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栅格累积计算器

功能概述

栅格累积计算器是一种基于 地图代数 思想的空间分析工具,旨在对多幅或单幅栅格数据执行逐像元的 累积型计算。与常规栅格计算器不同,栅格累积计算器更强调 跨层叠加与逐步累积,能够在大规模多源数据的处理过程中保持像元级别的数学、逻辑与位运算一致性。

支持以下类别的运算:

  • 算术运算累积:加、减、乘、除,用于数值型栅格的叠加分析。
  • 逻辑运算累积:与、或、异或、非,用于布尔型或条件判断后的栅格处理。
  • 统计运算累积:最大值、最小值,用于逐像元选优或约束分析。
  • 位运算累积:左移、右移、按位与、按位或、按位异或,用于编码栅格或分类编码的位级处理。

通过逐像元迭代运算,栅格累积计算器能够在保持输入数据空间参考、分辨率及范围一致的前提下,实现对复杂计算逻辑的高效实现,广泛应用于 叠加分析、分类融合、权重建模、条件筛选 等场景。

适用场景

  • 环境与气候:累积降水量、气温,分析年平均值或极端事件发生次数。
  • 遥感与土地覆盖:多时相影像对比,检测植被变化、土地利用变化。
  • 地形与水文:洪涝次数统计、水量平衡计算、地形因子叠加分析。
  • 灾害风险评估:火险、滑坡、洪水等多因子叠加,生成风险区划图。
  • 生态与资源管理:栖息地适宜性评估、农业生产潜力分析、保护区规划。
  • 综合决策分析:多准则选址、频次统计、模拟结果概率分布。

操作步骤

  1. 定位并启动工具:

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    • 在 工具箱面板中,展开目录:"【栅格基础工具】 > 【栅格计算器】 "。
    • 在该目录下,找到名为 "【栅格累积计算器】" 的工具。
    • 操作: 双击 "【栅格累积计算器】" 工具图标,或右键单击选择“打开”。
  2. 选择栅格文件或文件夹:

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    • 选择栅格文件或文件夹:导航 到指定的目录:"用户空间/工具箱/基础输入数据",选择“005生态图.tif”栅格文件
  3. 添加栅格文件:

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    • 点击右上方小加号,将栅格文件中的栅格数据添加到下方列表中,每个栅格文件都有一个索引号。
  4. 运算逻辑:

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    • 运算逻辑:选择“减法”
    运算类别运算类型专业解释典型应用场景
    算术运算加法 (累加)将多个栅格的对应像元值相加,实现数值叠加。累积降水量计算、多时相指数总量叠加。
    减法 (累减)对多个栅格逐次做差,保留差值信息。多时相变化检测(如土地利用减量)。
    乘法 (累乘)逐像元乘积运算,常用于权重因子叠加。权重叠加模型、风险指数计算。
    除法 (累除)对像元值逐次做比值计算,保留比例或比率。比例指数(如NDVI)、归一化指标计算。
    幂运算幂运算对像元值进行指数运算,如平方、立方或任意次幂,强化高值差异或削弱低值差异。地形坡度平方放大、环境指数指数化处理。
    取模运算取模对像元值进行整数除法后的余数运算,用于周期性或分组编码。分类编号循环、周期性现象模拟(如月相周期)。
    取模(取余)与取模类似,但在处理负数时规则不同,更接近数学意义上的余数。数据分段编码、异常值标记。
    逻辑运算逻辑与仅当所有输入像元均为真(非零)时结果为真。多条件叠加筛选(如土壤类型∧坡度∧植被)。
    逻辑或当任一输入像元为真时结果为真。潜在适宜性分析,满足任意一个条件即可。
    逻辑异或当输入像元真值不一致时,结果为真。条件互斥区间划分。
    逻辑非将输入像元的布尔值取反。非约束区定义,例如非耕地区域提取。
    统计运算最大值取多输入栅格中逐像元的最大值。选优分析(如最优生境适宜度)。
    最小值取多输入栅格中逐像元的最小值。约束分析(如最小限制条件)。
    位运算左移将像元值的二进制表示整体左移,低位补零。分类编码扩展、分层索引。
    右移将像元值二进制右移,丢弃低位,高位补符号位或零。位权重缩减、层级压缩。
    按位与对应二进制位均为1时结果为1。多分类编码交集运算。
    按位或对应二进制位任一为1时结果为1。多分类编码并集运算。
    按位异或对应二进制位不一致时结果为1。差异分类标记、差分检测。
  5. 设置输出位置:

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    • 找到标有 【输出路径】的参数输入框。
    • 操作:
      • 点击 "【输出路径】" 输入框旁边的 "文件夹按钮"。
      • 在弹出的“保存输出”或“选择工作空间”对话框中,导航 到指定的目录:"用户空间/工具箱/栅格基础工具"。直接键入文件名 "rastercal.tif" (包含扩展名 .tif)
  6. 执行生成

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  • 点击窗格底部的 【运行】 按钮 → 等待任务列表提示"工具执行成功"