H3 是由 Uber 開發的一個開源地理空間分析框架，旨在通過將地球表面劃分為等面積的六邊形網格來支持各種地理空間數據分析任務。每個六邊形單元在 H3 系統中都有一個獨一無二的標識符，即 H3 指數。這種網格系統不僅能夠覆蓋全球，而且適用于任何地理位置，提供了從0級到15級共16個不同的分辨率級別。這意味著用戶可以根據具體需求選擇不同大小的六邊形網格，較低級別的分辨率對應著較大面積的六邊形，而較高級別的分辨率則提供更精細的小面積六邊形。此外，H3 網格系統具有層次結構特性，允許不同分辨率下的六邊形之間進行關聯和轉換，這為數據操作和分析提供了極大的靈活性。盡管地球是一個近似球體，H3 努力確保所有網格都是接近正六邊形的形狀，以減少使用不同形狀單元（如矩形）可能導致的統計偏差。因此，H3 非常適合用于數據可視化、模式識別、區域劃分以及鄰域分析等任務，并且在處理大規模地理空間數據時能保持高效性能。這些特點使得 H3 成為了地理信息系統（GIS）專家、城市規劃者、物流分析師等多個領域專業人士的重要工具。

為什么選擇六邊形作為H3網格？

在選擇網格系統的單元形狀時，一個關鍵考量是其幾何特性和空間填充效率。為了簡化分析并提高數據的一致性，理想的單元形狀應能形成規則的平鋪模式，如三角形、正方形或六邊形。然而，這些形狀在鄰近關系和空間填充方面表現各異：

• 三角形單元雖然能夠緊密排列，但其鄰居間的距離分為三種不同的尺度，增加了復雜性。
• 正方形單元稍微簡化了這種復雜性，僅有兩種不同的鄰居距離，但仍不如理想中的統一。
• 六邊形單元則脫穎而出，因為它們確保所有相鄰單元都是等距的，從而簡化了鄰近分析，并且在所有候選形狀中提供了最佳的空間填充效率。

采用六邊形網格進行地理空間劃分時，平均填充誤差幅度較使用方形網格更小。因此，六邊形不僅優化了空間表示，還減少了因幾何形狀差異導致的數據偏差，使其成為一種更加精確和高效的空間分析工具，這種特性使得六邊形網格系統特別適用于需要精細地理空間分析的應用場景；

像元面積是使用 WGS84/EPSG：4326 給出的半徑通過地球的球形模型計算的；

每個H3網格都有一個唯一的標識符，并且這些網格覆蓋全球，支持16個不同的分辨率級別（0-15）。在較低的分辨率下，六邊形網格面積較大；而在較高的分辨率下，網格面積較小，允許用戶根據具體需求選擇合適的細節程度；

在ArcGIS Pro 3.1版本及以后的版本中，引入了對H3六邊形的支持，用戶可以生成細分工具的功能來來創建六邊形H3網格，本文就基于廈門市為例，通過ArcGIS Pro來創建H3網格；

第一步：在打開視圖的地理處理，檢索"生成細分曲面"，選擇H3六邊形；

第二步：范圍選擇，你需要生成區域的范圍（行政區），空間參考可以使用wgs84，或者你當前使用的坐標系即可。分辨率也可以自定義，數字越大越小，不清楚的可以參考上表或者開發文檔：Tables of Cell Statistics Across Resolutions | H3；

第三步：這里的分辨率是采用的8級，大概一個H3網格0.74km2左右；

第四步：接下來通過地理處理工具箱檢索"裁剪"功能，把網格依據行政區邊界進行裁剪即可；

生成效果如下圖；

但是這樣的裁剪的H3網格/或者我們平時使用的漁網網格，都會出行邊緣網格不完整的情況，那么這個問題如何解決呢？

這里有一個小tips：H3網格是在球面上定義的，并且它不直接依賴于任何特定的投影坐標系，由于地球是一個近似的球體，這些六邊形可能會出現一些變形，導致它們的實際面積和形狀略有不同；

方案一（內部保留完整的網格）

打開已經裁剪的圖層，打開屬性表，增加一個area字段，右鍵選擇"計算幾何"，單位選擇平方千米，接下來，選擇"按屬性選擇"，這里以廈門市為例，根據H3網格大致面積，篩選大于0.78km2以上的H3網格（計算方法通過手動選擇多個網格，觀察面積浮動范圍），具體值可以根據實際情況調整；

篩選結果如下圖，另存為新的圖層即可；

方案二（外部保留完整的網格）

同樣打開已經裁剪的圖層，并檢索功能"要素轉點"，勾選內部，即生成的點必定在幾何圖形內部；

接下來增加一個字段，我這里命名為num，右鍵"計算字段"，賦值為1；

接下來，我們進行空間連接，同樣的先在工具箱檢索"空間連接"，把生成的中心點與未裁剪生成的h3網格進行空間連接，匹配選項選擇"包含"；

生成的圖層，打開屬性表，選擇"按屬性選擇"，選擇num =1 的值；

接下來，把數據另存為新的圖層，就得到了想要的結果；

最后，我們再疊加比如人口數據，我們就可以看到更加炫酷的H3人口網格分布圖；

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