Geostatistical Analyst 中的 ArcGIS Pro 入门

需要 Geostatistical Analyst 许可。

Geostatistical Analyst 扩展模块包含一套工具,可以帮助您为插值准备数据、拟合插值模型并验证插值的结果。Geostatistical Analyst 的两个主要组件是“地统计向导”和 Geostatistical Analyst 工具箱。

地统计向导

“地统计向导”可通过 ArcGIS Pro 中的分析功能选项卡进行访问。

“地统计向导”由一组动态页面组成,用于引导您完成构建插值模型和评估模型性能的全过程。在某个页面上进行的选择将决定接下来的页面上可用的选项以及如何与数据交互以开发适合的模型。从开始选择插值方法直到查看模型预期性能的汇总衡量指标,向导都会自动引导您执行各步操作。此工作流的简单版本(用于反距离权重插值)以图形方式表示如下:

地统计向导中的简单工作流
地统计向导中的简单工作流

构建插值模型的过程

Geostatistical Analyst 包含许多用于分析数据及生成多种输出表面的工具。由于调查的原因可能不同,建议分析和映射空间过程中使用地统计工作流中描述的方法:

  • 表示数据 - 创建图层并在 ArcGIS Pro 中显示。
  • 浏览数据 - 使用直方图等检查数据集的统计属性和空间属性。
  • 选择适当的插值方法 - 应该根据研究目的、对现象的了解和可用输出表面做出选择。
  • 拟合模型 - 执行插值运算,尽可能配置参数以满足数据的统计属性。
  • 执行诊断 - 检查结果是否合理,并使用交叉验证和验证评估输出表面。这将帮助您了解模型预测未采样位置处的值的能力。

Geostatistical Analyst 工具箱提供多种插值方法。应该始终清楚地了解研究目的以及选择方法时预测值(和其他相关信息)如何帮助您做出更正确的决定。如需指导,请参阅分类树获取不同方法的一组分类树。

Geostatistical Analyst 中可用的插值方法

Geostatistical Analyst 中的插值函数可分为两类:确定性方法和地统计方法。

确定性方法

确定性方法包含的参数可控制值的相似程度(例如反距离权重法)或表面的平滑程度(例如径向基函数插值法)。这些方法并不基于随机空间过程模型,且数据中不存在空间自相关的显式测量或建模。确定性方法包括以下内容:

地统计方法

地统计方法假设至少某些自然现象中观测的空间变化可借助空间自相关通过随机过程进行建模,并需要对空间自相关显式建模。地统计方法可用于对空间模式进行描述和建模(变异分析)、预测未测量位置的值(克里金法)以及评估与未测量位置处的预测值相关联的不确定性(克里金法)。

了解有关 Geostatistical Analyst 中的克里金法的详细信息

经验贝叶斯克里金法可用作地理处理工具。该工具可用于生成以下表面:

  • 克里金预测值图
  • 与克里金预测值相关联的标准误差图
  • 指示是否超出预定义临界水平的概率图
  • 预先确定的概率水平的分位数图

EBK 回归预测可用于创建经验贝叶斯克里金模型,该模型使用解释变量栅格提高插值精度。GA 图层至栅格可用于将这些模型导出为上述四种输出类型。

3D 经验贝叶斯克里金法可用于插值具有 x、y 和 z 坐标以及要插值的测量值的 3D 点。

Geostatistical Analyst 工具箱

Geostatistical Analyst 工具箱中所包括的工具可用于分析数据、生成各种插值表面、检查并将地统计图层转换为其他格式、执行地统计模拟和灵敏度分析以及辅助设计采样网络。所有工具被组合为五个工具集:

  • 插值 - 所包含的地理处理工具可执行插值运算,可用作独立工具或在 ModelBuilder 和 Python 中使用。
  • 采样网络设计 - 所包含的工具可辅助设计或修改现有采样设计或监控网络。
  • 模拟 - 可通过执行地统计模拟扩展克里金法,并可为点或面区域提取模拟结果。
  • 实用工具 - 作为常用工具,可用于提取数据集的子集、执行交叉验证以评估模型性能、检查对半变异函数参数中变化的敏感度以及形象地表示插值工具所使用的邻域。
  • 使用地统计图层 - 所包含的工具用于生成点位置的预测、以栅格和矢量格式导出地统计图层以及基于模板生成新的地统计图层。