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Raster Calculator详解

一、介绍

Raster Calculator(栅格计算器)是ArcGIS软件中一个非常重要的计算工具,它能够对栅格数据进行复杂的数学运算和逻辑运算,得到一个新的栅格数据。

通常情况下,遥感图像、数字高程模型(DEM)、数字地形模型(DTM)等都是栅格数据,在进行遥感信息提取、地形分析等操作时,常常需要进行相关运算。这个时候,Raster Calculator就派上用场了。

二、基本语法

Raster Calculator的语法非常简单易学:

Output_Raster = operation ( Raster1, Raster2 )

其中,Output_Raster是计算结果,operation是运算符,Raster1和Raster2是参与运算的栅格数据。

运算符包括加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、幂运算(^)等基本运算符,还包括诸如大于(>)、小于(<)、等于(==)、逻辑与(&)、逻辑或(|)等逻辑运算符。此外,还有一些常用的数学函数,如Sin、Cos、Exp等。

三、实际应用

1. 栅格计算器进行赋值运算

在很多GIS分析中,我们需要对栅格数据进行修改,将某些像元或像元集合赋予新的值。我们可以使用栅格计算器来实现这个功能。例如,我们需要将数据集中的值对应的像元值乘以2,则可以使用以下语法:

New_Raster = Raster * 2

2. 栅格计算器进行逻辑运算

在遥感图像分析和空间分析中,常常需要进行逻辑运算。例如,为了筛选出植被覆盖面积大于某一阈值的区域,我们需要使用逻辑运算符进行筛选。例如,我们可以使用以下语法:

New_Raster = Con(Raster > Threshold, 1, 0)

这个语法的意思是,如果Raster的值大于阈值,则New_Raster的值为1,否则为0。这样就可以得到一个新的栅格数据,其中值为1的表示植被覆盖面积大于阈值的像元集合,而值为0的表示植被覆盖面积小于阈值的像元集合。

3. 栅格计算器进行复杂运算

除了基本的数学和逻辑运算外,栅格计算器还支持复杂的运算,例如计算NDVI指数。NDVI指数是计算遥感图像中植被的指标之一,其计算公式为:

NDVI = ( NIR - Red ) / ( NIR + Red )

其中NIR代表近红外波段,Red代表红色波段。我们可以使用栅格计算器实现此公式的相关计算,如下图所示:

NDVI = Float( (Raster("NIR") - Raster("Red")) / (Raster("NIR") + Raster("Red")) )

四、总结

从上述实际应用中可以看出,Raster Calculator非常方便实用,无论是进行简单的赋值运算,还是复杂的逻辑和数学运算,都能够灵活处理。在全面掌握栅格计算器的基础知识后,我们可以通过组合运算符、数学函数和逻辑运算符,实现更加复杂的栅格数据处理、分析和建模。