重要

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6.4. Lesson: Spatial Statistics

备注

本课程由 Linfiniti 和S Motala 开发 (Cape Peninsula University of Technology)

空间统计允许您分析和理解给定矢量数据集中发生的情况。QGIS包括许多有用的统计分析工具。

本课目标: 了解如何在处理工具箱中使用QGIS的空间统计工具。

6.4.1. ★☆☆ Follow Along: Create a Test Dataset

我们将创建一组随机点，以获取要使用的数据集。

为此，您需要一个多边形数据集来定义要在其中创建点的区域。

我们将使用覆盖街道的区域。

开始一个新工程
添加 roads 数据集，以及在 exercise_data/raster/SRTM/ 中找到的 srtm_41_19 (高程数据)。

备注

您可能会发现 SRTM DEM 图层与roads图层的CRS不同，QGIS正在一个CRS中重投影这两个图层。对于以下练习，这种差异并不重要，但可以随意重投影 (如本单元前面所示)。
打开处理工具箱
使用矢量几何图形 ► 最小边界几何图形工具，选择 凸包 作为几何图形类型，生成包围所有道路的区域：

如您所知，如果未指定输出， 处理工具 将创建临时图层。由您决定是否立即或在后期保存图层。

创建随机点

使用矢量创建 ► 图层边界内生成随机点工具在该区域创建100个随机点，最小距离为 0.0 ：

备注

黄色警告标志告诉您该参数与距离有关，算法只是提醒您边界几何图形图层位于地理坐标系中。在本示例，我们不使用此参数，因此您可以忽略。

如果需要，将生成随机点的图层移到图例顶部，以便更好地查看它们：

../../../_images/random_points_result.png

数据采样

要从栅格创建采样数据集，需要使用栅格分析 ► 对栅格值取样算法。此工具在点的位置对栅格进行采样，并根据栅格中的波段数在新字段中添加栅格值。

打开对栅格值取样算法对话框
选择 随机点 作为包含采样点的图层，选择SRTM栅格作为要从中获取值的波段。新字段的默认名称为 rvalue_N ，其中 N 是栅格波段的编号。如果需要，可以更改前缀的名称。
按运行

现在，可以在 Sampled Points 图层的属性表检查栅格文件中的采样数据。它们位于您选择名称的新字段中。

此处显示了可能出现的采样图层：

../../../_images/random_samples_result.png

使用 rvalue_1 字段对采样点进行分类，使红色点位于较高的高度。

您将在剩余的统计练习中使用此采样图层。

6.4.2. ★☆☆ Follow Along: Basic Statistics

现在获取该图层的基本统计信息。

单击属性工具栏中的 ^{显示统计汇总} 图标，将弹出新面板。
在出现的对话框中，指定 Sampled Points 图层作为源。
在字段组合框中选择 rvalue_1 字段。这是您用于计算统计数据的字段。
统计面板将自动更新计算出的统计数据：

备注

您可以通过单击 ^{复制统计数据到剪贴板} 按钮来复制这些值，并将结果粘贴到电子表格。
完成后关闭统计面板

有许多不同的统计数据可用：

计数: 采样或值的数量。
Sum: 这些值相加之和。
均值: 均值 (平均值) 就是值的总和除以值的个数。
中值: 如果将所有值按最小到最大顺序进行排列，中间值 (或两个中间值的平均值，如果N是偶数) 是这些值的中值。
标准差 (pop): 标准差，指示值围绕均值聚合的紧密程度。标准差越小，值越接近均值。
最小值: 最小的值。
最大值: 最大的值。
范围: 最小值和最大值之间的差。
Q1: 数据的第一四分位数。
Q3: 数据的第三四分位数。
缺失 (空) 值: 缺失值的数量。

6.4.3. ★☆☆ Follow Along: Compute statistics on distances between points

创建新的临时点图层。
进入编辑模式，在其他点中的某个位置数字化三个点。

或者，使用与之前相同的随机点生成方法，但仅指定三个点。
以您喜欢的格式将新图层保存为 distance_points 。

要生成两个图层中的点之间距离的统计数据，请执行以下操作：

打开矢量分析 ► 距离矩阵工具。
选择 distance_points 图层作为输入点图层，选择 Sampled Points 图层作为目标点图层。
Set their id field as unique field references
Change the Output matrix type option into Summary distance matrix.
set value of Use only the nearest (k) target points to 2.
如果需要，可以将输出图层另存为文件，或者运行算法后再保存临时输出图层。
单击运行生成距离矩阵图层。
打开生成的图层属性表：值是指 distance_points 要素与其在 Sampled Points 图层中两个最近点之间的距离：

With these parameters, the Distance Matrix tool calculates distance statistics for each point of the input layer with respect to their two nearest points in the target layer. The fields of the output layer contain the mean, standard deviation, minimum and maximum for the calculated distances.

For further testing, you may want to modify the Output matrix type option or the number of target points.