使用地理处理工具—ArcGIS Pro

总览

视频长度：2:43。
此视频是使用 ArcGIS Pro 2.3 创建的。

在本教程中，将使用地理处理工具解决空间问题。地理处理工具对于空间分析至关重要，尽管它们还具有其他用途。空间分析包括的活动如下：比较地点、确定位置相关的方式、查找最佳位置和路径、检测模式以及执行预测。大部分地理处理工具使用输入数据集创建新的输出数据集。某些工具用于修改输入数据集的属性或几何。少数工具具有其他作用，例如在图层上创建选项或者生成消息或报告。

预计时间：45 分钟
软件要求：ArcGIS Pro

注：

在线帮助中的教程步骤反映了当前软件版本的外观和功能。如果您有较早的软件版本，请使用离线帮助系统打开教程。要从在线帮助系统切换到离线帮助系统，请参阅关于 ArcGIS Pro 帮助主题中的设置帮助源。如果您没有 ArcGIS Pro，可以注册ArcGIS Pro 免费试用版。

打开工程

单花针茅属草是一种入侵性杂草，于 19 世纪末被意外引入新西兰。现在，这种杂草在南岛的马尔堡和坎特伯雷地区生长茂盛。它蔓延迅速、排挤其他草并且很难根除。由于味道很差，牲畜不会食用，从而使畜牧业受到威胁。单花针茅属草的种子主要通过风进行传播，但也可由动物、人类和车辆进行传播。

在本教程中，您将寻找在商业野营地（房车野营地）附近生长的单花针茅属草。在娱乐活动期间，接触杂草的野营者的衣服或装备上可能粘有种子，并会在离开时将种子一并带走。如果您的分析显示单花针茅属草在商业野营地附近生长，农业部官员将提供相应信息以帮助野营者识别并避免接触这种草。

该分析包含三个部分。首先，在商业野营地周围创建缓冲区或邻近区域。然后，查看哪个缓冲区包含单花针茅属草。最后，计算缓冲区中单花针茅属草的数量。

启动 ArcGIS Pro 并根据需要进行登录。
在起始页的最近工程下方，单击打开其他工程。
注：
如果已打开一个工程，请单击功能区上的工程选项卡。在左侧的菜单项列表中，单击打开。在打开页面上单击门户，然后单击页面底部的打开其他工程。
在打开工程对话框的门户下，单击 ArcGIS Online 。
注：
如果您看到列出的是 ArcGIS Enterprise ，则必须将活动门户设置为 ArcGIS Online 或从浏览器下载教程数据。了解有关如何访问快速入门教程的详细信息。
在对话框顶部的搜索框中，输入 Use geoprocessing tools tutorial，然后按 Enter 键。
在搜索结果列表中，单击 Use geoprocessing tools 以选择工程包。
注：
如果该名称下不只有一个工程包，请查看所有者列。选择所有者名称为 ArcGISProTutorials 的项目。如果没有返回任何搜索结果，请参阅访问快速入门教程。
单击确定。
此工程将打开新西兰的马尔堡区域。商业野营地随单花针茅属草的已知分布一同显示。
Nassella Tussock Range 图层不表示给定位置植物的密度。标记区域可能为重度受害区，或可能仅分布了分散植物。
默认情况下，工程包将解压缩至 <User Documents>\ArcGIS\Packages 文件夹。可在共享和下载选项中更改默认位置。

打开“地理处理”窗格。

要执行分析，请通过地理处理窗格运行工具。首先，查看如何在 ArcGIS Pro 中组织这些工具。

单击功能区上的视图选项卡。在窗口组中，单击重置窗格，然后单击重置窗格以进行地理处理。
此操作可确保内容、目录和地理处理窗格处于开放状态，而其他窗格处于关闭状态。一些常用地理处理工具（包括缓冲区）在地理处理窗格的收藏夹选项卡下进行存取。
提示：
您也可以访问地理处理窗格，而无需重置其他窗格。为此，在功能区上分析选项卡的地理处理组中，单击工具。
在地理处理窗格中单击工具箱选项卡。
您将看到按类别组织的工具箱列表。
浏览至分析工具 > 邻近分析。
工具箱可能包含内置工具、脚本工具或模型工具。可能还包含工具集，该工具集包含的工具较少。请参阅地理处理词汇以了解有关工具类型的详细信息。
邻近分析工具集包含用于分析要素之间和要素周边距离的工具。
在邻近分析工具集中单击缓冲区。
在地理处理窗格中打开缓冲区工具。其中一些参数为空；其他参数具有默认值。必填参数以红色星号标识。
将鼠标悬停在帮助按钮上
工具提示将对该工具进行描述和说明。缓冲区工具用于在要素周围创建距离区域。缓冲区通常用于在其他图层中的要素附近查找某个图层中的要素。在本练习中，将在野营地附近寻找单花针茅属草。

