柵格數(shù)據(jù)分析

1、中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心柵格數(shù)據(jù)分析中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 2柵格數(shù)據(jù)分析柵格數(shù)據(jù)分析 五、綜合分析應(yīng)用五、綜合分析應(yīng)用 四、柵格和矢量轉(zhuǎn)換四、柵格和矢量轉(zhuǎn)換 三、三、柵格計(jì)算器使用柵格計(jì)算器使用二、二、柵格的重分類(lèi)柵格的重分類(lèi)一、柵格數(shù)據(jù)概念一、柵格數(shù)據(jù)概念中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 31、柵格數(shù)據(jù)概念柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)又稱為網(wǎng)格數(shù)據(jù)，或則柵格數(shù)據(jù)特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：只有行列，對(duì)應(yīng)像元的值，屬性明顯，表達(dá)直觀。 不連續(xù)性（離散）不連續(xù)性（離散）：數(shù)據(jù)之間

2、有間隔，圖形無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)放大。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 4柵格數(shù)據(jù)分類(lèi)l 柵格數(shù)據(jù)有兩種：一種是由單一的層構(gòu)成的稱為柵格，另一種是由多層復(fù)合而成的稱為影像（比如，多波段的衛(wèi)星照片）l 而衛(wèi)星影像等數(shù)據(jù)包含了多個(gè)波段的信息，是分層存儲(chǔ)的，每個(gè)波段的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一層中，每層中記錄了某一波段范圍內(nèi)電磁光譜的反射系數(shù)。通過(guò)給每一層賦不同的顏色（R,G,B），可以生成合成影像，增強(qiáng)某方面的信息，以利于評(píng)價(jià)土地覆蓋、植被密度等因素。l 簡(jiǎn)單說(shuō)是柵格是單波段，簡(jiǎn)單說(shuō)是柵格是單波段， 影像是多個(gè)波段。影像是多個(gè)波段。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技

3、術(shù)研究所教育中心Page 5柵格表現(xiàn) 柵格在一種特殊的影像格式，一般影像格式有JPG，BMP，TIF，PNG等，在ArcGIS中一般表現(xiàn)為Grid,.img,.TIF，具體的應(yīng)用為DEM，DOM等，最直觀表現(xiàn)柵格為單個(gè)波段RasterBand，影像分析也是基于單個(gè)波段RasterBand，所以在ArcGIS影像分析也成柵格分析。 任何柵格分析（處理）都是信息有損的處理，原任何柵格分析（處理）都是信息有損的處理，原始數(shù)據(jù)一定要保存（保留）。始數(shù)據(jù)一定要保存（保留）。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 6柵格數(shù)據(jù)介紹-CELLSIZE定義格格單元的大小時(shí)，我們

4、需要平衡信息的精確性和數(shù)據(jù)量之間的矛盾。柵格單元代表的尺度越小CellSIZECellSIZE，表達(dá)的信息就越精確。柵格單元代表的尺度越大，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)所需要的空間就更少，同時(shí)，表達(dá)的信息也就不精確。在在ArcGISArcGIS中改變中改變CellSIZECellSIZE，使用，使用Resample Resample 重采樣重采樣ResampleResample：可以處理單波段，也可以：可以處理單波段，也可以處理多波段處理多波段數(shù)據(jù)：12resample中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 7改變分辨率中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育

5、中心Page 8多段取一個(gè)波段按掩膜提取可以導(dǎo)出每個(gè)波段,不要輸出擴(kuò)展名數(shù)據(jù):11_3ddem3dg14.jpg中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 9幾個(gè)單波段合成波段Composite Bands波段合成使用上個(gè)幻燈片的數(shù)據(jù)使用上個(gè)幻燈片的數(shù)據(jù)中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 10柵格數(shù)據(jù)集像元的位深度容量柵格數(shù)據(jù)集像元的位深度容量 像元的位深度（像素深度）決定著特定柵格文件可以存儲(chǔ)的值的范圍，該范圍可根據(jù)公式 2n 計(jì)算得出（其中，n 表示位深度）。例如，一個(gè) 8 位的柵格可以具有 256 個(gè)不同的值（范圍從 0

