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一、WHY DENSITY ？

通過(guò)密度分析，我們可以將測(cè)量的來(lái)的點(diǎn)或者線生成連續(xù)表面，從而可以找出那些地方點(diǎn)或者線比較集中。也就是，密度分析是根據(jù)輸入要素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算整個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)聚集狀況。

密度分析是通過(guò)離散點(diǎn)數(shù)據(jù)或者線數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插的過(guò)程，根據(jù)插值原理不同，主要是分為核密度分析和普通的點(diǎn)\線密度分析。核密度分心中，落入搜索區(qū)的點(diǎn)具有不同的權(quán)重，靠近搜索中心的點(diǎn)或線會(huì)被賦予較大的權(quán)重，反之，權(quán)重較小，它的計(jì)算結(jié)果分布較平滑。在普通的點(diǎn)\線密度分析中，落在搜索區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)或線有相同的權(quán)重，先對(duì)其求和，再除以搜索區(qū)域的大小，從而得到每個(gè)點(diǎn)的密度值。

二、HOWTO DENSITY ？

ArcGIS 的空間分析工具箱中提供了密度分析工具集中的三個(gè)工具：

1.  Kernel Density（核密度分析）

輸入值可以是點(diǎn)或者線。

工作原理引自幫助：

概念上，每個(gè)點(diǎn)/線上方均覆蓋著一個(gè)平滑曲面。在點(diǎn)/線所在位置處表面值最高，隨著與點(diǎn)的距離的增大表面值逐漸減小，在與點(diǎn)/線的距離等于搜索半徑的位置處表面值為零。僅允許使用圓形鄰域。曲面與下方的平面所圍成的空間的體積等于此點(diǎn)的 Population 字段值，如果將此字段值指定為 NONE 則體積為 1。每個(gè)輸出柵格像元的密度均為疊加在柵格像元中心的所有核表面的值之和。核函數(shù)以 Silverman 的著作（1986 年版，第 76 頁(yè)，方程 4.5）中描述的二次核函數(shù)為基礎(chǔ)。

對(duì)于點(diǎn)，如果 population 字段設(shè)置使用的是除 NONE 之外的值，則每項(xiàng)的值用于確定點(diǎn)被計(jì)數(shù)的次數(shù)。例如，值 3 會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)被算作三個(gè)點(diǎn)。值可以為整型也可以為浮點(diǎn)型。

對(duì)于線，如果 population 字段使用的是除 NONE 之外的值，則線的長(zhǎng)度將由線的實(shí)際長(zhǎng)度乘以此線的 population 字段的值而得出。

2.  Point Density / Line Density（點(diǎn)、線密度分析）：

這兩個(gè)工具的輸出與核密度工具的輸出的區(qū)別在于：

對(duì)于點(diǎn)密度和線密度，需要指定一個(gè)鄰域，以便計(jì)算出各輸出像元周圍像元的密度。而核密度則可將各點(diǎn)的已知總體數(shù)量從點(diǎn)位置開(kāi)始向四周分散。在核密度中，在各點(diǎn)周圍生成表面所依據(jù)的二次公式可為表面中心（點(diǎn)位置）賦予最高值，并在搜索半徑距離范圍內(nèi)減少到零。對(duì)于各輸出像元，將計(jì)算各分散表面的累計(jì)交匯點(diǎn)總數(shù)。

1）點(diǎn)密度分析

每個(gè)柵格像元中心的周圍都定義了一個(gè)鄰域（鄰域可以使用圓形、矩形、環(huán)形、楔形的形狀來(lái)定義），將鄰域內(nèi)點(diǎn)的數(shù)量相加，然后除以鄰域面積，即得到點(diǎn)要素的密度。如果 Population 字段設(shè)置使用的是 NONE 之外的值，則每項(xiàng)的值用于確定點(diǎn)被計(jì)數(shù)的次數(shù)。例如，值為 3 的項(xiàng)會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)被算作三個(gè)點(diǎn)。值可以為整型也可以為浮點(diǎn)型。

2）線密度分析

使用搜索半徑以各個(gè)柵格像元中心為圓心繪制一個(gè)圓。每條線上落入該圓內(nèi)的部分的長(zhǎng)度與 Population 字段值相乘。對(duì)這些數(shù)值進(jìn)行求和，然后將所得的總和除以圓面積。

上圖中顯示的是柵格像元與其圓形鄰域。線 L1 和 L2 表示各條線上落入圓內(nèi)部分的長(zhǎng)度。相應(yīng)的 population 字段值分別為 V1 和 V2。因此：

Density = ((L1 * V1) + (L2 * V2)) / (area_of_circle)

如果 population 字段使用的是除 NONE 之外的值，則線的長(zhǎng)度將等于線的實(shí)際長(zhǎng)度乘以其 population 字段的值。

詳情參見(jiàn)：http://help.arcgis.com/zh-cn/arcgisdesktop/10.0/help/index.html#/na/009z0000000w000000/