gis核密度分析工具_核密度分析工具的初探（Kernel Density）

前两天，以前的一位师兄问我关于核密度分析的问题，好久没拾起ArcGIS了，顿时眼前一片空白，于是打开软件，研究了一下，在这里做一下总结，以便对这个感兴趣的人可以参考一下。(PS：偶只是个学了七到八年GIS的小小白)。。。

回归正题，师兄的问题是：手里有一份全国矢量图，一份所有省会(也包括其他几个重要城市)的多项指标数据，那么，该如何得到每项指标，在全国范围内的分布特征呢？

在这里，首先对问题进行简单化，第一，全国矢量图可以认为是空间域，第二，先考虑特定的一个指标，且看作是权重，那么，问题变为某个空间域内有几个点，每个点都有一个对应的指标权重，该如何得到该指标的空间分布特征。

好，到这里问题说清楚了。那么，何谓核密度呢？标准解释为“使用核函数根据点或折线要素计算每单位面积的量值以将各个点或折线拟合为光滑锥状表面。”(这里我们只考虑点要素)如图所示。

输入的是点数据，输出的则是栅格数据，即可得知上述定义里面的单位面积即为栅格大小，量值即一个栅格内的所有点，根据各自的权重来计算出一个综合的数值，光滑锥状表面就是来形容栅格数据里每个深蓝色的部分是由内向外颜色逐渐变浅的(很形象啊。。。一开始我还琢磨了半天)。

关键的问题来了，也是难点，这个所谓的量值到底是用什么公式计算出来的呢？对于每一个点，把一个碗倒扣在这个点上，碗底中心对应栅格的中心点，这样就形成了一个半球体，该半球体的体积就是这个点的指标权重，当搜索半径确定后(搜索半径后面会提到，每个点的搜索半径都是一样的，即为碗的半径)，权重越大，则碗底的中心点越高(也就是碗越深)，而碗外侧，则是随着离碗底中心点越远，值越低的。那么，输出结果中，一个栅格内对应的所有体积和，即为该栅格的值。

那么，这样得到的值有什么意义呢，那就得问Silverman这个人了，因为这里所用的曲面的定义方式是他干的。

下面就把我给师兄做的东西简单说一下：

师兄提供的数据如下图所示。

这里所用的坐标系为WGS_1984，图例随便弄得，很难看，千万别做参考。。

最后一列就是指标。

核密度工具在空间分析--密度分析里，英文版本的软件可以搜索Kernel Density。打开以后，工具界面如下图。

第一行至第三行就不说了。第四行根据个人对精度的要求而定。

第五行是关键问题，半径的设定要考虑两个因素，第一是坐标系，这里因为我们用的是经纬度坐标系，那么半径的数值就是以度为单位，第二是点要素的分布规律。下面是我考虑后，对半径的测量。

所以，半径我是在7到9之间进行尝试的。

第六行可以根据需求改，如果采用默认SQUARE_MAP_UNITS，记得把数据框的地图显示单位改正。

第七行用默认值。第八行选为GEODESIC，因为我们用的经纬度坐标系。

结果如图所示。

其实，核密度分析是个非常强大的工具，可以应用到现实生活中很多重要的领域，希望感兴趣的人能以此为基础，深入探讨。

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