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焦点统计 (Image Analyst)

在本主题中

  1. 摘要
  2. 插图
  3. 使用情况
  4. 参数
  5. 环境
  6. 许可信息

需要 Spatial Analyst 许可。

获得 Image Analyst 许可后可用。

摘要

为每个输入像元位置计算其周围指定邻域内的值的统计数据。

了解有关焦点统计工作原理的详细信息

插图

具有总和统计数据集的矩形邻域的“焦点统计”工具的输入和输出值
OutRas = FocalStatistics(InRas1, NbrRectangle(3,3,"CELL"), "SUM", "DATA")

使用情况

  • 有多种邻域形状和统计数据类型可供选择。 可用统计数据取决于输入栅格的类型。

  • 当指定某圆形、环形或楔形邻域时，因为像元的中心必须包含在邻域中，所以在计算中可能不考虑一些外部对角线像元。

  • 不规则与权重邻域类型需要指定核文件。 核文件应具有 .txt 文件扩展名。

    有关创建和使用核文件的信息，请参阅焦点统计的工作原理的“不规则”部分和“权重”部分。

  • 对于整型输入栅格，统计类型的有效选择包括：众数、最大值、平均值、中值、最小值、少数、百分比数、范围、标准差、总和及变异度。 对于浮点型输入栅格，有效统计数据包括：最大值、平均值、中止、最小值、百分比数、范围、标准差和总和。 众数、少数和变异度不可用。

  • 如果输入栅格为整型，则以下统计数据的输出栅格将为整型：众数、最大值、最小值、少数、范围、总和和变异度。 对于平均值、中值、百分比数和标准差，输出将为浮点型。

    如果输入栅格为浮点型，则所有可用统计数据类型的输出都将为浮点型。

  • 对于统计类型参数的中值设置，如果邻域具有奇数个像元，则将对值进行排列，然后将排在中间的值作为中值。 如果邻域的像元数为偶数，则将对这些值进行排列，然后取中间两个数的平均值。

  • 对于统计类型参数的众数设置，如果一个像元值在邻域中出现频率最高（出现频率最高的单个值），则将为该处理像元返回这个值。 如果两个或多个像元值的出现频率最高（像元值之间的连接），则不会识别单个众数值，并且该处理像元的输出将为 NoData。 对于少数设置，邻域中出现频率最低的值之间的连接也将被分配 NoData。

  • 仅当统计类型为平均值、标准差和总和时，方可将邻域参数设置为权重。

  • 假设邻域内至少有一个含有效值的像元，则选中在计算中忽略 NoData 参数时，NoData 输入像元可能会在输出中接收到一个值。

参数

对话框Python

标注说明数据类型
输入栅格

系统将为其计算每个输入像元的焦点统计数据的栅格。

Raster Layer
邻域
(可选)

统计计算中将使用的处理像元周围的像元。 有多种预定义邻域类型可供选择，也可以定义自定义核。

选择邻域类型后，可设置其他参数来完全定义形状、大小和测量单位。 默认邻域是宽和高为三个像元的方矩形。

以下为可用邻域类型的形式：

  • 环形，内半径，外半径，单位类型

    由内半径或外半径定义的环形（圆环形）邻域。 默认环形具有一个像元的内半径以及三个像元的外半径。

  • 圆，半径，单位类型

    具有给定半径的圆形邻域。 默认半径为三个像元。

  • 矩形，高度，宽度，单位类型

    由高度和宽度定义的矩形邻域。 默认设置是高和宽为三个像元的正方形。

  • 楔形，半径，起始角度，终止角度，单位类型

    由半径、起始角度和终止角度定义的楔形邻域。 楔形按逆时针方向从起始角延伸到终止角。 角度以度为单位进行指定，0 或 360 的值表示东方。 也可使用负角度。 默认楔形起始角度为 0 度，终止角度为 90 度，半径为三个像元。

  • 不规则，核文件

    带有通过已识别核文本文件设置的规范的自定义邻域。

  • 权重，核文件

    带有通过已识别核文本文件设置的规范的自定义邻域，可将权重应用于邻域的成员。

对于环形、圆形、矩形和楔形邻域类型，参数的距离单位能够以像元单位或地图单位进行指定。 默认设置为“像元”单位。

对于核邻域，核文件中的第一行将以像元数来定义邻域的宽度和高度。 后续各行将指示如何处理与核中该位置相对应的输入值。 核文件中不规则邻域或权重邻域类型的值为 0 表示相应位置将不包括在计算中。 对于不规则邻域，核文件中的值为 1 表示相应的输入像元将包含在运算中。 对于权重邻域，每个位置的值均表示需要与对应输入像元值相乘的值。 可以使用正值、负值和小数值。

Neighborhood
统计类型
(可选)

