arcgis学习地统计分析.docx

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arcgis学习地统计分析

ArcGIS软件应用实验7

一、实验目的

使用默认参数值创建模型来生成臭氧浓度表面的整个过程。

二、实验内容

1、学习GeostatisticalAnalyst扩展模块

2、生成臭氧浓度表面

三、实验步骤

（一）准备工作

1、激活地统计模块

在主菜单上，单击自定义→扩展模块，选中GeostatisticalAnalyst复选框，单击关闭；

图1-1扩展模块

2、调出地统计工具条

在主菜单上，单击自定义→工具条→GeostatisticalAnalyst，GeostatisticalAnalyst工具条即被添加到ArcMap会话中；

图1-2工具条

3、添加数据

单击标准工具工具条上的添加数据按钮添加数据，按住CTRL键并选择O3_Sep06_3pm和ca_outline两个数据集，单击添加。

图1-3添加数据

4、修改属性

1、右键单击内容列表中的ca_outline图层图例（图层名称下面的框），然后单击无颜色，确保图层无颜色，只有范围；

图1-4无颜色

2、双击内容列表中O3_Sep06_3pm图层的名称。

打开图层属性对话框，在图层属性对话框中，单击符号系统选项卡。

在显示对话框中，

单击数量，然后单击分级色彩；

在字段框中，将值设置为OZONE；

选择“黑色到白色”色带，以便这些点可以在本教程将要创建的颜色表面之上凸出来；

符号系统对话框应如下所示：

图1-5分级符号

3、经过属性修改后，图层如下：

图1-6结果

（二）使用默认选项创建表面

使用默认GeostatisticalAnalyst设置创建（插值）臭氧浓度表面。

臭氧点数据集（O3_Sep06_3pm）将用作输入数据集，并采用普通克里金法对值未知的位置处插入臭氧值。

在一系列对话框中单击下一步来接受默认设置。

1、地统计分析对话框

单击GeostatisticalAnalyst工具条上的GeostatisticalAnalyst箭头，然后单击地统计向导，将弹出地统计向导对话框；

图2-1地统计工具条

地统计向导对话框，在方法列表框中，单击克里金法/协同克里金法。

单击源数据集箭头，然后单击O3_Sep06_3pm。

单击数据字段箭头，然后单击OZONE属性。

单击下一步。

图2-2地统计对话框

2、选择普通克里金法

注意“预测图”已选为输出类型。

选择臭氧表面的制图方法之后，即可单击完成来使用默认参数创建表面。

在该向导的每一步中，通过拖动内部面板（窗口）之间的分界线来调整它们的大小。

然后单击下一步。

图2-3普通克里金

3、半变异函数/协方差模型

将显示半变异函数/协方差模型，这样便可检查测量点之间的空间关系。

您可假设距离较近的事物比距离较远的事物更相似。

通过半变异函数可探索该假设。

通过拟合半变异函数模型来获得数据中空间关系的过程被称为变异分析。

图2-4半变异函数/协方差模型

4、搜索邻域

十字光标显示没有测量值的位置。

要预测出十字光标处的值，可利用已测量位置的值。

您知道，对于尝试预测未测量位置的值而言，距它最近的已测量位置的值与其最为相近。

下图中为红点赋予的权重（或对未知值的影响）将大于绿点，因为红点更接近预测位置。

通过使用周围的点以及之前拟合出的半变异函数/协方差模型，可预测出未测量位置的值。

图2-5搜索邻域

5、交叉验证

交叉验证图让您了解模型对未知位置的值所做预测的准确程度。

其中应考虑：

●预测应具有无偏性，由尽可能接近0的平均值预测误差来指示；

●标准误差是准确的，由接近1的标准化均方根预测误差来指示；

●预测与测量值偏离不多，由尽可能小的均方根误差和平均标准误差来指示。

图2-6交叉验证

6、方法报告

对话框用于汇总与创建输出表面所用方法（及其相关参数）有关的信息。

然后单击确定。

图2-7交叉验证

7、结果显示

预测的臭氧地图以置顶图层的形式添加到内容列表中

图2-8插值结果

（三）修改与裁剪范围的确定

1、修改范围

右键kriging图层，然后单击属性，单击范围选项卡，单击将范围设置为→矩形范围ca_outline，点击确定。

图3-1范围

2、裁剪

右键单击内容列表里的图层数据框，单击属性，然后单击数据框选项卡；

在数据框选项卡中，单击裁剪选项箭头，选择裁剪至形状，然后单击指定形状按钮；

在数据框裁剪对话框中，单击要素的轮廓按钮，单击图层箭头，然后单击ca_outline，单击确定，然后再次单击确定。

图3-2裁剪范围

最后点击确定后，图层被裁剪如下图：

预测的表面被裁剪，从而不会显示州界以外的数据，而是显示整个州内的区域

图3-3裁剪结果

（四）验证

判断DefaultKriging图层表达臭氧测量值的准确程度

1、右键单击内容列表中的Kriging图层，然后单击验证/预测。

图4-1

2、单击验证/预测后，打开“GA图层至点”地理处理工具，同时将Kriging图层指定为输入地统计图层。

图4-2图层至点

3、右键单击CA_cities_ozone图层，然后单击打开属性表。

现在每个城市除具有标准误差值（用于指示各城市臭氧预测的不确定性级别）以外，还具有一个臭氧预测值。

图4-3属性表