缓冲商业野营地

现在，设置参数并运行工具。

在缓冲区工具上，单击输入要素下拉箭头，然后单击 Commercial Campgrounds。
注：
如果您拥有 ArcGIS Pro Advanced 许可，则在设置输入要素时，您可能会注意到侧类型和末端类型参数已移除。这些参数无法与点要素缓冲区配合使用。如果您拥有 ArcGIS Pro Basic 或 Standard 许可，则这些参数不可用，并且您根本看不到它们。有关许可级别差异的常规信息，请参阅 ArcGIS Desktop 许可级别。
将输出要素类名称更改为 Campground_Buffers。
将鼠标悬停在输出要素类参数上时，将显示工程地理数据库的完整路径。可高亮显示并替换路径末尾的数据集名称，或删除整个路径，然后输入新的要素类名称。该工具运行时将自动还原完整路径。
提示：
要素类名称不能包含空格。使用下划线字符来分隔单词。
在距离 [值或字段]框中输入 1.5。
单击距离单位相邻的下拉列表，然后单击千米。
该工具将创建包含 14 个缓冲区要素的新面要素类：每个野营地对应一个要素。缓冲区要素是以野营地为中心，半径为 1.5 千米的圆。假设野营者最可能以步行和骑行的方式接触单花针茅属草。
将鼠标悬停在任意工具参数上，例如方法或融合类型。
信息图标随即显示在参数旁。
将鼠标悬停在信息图标上时，将会显示该参数的描述及其设置。将接受方法和融合类型参数的默认值。
在地理处理窗格的底部，单击运行。
工具成功完成运行后，地理处理窗格底部将显示一条完成消息。
提示：
在完成消息上单击或将鼠标悬停在查看详细信息上方，即可查看有关该过程的信息。
会在工程地理数据库中创建名为 Campground_Buffers 的新要素类，并且会向地图中添加一个图层。在当前地图比例下，缓冲区可能被野营地符号遮挡。
注：
在地理处理窗格中，警告图标将显示在输出要素类参数旁。这意味着该要素类名称已被使用。如果不更改名称并再次运行该工具，则将覆盖现有数据。
在内容窗格中，关闭 Commercial Campgrounds 图层。
右键单击 Campground_Buffers 图层，然后单击缩放至图层。
默认符号是部分透明的，但是您可以将其更改为轮廓，以便更好地查看缓冲区内的单花针茅属草。
在内容窗格中，单击 Campground_Buffers 图层的符号。
符号系统窗格随即打开，并显示面符号的格式化选项。
如有必要，在符号系统窗格顶部，单击图库选项卡。
在搜索框中输入 outline，然后按 Enter 键。
在 ArcGIS 2D 样式中，可以找到一些符号。可以将鼠标悬停在符号上方以获取详细信息。
单击黑色轮廓（1 磅）符号以将其选中。
符号已在地图上更新。
在内容窗格中，右键单击 Campground_Buffers 图层名称，然后单击属性表。
在 Campground_Buffers 表中，已从 Commercial Campgrounds 图层（之前作为缓冲区工具的输入）复制了名称和地址属性。BUFF_DIST 字段以米为单位显示缓冲区距离。
关闭属性表。
单击功能区上的地图选项卡。放大并检查一些缓冲区，以查看其中是否包含单花针茅属草。
完成后，在导航组中，单击书签书签，然后单击 Campgrounds。
在快速访问工具条中，单击保存按钮以保存工程。

选择包含单花针茅属草的缓冲区

直观检查会有帮助，但分析是查找包含单花针茅属草的缓冲区的更好方式。用于查找感兴趣要素的两种常用方法是按属性选择（用于分析表属性）和按位置选择（用于分析空间关系）。在这种情况下，您想要在一个图层 (Campground_Buffers) 中找到与另一图层 (Nassella Tussock Range) 中要素具有共有区域的要素，因此您将使用按位置选择。