6、 至 255）。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 11柵格數(shù)據(jù)集格式的技術(shù)規(guī)范柵格數(shù)據(jù)集格式的技術(shù)規(guī)范-help中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 122、柵格的重分類(lèi)重分類(lèi)（重分類(lèi)（ReclassifyReclassify） 將柵格圖層的數(shù)值進(jìn)行重新分類(lèi)組織或者重新解釋。v重分類(lèi)的關(guān)鍵是確定原數(shù)據(jù)到新數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。v重分類(lèi)只能從（詳）細(xì)到粗（略），不能相反、可逆操作。ReclassifyReclassify對(duì)多波段影像，對(duì)多波段影像，按第一個(gè)波段處理按第一個(gè)波段處理中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)

7、算技術(shù)研究所教育中心Page 132、柵格的重分類(lèi)選擇Raster，和對(duì)應(yīng)字段（Values）值的范圍是含下不含上右圖是1900 2000含義為value=19002000,“-”前后都有一個(gè)空格數(shù)據(jù)為:12resampletingrid中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 142、柵格的重分類(lèi)NoData NoData是空，什么也沒(méi)有（NULL），空不等于0，設(shè)置為nodata，輸出為空白（默認(rèn)是透明的），從表面上顏色和背景色一樣，使用信息查詢Info查詢對(duì)應(yīng)位置數(shù)據(jù)返回的是Nodata中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Pag

8、e 15兩個(gè)不同的概念重分類(lèi)Reclassify：是對(duì)單個(gè)波段，改變值的分布重采樣 Resample，是改變影像分辨率（每個(gè)像素點(diǎn)代表的矢量大小=cellsize），可以用于多波段中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 163、柵格計(jì)算器使用(中級(jí)） 柵格計(jì)算器Raster Calculator是柵格數(shù)據(jù)空間分析中數(shù)據(jù)處理和分析中最為常用的方法，應(yīng)用非常廣泛，能夠解決各種類(lèi)型的問(wèn)題，尤其重要的是：建立復(fù)雜的應(yīng)用數(shù)學(xué)模型的基本模塊。 ArcGIS 提供了非常友好的圖形化柵格計(jì)算器，利用柵格計(jì)算器，不僅可以方便的完成基于數(shù)學(xué)運(yùn)算符的柵格運(yùn)算，以及基于數(shù)學(xué)函數(shù)的柵格

9、運(yùn)算，而且它還支持直接調(diào)用ArcGIS 自帶的柵格數(shù)據(jù)空間分析函數(shù)，并且可以方便的實(shí)現(xiàn)多條語(yǔ)句的同時(shí)輸入和運(yùn)行。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 173、柵格計(jì)算器Raster Calculator使用中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 183、柵格計(jì)算器Raster Calculator使用注意事項(xiàng)：n圖層名稱前后加圖層名稱前后加 雙引號(hào)雙引號(hào),9.3,9.3是中括號(hào)是中括號(hào)n運(yùn)算符前后加空格運(yùn)算符前后加空格 9.3 9.3時(shí)必須時(shí)必須n大小寫(xiě)含義是不一樣的，大小寫(xiě)含義是不一樣的，arcgis10arcgis10新

10、新n通過(guò)通過(guò)name=name=表達(dá)式表達(dá)式 可以修改輸出柵格圖層名稱可以修改輸出柵格圖層名稱 9.39.3時(shí)使用時(shí)使用n一次可以輸出多個(gè)結(jié)果，以回車(chē)作為標(biāo)志，上一次可以輸出多個(gè)結(jié)果，以回車(chē)作為標(biāo)志，上行的輸出結(jié)果，可以直接后面的使用行的輸出結(jié)果，可以直接后面的使用 9.3 9.3時(shí)使時(shí)使用用1.1.一行內(nèi)容很長(zhǎng)，使用一行內(nèi)容很長(zhǎng)，使用“” “” 放在上一行行尾作放在上一行行尾作為續(xù)行標(biāo)志為續(xù)行標(biāo)志 9.3 9.3時(shí)使用時(shí)使用中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 19函數(shù)說(shuō)明-算術(shù)函數(shù)算術(shù)函數(shù)1 1、ceilceil函數(shù)函數(shù)返回參數(shù)不小于num 的最小整數(shù)整

