Index für topografische Positionen (Spatial Analyst)

Mit der Spatial Analyst-Lizenz verfügbar.

Zusammenfassung

Berechnet den Indexwert für topografische Positionen für jede Zelle innerhalb einer angegebenen Nachbarschaft.

Weitere Informationen zur Funktionsweise von "Index für topografische Positionen"

Verwendung

  • Das Ausgabe-Raster dieses Werkzeugs enthält die Indexwerte für topografische Positionen (TPI, Topographic Position Index) für jede Zelle. Ein TPI-Wert ist die Differenz zwischen dem aktuellen Zellenwert und dem Mittelwert aller Zellen in seiner Nachbarschaft.

  • Folgende Nachbarschaftsformen sind verfügbar: Kreisring, Kreis, Rechteck und Keil. Mithilfe einer Kernel-Datei können benutzerdefinierte Nachbarschaftsformen definiert werden.

  • Wenn eine kreisförmige, kreisringförmige oder keilförmige Nachbarschaft angegeben wird, werden einige der äußeren diagonalen Zellen möglicherweise nicht in den Berechnungen berücksichtigt, da der Mittelpunkt der Zelle innerhalb der Nachbarschaft liegen muss.

  • Für eine Nachbarschaft vom Typ "Unregelmäßig" muss ein Wert für eine Kernel-Datei angegeben werden. Eine Kernel-Datei ist eine ASCII-Textdatei, die die Werte und die Form einer Nachbarschaft angibt. Die Datei kann mit einem beliebigen Texteditor erstellt werden. Die Datei muss die Erweiterung .txt aufweisen, und im Dateinamen dürfen keine Leerzeichen enthalten sein.

  • Wenn das Ausgabe-Raster-Format .crf lautet, wird in diesem Werkzeug die Raster-Speicherumgebung Pyramide unterstützt. In der Ausgabe werden standardmäßig Pyramiden erstellt. Bei anderen Ausgabeformaten wird diese Umgebung nicht unterstützt, und es werden keine Pyramiden erstellt.

  • Weitere Informationen zur Geoverarbeitung von Umgebungen mit diesem Werkzeug finden Sie unter Analyseumgebungen und Spatial Analyst.

Parameter

BeschriftungErläuterungDatentyp
Eingabe-Oberflächen-Raster

Das Eingabe-Oberflächen-Raster.

Raster Layer
Nachbarschaft
(optional)

Die Zellen um eine Verarbeitungszelle, die bei der TPI-Berechnung verwendet werden. Es stehen verschiedene vordefinierte Nachbarschaftstypen zur Auswahl. Alternativ kann ein benutzerdefinierter Kernel definiert werden.

Nach Auswahl des Nachbarschaftstyps können weitere Parameter festgelegt werden, um die endgültige Definition von Form, Größe und Maßeinheiten vorzunehmen. Die Standardnachbarschaft ist ein Kreisring mit einem inneren Radius einer Zelle und einem äußerer Radius von drei Zellen.

Im Folgenden sind die Formen der verfügbaren Nachbarschaftstypen beschrieben:

  • Kreisring, Innerer Radius, Äußerer Radius, Einheitentyp

    Eine ring- oder kreisringförmige Nachbarschaft, die durch einen inneren und äußeren Radius definiert ist. Der Radius muss einen Wert von mindestens 1 Zelle aufweisen, und der äußere Radius muss größer sein als der innere Radius. Der innere Radius darf einen Wert von maximal 2046 Zellen, der äußere Radius von maximal 2047 Zellen aufweisen. Der Standardkreisring hat einen inneren Radius von 1 Zelle und einen äußeren Radius von 3 Zellen.

  • Kreis, Radius, Einheitentyp

    Eine kreisförmige Nachbarschaft mit dem gegebenen Radius. Der Radius muss einen Wert von mindestens 1 Zelle und darf einen Wert von maximal 2047 Zellen aufweisen. Der Standardradius beträgt 3 Zellen.

