计算重叠邻域和非重叠邻域的统计量
邻域运算通过对每个邻域内所包含的所有输入像元的指定统计量进行计算来计算输出值。邻域是一个遍历输入数据的移动窗口。
Spatial Analyst 中包含两种基本的邻域运算:一种针对位置重叠的邻域,另一种针对位置不重叠的邻域。
焦点统计工具处理的就是领域重叠的输入数据集。而块统计工具处理的是邻域不重叠的数据。
在焦点运算中,只有当前正在处理的像元才会接收邻域中所有像元的计算结果,而在块运算中,处于邻域的最小外接矩形内的所有像元都会接收相同的输出值。
邻域形状
可指定的邻域形状定义包括任意大小的矩形、任意半径的圆、任意半径的环(圆环形状)以及方向任意的楔形。
除了上述几何形状外,您也可以创建不规则形状的邻域(通常称之为核)。通过这种方式,您可以准确地控制要包括在计算中的邻域像元。此外,您还可以对邻域中的特定像元应用不同的权重。
对指定邻域执行处理时会计算输入栅格中所有落在该邻域内的像元。
以下列出了有关不同邻域形状的详细信息:
- 矩形
矩形邻域的宽度和高度单位可以是像元单位或地图单位。默认大小为 3 x 3 像元的邻域。
- 圆形
圆形大小取决于指定的半径。半径用像元单位或地图单位标识而且沿着垂直于 x 轴或 y 轴的方向进行测量。
当半径按地图单位定义时,会采用附加逻辑条件来确定在处理邻域时要包含的像元。首先,根据指定的半径值计算出准确的圆面积。然后,再计算出另外两个圆面积值,一个是指定半径值向下舍入后的圆面积,另一个是指定半径值向上舍入后的圆面积。这两个面积分别与用指定半径计算出的准确面积值进行比较,二者中更为接近准确值的一个将被用于运算过程中。
- 环
邻域处理会计算落在环内的所有像元。内半径用于指定起始自待处理像元中心的环的内圆半径。邻域处理时,落在内半径范围内的所有像元都排除在外。外半径用于指定起始自待处理像元中心的环的外圆半径。外圆定义了邻域的范围。邻域处理时,会对落在外圆半径范围内但位于内圆半径之外的所有像元中心进行计算。半径用像元单位或地图单位标识而且沿着垂直于 x 轴或 y 轴的方向进行测量。
- 楔形
邻域处理会计算落在楔形内的所有像元。通过指定半径和角度可创建楔形。半径由像元单位或地图单位指定,从待处理像元中心开始,而且沿着垂直于 x 轴或 y 轴的方向测量。
楔形的起始角度可以是从 0 到 360 的任意整型值或浮点型值。楔形角度的取值范围是以 x 正半轴上的 0 点为起始点,按逆时针方向旋转一周,直到返回至 0 点。楔形的终止角度可以是从 0 到 360 的任意整型值或浮点型值。工具执行时以起始角度和终止角度定义的角度来创建楔形。邻域处理将包括落在楔形内的所有像元。
- 不规则邻域
邻域处理时将包含核中值为 1 的像元,而不包含值为 0 的像元。该核是一个可使用任一文本编辑器创建的 ASCII 文本文件。
- 权重邻域
与不规则邻域类似,权重邻域的核也由 ASCII 文本文件定义。不同的是,核中所标识的像元位置的值将乘以核中的值。要使核中的特定位置不包括在分析中,请将该位置的值设置为 0。
邻域统计的类型
可为要处理的邻域内的像元值计算各种统计量:
- 对于焦点统计,计算结果仅适用于与输出栅格中的处理像元相对应的位置。
- 对于块统计,计算结果适用于处理邻域内的所有像元。
统计 |
描述 |
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众数 |
确定邻域中出现次数最多的值 |
最大值 |
确定邻域中的最大值 |
平均值 |
计算邻域中的平均值 |
中值 |
计算邻域中的中位数 |
最小值 |
确定邻域中的最小值 |
少数 |
确定邻域中出现次数最少的值 |
范围 |
确定邻域中值的范围 |
标准差 |
计算邻域中值的标准差 |
总和 |
计算邻域中值的总和 |
变异度 |
确定邻域中唯一值的数量 |