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ArcGIS 栅格计算器

imtoken官方 2023-04-06 06:24:05

栅格计算是栅格数据空间分析中最常用的数据处理和分析方法。它被广泛使用，可以解决各种类型的问题。最重要的是，它是构建复杂应用数学模型的基础模块。 ArcGIS 提供了一个非常友好的图形栅格计算器。使用栅格计算器，不仅可以轻松完成基于数学运算符、基于数学函数的栅格运算，还支持直接调用ArcGIS本身。具有网格数据空间分析功能，方便同时输入和运行多条语句。

数学运算

数学运算主要针对具有相同输入像元的两个或多个栅格逐格计算。主要有三组数学运算符：算术运算符、布尔运算符和关系运算符。

1.算术运算

算术运算主要包括加、减、乘、除。它可以完成两个或多个对应栅格数据像元之间的直接加、减、乘、除运算。

例如，根据今年和去年的降水量数据，用公式（今年降水量-去年降水量）/去年降水量计算去年降水量的变化程度，如图1所示。（单位：毫米）

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图1 算术运算示意图

2.布尔运算

布尔运算主要有：与（And）、或（Or）、异或（Xor）、非（Not）。它根据布尔运算判断栅格数据。判断后，若为“真”，则输出结果为1，若为“假”，则输出结果为0。

(1)和(&)：比较两个或多个栅格数据层，如果对应的栅格值均为非零，则输出结果为真（赋值为1），否则输出结果为假（赋值为0） ).

(2)或(|)：比较两个或多个栅格数据层，只要对应的栅格值中有一个或多个不为零，则输出结果为真（赋值为1），否则输出结果为假（分配给 0）。

(3)异或(!)：比较两个或多个栅格数据层，如果对应的栅格值在逻辑上不同（一个为0，另一个必须为非零值），则输出结果True（分配给 1)，否则输出为 false（分配给 0）。

(4)非(^)：对栅格数据图层进行逻辑“非”运算。如果栅格值为0，则输出结果为1；如果栅格值不为 0，则输出结果为 0。

例如，根据过去和现在的地表类型，解释用“sum”提取从未被沙漠化的地表的方法，如图2（沙漠为0，其他值代表不同的地表）类型）。

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图2 布尔运算图

3.关系操作

关系操作基于某些关系条件。满足条件为真，赋值1，不满足条件为假，赋值0。有六种关系运算符：=、<、>、<>、>=、<=。

例如，需要提取温度在20度到30度之间（包括20度和30度）的区域，公式为：20<=[温度]<=30。

两个函数操作

栅格计算器除了为您提供简单的数学运算符进行格网计算外，还为您提供了一些相对复杂的函数运算，包括数学函数运算和栅格数据空间分析函数运算。数学函数主要包括：算术函数、三角函数、对数函数和幂函数。

1.算术

算术函数主要有六种：Abs（绝对值函数）、Int（整数函数）、Float（浮点数函数）、Ceil（向上取整函数）、Floor（向下取整函数）、IsNul（输入数据为空）的那些有数据输出为1，有数据输出为0）。

2.三角函数

常用的三角函数有：Sin（正弦函数）、Cos（余弦函数）、Tan（正切函数）、Asin（反正弦函数）、Acos（反余弦函数）、Atan（反正切函数）。

3.对数

对数函数可以对输入的网格数进行对数或指数运算。指数部分包括：Exp（以e为底）、Exp10（以10为底）、Exp2（以2为底）；对数部分包括：Log（自然对数）、Log10（以10为底）、log2（以2为底）等三种。

4.幂函数（Powers）

幂函数对输入的网格数进行幂函数运算。共有三个幂函数：Sqrt（平方根）、Sqr（平方）和 Pow（幂）。

5.栅格数据空间分析功能

Raster Calculator也直接支持ArcGis自带的大部分栅格数据分析和处理功能，例如栅格表面分析中的坡度和山影功能。它与数学函数不同的是，这些函数不会出现在光栅计算器图形界面中，而是由计算器自己手动输入。

三格计算器

1.启动光栅计算器

单击 Spatial Analyst 的下拉箭头并选择栅格计算器。栅格计算器由五个部分组成（图 3）。左上方的图层选择框是当前 Arcmap 视图中已加载的所有栅格数据图层名称的列表。双击任意数据层名称，数据层名称会自动添加到左下方的公式编辑器中，中间部分是常用的算术运算符、0~10、小数点、关系和逻辑运算符面板, 点击需要的按钮收益计算器etc，按钮内容会自动添加到公式编辑器中。右边的可伸缩区域是常用的数学运算功能面板。单击任意按钮，按钮内容将自动添加到公式编辑器中。下方空白区域为计算公式输入面板；下面是输出结果的保存路径设置。单击确定完成整个栅格图层之间的叠加分析计算。

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