  • Rechteck, Höhe, Breite, Einheitentyp

    Eine rechteckige Nachbarschaft, die durch Breite und Höhe definiert ist. Die Breite bzw. Höhe muss einen Wert von mindestens 1 Zelle und darf einen Wert von maximal 4096 Zellen aufweisen. Der Standard ist das Quadrat mit einer Breite und Höhe von drei Zellen.

  • Keil, Radius, Anfangswinkel, Endwinkel, Einheitentyp

    Eine keilförmige Nachbarschaft, die durch einen Radius, einen Anfangswinkel und einen Endwinkel definiert wird. Der Radius muss einen Wert von mindestens 1 Zelle und darf einen Wert von maximal 2047 Zellen aufweisen. Der Keil dehnt sich gegen den Uhrzeigersinn vom Anfangswinkel zum Endwinkel aus. Die Winkel werden in Grad angegeben, wobei 0 bzw. 360 Grad Osten darstellt. Es können negative Winkel verwendet werden. Der Standardkeil reicht von 0 bis 90 Grad mit einem Radius von drei Zellen.

  • Unregelmäßig, Kernel-Datei

    Eine benutzerdefinierte Nachbarschaft, deren Spezifikationen durch die angegebene Kernel-Textdatei festgelegt werden. Die Breite bzw. Höhe des Kernels muss einen Wert von mindestens 1 Zelle und darf einen Wert von maximal 4096 Zellen aufweisen.

Für die Nachbarschaftstypen "Kreisring", "Kreis", "Rechteck" und "Keil" können die Entfernungseinheiten der Parameter als Einheiten der Zelle oder der Karte angegeben werden. Die Standardeinstellung sind Zelleneinheiten.

Bei unregelmäßigen Nachbarschaftstypen definiert die erste Zelle in der Kernel-Datei die Breite und Höhe der Nachbarschaft als Anzahl von Zellen. In den darauffolgenden Zeilen ist angegeben, wie der Eingabewert verarbeitet wird, der der jeweiligen Position im Kernel entspricht. Ein Wert von 0 in der Kernel-Datei bedeutet, dass die entsprechende Position nicht in die Berechnung einbezogen wird. Ein Wert von 1 bedeutet, dass die entsprechende Eingabezelle in die Berechnung einbezogen wird.

Neighborhood

Rückgabewert

BeschriftungErläuterungDatentyp
Ausgabe-Raster

Das Ausgabe-Raster für den Index für topografische Positionen.

Raster

TopographicPositionIndex(in_raster, {neighborhood})
NameErläuterungDatentyp
in_raster

Das Eingabe-Oberflächen-Raster.

Raster Layer
neighborhood
(optional)

Die Zellen um eine Verarbeitungszelle, die bei der TPI-Berechnung verwendet werden. Es stehen verschiedene vordefinierte Nachbarschaftstypen zur Auswahl. Alternativ kann ein benutzerdefinierter Kernel definiert werden.

Nach Auswahl des Nachbarschaftstyps können weitere Parameter festgelegt werden, um die endgültige Definition von Form, Größe und Maßeinheiten vorzunehmen. Die Standardnachbarschaft ist ein Kreisring mit einem inneren Radius einer Zelle und einem äußerer Radius von drei Zellen.

Die Form der Nachbarschaften bestimmt sich aus der Klasse Neighborhood. Die verfügbaren Nachbarschaftstypen sind NbrAnnulus, NbrCircle, NbrRectangle, NbrWedge und NbrIrregular.

Im Folgenden sind die Formen der verfügbaren Nachbarschaftstypen beschrieben:

  • NbrAnnulus({innerRadius}, {outerRadius}, {units})

    Eine ring- oder kreisringförmige Nachbarschaft, die durch einen inneren und äußeren Radius definiert ist. Der Radius muss einen Wert von mindestens 1 Zelle aufweisen, und der äußere Radius muss größer sein als der innere Radius. Der innere Radius darf einen Wert von maximal 2046 Zellen, der äußere Radius von maximal 2047 Zellen aufweisen. Der Standardkreisring hat einen inneren Radius von 1 Zelle und einen äußeren Radius von 3 Zellen.

