数据分析网

16.2、Model Builder—零基础入门教程

微信扫码观看完整版ArcGlobe视频课程、分析师在线答疑解惑哦~

视频教程
课程摘要

Model Builder是一种用于构建和训练机器学习模型的工具。它提供了一个可视化界面,使用户能够通过简单的拖放操作和配置参数来创建自己的模型。Model Builder的主要功能包括数据预处理、特征工程、模型选择和训练、模型评估和部署。用户可以将自己的数据导入到Model Builder中,并对数据进行清洗、转换和归一化等预处理操作,以便为模型提供高质量的输入。在特征工程方面,Model Builder提供了一系列常用的特征处理方法,如特征选择、特征提取和特征转换等。用户可以根据自己的需求选择适当的特征处理方法,并通过可视化界面进行配置和调整。在模型选择和训练方面,Model Builder支持多种常见的机器学习算法,如线性回归、逻辑回归、决策树、随机森林等。用户可以根据自己的问题类型和数据特点选择合适的算法,并通过交叉验证和调参等技术来优化模型的性能。

【详细教程】

基本概念


1. 模型构建器

1)模型构建器界面

模型构建器的界面比较简单,包括菜单、工具条及主窗口等组成部分。在ArcMap【标准】工具条上单击模型构建器窗口按钮   ,即可打开模型构建器窗口,如图所示。


2)菜单及工具条介绍

主菜单上有六个下拉菜单,各个菜单的主要功能如表所示。


其中,【模型】和【插入】菜单的命令比较重要,其功能描述下两表所示。


2.模型基本组成

一个完整的空间分析模型主要由工具、变量和连接符三种元素组成,如图所示。

(1)工具:工具是模型中工作流的基本组成部分,用于对地理数据或表格数据执行多种操作。工具被添加到模型中后,即成为模型元素。工具默认颜色为透明色,如果对工具各项参数进行设置后,颜色会变为黄色,如图中的“缓冲区”


(2)变量:变量是模型中用于保存值或对磁盘数据引用的元素。有以下两种类型的变量:

数据:数据变量是包含磁盘数据描述性信息的模型元素,所描述的数据属性包括字段信息、空间参考和路径等。

值:值变量是诸如字符串、数值、布尔值、空间参考、线性单位或范围等的值。值变量包含除对磁盘数据引用之外的所有信息。

将变量添加至模型后,默认颜色为透明色,对其进行设置数值或选择数据源后,颜色会发生变化。输入数据类型的变量会变为深蓝色(如上图中的“输入数据"和“裁剪要素”),输出数据类型的变量会变为绿色(如图中的“缓冲区输出要素类”),而值类型的变量会变为青色(如上图中的“缓冲区距离”、“融合类型”、“侧类型”)。

(3)连接符:连接符用于将数据和值连接到工具,连接符箭头显示执行处理的方向。有四

种类型的连接符,如表所示。



3. 模型构建器的优点

(1)模型构建器是一个简单易用的应用程序,用于创建和运行包含一系列工具的工作流,可以使用模型构建器创建工具。

(2)模型的数据、工具都通过图形方式表示,通俗易懂,并且可以保存下来与其他人共享,同时也可以保存在SDE数据库中,或通过ArcGIS Server实现互联网共享。

(3)使用模型构建器创建的工具可在Python脚本和其他模型中使用,结合使用的模型构建器和脚本可将ArcGIS与其他应用程序进行集成。

(4)可以像ArcToolbox中的工具一样运行模型,还提供了图文结合的帮助。



Model Builder基本操作


1. 准备数据和地图文档

打开或者新建一个地图文档,在ArcMap中加载建模所需的数据。


2. 创建新模型

打开模型构建器窗口用于编辑操作。在目录中打开【工具箱】,右击【我的工具箱】,单击 【新建】→【●工具箱】。然后在新创建的工具箱上右击,单击【新建】→【 模型】,创建具有默认名称的模型,同时还会打开该模型以供编辑。


3. 向模型添加数据和工具

可通过以下三种方法可以向模型构建器中添加数据:

(1)在ArcMap或ArcCatalog中将数据直接拖至模型构建器窗口中。

(2)在模型构建器工具条中单击添加数据或工具按钮十,选择需要添加的数据。

(3)在模型构建器窗口空白处右击,单击【创建变量】,在弹出的【创建变量】对话框中选择变量数据类型进行添加。双击新建的变量,指定数据位置,变量图形填充颜色改变即说明添加

