常用地理信息处理工具

常用地理信息处理工具

2026-07-06

汇总了学习工作中用到的地理信息处理工具

一览表


类型 工具 说明
裁剪 按掩膜提取 通过要素或栅格对栅格数据进行裁剪,通过设置范围和捕捉栅格可以得到与捕捉栅格空间像元一一对应的栅格
裁剪 裁剪(分析/分析工具) 通过要素对要素进行裁剪,提取其中重叠的部分
合并 镶嵌 将多个栅格合并为一个栅格
合并 合并(数据管理工具) 将多个要素文件,合并到一个要素文件中
中心线提取 Polygon To Centerline(ArcgisPro) 通过要素生成对应的中心线,要素文件是狭长的河道效果更好(需要对要素数据进行几何修复,该工具可以检查要素的几何问题并进行修复),成功与否看运气(数据质量)
中心线提取 提取中心线(Arcgis) 通过双线要素(道路轮廓线)及指定宽度容差生成中心线

中心线提取

Arcscan(Arcgis) 通过二值化栅格(0和1)生成中心线,需要创建一个编辑状态的线要素文件。该工具启动前要在自定义菜单下的扩展模块中勾选Arcscan,然后在菜单栏任意空白位置右键调出,其限制提取中心线栅格的最大宽度(100个像元)
投影 定义投影 给坐标系未知的数据(栅格或要素)定义投影
案例 生成近邻表 例子:将点投影到线上,得到投影后的XY坐标以及对应的值
案例 沿线生成点 例子:在线要素上按照百分比或距离生成点(包换端点无法确定第一个点所在位置,通常配合翻转线使用,该工具可以将线要素的方向进行调换)
案例 Shift 例子:虽然坐标系都是GUANGZHOU2000,但是y坐标相差了20万,通过该工具可以对坐标进行修正,但作用对象只是栅格,如果作用对象是要素,则见下方的编辑矢量要素(移动至)
案例 计算几何属性 例子:提取不同坐标系下的点要素的xy坐标并写入到点要素的属性表中
案例 地形转栅格 例子:根据高程点生成对应的高程栅格,可以使用高程点或等高线

 

栅格计算器


 

关键字 说明
Con 条件分析:参数1(条件);参数2(条件为真时的值);参数2(条件为假时的值)
IsNull 判断是否为Nodata:参数1(栅格),返回一个布尔栅格,其中Nodata所在像元显示为True,其余像元为False
SetNull 根据条件设置Nodata:参数1(条件,满足条件的像元会被设置为Nodata);参数2(条件为假时的值)

 

水文分析


如果要将真实河网纳入到水文分析当中,需要以实际河道作为“已知条件”,来修正和约束仅依赖数字高程模型(DEM)的分析结果,常用方法如下:

  •  “烧入”河道:直接修正DEM(推荐):降低河道所在栅格的高程值(例如减去一个固定值)或者对河涌进行欧式距离分析得到距离栅格(河涌所在的像元值为0,离河涌越远的像元值越大),再利用栅格计算器使用表达式con(距离栅格<缓冲距离,高程栅格-修正值+修正值*距离栅格/缓冲距离, 高程栅格),可以得到梯形纵断面

  • 将河道上的特定点(如河流出口、水文站、支流汇入干流的交汇点)指定为“倾泻点(Pour Point):以这些点为终点,反向追溯上游所有汇水区域,从而为河道上的每个关键节点划分出对应的子汇水区

 

方法 参数及输出 说明
填挖(Fill)

输入高程数据;输出填挖后的高程数据(填挖栅格

如果填挖失败,可以将环境设置中的并行处理因子(Parallel Processing Factor)的值设置为0
流向(Flow Direction) 输入填挖栅格;输出D8流向栅格 创建一个栅格记录每个像元在八邻域方向上的流向,采用2的指数记录流向
流向\水流长度(Flow Length) 输入D8流向栅格;测量方向默认下游;输出流向长度栅格 计算每个像元沿水流路径到特定位置(上游起点或下游终点)的(加权)距离
流量(Flow Accumulation) 输入D8流向栅格;输出流量栅格 计算每个像元的累积流量(表示汇水面积大小)
栅格计算器(Raster Calculator) 表达式Con(流量栅格>3000,1),3000为流量阈值,与河网密集程度负相关;输出流栅格 根据流量栅格以及流量阈值对河网进行筛选,得到河流位置的二值化河网栅格。阈值需要根据河网走向与实际水系吻合度进行不断调整,也可以通过下一步矢量化后再对比。流量阈值 一个单位表示一个像元大小的面积,比如30m栅格,一个单元就是900㎡
栅格河网矢量化(Stream to Feature)(可选 输入流栅格D8流向栅格;输出河网要素文件 得到河网的矢量化数据,可以与真实河网数据对比分析
河流链(Stream Link) 输入流栅格D8流向栅格;输出河流链栅格 将每一个独立的河段(即“链”,来自流栅格)赋予一个唯一值。链指的是河网中两个关键节点之间的一个独立河段,包括三种情况:两个相邻交汇点之间的河段;一个交汇点与出水口之间的河段;一个交汇点与河流源头之间的河段
河网分级(Stream Order) 输入流栅格D8流向栅格;得到河网分级栅格 河网分级方法分为Strahler法和Shreve法,这两种方法始终将1级分配给上游河段,任选一个方法即可
盆域(Basin) 输入D8流向栅格;输出盆域栅格 流域盆域是由集水区分割而成的汇水区域,它通过分析水流方向数据确定所有相互连接并处于同一流域盆域的栅格。
集水区(watershed) 输入D8流向栅格河流链栅格;输出集水区栅格 比流域盆域更小的流域单元,相较于盆域分析系统自动寻找分析区域边缘的所有出水口,集水区可以指定出水口,结果更精准
栅格转面(Raster to Polygon) 输入盆域栅格集水区栅格;输出对应的面要素文件 用于裁剪或分析
表面体积(Surface Volume) 输入盆域栅格集水区栅格;输出各盆域或集水区的面积文本文件 快读统计各各盆域或集水区的面积

 

编辑矢量要素


平滑线要素(主要用于平滑栅格转折现或栅格河网矢量化得到的线要素),在arcgis和arcgis pro中工具所在位置不一样

 

案例:两个不相连的要素,在属性表中属于同一行(多部份要素),如何拆分?通过多部件至单部件进行拆分,可能有其他更好方法,但是目前还不知道

 

案例:两个要素,一个是广州城建坐标系,另一个是广州2000,y坐标相差20万,可以使用移动至

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