如有必要，在内容窗格中，单击 Campground_Buffers 图层以将其选中。
在功能区地图选项卡的选择组中，单击按位置选择。
按位置选择窗口出现。
注：
为方便起见，某些地理处理工具将在浮动窗口中打开。这些工具也可以在地理处理窗格中打开。
该工具的关键参数是要进行评估的空间关系。您可能想知道要素是否与其他要素存在相交、包含或接触关系，或者位于其他要素的特定距离内，视具体情况而定。
在此情况下，包含可能是正确的关系：您想要查找包含单花针茅属草的野营地缓冲区。但是，该选择的限制过于严格。假设一丛单花针茅属草的一部分位于缓冲区内，一部分位于缓冲区外。这块草地与分析相关，但缓冲区与它并不是包含关系，而只是相交关系。另一方面，如果这块草地完全位于缓冲区中，则该缓冲区与它既是包含关系又是相交关系。因此，您应使用相交关系。
该缓冲区仅包含两个要素中的一个，但与两个要素均相交。相交包括部分和完全重叠。
提示：
您可以单击该工具的视图帮助按钮打开其帮助主题。在帮助主题中的汇总和使用情况部分提供了有关工具的常规信息。语法部分对其参数进行了描述。请参阅工具参考页面剖析以了解有关地理处理工具帮助主题的组织的详细信息。有关针对不同要素类型（点、线和面）进行空间关系定义的方法图示，请参阅按位置选择：图形示例。
在按位置选择工具上，请确认输入要素参数默认为 Campground_Buffers，以及关系参数设置为相交。
单击选择要素下拉箭头，然后单击 Nassella Tussock Range。
输入要素图层中的要素即为将被选中的要素。要查看与草地相交的野营地缓冲区，而不是与野营地缓冲区相交的草地。
不存在输出要素类参数，原因在于按位置选择工具不会创建新的数据集，而是在输入要素图层上进行选择。
单击确定。
这四个缓冲区将在地图上处于选中状态。将由地图视图底部的消息确认该数字。
所选缓冲区中的两个位于单花针茅属草生长茂盛的区域，其他两个缓冲区则不位于此区域。这将引出如下问题：所选的四个缓冲区是否具有将其设置为与其他区域分开的地理关系？
在内容窗格中，打开 Roads 图层并将其展开。
这四个所选缓冲区以主高速公路相链接。这表明道路网络设施传播单花针茅属草。另一方面，许多未选择的缓冲区也以高速公路相链接。
了解哪些是最常访问的野营地以及度假者是否通常会访问多个野营地将很有帮助，但是本教程不包含这些问题。
关闭 Roads 图层，然后打开 Populated Places 图层。
其中三个所选缓冲区与居民区相交。同时，许多居民区附近并没有单花针茅属草。虽然这一简短的调查没有结果，但空间选择不失为一种发现数据中的模式并激发创意以进一步分析的好方法。
关闭 Populated Places 图层。
在快速访问工具条上单击保存按钮。

量化缓冲区内的单花针茅属草

最后，需要计算位于所选缓冲区内的单花针茅属草的数量。该信息可与野营地共享并可能有助于确定处理办法的优先级。测量结果也可作为未来几年中进行比较的基准。

将要使用的工具为范围内汇总。将通过分析库打开该工具。通过分析库访问常用分析工具非常方便。

在功能区上，单击分析选项卡。
在工具组中，展开分析库。
注：
分析库可能会在功能区上以按钮形式显示，具体取决于 ArcGIS Pro 窗口的大小。
在汇总数据下方，将鼠标悬停在范围内汇总工具上方并阅读其描述。
该工具的其中一个功能是计算一个图层中的面落入另一个图层的面内的面积。这是您要做的。
提示：
可以自定义分析图库。
在分析库中，单击范围内汇总，以在地理处理窗格中打开相应工具。
单击输入面下拉箭头，然后单击 Campground_Buffers。
在输入图层上进行选择时，地理处理工具仅处理所选要素。在本练习中，仅对这四个所选野营地缓冲区进行处理，并将其写入到输出要素类中。
单击输入汇总要素下拉箭头，然后单击 Nassella Tussock Range。
对于输出要素类，将名称更改为 Tussock_Within_Buffers。
与缓冲区工具类似，范围内汇总工具可创建要素类。输出要素将具有与输入要素相同的形状。唯一的区别在属性表中。
单击形状单位下拉箭头，然后单击公顷。
公顷是面积的公制单位，一公顷等于 10,000 平方米或约等于 2.5 英亩。
单击运行。
该工具运行完成后，将会在工程地理数据库中创建 Tussock_Within_Buffers 要素类，并会向地图中添加图层。
单击功能区上的地图选项卡。在选择组中，单击清除。
在内容窗格中，关闭 Campground_Buffers 图层。
Tussock_Within_Buffers 图层具有四个要素，与所选四个野营地缓冲区相对应。
在内容窗格中，右键单击 Tussock_Within_Buffers 图层，然后单击属性表。
在表中，右键单击 BUFF_DIST 字段标题，然后单击隐藏字段。同样隐藏 ORIG_FID、Shape_Length 和 Shape_Area 字段。
Summarized area in HECTARES 字段显示了分析结果。请记住，Nassella Tussock Range 图层表示发现该植物的区域，但不表示实际的植物密度。
提示：
要显示隐藏字段，请单击表视图上的菜单按钮，然后单击显示所有字段。
关闭表。