成功。

空间数据处理工具添加较为简单,找到空间处理工具,直接拖至模型构建器界面即可。空 间处理工具可以是ArcToolbox中的系统工具,也可以是其他模型构建的工具,甚至是用脚本或者高级语言开发的工具。

对于系统工具可在ArcToolbox中按分类寻找,也可在ArcMap中单击【地理处理】→【雪 搜索工具】,打开搜索窗口,输入工具名称,然后单击搜索按钮   ,将搜索到的结果直接拖至模型构建器窗口中。

如果模型中需要用到其他模型,要先将模型附加到工具箱中。右击ArcToolbox,单击【添加工具箱】,选择已有的工具箱(*.tbx 文件),添加进来之后直接拖至模型构建器窗口即可。将工具添加进模型中后,输出变量将通过连接符自动连接到工具。工具和输出数据均为空(即没有颜色),这是由于尚未指定任何工具参数,添加多个工具后如果发现工具互相压盖,可单击模型构建器工具条中的自动布局按钮来排列工具。


4. 添加连接

空间分析模型是一组有顺序的连贯的空间处理工具集合,这些工具之间的联系及顺序是通过添加连接实现的。连接是将不同工具进行关联的唯一手段,可以将一个工具的输出结果作为另一个工具的输入数据或者部分输入数据。将数据与工具进行连接后,要素颜色会发生变化。只有连接建立恰当,模型才能顺利运行,得到分析结果。

添加连接的方法有以下三种:

(1)单击模型构建器工具条中的连接按钮,选择要素进行连接,有些连接建立时需要选

择是将元素作为输入要素、环境还是条件进行处理。

(2)右击空间处理工具,单击【获取变量】→【从参数】→【输入要素】。

(3)双击空间处理工具,在弹出对话框中选择所需的数据,可以使添加的数据与空间处理工具建立连接。


5. 添加模型变量

将工具添加到模型后,会自动为输入和输出数据集创建模型变量,但不会为任何其他工具参数创建模型变量。这主要是为了美观,如果自动为每个工具参数都创建变量,则模型图很快就会变得难以辨认。例如,将缓冲区工具添加到模型后,会自动为输出要素类参数创建变量。右击缓冲区工具并填充输入要素参数后,便会为输入要素创建模型变量。然而,其他参数(如距离、侧类型和末端类型)并不会作为变量自动添加到模型中。可以在模型构建器画布中右击空间处理工具,单击【获取变量】→【从参数】→【距离[值或字段]】,便可将其作为模型变量。

通常模型构建器会为变量指定默认名称,用做模型工具对话框上的参数名称。对变量重命名是一种很好的做法,尤其是在变量为模型参数时。右击元素,单击【重命名】。如将“距离[值或字段]"重命名为“缓冲区距离”,则进行设置数值或者将其添加为参数时会更加方便。


6. 设置模型运行参数

通常在ArcToolbox中直接运行模型,但是会发现即使为输出变量选中了【添加至显示】, 模型的输出也不会添加到ArcMap的内容列表中。原因是通过模型的工具对话框运行模型时,将会忽略【添加至显示】设置。要将输出添加至显示,必须将输出变量变为【模型参数】。创建模型参数的另一个原因是,可以通过不同输入来运行模型,而无须每次都打开模型构建器,改变输入数据或者参数。

(1)添加模型参数的方法有两种,如图所示。


Model Builder 高级使用技巧


1. 管理中间数据

模型执行的每个过程都会输出数据。某些输出数据在模型运行后毫无用处,创建这些数据只是为了与创建新输出的另一个过程相连,此类数据称为中间数据。除最终输出或已变为模型参数的输出外,都将自动成为模型的中间数据。如图所示,缓冲区工具的输出仅在作为裁剪工具的输入时才有用,而在这之后不再使用,因此【中间】选项为选中状态,可通过取消选中【中间】选项来保存中间数据。



2. 行内变量替换与列表变量

在模型构建器中,要使用某个变量的内容来替换另一个变量,需使用百分号“%”将替换变量括起来,这种变量替换方式称为行内变量替换。通常用于通过用户输入来代替模型中的某些文本或值。

行内变量可分为以下三类:

(1)模型变量:模型中的任何变量,如%variable name%。

(2)环境设置变量:模型中的任何地理处理环境参数,如%scratchworkspace%。

(3)系统变量:模型构建器中的表示变量列表编号的%i% 和表示模型中迭代次数的%n%两个变量。

如图所示,模型运行时,将用data的值(位于". \chp16\Ex1\data") 替换输入要素的%data%。


3. 仅模型工具

仅模型工具只支持模型构建器中的高级行为,这些工具不能通过工具对话框使用,也不能在编写Python脚本时使用。 一些工具可用来控制处理流程,另一些则是简单的支持工具。仅模型工具共有7种,分别是:计算值、收集值、获取字段值、合并分支、解析路径、选择数据、

