A quick tour of using Map Algebra in Image Analyst—ArcGIS Pro

Disponible avec une licence Image Analyst.

Disponible avec une licence Spatial Analyst.

Map Algebra allows you access to operators, functions, and classes through algebra. In its most basic form, an output raster is specified to the left of an equal sign (=), and the tools, operators, and their parameters are on the right. For example:

from arcpy.ia import *
elevationPlus100 = Plus("inelevation", 100)

The above statement adds 100 units to an elevation dataset, and creates a Raster object called elevationPlus100 to store the results.

L’algèbre spatial peut exécuter des instructions simples, mais le langage prend toute sa puissance lors de la création d’instructions et de modèles complexes. Lorsqu'Algèbre spatial a été intégré dans Python, toute la fonctionnalité de Python et d'ArcPy et ses extensions (modules, classes, fonctions et propriétés) est disponible pour la personne chargée de la modélisation.

Il est facile de devenir rapidement productif avec Algèbre spatiale, et vous pouvez explorer ces nombreuses facettes au fil de l'évolution de vos besoins. La présentation rapide suivante vous permettra de démarrer rapidement.

The basics of running Map Algebra

Il existe trois façons d'utiliser Algèbre spatiale :

The Raster Calculator tool
The Python window
Your favorite Python integrated development environment (IDE)

Raster Calculator

The Raster Calculator tool executes Map Algebra expressions. The tool has an easy-to-use calculator interface from which most Map Algebra statements can be created by simply clicking buttons. Raster Calculator can be used as a stand-alone tool, but it can also be used in ModelBuilder. As a result, the tool allows the power of Map Algebra to be integrated into ModelBuilder.

In the above expression, three rasters are combined by multiplying the second and third rasters together, and adding that result to the first. Note that operators follow a defined order of precedence.

The Raster Calculator tool is not intended to replace other Image Analyst or Spatial Analyst tools. Continue to use the other tools for the appropriate calculations. For example, use the Weighted Sum tool to overlay several weighted rasters. The Raster Calculator tool is designed to execute single-line algebraic statements.

Since Raster Calculator is a geoprocessing tool, like all tools, it can be integrated into ModelBuilder. See the following topics for more information:

Python window

La fenêtre Python est un emplacement efficace et pratique qui permet d'utiliser les outils de géotraitement et les fonctionnalités Python depuis ArcGIS. Les commandes Python exécutées à partir de cette fenêtre peuvent varier de simples lignes de code à des blocs complexes dotés d'une logique. La fenêtre Python permet également d'accéder à des fonctionnalités supplémentaires grâce à des modules et de bibliothèques Python personnalisés ou tiers.

To launch the Python window, click the Python button Afficher la fenêtre Python in the Geoprocessing group on the Analysis tab, or from the Windows group on the View tab.

In the above sequence of statements, the ArcPy site package, geoprocessing environments, and Image Analyst modules are imported, the workspace is set, and the Classify Raster tool is run. Once a carriage return is entered at the end of a statement, that statement is immediately run.

Some features of the Python window include built-in line autocompletion, use of variables, and access to Python and ArcPy functionality.

Python Integrated Development Environment

Even though there is no limit to the number of statements that can be entered within the Python window in ArcGIS Pro, it may be cumbersome to create more complex models. The Image Analyst modules' tools, operators, functions, and classes can also be accessed from your favorite integrated development environment such as PythonWin. Start your preferred IDE and enter the desired statements.

In the following script, ArcPy, the geoprocessing environments, and the Image Analyst module are imported; variables are set; the extension is checked out; the Classify Raster tool is run; and the output is saved.

# Name: Image Classification
# Description: 
# Requirements: Image Analyst Extension


# Import system modules
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.ia import *

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

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

# Set local variables
inRaster = "Landsat8_Redlands.tif"
classification_file = "LandCover.ecd"

# Execute Classify Raster
outLandCover = ClassifyRaster(inRaster, classification_file)

# Save the output
outLandCover.save("C:/data/Landcover.tif")

As is the case with the Python window, an IDE will provide access to all available Python and ArcPy functionality.

Learn more about creating a new Python script tool

Working with operators

Algèbre spatiale prend en charge une série d'opérateurs (par exemple, +, - et *). Ces mêmes opérateurs existent également dans Python, mais sous une forme adaptée de sorte que l’algèbre spatial puisse gérer les objets Raster différemment. Par exemple, les éléments suivants additionnent deux nombres dans une variable :

# set outVar to 14 using the Python + operator
outVar = 5 + 9

To distinguish that the statement should work on rasters (that is, to use the Map Algebra operator), you must cast the dataset as a Raster. The following example uses the Map Algebra + operator to add two rasters together:

outRas = Raster("inras1") + Raster("inras2")

Les opérateurs peuvent accepter une combinaison de rasters et de nombres. Par exemple, les instructions suivantes ajoutent une valeur constante de 8 à toutes les cellules dans le raster en entrée :

outRas = Raster("inras1") + 8

Creating complex expressions

Les outils et opérateurs peuvent être enchaînés dans une même instruction. L'exemple suivant exécute plusieurs outils et opérateurs dans chaque expression :

outRas = Slope("indem" * 2) / 57
outdist = EucDistance(ExtractByAttributes("inras", "Value > 105"))

Les parenthèses permettent de déterminer l’ordre du traitement. Considérez les deux exemples suivants, qui utilisent les mêmes opérateurs mais qui donnent des résultats différents en raison de l'utilisation de parenthèses :

outRas1 = (Raster("inras1") + Raster("inras2")) / Raster("inras3")

et la

outRas2 = Raster("inras1") + Raster("inras2") / Raster("inras3")

Dans la première instruction, inras1 est additionné à inras2 et le résultat est divisé par inras3. Sans les parenthèses, comme dans la deuxième instruction, inras2 serait divisé par inras3 et le résultat serait ajouté à inras1.

Suggestions for executing Map Algebra statements

Dans tous les exemples Algèbre spatial qui suivent, la sortie est un objet Raster. L'objet Raster pointe sur un jeu de données raster temporaire qui sera supprimé à la fin de la session ArcGIS, à moins d'être explicitement enregistré. Pour enregistrer définitivement le jeu de données temporaire, la méthode save est appelée pour l’objet Raster (voir les deux exemples ci-dessous).

An example demonstrating the workspace environment is:

import arcpy 
from arcpy import env 
from arcpy.ia import *

env.workspace = "C:/data" 

outLandCover = ClassifyRaster("Landsat8_Redlands", "LandCover.ecd")

outLandCover.save("RedlandsLandcover")

In the above statement, the workspace is set, therefore, RedlandsLandcover will be saved in C:/data.