除以 2。从内部像元到边界的距离为累积值。

当分区内的区域未连接时，分区厚度将返回分区内所有断开连接的区域内最深像元的值。

如果分区的一个或多个边界与栅格或分析窗口的边界接壤，则将在计算中忽略这些边界。仅针对栅格或分析窗口范围内的像元确定厚度。

栅格或分析窗口范围内的 NoData 值是将计算厚度的有效像元，但不会计算 NoData 像元的厚度。以 NoData 作为输入的像元将导致 NoData 作为输出。

下图显示了分区几何统计工具在几何类型设置为“厚度”的输入栅格上的输出：

关于上例中分区 7 和 -6 边界的影响：即使这两个分区具有相同的像元配置，分区 7 为一又二分之一像元厚度，而分区 -6 仅为二分之一像元厚度（每个像元均为该分区的外部像元）。

分区厚度分析回答了这样一个问题，即在走出一个分区（例如森林）之前，您可以走进该分区的最深距离。

分区厚度可用于数据清理，以移除可能是数据中的噪点或者与分析无关的信息的小分区或细化分区。工具运行后，条件和提取工具集中的工具以及其他工具可用于移除小于某个值或厚度的分区。适用于数据清理过程的其他有用选项包括“面积”和“周长”输出，以及“概化”工具边界清理、众数滤波和收缩。

分区质心分析通过创建固定在每个分区空间形状质心的椭圆来近似每个分区的几何。将计算每个分区的特征值和特征向量。椭圆的方向将采用第一个特征向量的方向。椭圆的长轴和短轴的比率与其特征值的比率相同。每个椭圆的面积等于其所表示的分区的面积。

需要找到每个分区的质心。分区质心所在的输出栅格像元设置为该分区的值。通常，输出栅格中非 NoData 像元的数量将等于输入栅格中分区的数量。但是，如果两个或多个分区质心落在同一输出像元内，则该像元的值将设置为这些分区中的最低分区值。

输出栅格的属性表包含用于描述每个分区的椭圆近似形状的附加项目。用于定义椭圆形状和大小的参数为长轴、短轴和方向。这些项目始终列在属性表中的”值和计数“项目之后。每个椭圆的面积等于将其分配到的分区的面积。

MAJORAXIS
长轴的长度。将以地图单位对其进行测量。
MINORAXIS
短轴的长度。将以地图单位对其进行测量。
ORIENTATION
方向定义为 x 轴与椭圆长轴之间的角度。这些值以度为单位，可能的范围介于 0 到 180 之间。方向的角度值以逆时针方向增加，起始 0 度值位置为东方（右侧水平位置），在长轴垂直时达到 90 度。如果特定区域仅由一个像元组成，或者该区域是单个方形像元块，则椭圆（在本例中为圆）的方向设置为 90 度。