  • NbrCircle({radius}, {units}

    Eine kreisförmige Nachbarschaft mit dem gegebenen Radius. Der Radius muss einen Wert von mindestens 1 Zelle und darf einen Wert von maximal 2047 Zellen aufweisen. Der Standardradius beträgt 3 Zellen.

  • NbrRectangle({width}, {height}, {units})

    Eine rechteckige Nachbarschaft, die durch Breite und Höhe definiert ist. Die Breite bzw. Höhe muss einen Wert von mindestens 1 Zelle und darf einen Wert von maximal 4096 Zellen aufweisen. Der Standard ist das Quadrat mit einer Breite und Höhe von drei Zellen.

  • NbrWedge({radius}, {startAngle}, {endAngle}, {units})

    Eine keilförmige Nachbarschaft, die durch einen Radius, einen Anfangswinkel und einen Endwinkel definiert wird. Der Radius muss einen Wert von mindestens 1 Zelle und darf einen Wert von maximal 2047 Zellen aufweisen. Der Keil dehnt sich gegen den Uhrzeigersinn vom Anfangswinkel zum Endwinkel aus. Die Winkel werden in Grad angegeben, wobei 0 bzw. 360 Grad Osten darstellt. Es können negative Winkel verwendet werden. Der Standardkeil reicht von 0 bis 90 Grad mit einem Radius von drei Zellen.

  • NbrIrregular(inKernelFile)

    Eine benutzerdefinierte Nachbarschaft, deren Spezifikationen durch die angegebene Kernel-Textdatei festgelegt werden. Die Breite bzw. Höhe des Kernels muss einen Wert von mindestens 1 Zelle und darf einen Wert von maximal 4096 Zellen aufweisen.

Bei unregelmäßigen Nachbarschaftstypen definiert die erste Zelle in der Kernel-Datei die Breite und Höhe der Nachbarschaft als Anzahl von Zellen. In den darauffolgenden Zeilen ist angegeben, wie der Eingabewert verarbeitet wird, der der jeweiligen Position im Kernel entspricht. Ein Wert von 0 in der Kernel-Datei bedeutet, dass die entsprechende Position nicht in die Berechnung einbezogen wird. Ein Wert von 1 bedeutet, dass die entsprechende Eingabezelle in die Berechnung einbezogen wird.

Neighborhood

Rückgabewert

NameErläuterungDatentyp
out_raster

Das Ausgabe-Raster für den Index für topografische Positionen.

Raster

Codebeispiel

TopographicPositionIndex: Beispiel  1 (Python-Fenster)

In diesem Beispiel wird der am wenigsten häufig auftretende Wert in einer ringförmigen Nachbarschaft um jede Zelle im Eingabe-Raster berechnet.

from arcpy.sa import *
outTPI = TopographicPositionIndex("elevation.tif", "Annulus 1 3 CELL")
outTPI.save("C:/sapyexamples/output/tpiout01.tif")
TopographicPositionIndex: Beispiel 2 (eigenständiges Skript)

In diesem Beispiel wird der am wenigsten häufig auftretende Wert in einer 10x10-Nachbarschaft um jede Zelle im Eingabe-Raster ermittelt.

# Name: TopographicPositionIndex_standalone.py
# Description: Calculates the TPI.
# Requirements: Spatial Analyst Extension

# Import system modules
import arcpy
from arcpy.sa import *

# Set environment settings
arcpy.env.workspace = "C:/sapyexamples/data"

# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")

# Set local variables
inRaster = "elevation.tif"
inNeighborhood = "Circle 90 Map"

# Execute the tool
outTPI = TopographicPositionIndex(inRaster, inNeighborhood)

# Save the output 
outTPI.save("C:/sapyexamples/output/tpiout02.tif")

Lizenzinformationen

  • Basic: Erfordert Spatial Analyst
  • Standard: Erfordert Spatial Analyst
  • Advanced: Erfordert Spatial Analyst