Überblick über die Toolbox "Spatial Analyst"

Die Erweiterung "Spatial Analyst" von ArcGIS stellt umfangreiche Werkzeuge für die räumliche Analyse und Modellierung für Raster-Daten (zellenbasiert) und Feature-Daten (Vektor) bereit.

Die Funktionen von Spatial Analyst sind je nach Funktion in Kategorien oder Gruppen aufgegliedert. Wenn Sie mit den Kategorien vertraut sind, können Sie leichter das jeweils zu verwendende Werkzeug ermitteln. In der Tabelle am Ende dieses Abschnitts sind alle verfügbaren Toolsets mit einer Beschreibung der Funktionen der jeweils darin enthaltenen Werkzeugen aufgeführt.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, auf die Spatial Analyst-Funktionalität zuzugreifen. Bei der Geoverarbeitung können Vorgänge in der Toolbox "Spatial Analyst" durch ein Werkzeugdialogfeld, Python (entweder an einer interaktiven Befehlszeilenschnittstelle oder mit einem Skript) oder ein Modell ausgeführt werden. Herkömmliche Operationen und Workflows mit Map Algebra können auch in der Python-Umgebung ausgeführt werden. Außerdem gibt es die Funktion Raster berechnen mit der einfache Map-Algebra-Ausdrücke eingegeben werden können, die ein Ausgabe-Raster generieren.

Spatial Analyst-Toolsets

Die funktionalen Kategorien von Spatial Analyst werden im Folgenden angegeben.