11、數(shù)（返回值大于等于原始數(shù)據(jù)）y = 6.04; x = ceil( y ); x為7.0. y = 5; x = ceil( y ); x為5.0. 2 2、floor()floor() 小于或等于傳入?yún)?shù)的整數(shù)（整數(shù)（返回值大于等于原始數(shù)據(jù)）。y = 6.04; x = floor( y ); x為6.0. y = 5; x = floor( y ); x為5.0. 3 3、floatfloat（轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)）4 4、IntInt取整數(shù)5 5、Abs Abs 取絕對(duì)值6 6、IsNullIsNull（rasterraster）如果）如果為空，條件成立：返回值1（表示True），反之返回0中國(guó)

12、科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 20函數(shù)說(shuō)明三角函數(shù)三角函數(shù)包括：Sin（正弦函數(shù)）、Cos（余弦函數(shù)）、Tan（正切函數(shù)）、Asin（反正弦函數(shù)）、Acos（反余弦函數(shù)）、Atan（反正切函數(shù)）。對(duì)數(shù)函數(shù)（對(duì)數(shù)函數(shù)（LogarithmsLogarithms）：對(duì)數(shù)函數(shù)可對(duì)輸入的格網(wǎng)數(shù)字做對(duì)數(shù)或指數(shù)的運(yùn)算。指數(shù)部份包括：Exp (底數(shù)e)、Exp10 (底數(shù)10)、Exp2 (底數(shù)2)三種；對(duì)數(shù)部份包括：Log (自然對(duì)數(shù))、Log10 (底數(shù)10)、log2 (底數(shù)2)等三種。 冪函數(shù)（冪函數(shù)（PowersPowers）：冪函數(shù)可對(duì)輸入的格網(wǎng)數(shù)字進(jìn)行冪函

13、數(shù)運(yùn)算。冪函數(shù)包括三種：Sqrt (平方根)、Sqr (平方)、Pow (冪)。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 21函數(shù)說(shuō)明-其他重要函數(shù)（高級(jí)）n Con Con 語(yǔ)法如下語(yǔ)法如下 Con(, , _ , , _ , , _ false_expression) 如Con(tingrid = 2000,3,tingrid= Con(tingrid = 2000,3,tingrid= 1900,2,1)1900,2,1) 含義 if tingrid = 2000 then 返回值3 else if tingrid = 1900 then 返回值2 els

14、e 返回值1使用Con可以實(shí)現(xiàn)柵格重分類(lèi)，Con比較靈活，柵格重分類(lèi)比較直觀，簡(jiǎn)單。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 22函數(shù)說(shuō)明-其他重要函數(shù)2. SetNull 滿足條件設(shè)置為空滿足條件設(shè)置為空l(shuí) SetNull(SetNull(tingridtingrid= 2000, = 2000, tingridtingrid) ) 含義If tingrid = 2000 then 返回空NodataElse 返回自己tingrid,返回小于返回小于20002000的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)l SetNullSetNull ( (tingridtingrid - 2000,

15、 - 2000, tingridtingrid) )，不等，不等于于2000.2000.設(shè)置為空，設(shè)置為空，只取值為2000的數(shù)據(jù)。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 23比較兩幅影像的不同lSetNull(tingrid = tingrid2SetNull(tingrid = tingrid2，tingrid) tingrid) 比較(tingrid， tingrid2相同取空，不同的取tingrid2. 直接相減直接相減tingrid - tingrid2tingrid - tingrid2中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中

16、心Page 24空和0轉(zhuǎn)換把空變成把空變成0 0Con(IsNull(tingrid),0,tingrid)把把0 0變成空變成空Con(tingrid2 0,tingrid2 )把某個(gè)值（把某個(gè)值（20002000）轉(zhuǎn)換為空是類(lèi)似的）轉(zhuǎn)換為空是類(lèi)似的Con(tingrid2 2000,tingrid2 )中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 254.矢量和柵格相互轉(zhuǎn)換n 矢量轉(zhuǎn)柵格：幾種方法n 是等值線，通過(guò)建立tin生成柵格，見(jiàn)第8講n 離散點(diǎn)，生成柵格見(jiàn)第8講n 分析工具中要素轉(zhuǎn)柵格FeatureToRastern 轉(zhuǎn)成圖片格式等轉(zhuǎn)成圖片格式等- -都

