ArcGIS中怎么计算分段函数

01  前言

        记得3月初的时候有学员咨询在ArcGIS中怎么去处理分段函数，比如下面计算植被覆盖因子的。

        为了介绍这个分段函数需要的操作数据，我专门写了一篇ArcGIS计算NDVI的文章来获得NDVI数据。如下文：

ArcGIS计算NDVI为什么只有1和-1及0值_GIS思维的博客-CSDN博客_nir波段在遥感影像的应用中，归一化植被指数是非常常用的一个指标，是反映农作物长势和营养信息的重要参数之一，在专业处理遥感影像的应用软件（ENVI、ERDAS等）中都有直接的工具可以来计算NDVI。NDVI的计算公式为：(NIR-R)/(NIR+R)。NIR为近红外波段的反射值，R为红光波段的反射值。NDVI的取值范围为[-1,1]，-1可见光高反射；0表示有岩石或裸土等，NIR和R近似相等；正值，表示有植被覆盖，且随覆盖度增大而增大。 那像我们常用的ArcGIS应该怎么来正确计算NDVI呢？...https://blog.csdn.net/kinghxj/article/details/123764481

    对于分段函数，对于ArcGIS的栅格计算器有了解的朋友，应该可以想到，我们可以通过条件分析的函数（con）来解决这个问题。

     其实con函数本身是条件函数工具在栅格计算中的应用。但是在栅格计算器中使用con函数，我们可以使用语句嵌套就可以实现一些复杂的计算，比如我们的函数。

    我们在ArcGIS10.X零基础 入门实战教学中，对于栅格计算器也是有详细教学，也介绍了栅格计算器中如何使用con函数来达到分段函数的作用。

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我们下面再引述一下ArcGIS的帮助，让大家更加清楚一下con函数的复杂用法

     

02  在地图代数中使用条件函数工具 

要在地图代数的栅格数据集中执行条件判定，请将栅格数据集作为条件栅格输入到条件函数工具中。输入一个“真”栅格以提供当条件判定为“真”时的返回值。输入一个“假”栅格以提供当条件判定为“假”时的返回值。where 子句参数定义了根据输入条件栅格数据进行判定的表达式。

示例

例如，如果您想基于像元的坡度（由输入条件栅格数据确定），用值 10（指定为真常量）来标识好的构造，而用值 1（指定为假常量）标识不适宜的构造，并且认定小于 15% 的坡度是好的构造，那么应输入的表达式为“value < 15”。如果一个像元的坡度小于 15%，那么它将获得为条件真指定的值（此例中为 10）；否则，它将获得为条件假指定的值（此例中为 1）。

OutRas = Con(SlopeRas, 10, 1, "VALUE < 15")

在地图代数中使用条件函数工具创建复杂表达式

在“地图代数”中，比起使用简单的逻辑条件，使用表达式可以实现更多功能。例如，通过使用一个复杂的表达式，您可以将几个单独的表达式嵌套其中，指定多个栅格，或者使用其他工具和运算符。

任何可以得出栅格数据的有效“地图代数”表达式都能用作输入条件、“真”栅格输入或“假”栅格输入的参数。

请注意，如果输入条件栅格表达式用在复杂表达式中，那么应删除 参数。在这种情况下，条件函数工具的语法具有如下所示的一般形式：

Con(in_conditional_raster, true_raster, {false_raster})

该情况下删除 参数是因为条件栅格数据由地图代数表达式提供。地图代数表达式会返回一个栅格数据集，例如，如果执行的是逻辑运算，则会返回一个值为 0 和 1 的栅格数据集。

示例

• 以下是在条件函数工具中使用复杂表达式的示例：

  OutRas = Con(InRas < 15, 10, 1)

  在以上表达式中，如果 InRas 中的像元值小于 15，则输出栅格中该像元位置将被赋予值 10（真）；否则，如果像元值大于或等于 15，则输出栅格中该像元位置将被赋予值 1（假）。

• 如果不为“假”表达式指定任何值或表达式：

  OutRas = Con(InRas < 15, 10)

  则除了值为 15 或大于 15 的像元被赋予 NoData 之外，其他输出结果将与上例中的输出结果相同。

• 可以使用任意有效表达式来代替 和 参数值。

  OutRas = Con(InRas1 > 5, Sin(InRas1), Cos(InRas1))

  以上表达式将计算所有大于 5 的值的正弦和所有小于或等于 5 的值的余弦，并将结果发送至 OutRas。

• 条件函数工具可以使用多条件语句，但是，如果条件判定结果为“真”，每个条件语句必须都有能够指定输出像元值的值或表达式 。如果条件判定的结果都不为真，则将使用可选值或 {false_expression} 表达式。

  OutRas = Con(InRas1 < 5, Sin(InRas1), Con(InRas1 < 20, Cos(InRas1), Con(InRas1 > 50, 100, 0)))

  以上表达式将为小于 5 的值计算正弦，为大于等于 5 但小于 20 的值计算余弦，而大于等于 20 但小于等于 50 的像元值将被赋予值 0，大于 50 的像元值将被赋予值 100。

• 在条件函数工具的条件表达式中可以使用多种条件。

  OutRas = Con((InRas1 > 5) & (InRas1 < 10), 5, 100)

  在以上表达式中，如果 InRas1 中的输入栅格数据大于 5 且小于 10，为该位置赋予值 5，否则，为该位置赋予值 100。

• 可对条件表达式和判定结果中的输入栅格数据应用工具和运算符。

  OutRas = Con(Sin(InRas1) > .5, 10, 100)
OutRas2 = Con((InRas1 + InRas2) > 10, 100, 5)
OutRas3 = Con(InRas1 > 5, Cos(InRas1), Sin(InRas1))

• 可以在条件函数工具中嵌套另一个条件函数工具。

  OutRas = Con(InRas1 > 23, 5, Con(InRas1 > 20, 12, Con((InRas1 > 2) & (InRas1 < 17), Sin(InRas1), 100)))

• 在条件语句中和对像元执行运算的表达式中可以使用多个栅格数据。

  OutRas = Con(InRas1 + InRas2 > 7, Sin(InRas1), Cos(InRas2))
OutRas2 = Con(InRas1 < 9, InRas1 * InRas2 + Tan(InRas3), Cos(InRas1))

  将多个栅格数据作为输入是可行的，因为在移动至下一个像元之前条件函数工具就已对各 x，y 像元位置进行了计算。当输入多个栅格数据时，指定的运算符或工具将在多个栅格数据间以逐个像元的方式执行处理。 

03 实际应用

      经过上面的讲解，我相信打击对于栅格计算器分段函数的应用应该是了解了，那么要计算下面的分段函数就比较简单了。

有些朋友可能不知道ArcGIS中lg函数怎么表示，要知道ArcGIS大部分都是以python的语法来运算的，所以一般的python函数在arcgis中都是通用的，所以这这里的lg函数就是lg10了。

那下面就直接在ArcGIS中栅格计算器中应用了。（注意：因为我的测试数据比较小，所以我将分段值0.783（78.3%）改成了0.236，这个值是我随意改的。

如下语句：

Con("lc08_l1tp_11" <= 0,1,Con(("lc08_l1tp_11" > 0) & ("lc08_l1tp_11" <= 0.236),(0.6508 - 0.3436 * Log10("lc08_l1tp_11") ),Con("lc08_l1tp_11" > 0.236,0)))

 

参考学习：

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