Toolset	Beschreibung
Bedingung	Konditionale Werkzeuge ermöglichen Ihnen die Steuerung der Ausgabewerte anhand der für die Eingabewerte geltenden Bedingungen. Es können zwei verschiedene Typen von Bedingungen angewendet werden: entweder Abfragen zu den Attributen oder eine Bedingung, die auf der Stellung der Bedingungsanweisung einer Liste beruht.
Dichte	Mit den Density-Werkzeugen können Sie die Dichte von Eingabe-Features innerhalb einer Nachbarschaft um jede Ausgabe-Raster-Zelle berechnen.
Entfernung	Mit den Entfernungswerkzeugen können Sie folgende Arten von Entfernungsanalysen ausführen: Euklidische Entfernung (geradlinig) Kostengewichtete Entfernung Kostengewichtete Entfernung unter Berücksichtigung vertikaler und horizontaler Bewegungseinschränkungen Pfade und Korridore zwischen Quellen mit den günstigsten Reisekosten
Extraktion	Mithilfe der Extraktionswerkzeuge können Sie eine Teilmenge von Zellen aus einem Raster extrahieren, entweder anhand ihrer Attribute oder anhand ihrer räumlichen Position. Sie können auch die Zellenwerte für bestimmte Positionen als Attribut in einer Point-Feature-Class oder als Tabelle erhalten.
Generalisieren	Die Analysewerkzeuge für die Generalisierung werden verwendet, um kleine, fehlerhafte Datenmengen im Raster zu bereinigen oder um die Daten zur Beseitigung unnötiger Details zu generalisieren, damit eine allgemeinere Analyse durchgeführt werden kann.
Grundwasser	Mit den Werkzeugen zur Grundwasseranalyse kann die Zufuhr und Dispersion von Bestandteilen im Grundwasserfluss auf rudimentäre Weise modelliert werden. In den folgenden Themen finden Sie Hintergrundinformationen zu den theoretischen Aspekten der Werkzeuge sowie einige Beispiele für ihre Implementierung. Die Grundwasserwerkzeuge können einzeln angewendet oder nacheinander verwendet werden, um den Grundwasserfluss zu modellieren und zu analysieren.
Hydrologie	Die Hydrologiewerkzeuge werden verwendet, um den Wasserlauf über eine Oberfläche zu modellieren. Die Hydrologiewerkzeuge können einzeln angewendet oder nacheinander verwendet werden, um ein Wasserlaufnetz zu erstellen oder Wassereinzugsgebiete abzugrenzen.
Interpolation	Die Oberflächeninterpolationswerkzeuge bilden aus Referenzpunktwerten eine kontinuierliche (oder vorhergesagte) Oberfläche. Die kontinuierliche Oberflächendarstellung eines Raster-Datasets stellt einige Messwerte wie Höhe, Konzentration oder Größe dar (z. B. Höhe, Säuregehalt, Lärm). Die Werkzeuge für die Oberflächeninterpolation treffen anhand von Probemessungen Vorhersagen für alle Standorte in einem Ausgabe-Raster-Dataset, ob an der betreffenden Stelle eine Vermessung stattgefunden hat oder nicht.
Lokal	Die lokalen Werkzeuge sind diejenigen, bei denen der Wert an jeder Zellenposition im Ausgabe-Raster eine Funktion der Werte aus allen Eingaben an der betreffenden Position ist. Mit den lokalen Werkzeugen können Sie die Eingabe-Raster kombinieren, eine Statistik dazu berechnen oder ein Kriterium für jede Zelle im Ausgabe-Raster anhand der Werte einer jeden Zelle aus mehreren Eingabe-Rastern auswerten.
Map-Algebra	Map Algebra ist eine Möglichkeit, durch das Erstellen von Ausdrücken in einer algebraischen Sprache eine räumliche Analyse durchzuführen. Mit dem Werkzeug Raster berechnen können Sie schnell und einfach Map-Algebra-Ausdrücke erstellen und ausführen, die ein Raster-Dataset ausgeben.
Allgemeine Mathematik	Die allgemeinen mathematischen Werkzeuge wenden eine mathematische Funktion auf die Eingabe an. Diese Werkzeuge lassen sich in mehrere Kategorien unterteilen. Die arithmetischen Werkzeuge führen grundlegende mathematische Operationen aus, z. B. Addition und Multiplikation. Es gibt Werkzeuge, die verschiedene Typen von Potenzierungsoperationen ausführen. Dazu gehören neben den grundlegenden Potenzoperationen auch Exponentialgrößen und Logarithmen. Die restlichen Werkzeuge werden entweder zur Vorzeichenkonvertierung oder zur Konvertierung zwischen ganzzahligen Datentypen und Gleitkommadatentypen verwendet.
Bitweise Mathematik	Die bitweisen mathematischen Werkzeuge werden bei der Berechnung der binären Darstellung der Eingabewerte verwendet.
Logische Mathematik	Die logischen mathematischen Werkzeuge werten die Werte der Eingaben aus und bestimmen die Ausgabewerte auf der Grundlage boolescher Logik. Die Werkzeuge werden in vier Hauptkategorien untergliedert: boolesch, kombinatorisch, logisch, und relational.
Trigonometrie	Mit trigonometrischen mathematischen Werkzeugen können Sie verschiedene trigonometrische Berechnungen an den Werten in einem Eingabe-Raster durchführen.
Multivariate	Mit der multivariaten statistischen Analyse lassen sich die Beziehungen zwischen unterschiedlichsten Attributtypen untersuchen. Zwei Arten von multivariaten Analysen stehen zur Verfügung: die Klassifizierung (überwacht und unüberwacht) sowie die Hauptkomponentenanalyse (PCA).
Nachbarschaft	Mit den Nachbarschaftswerkzeugen lassen sich die Ausgabewerte einer jeden Zellenposition anhand des Positionswertes und der in einer bestimmten Nachbarschaft ermittelten Werte erzeugen. Dabei wird zwischen den beiden Nachbarschaftsarten "bewegliche Nachbarschaften" und "Suchradius" unterschieden.
Overlay	Overlay-Analysewerkzeuge ermöglichen es Ihnen, Gewichtungen auf mehrere Eingaben anzuwenden und sie zu einer einzelnen Ausgabe zu kombinieren. Die allgemeinste Anwendung für Overlay-Werkzeuge ist Eignungsmodellerstellung.
Raster Creation	Mit den Raster-Erstellungswerkzeugen werden neue Raster erstellt, in denen die Ausgabewerte auf einer Konstanten oder einer statistischen Verteilung beruhen.
Reclass	Die Reclass-Werkzeuge stellen eine Reihe von Methoden bereit, mit denen Sie Eingabezellenwerte reklassifizieren oder in alternative Werte ändern können.
Sonneneinstrahlung	Die Werkzeuge für die Analyse der Sonneneinstrahlung ermöglichen es Ihnen, die Effekte der Sonne in einem geographischen Bereich für bestimmte Zeiträume zuzuordnen und zu analysieren.
Oberfläche	Mit den Oberflächenwerkzeugen können Sie ein Terrain quantifizieren und visualisieren, das durch ein digitales Höhenmodell dargestellt wird.
Zonal	Mit den Zonenwerkzeugen können Sie Analysen durchführen, bei denen die Ausgabe ein Ergebnis von Berechnungen ist, die bei allen Zellen ausgeführt wurden, die zu den einzelnen Eingabezonen gehören. Eine Zone kann als einzelne Fläche mit einem bestimmten Wert definiert sein, sie kann jedoch auch aus mehreren getrennten Elementen bzw. Regionen bestehen, die alle den gleichen Wert aufweisen. Zonen können entweder nach Raster- oder nach Feature-Datasets definiert werden. Raster müssen den Typ "Ganzzahl" aufweisen und Features müssen über ein Attributfeld vom Typ "Ganzzahl" oder "Zeichenfolge" verfügen.

Spatial Analyst-Geoverarbeitungs-Toolsets