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【ArcGIS小操作】117.栅格数据平滑处理


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栅格数据的平滑处理在GIS分析中是一个常见的任务,主要用于减少数据的噪声和变异,从而使得数据更易于解析和显示。
但是需要注意的是,平滑处理可能会导致图像细节的丢失,因此在进行处理时需要权衡平滑效果和细节保留之间的平衡。同时,不同的滤波器和替换阈值设置也会对处理效果产生影响,需要根据实际情况进行选择。
本次使用众数滤波以及焦点统计工具来完成对栅格数据的平滑处理操作。
首先加载【landuse】栅格数据

  • 1、众数滤波

众数滤波工具是用于根据像元邻域内的众数值来替换像元,从而达到平滑处理的效果。
此工具需要满足两个条件才能发生替换。
  • 首先,相同值的邻近像元的数量必须多到可以成为众数值,或者至少一半的像元必须具有相同值(视指定的参数而定)。即,如果指定的是众数参数(MAJORITY),则四分之三或八分之五的已连接像元必须具有相同的值;如果指定的是半数参数(HALF),则需要四分之二或八分之四的已连接像元具有相同的值。
  • 其次,那些像元必须与指定的滤波器的中心相邻(例如,四分之三的像元必须相同)。第二个条件与像元的空间连通性有关,目的是将像元的空间模式的破坏程度降到最低。如果不满足这些条件,将不会进行替换,像元的值也将保持不变。

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在下图中,使用最近的四个像元(四个正交的相邻像元)作为滤波器,并要求众数(四分之三的像元)值是相同的,才能更改相应像元的值。仅更改那些被三个或三个以上值相同的(正交)像元包围的像元。

在下图中,使用最近的八个像元作为滤波器,并要求至少一半的值(八分之四的像元)相同,才能更改像元的值。请注意,此时的平滑效果更佳。

内容来源:ArcMap官方文档

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系统工具箱中选择【Spatial Analyst Tools→综合众数滤波】工具,进行相应设置:

其中,
  • 要使用的相邻要素数:滤波器核中使用的相邻像元数,包含FOUR”或者EIGHT参数;
  • 替换阈值:进行替换之前必须具有相同值的相邻像元数,包含MAJORITY”或者HALF”选项

设置完成,点击确定,得到平滑处理结果,将其与原始栅格数据进行对比,可以查看平滑效果(上图为原始数据,下图为处理数据)。

可以使用上一篇介绍的色彩映射表,确保原始数据和处理数据的显示效果一致。

进击的码农设计师,公众号:码农设计师【ArcGIS小操作】116.使用色彩映射表

  • 2、焦点统计:
焦点统计工具可执行用于计算输出栅格数据的邻域运算,各输出像元的值是其指定邻域范围内所有输入像元值的函数。运算该函数可得出统计数据,例如最大值、平均值或者邻域内所有值的总和。

—————-

在下图中,指定一个 3 X 3 的矩形邻域,并算总和统计值的邻域处理过程。

内容来源:ArcMap官方文档

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系统工具箱中选择【Spatial Analyst Tools→邻域分析焦点统计】工具,进行相应设置:
其中,
  • 邻域分析:用于选择邻域分析窗口类型及窗口参数,单位选择中可以是栅格像元单位也可以是地图单位;
  • 统计类型:用于选择统计类型,本次设置为众数MAJORITY;

设置完成,点击确定,得到平滑处理结果,将其与原始栅格数据进行对比,可以查看平滑效果(上图为原始数据,下图为处理数据)。


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《ArcGIS小操作》系列内容目录(持续更新):

……

105.标注方式——多字段标注+多行标注
106.标注方式——带牵引线的分式表达标注
107.标注方式——按条件分类标注
108.标注方式——曲线文本
109.标注方式——文字描边
110.标注方式——文本格式化标签
111.创建尺寸注记
112.修改尺寸注记要素
113.字段计算器——文本字符串处理
114.字段计算器——数值处理
115.字段计算器——日期处理
116.使用色彩映射表

本篇文章来源于微信公众号: 码农设计师

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