ArcGIS如何自动获得随机采样点？

爱被打了一巴掌 2024-03-22 18:46 55阅读 0赞

本文介绍基于**ArcMap**软件，实现在指定区域**自动**生成**随机点**的方法。

在**GIS**应用中，我们时常需要在研究区域内进行地理数据的随机采样；而采样点的位置往往需要在结合实际情况的前提下，用计算机随机生成。这一操作在**ArcMap**软件中就可以非常方便地进行。

已知现有如下一景栅格图像，我们需要在这一图像对应的位置中，随机生成若干点作为采样点。

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另一方面，我们还已知该栅格图像对应的空间范围的面要素矢量图层，如下图所示。其中，由于该栅格图像存在无效值**NoData**，因此可以看到栅格图像是没有完全遮盖矢量图层的。

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接下来，就可以开始随机点的选取。在软件中依次选择“**Data Management Tools.tbx**”→“**Sampling**”→“**Creat Random Points**”。

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弹出如下所示的界面。

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这个工具的参数有很多，我们逐一介绍。“**Output Location**”为生成点要素的保存路径，“**Output Point Feature Class**”为生成点要素的名称；“**Constraining Feature Class (optional)**”为我们生成随机点的范围——这一项为可选项，如果我们选择了这一项，那么随机点就会在这一项所选的点、线或面**矢量要素**范围内生成；如果我们不选择这一项，就可以在下一项“**Constraining Extent (optional)**”中选择我们的**栅格图像**作为范围。“**Number of Points \[value or field\] (optional)**”为生成点的个数，如果我们选中“**Long**”，那么就直接输入整数即可；如果我们选中“**Field**”，那么就依据“**Constraining Feature Class (optional)**”这一项所选的点、线或面**矢量要素**的属性表中某一个**字段**作为点的个数；这里还需要注意，如果我们在“**Constraining Feature Class (optional)**”这一项选中了**包含多个要素的要素集**，那么“**Long**”所输入的点的个数其实是该**要素集**下属**每1个要素**中所生成的点的个数（这里大家看不明白也没关系，我们在后面会用一些例子来说明）。“**Minimum Allowed Distance \[value or field\] (optional)**”表示所生成点之间的最小距离，同样是可以用直接输入距离或者用矢量要素的属性表字段来赋值。最后一个勾选项表示是否将输出的随机点结果作为一个**整体的要素**——如果不勾选此项，那么输出的随机点要素集中，**每1个点**就相当于是1个**要素**；如果勾选此项，那么输出的随机点要素集中，**所有点**整体相当于是1个**要素**；如果勾选了这一项，就将激活最后一个输入框，表示如果将多个点整体当作1个要素的话，该要素最多可以含有多少个点。

接下来，我们就通过几个实例来探究一下上述参数的具体含义。

首先，第一个例子，我们就按照上图所示的参数设定运行该工具，得到结果如下所示。

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可以看到，我们虽然在“**Long**”中设定了点的个数是`100`，但是实际生成的随机点个数远远不止`100`个；这是因为，前面我们也提到：如果在“**Constraining Feature Class (optional)**”这一项选中了**包含多个要素的要素集**，那么“**Long**”所输入的点的个数其实是该要素集下属**每1个要素**中所生成的点的个数。

在刚刚的例子中，我们“**Constraining Feature Class (optional)**”这一项选所用的面矢量要素图层如下所示，可以看到其是一个包含有9个省（9个要素）的要素集；那么结合我们前面介绍的，在“**Long**”中设定了点的个数是`100`，实际上是在每1个省份（每1个要素）中生成`100`个点，因此最终得到的整体结果是`900`个点，从而导致我们的随机点结果看起来就这么密集。

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我们将这个9个省的面矢量要素图层和刚刚生成的随机点矢量要素放在一起看，大家就看得更清楚了——每个省都是`100`个点，但由于内蒙古地区面积大，因此这里`100`个点就看起来比较疏松；而宁夏（下图中红色区域）由于面积小，所以`100`个点在这里就显得尤为密集。

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接下来，第二个例子，我们按照下图所示的参数设定运行该工具。

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其中，我们选择用矢量图层的属性表字段来作为约束每1个行政区（每1个要素集）中生成随机点的个数。这里我们就选择用下图所示的这个字段作为输入字段。

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得到的结果如下所示。可以看到，内蒙古的该字段数值为`15`，其所生成的点就是`15`个；而宁夏该字段的数值为`64`，因此其所生成的点看起来依然是密密麻麻的。

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清楚了以上规则，就可以更好地进行随机点自动生成的操作了。

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