停止。

以仅模型工具【计算值】为例,说明使用方法。【计算值】工具可基于指定的Python表达

式返回计算结果值。可单击【插入】→【仅模型工具】→【计算值】,如图所示。

热门软件

热门软件

免费下载

【软件下载】点击下载:https://pan.baidu-download.com/extract/spss.html提取码:点击获取【软件介绍】SPSS是全球领先的统计分析软件,为研究人员和数据分析师提供强大的数据处理和分析功能。无论是进行数据探索、模型建立还是结果解释,SPSS都能提供全面的解决方案。其直观的用户界面和丰富的统计工具使得数据分析变得简单而高效。【安装步骤】1. 首先,右击...
【软件下载】点击下载:https://pan.baidu-download.com/extract/stata.html‍提取码:点击获取【软件介绍】STATA软件是一款功能强大的统计分析工具,被广泛应用于社会科学、经济学、生物医学等领域。它提供了丰富的统计方法和数据处理功能,可以进行数据清洗、数据可视化、回归分析、时间序列分析等操作。【安装步骤】1. 鼠标右击【Stata17.0(64bi...
【软件下载】点击下载:https://pan.baidu-download.com/extract/eviews.html‍提取码:点击获取‍【软件介绍】EViews是一款功能强大的经济统计分析软件,广泛应用于经济学、金融学等领域。它提供了丰富的数据处理、分析和建模工具,能够帮助用户进行数据的可视化、回归分析、时间序列分析等操作。【安装步骤】1.鼠标右击【EViews13(64bit)】压缩...
【软件下载】点击下载:https://pan.baidu-download.com/extract/matlab.html‍‍‍提取码:点击获取‍【软件介绍】MATLAB是一种高级技术计算和编程环境,广泛用于科学、工程和数学领域的数据分析、模拟和可视化。它是由MathWorks公司开发的,提供了丰富的函数库和工具箱,用于处理矩阵运算、信号处理、图像处理、优化、统计分析等各种任务。【安装步骤】...
【软件下载】百度云下载:https://pan.baidu-download.com/extract/python.html‍‍‍‍提取码:点击获取‍【软件介绍】Python是一种高级编程语言,具有简单易学、可读性强的特点。它被广泛应用于数据分析、人工智能、Web开发等领域。Python拥有丰富的库和框架,如NumPy、Pandas、TensorFlow等,可以方便地进行数据处理、机器学习和...
【软件下载】立即下载:https://pan.baidu-download.com/extract/rstudio.html‍‍‍‍‍提取码:点击获取‍‍【软件介绍】RStudio是一款专业的集成开发环境(IDE),用于R语言的开发和数据分析。它提供了丰富的功能和工具,包括代码编辑、调试、数据可视化和报告生成等。通过RStudio,用户可以高效地编写和运行R代码,进行数据处理、统计分析和机器...
【软件下载】点击下载:https://pan.baidu-download.com/Extraction/Amos.html提取码:点击获取‍【软件介绍】AMOS是一款广泛应用于社会科学、教育研究、市场调研等领域的统计分析软件,它提供了强大的功能和直观的界面,帮助用户进行复杂的结构方程建模和模型验证,从而深入分析数据之间的关系和影响。【安装步骤】1.鼠标右击【Amos28】压缩包(win11...
【软件下载】点击下载:https://pan.baidu-download.com/Extraction/Mplus.html提取码:点击获取‍【软件介绍】Mplus是一款专业的统计分析软件,主要用于结构方程模型(SEM)和混合效应模型(HLM)的建模和分析。Mplus提供了丰富的功能和工具,包括路径分析、因子分析、多水平建模等。Mplus的用户界面友好易用,支持图形化操作,使得模型构建和分...
【软件下载】点击下载:https://pan.baidu-download.com/Extraction/Origin.html提取码:点击获取‍【软件介绍】Origin是一款功能强大的科学数据分析和可视化软件,广泛应用于各个领域的数据处理和研究工作。Origin提供了丰富的数据分析工具和图形绘制功能,帮助用户快速处理和分析数据,并将结果以直观的图表形式展示。【安装步骤】1.鼠标右击【Ori...
【软件下载】百度云下载:https://pan.baidu.com/s/1CVXkLwjhLDw_7H6FV9O47Q‍‍‍‍‍提取码:点击获取【软件介绍】Excel是一款功能强大的电子表格软件,广泛应用于数据分析、数据处理和数据可视化。Excel提供了丰富的功能和工具,包括数据排序、筛选、公式计算、图表绘制等。它的用户界面简洁直观,操作便捷,适用于各种行业和领域。【安装步骤】1.选中下载的...
热门课程