显示分析结果

在此研究中有少数样本，且在属性表中易于对其进行比较。但是，样本越多，使用图表工具进行比较的效果越好。创建分析结果的条形图。

在内容窗格中，右键单击 Tussock_Within_Buffers 图层。单击创建图表，然后单击条形图。
图表属性窗格随即显示。而且，图表视图也会显示。如果未在图表属性窗格中进行配置，则此视图为空。
在图表属性窗格顶部，确认已选中数据选项卡。单击类别或日期下拉箭头，然后单击 Name。
在图表视图中，野营地名称将显示在图表的 x 轴上。此时，图表会显示每个野营地名称的数量（此处为 1）。您需要选择数字字段来绘制图表并更改聚合设置。
在图表属性窗格的数字字段下，选中汇总面积（公顷）复选框。
在聚合下，单击下拉箭头，然后单击 <无>。
图表的 y 轴和数据栏会更新以显示每个野营地附近单花针茅属草覆盖的区域。
注：
仅当要绘制类别中的值由图层属性表中的多个记录表示时，才必须进行聚合。在这种情况下，每个野营地名称对应于表中的单个记录。了解有关聚合类别值的详细信息。
在图表属性窗格的顶部，单击常规选项卡。（如果您看不到它，请单击更多按钮，然后在下拉列表中单击常规。）
在图表标题框中，使用 Nassella Tussock Near Commercial Campgrounds 替换当前标题，然后按 Enter 键。
标题在图表上进行更新。
在 X 轴标题框中，使用野营地名称替换当前标题，然后按 Enter 键。
在 Y 轴标题框中，使用植物范围（公顷）替换当前标题，然后按 Enter 键。
如有必要，将 ArcGIS Pro 窗口最大化或取消停靠图表视图并重新调整大小，以更清楚地看到图表。
默认情况下，数据标记与 Tussock_Within_Buffers 图层的符号系统相匹配。轮廓符号在地图上十分有用，但在图表上效果不佳。
在图表属性窗格中，单击系列选项卡。在字段表的符号列中，单击符号以打开调色板。在调色板上，单击所需的颜色。
数据标记的颜色将在图表上进行更新。但是请注意，野营地名称将被截断。这是因为默认情况下 x 轴标注被限制为 11 个字符。
在图表属性窗格上，单击轴选项卡。在 X 轴下，将标注字符限制设置更改为 30，然后按 Enter 键。
系统会显示每个野营地的全名。
在图表属性窗格中，单击数据选项卡。在窗格底部的数据标注下，选中标注条柱复选框。
条柱将标有其确切值，但是您不需要显示如此多的小数位。
在窗格顶部，单击轴选项卡。在数字格式下，单击确定数值字段类型的显示格式按钮。
在显示的窗口中，单击类别下拉箭头，然后单击数字。在舍入下，将小数位数更改为 2。
单击应用。
根据需要调整图表大小。
关闭图表视图。
提示：
要稍后访问图表，请在内容窗格中展开 Tussock_Within_Buffers 图层。在图表下，右键单击图表，然后单击打开。
在快速访问工具条上单击保存按钮。

查看地理处理历史记录

ArcGIS Pro 可保存工程中使用的地理处理工具的记录。该地理处理历史记录可显示工具运行的顺序，并保存工具参数设置。地理处理历史记录可帮助您回溯步骤、运行设置不同的工具以浏览备选结果，以及修改工作流。也可使用历史记录来帮助构建地理处理模型或创建可与他人共享的工具和数据地理处理包。

在功能区上，单击分析选项卡。在地理处理组中，单击历史记录。
随即显示历史记录窗格。在地理处理选项卡下，工具历史选项卡将显示已运行的地理处理工具。绿色复选标记表明工具已成功运行。
在此分析中，您仅使用了地理处理工具。如果您运行了任何栅格函数，则可在栅格函数选项卡上查看这些历史项目。
在历史记录窗格中，右键单击缓冲区工具，然后单击查看详情。
窗口显示参数设置、环境设置和其他信息。如果存在与该工具相关的错误或警告消息，则也将在此窗口中显示。（可以在地理处理窗格的工具完成消息上查看相同信息。）
关闭消息窗口。
您也可以右键单击该工具以将其打开、运行或另存为 Python 脚本。

不同的分析工具有时可用于实现相同的结果。在这种情况下，并未严格要求使用按位置选择。可针对野营地缓冲区直接运行范围内汇总。（您的输出要素类将具有 14 个记录，而非 4 个记录。其中 10 个记录在 Summarized area in HECTARES 字段中的值为 0。）按位置选择工具的一大优势是提供显示空间模式、建议分析新方向的视觉反馈。

要更进一步执行操作，请将缓冲区和范围内汇总工具替换为临近汇总，该工具结合了其他两种工具的功能。这意味着，最终使用一个工具获取了分析结果，而非三个工具。但是，您可能不太了解该分析阶段。

要查看本教程中的工作流如何建模以及如何作为地理处理工具运行，请学习创建地理处理模型教程。

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注：