Fonctionnalités de la boîte à outils Spatial Analyst

Disponible avec une licence Spatial Analyst.

Les fonctionnalités de l'extension Spatial Analyst dans ArcGIS sont disponibles à partir d'un grand nombre d'outils de géotraitement. Vous pouvez utiliser ces outils individuellement pour accomplir des tâches spécifiques et détaillées. Si vous devez répéter la même opération sur plusieurs entrées ou exécuter une séquence d'opérations pour modéliser et analyser des relations spatiales complexes, vous pouvez automatiser votre workflow en exécutant des outils de géotraitement au sein d'un modèle ou d'un environnement de script, tel que Python.

• Qu'est-ce que le géotraitement ?

Spatial Analyst offre un large éventail de fonctions analytiques. Ces fonctions peuvent être classées dans des groupes de fonctionnalités connexes et sont par conséquent organisées dans des jeux d'outils de géotraitement correspondant. Le tableau suivant répertorie ces jeux d'outils et donne une brève description des fonctions de chacun.

Jeux d'outils Spatial Analyst

Jeu d’outils	Description
Conditions	Les outils Conditions permettent de contrôler les valeurs en sortie en fonction de conditions imposées aux valeurs en entrée. Les conditions applicables peuvent prendre la forme d'une requête attributaire ou être fondées sur la position de l'instruction conditionnelle dans une liste. Une requête attributaire simple peut être formulée de la manière suivante : si une valeur de cellule est un nombre négatif, la définir sur 0, sinon, conserver la valeur d'origine pour l'emplacement.
Densité	En calculant une densité, vous répartissez des valeurs en entrée sur l'ensemble d'une surface. La magnitude à chaque emplacement d'échantillonnage (ligne ou point) est répartie dans l'ensemble d'un paysage et une valeur de densité est calculée pour chaque cellule dans le raster en sortie. Par exemple, une analyse de densité peut prendre en compte les populations attribuées aux centres des villes et répartit les individus sur l'ensemble du paysage de manière plus réaliste.
Distance	Les outils Distance permettent d’effectuer une analyse qui tient compte de la distance en ligne droite ou de la distance pondérée. La distance peut être pondérée par une simple surface de coût (friction), ou selon des méthodes tenant compte des restrictions verticales et horizontales au mouvement. Une fois que les rasters de distance et de direction sont créés, ces résultats permettent de déterminer les chemins optimaux entre les sources et les destinations. À titre d’exemple, les outils Distance permettent de déterminer que, bien qu’il soit plus court d’escalader une montagne en ligne droite, il est en fait plus facile et donc plus rapide de la contourner en marchant.
Extraction	Les outils Extraction permettent d'extraire (de découper) un sous-ensemble de cellules à partir des attributs des cellules ou de leur emplacement spatial. L'emplacement peut être identifié en fonction d'une forme particulière, telle qu'un cercle ou un polygone. Une requête logique sur les valeurs d'attribut peut permettre de définir les cellules à extraire. Ainsi, il est possible d'extraire les cellules d'une altitude supérieure à 100 mètres d'un raster de surface.
Généralisation	Parfois, un jeu de données raster contient des données erronées ou inutiles à l'analyse en cours, ou bien leur niveau de précision est trop élevé. Les outils Généralisation aident à identifier ces zones et à automatiser l'attribution de valeurs plus fiables aux cellules qui les constituent. Par exemple, si un jeu de données raster a été dérivé de la classification d'une image satellite, il peut contenir de nombreuses zones isolées et de taille réduite, qui sont mal classées. Vous pouvez utiliser les outils Généralisation pour nettoyer les données.
Nappes phréatiques	Les outils Nappe phréatique peuvent être utilisés pour effectuer une modélisation rudimentaire d'advection et de dispersion des constituants dans la nappe phréatique. Une application typique de ces outils est de déterminer si une fuite chimique risque de contaminer des puits d'alimentation en eau potable.
Hydrologie	Les outils Hydrologie simulent la circulation de l'eau sur une surface d'altitude. Grâce à eux, vous pouvez créer des réseaux hydrographiques, déterminer des bassins de drainage et modéliser des inondations.
Interpolation	Les outils Interpolation de surface créent une surface continue (ou prévision) à partir des valeurs des points échantillonnés. Bien que la représentation surfacique continue d'un jeu de données raster soit généralement utilisée pour l'altitude (hauteur), elle peut également représenter d'autres phénomènes, tels que le pH du sol, la concentration de pollution ou le bruit.
Locale	Dans un outil Local, la valeur de chaque cellule à chaque emplacement dans le raster en sortie est une fonction des valeurs en entrée à cet emplacement de plusieurs rasters en entrée. Les valeurs en sortie peuvent être une statistique calculée à partir des entrées ou peuvent identifier les combinaisons uniques de valeurs en entrée. Par exemple, avec une série de rasters de précipitations annuelles, vous pouvez calculer la précipitation moyenne sur une période de 10 ans ou le nombre d'années au cours desquelles les précipitations ont été supérieures à 650 mm.