热门课程

排行榜

【软件下载】点击下载:https://pan.baidu-download.com/extract/spss.html提取码:点击获取【软件介绍】SPSS是全球领先的统计分析软件,为研究人员和数据分析师提供强大的数据处理和分析功能。无论是进行数据探索、模型建立还是结果解释,SPSS都能提供全面的解决方案。其直观的用户界面和丰富的统计工具使得数据分析变得简单而高效。【安装步骤】1. 首先,右击...
【软件下载】点击下载:https://pan.baidu-download.com/extract/stata.html‍提取码:点击获取【软件介绍】STATA软件是一款功能强大的统计分析工具,被广泛应用于社会科学、经济学、生物医学等领域。它提供了丰富的统计方法和数据处理功能,可以进行数据清洗、数据可视化、回归分析、时间序列分析等操作。【安装步骤】1. 鼠标右击【Stata17.0(64bi...
【软件下载】点击下载:https://pan.baidu-download.com/extract/eviews.html‍提取码:点击获取‍【软件介绍】EViews是一款功能强大的经济统计分析软件,广泛应用于经济学、金融学等领域。它提供了丰富的数据处理、分析和建模工具,能够帮助用户进行数据的可视化、回归分析、时间序列分析等操作。【安装步骤】1.鼠标右击【EViews13(64bit)】压缩...
【软件下载】点击下载:https://pan.baidu-download.com/extract/matlab.html‍‍‍提取码:点击获取‍【软件介绍】MATLAB是一种高级技术计算和编程环境,广泛用于科学、工程和数学领域的数据分析、模拟和可视化。它是由MathWorks公司开发的,提供了丰富的函数库和工具箱,用于处理矩阵运算、信号处理、图像处理、优化、统计分析等各种任务。【安装步骤】...
【软件下载】百度云下载:https://pan.baidu-download.com/extract/python.html‍‍‍‍提取码:点击获取‍【软件介绍】Python是一种高级编程语言,具有简单易学、可读性强的特点。它被广泛应用于数据分析、人工智能、Web开发等领域。Python拥有丰富的库和框架,如NumPy、Pandas、TensorFlow等,可以方便地进行数据处理、机器学习和...
【软件下载】立即下载:https://pan.baidu-download.com/extract/rstudio.html‍‍‍‍‍提取码:点击获取‍‍【软件介绍】RStudio是一款专业的集成开发环境(IDE),用于R语言的开发和数据分析。它提供了丰富的功能和工具,包括代码编辑、调试、数据可视化和报告生成等。通过RStudio,用户可以高效地编写和运行R代码,进行数据处理、统计分析和机器...
【软件下载】点击下载:https://pan.baidu-download.com/Extraction/Amos.html提取码:点击获取‍【软件介绍】AMOS是一款广泛应用于社会科学、教育研究、市场调研等领域的统计分析软件,它提供了强大的功能和直观的界面,帮助用户进行复杂的结构方程建模和模型验证,从而深入分析数据之间的关系和影响。【安装步骤】1.鼠标右击【Amos28】压缩包(win11...
【软件下载】点击下载:https://pan.baidu-download.com/Extraction/Mplus.html提取码:点击获取‍【软件介绍】Mplus是一款专业的统计分析软件,主要用于结构方程模型(SEM)和混合效应模型(HLM)的建模和分析。Mplus提供了丰富的功能和工具,包括路径分析、因子分析、多水平建模等。Mplus的用户界面友好易用,支持图形化操作,使得模型构建和分...
数据分析网 专业数据分析服务
专业学术和研究领域的综合性数据分析服务平台
——————————————————————————————————————————————————————
微信客服            
本站教程已获得国家版权登记证书,受版权保护。未经授权,任何个人或机构不得以任何形式复制、传播、修改或用于商业目的。违反者将承担法律责任。
如需使用本站教程内容,请联系我们获取授权。谢谢合作!
以下为部分版权登记号:鲁作登字-2023-L-00466766   鲁作登字-2023-L-00466759   鲁作登字-2023-L-00466761   鲁作登字-2023-L-00466763   鲁作登字-2023-L-00466757