arcgis栅格数据邻域计算-ArcGIS教程：SpatialAnalyst中的运算类型.pdf

arcgis栅格数据邻域计算_ArcGIS教程 ：SpatialAnalyst 中的运 算类型 ArcGIS Spatial Analyst 展模块中，基于像元的可⽤分析运算可分成五类 ： 作⽤于单个像元的运算(局部 (local) 运算) 作⽤于邻域内的所有像元的运算(焦点 (focal) 运算) 作⽤于区域内的所有像元的运算(分区 (zonal) 运算) 作⽤于栅格内所有像元的运算(全局 (global) 运算) 执⾏特定应⽤的运算(例如，⽔⽂分析运算) 每种运算类别都可能基于数据的空间或⼏何表⽰或受其影响，⽽不单单取决于像元表⽰的属性。例如，将两个图层相加(基于单个像元)的⼯ 具取决于该像元的位置和第⼆个图层中相对应部分的值。应⽤于邻域或区域内像元的⼯具取决于邻域或区域的空间结构以及该结构中的像元 值。 局部 (local) 运算 局部 (local) 运算(或逐像元函数)计算栅格输出数据集，其中每个位置(像元)的输出值取决于与⼀个或多个栅格数据集上的该位置相关联的 值。也就是说，单个像元的值(不考虑相邻像元的值)对输出值有直接的影响。可将逐像元运算应⽤到单个栅格数据集或多个栅格数据集。对 于单个数据集⽽⾔，逐像元运算的⽰例包括三⾓函数⼯具(例如 Tan)或对数⼯具(例如 Log2)。 对多个输⼊栅格也可以执⾏局部 (local) 运算。在这种情况下，会基于应⽤到每个输⼊栅格的相应像元的某种运算为每个像元返回⼀个值。 此类运算的⽰例之⼀就是使⽤像元统计⼯具 ：对于每个输出像元⽽⾔，会在相应位置对所有输⼊栅格的像元值执⾏统计计算(例如，平均值 或范围)。 焦点 (focal) 运算 焦点 (focal) 运算(或邻域运算)会⽣成⼀个输出栅格数据集，其中每个像元位置的输出值取决于某个像元的输⼊值及其周围指定邻域中的像 元值。因为输⼊中的每个像元都会得到处理，所以邻域本质上是⼀个随像元平移的移动窗⼝。邻域的结构(⼤⼩和形状)具体确定待处理像元 周围的哪些像元将应⽤于每个输出值的计算。最典型的邻域类型是3 × 3 像元，包括待处理的像元和最邻近的⼋个像元。 分区 (zonal) 运算 分区 (zonal) 运算的输出栅格数据集中每个像元的输出值取决于其⾃⾝的像元值以及制图区域内所有与其相关联的像元的值。分区 (zonal) 运算与焦点 (focal) 运算相似，不同点在于分区 (zonal) 运算中的邻域是区域本⾝的结构，⽽⾮指定的邻域形状。⼀个区域可以是任意形状 和⼤⼩，⽽且各部分之间可以离散分布。区域可以定义为栅格数据或要素数据。对于栅格数据，区域就是值相同的所有像元。对于要素数 据，区域就是属性值相同(例如，LandClass = 4)的所有要素。 返回落在第⼆个数据集指定区域内的第⼀个数据集的平均值就是分区 (zonal) 运算的⼀个⽰例。 全局 (global) 运算 全局 (global) 运算(或逐栅格运算)会计算输出栅格数据集，其中每个像元位置处的输出值都可能取决于各输⼊栅格数据集组合⽽成的所有像 元。全局 (global) 运算有两种主要类别：欧⽒距离和加权距离。 欧⽒距离全局 (global) 运算 欧⽒距离全局 (global) 运算会为输出栅格数据集中的每个像元指定其与最近源像元的距离。举例来说，源可以是⼀条新道路的起点。还可 以将最近源像元的⽅向指定为其他输出栅格数据集中每个像元位置的值。 ⾮欧⽒(加权)距离全局 (global) 运算 ⾮欧⽒距离运算确定 ：在除了欧⽒距离外还要考虑某种成本加权的表⾯上，从 ⽬标像元移动⾄最近源像元的成本。例如，要计划从点 A 到 点 B 修建⼀条道路，如果要修路的表⾯很陡峭或地⾯结构过软(如沼泽)，则修建⼀条最短、最直接的道路实际上花费会更多。 在所有全局 (global) 计算中，了解整个表⾯对于获得解决⽅案是必要的。 应⽤运算 ⼀些基于像元的建模运算已经开发出来，⽤于解决某些特定的应⽤。应⽤运算会执⾏特定于某个领域的分析。例如，⽔⽂运算会创建河流⽹ 络并描绘流域。局部 (local)、焦点 (focal)、分区 (zonal)、全局 (global) 运算都是常规运算，不特定于任何应⽤。在应⽤运算以及局部 (local)、焦点 (focal)、分区 (zonal)、全局 (global) 运算的分类中有某些重叠情况(例如，即便坡度运算经常⽤于表⾯分析，从技术上来 讲，它实际上也是⼀种焦点 (Focal)运算)。有些应⽤运算的使⽤范围更为⼴泛，如表⾯分析;⽽其他⼀些应⽤功能的范围则更为狭窄，如⽔ ⽂