17、是特定數(shù)據(jù)格式，不通用都是特定數(shù)據(jù)格式，不通用n 柵格轉(zhuǎn)矢量中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 264.1.矢量轉(zhuǎn)圖片柵格在Arcmap文件，加載地圖，使用（文件File）中輸出地圖，格式有PNG，emf，eps，pdf，jpg，bmp，svg，gif，tif等，自己設(shè)置大小和格式，寫(xiě)坐標(biāo)文件（write world filewrite world file）是自動(dòng)配準(zhǔn)）是自動(dòng)配準(zhǔn)，可以調(diào)整分辨率，pdf，svg，emf默認(rèn)是300，其他為96，數(shù)字越高，輸出的文件越大，清晰度越高，圖片大小地圖窗口的尺寸*分辨率，該工具只是針對(duì)當(dāng)前地圖窗口的內(nèi)容另一種土方

18、法：抓屏，printscrn，抓屏幕 alt+ printscrn抓當(dāng)前窗口 數(shù)據(jù)：打開(kāi)數(shù)據(jù)：打開(kāi)12picpdf.mxd，看導(dǎo)出地圖。，看導(dǎo)出地圖。exe中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 27界面上有漢字輸出pdf，出現(xiàn)亂碼問(wèn)題 界面上有漢字輸出pdf，出現(xiàn)亂碼問(wèn)題，下面兩個(gè)都選中數(shù)據(jù)：打開(kāi)數(shù)據(jù)：打開(kāi)12picpdf.mxd12picpdf.mxd中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 285.1輸出指定比例尺圖片 在Arcmap中查看全圖，進(jìn)入布局窗口，在數(shù)據(jù)框中設(shè)置固定比例，如1：10000后確定，調(diào)整布局的大小，

19、最后使用導(dǎo)出地圖當(dāng)前窗當(dāng)前窗口在布局口在布局?jǐn)?shù)據(jù)：打開(kāi)數(shù)據(jù)：打開(kāi)12picpdf.mxd12picpdf.mxd，看指定比例輸出看指定比例輸出.exe.exe中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 294.2 已有柵格轉(zhuǎn)矢量有兩種n 使用Arctoolbox中要素轉(zhuǎn)柵格，n Arcscan說(shuō)明1、主要特定的柵格數(shù)據(jù)，2是真正意義上的柵格轉(zhuǎn)矢量，1在數(shù)據(jù)分析中有很重要的意義，操作方法類(lèi)似。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 304.2 已有柵格轉(zhuǎn)矢量柵格轉(zhuǎn)面raster to Feature1、tingrid轉(zhuǎn)面 直接也無(wú)法

20、轉(zhuǎn)換，先重分類(lèi)reclassify，分級(jí)大小，決定了生成矢量和原始柵格影像準(zhǔn)確程度，分級(jí)越多，越準(zhǔn)確，生成的矢量記錄越多，每一個(gè)矢量的格子就越小。 使用數(shù)據(jù):12fxtingrid，柵格轉(zhuǎn)面.exe中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 315.影像（柵格）分析（高級(jí)）使用影像分析以下幾個(gè)應(yīng)用n 分類(lèi)統(tǒng)計(jì)區(qū)段面積n 統(tǒng)計(jì)25度以上耕地的面積n 計(jì)算圖斑圖的坡度,類(lèi)似求一個(gè)地區(qū)平均海拔n DEM中某個(gè)點(diǎn)修改 影像分析，是基于一個(gè)波段的，對(duì)于多段，只能提取其中一個(gè)波段。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 325.1影像面積統(tǒng)計(jì)

21、統(tǒng)計(jì)高程1900以下，1900-2000，和2000以上的面積使用數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù):12fxtingrid,:12fxtingrid,操作看影像面積統(tǒng)計(jì)操作看影像面積統(tǒng)計(jì)1.exe1.exe中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 335.1影像面積統(tǒng)計(jì)用重分類(lèi),以表格顯示分區(qū)統(tǒng)計(jì)。使用數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù):12fxtingrid,:12fxtingrid,操作看影像面積統(tǒng)計(jì)操作看影像面積統(tǒng)計(jì)2.exe2.exe中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 345.2統(tǒng)計(jì)25度以上耕地的面積數(shù)據(jù)數(shù)據(jù):12fx, :12fx, 中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所教育中心Page 355.3計(jì)算圖斑圖的坡度 已有坡度圖slope和圖斑(nc_