Algèbre spatial	Vous pouvez entrer des expressions d'algèbre spatiale dans l'outil Calculatrice raster pour effectuer une analyse spatiale.
Mathématiques	Un ensemble complet d'opérations mathématiques peut être appliqué aux rasters. Ces opérations permettent d'effectuer des calculs arithmétiques ou une évaluation logique des valeurs contenues dans les rasters en entrée.
Analyse multidimensionnelle	Les outils Analyse multidimensionnelle vous permettent d’analyser des données scientifiques selon plusieurs variables et dimensions.
Multivariés	L'analyse statistique multivariée permet d'explorer les relations entre différents types d'attributs. Deux types principaux d’analyses multivariées sont disponibles : Classification (assistée et non assistée) analyse en composantes principales Ces analyses sont associées à une série d'outils qui permet d'évaluer chaque étape du processus d'analyse. La classification est généralement utilisée pour regrouper les données d'imagerie multicanal dans un seul raster classé, tel qu'une couche d'occupation du sol. L'analyse en composantes principales (ACP) peut être employée, par exemple, pour prédire la biomasse (variable dépendante) à chaque emplacement en fonction des précipitations, du type de sol, de l'exposition et de la température (variables indépendantes).
Voisinage	Les outils Voisinage créent des valeurs en sortie pour chaque emplacement de cellule en fonction de la valeur de l'emplacement et des valeurs identifiées dans le voisinage spécifié. Le voisinage se déplace dans le raster en entrée pour calculer la valeur en sortie de chaque voisinage avant de passer au suivant. Il existe deux types de voisinages : superposés ou non superposés. Avec le voisinage superposé, également appelé opération focale, de convolution ou de fenêtre mobile, une itération est exécutée sur chaque cellule en entrée. La valeur d'une cellule particulière et les valeurs des cellules contenues dans le voisinage spécifié permettent de calculer la valeur en sortie. Cette opération est répétée pour chacune des cellules en entrée. Avec le voisinage non superposé, le voisinage se compose d'un bloc de cellules sur lequel le calcul portera. Une fois que la valeur est calculée, elle est écrite dans toutes les cellules de ce bloc du raster en sortie. Cette opération est répétée pour les blocs adjacents et non superposés jusqu'à ce que toutes les entrées aient été traitées. Par exemple, l'outil Statistiques focales permet de déterminer la valeur moyenne ou maximale dans un voisinage de 3 x 3 autour de chaque cellule dans un raster en entrée.
Création de rasters	Les fonctions Création de rasters créent des rasters dans lesquels les valeurs en sortie sont fondées sur une valeur constante ou une distribution statistique. Il existe deux types de distribution : aléatoire ou normale (gaussienne).
Reclassement	Reclasser vos données signifie simplement remplacer les valeurs des cellules en entrée par les nouvelles valeurs des cellules en sortie. Vous pouvez reclasser vos données par valeurs individuelles, par plages de valeurs, par intervalles ou par surface. Vous pouvez également les reclasser au moyen d’une valeur de substitution. Voici quelques-unes des raisons courantes qui motivent le reclassement des données : Remplacement de valeurs individuelles sur la base de nouvelles informations Regroupement de certaines valeurs Reclassement de valeurs à une échelle commune Affectation de valeurs de cellule spécifiques sur NoData Définition des cellules NoData sur une valeur
Segmentation et classification	Avec les outils de segmentation et de classification, vous pouvez préparer des rasters segmentés qui permettront de créer des jeux de données raster classés.
Rayonnement solaire	A l'aide des outils d'analyse Rayonnement solaire, vous pouvez calculer l'insolation solaire entrante (radiation globale, directe et diffuse) à travers une zone géographique ou pour des emplacements de points spécifiques. A l'aide d'une surface MNA en entrée, vous pouvez déterminer la quantité d'énergie radiante reçue du soleil sur un paysage au cours d'une période donnée.
Surface	Avec ces outils, vous pouvez dériver de nouvelles informations relatives à un jeu de données de surface. Pour chaque emplacement, vous pouvez déterminer ce qui suit : angle de la surface (pente), sens de la pente descendante la plus raide (exposition) ou la dérivée seconde de la surface (courbure). Vous pouvez également générer un jeu de données de ligne qui connecte des emplacements de valeur égale (isolignes), créer un relief ombré, calculer les changements de volume entre deux surfaces et déterminer la visibilité des emplacements.
Zonaux	Une zone est définie par toutes les cellules en entrée de même valeur. Vous pouvez calculer diverses statistiques pour les cellules de chaque zone et déterminer une mesure géométrique spécifiée de la zone. Les zones peuvent servir à déterminer les surfaces ou les distributions de valeurs dans un autre jeu de données. Par exemple, avec les outils zonaux, vous pouvez déterminer le périmètre de chaque zone dans un raster ou le nombre d’espèces en danger (valeur en entrée) dans chaque parcelle de terrain (zone en entrée).