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模糊

功能概述

栅格数据模糊是一种空间滤波技术,其核心思想是通过邻域像元的加权平均或其他统计方式,对栅格数据进行平滑处理,从而降低局部的高频噪声或细节。

  • 对影像来说:模糊可以减弱噪点、柔化纹理,使图像过渡更平滑。
  • 对 DEM 或高程栅格来说:模糊可以平滑局部高程变化,降低异常点或孤立峰值的影响。

适用场景

遥感影像

  • 消除随机噪声(如传感器噪声或压缩噪声)
  • 平滑色带过渡,增强视觉效果
  • 减少过度纹理对分类或分析的干扰

DEM 或高程数据

  • 平滑孤立峰值或坑洼点
  • 提前处理 DEM,为坡度、曲率等分析提供稳定基础
  • 地形可视化时生成更柔和的阴影效果

其他栅格数据

  • 气象或环境数据:平滑局部异常值
  • 热力图或统计栅格:减少局部波动,突出整体趋势

参数介绍

参数名称参数描述补充说明
输入栅格文件要进行模糊操作的栅格文件建议确保输入数据具有正确的空间参考和坐标系,以避免空间偏移或结果失真。
模糊方法处理邻域像元的方法有平滑滤波器、高斯滤波器以及中值滤波器
边界模式控制卷积计算中如何处理超出栅格边界的邻域像元值。常见模式包括:常数填充、边界反射、边界镜像、最近边界值、边界环绕等。不同模式对边缘像元计算结果影响显著。
常数值当边界模式设置为“常数填充”时,用于填补超出栅格范围的固定数值。一般默认为 0;在特定应用中可根据背景值或分析需求自行设定。
卷积因子卷积因子是卷积操作中用来对卷积核加权求和结果进行归一化或缩放的系数。它通常等于卷积核所有元素的和,也可以是用户指定的值。- 平滑核:确保结果数值范围与输入一致(避免数值放大)。
- 锐化或边缘检测核:卷积因子常为 1 或 0,用于保留高频特征。
输出路径存放结果栅格的目标目录(建议使用绝对路径以避免歧义)建议使用绝对路径,确保目录存在且具有写入权限;路径避免使用中文及特殊字符以提高跨平台兼容性
输出文件名结果栅格文件的完整名称(含扩展名)扩展名将决定输出文件格式,如 .tif 生成 GeoTIFF 文件,.img 生成 ERDAS IMG 文件

操作步骤

  1. 启动工具

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    打开【空间分析工具】工具箱→ 双击启动【模糊】工具窗格。

  2. 输入栅格文件

    输入栅格文件

    • 【输入栅格文件】:输入 "005生态图.tif"。
  3. 选择创建块的方法

    模糊方法以及边界模式

    • 【模糊方法】:选择 "平滑滤波器,5*5"
    • 【边界模式】:选择"边界反射"

    模糊方法:

    方法核心思想对噪声类型保留边缘计算复杂度典型应用
    平滑滤波器邻域均值替换中心像元高斯噪声可连续型数据平滑
    高斯滤波器权重均值(高斯权重)高斯噪声优较好遥感影像降噪,边缘保留
    中值滤波器邻域中值替换中心像元椒盐噪声优遥感、医学图像去孤立噪声
  4. 常数值以及卷积因子

    常数填充以及卷积因子

    • 【常数值】:输入“50”
    • 【卷积因子】:输入“1”
  5. 指定输出位置

    输出位置

    • 【输出路径】:输出至 "用户空间/工具箱/空间分析工具"
    • 【输出文件名】:输入 "vague.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"

注意事项

核大小与模糊强度

  • 核越大,模糊越明显,但会损失更多空间细节。
  • 核过小,模糊效果不明显,噪声可能残留。

数据类型

  • 对连续型栅格(影像、高程、温度)适用
  • 对分类栅格(如土地利用类型)不适用,避免类别混合
  • 对整数型数据,模糊后可能需要输出浮点型栅格

边界处理

  • 边界模式会影响边缘像元结果,选择合适模式可避免突兀边缘

结果解读

  • 模糊会降低局部变化幅度,可能掩盖小型特征
  • 平滑过度可能导致分析误差或特征丢失