指定要计算的统计数据类型。

默认统计类型为平均值。

如果输入栅格为整型，则所有统计类型均可用。 如果输入栅格为浮点型，则只有平均值、最大值、中值、最小值、百分比数、范围、标准差和总和统计类型可用。

  • 平均值—将计算邻域内像元的平均值。
  • 众数—将识别邻域内像元的众数（出现次数最多的值）。
  • 最大值—将识别邻域内像元的最大值。
  • 中值—将计算邻域内像元的中值。 中位数相当于第 50 个百分点。
  • 最小值—将识别邻域内像元的最小值。
  • 少数—将识别邻域内像元的少数（出现次数最少的值）。
  • 百分比数—将计算邻域内像元的百分比数。 默认情况下将计算 90% 百分比数。 您可以使用百分数值参数来指定其他值（从 0 到 100）。
  • 范围—将计算邻域内像元的范围（最大值和最小值之差）。
  • 标准差—将计算邻域内像元的标准差。
  • 总和—将计算邻域内像元的总和。
  • 变异度—将计算邻域内像元的变异度（唯一值的数量）。
String
在计算中忽略 NoData
(可选)

指定在进行统计计算时是否将忽略 NoData 值。

  • 选中 - 当邻域中存在 NoData 值时，将忽略此 NoData 值。 将仅使用邻域内具有数据值的像元来确定输出值。 如果处理像元本身为 NoData，则处理像元即可在输出栅格中接收值，前提是该邻域内至少有一个像元具有有效值。 这是默认设置。
  • 未选中 - 如果邻域内有任意像元的值是 NoData（包括处理像元），则处理像元的输出将为 NoData。 存在 NoData 值表明确定邻域的统计值所需要的信息不足。
Boolean
百分比值
(可选)

将计算百分数值。 对于 90%，其默认值为 90。

取值范围为 0 到 100。 0% 基本上等同于“最小值”统计数据，而 100% 则等同于“最大值”统计数据。 值 50 所生成的结果基本等同于“中值”统计数据的结果。

此选项仅在将统计类型参数设置为百分比数后受支持。 如果指定任何其他统计类型，则将忽略此参数。

Double

返回值

标注说明数据类型
输出栅格

输出焦点统计栅格。

Raster

FocalStatistics(in_raster, {neighborhood}, {statistics_type}, {ignore_nodata}, {percentile_value})
名称说明数据类型
in_raster

系统将为其计算每个输入像元的焦点统计数据的栅格。

Raster Layer
neighborhood
(可选)

统计计算中将使用的处理像元周围的像元。 有多种预定义邻域类型可供选择，也可以定义自定义核。

选择邻域类型后，可设置其他参数来完全定义形状、大小和测量单位。 默认邻域是宽和高为三个像元的方矩形。

邻域的形状将由 Neighborhood 类进行定义。 可用的邻域类型有 NbrAnnulus、NbrCircle、NbrRectangle、NbrWedge、NbrIrregular, 和 NbrWeight。

以下为可用邻域类型的形式：

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

    由内半径或外半径定义的环形（圆环形）邻域。 默认环形具有一个像元的内半径以及三个像元的外半径。

  • NbrCircle({radius}, {units}

    具有给定半径的圆形邻域。 默认半径为三个像元。

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

    由高度和宽度定义的矩形邻域。 默认设置是高和宽为三个像元的正方形。

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

    由半径、起始角度和终止角度定义的楔形邻域。 楔形按逆时针方向从起始角延伸到终止角。 角度以度为单位进行指定，0 或 360 的值表示东方。 也可使用负角度。 默认楔形起始角度为 0 度，终止角度为 90 度，半径为三个像元。

  • NbrIrregular(inKernelFile)

    带有通过已识别核文本文件设置的规范的自定义邻域。

  • NbrWeight(inKernelFile)

    带有通过已识别核文本文件设置的规范的自定义邻域，可将权重应用于邻域的成员。

对于 NbrAnnulus、Nbrcircle、NbrRectangle 和 NbrWedge 邻域，参数的距离单位可指定为 CELL 单位或 MAP 单位。 默认设置为“像元”单位。

对于核邻域，核文件中的第一行将以像元数来定义邻域的宽度和高度。 后续各行将指示如何处理与核中该位置相对应的输入值。 核文件中不规则邻域或权重邻域类型的值为 0 表示相应位置将不包括在计算中。 对于不规则邻域，核文件中的值为 1 表示相应的输入像元将包含在运算中。 对于权重邻域，每个位置的值均表示需要与对应输入像元值相乘的值。 可以使用正值、负值和小数值。

Neighborhood
statistics_type
(可选)

指定要计算的统计数据类型。

  • MEAN—将计算邻域内像元的平均值。
  • MAJORITY—将识别邻域内像元的众数（出现次数最多的值）。
  • MAXIMUM—将识别邻域内像元的最大值。
  • MEDIAN—将计算邻域内像元的中值。 中位数相当于第 50 个百分点。
  • MINIMUM—将识别邻域内像元的最小值。
  • MINORITY—将识别邻域内像元的少数（出现次数最少的值）。
  • PERCENTILE—将计算邻域内像元的百分比数。 默认情况下将计算 90% 百分比数。 您可以使用 percentile_value 参数来指定其他值（从 0 到 100）。
  • RANGE—将计算邻域内像元的范围（最大值和最小值之差）。
  • STD—将计算邻域内像元的标准差。
  • SUM—将计算邻域内像元的总和。
  • VARIETY—将计算邻域内像元的变异度（唯一值的数量）。

默认统计类型为 MEAN。

如果输入栅格为整型，则所有统计类型均可用。 如果输入栅格为浮点型，则只有 MEAN、MAXIMUM、MEDIAN、MINIMUM、PERCENTILE、RANGE、STD 和 SUM 统计类型可用。

String
ignore_nodata
(可选)

指定在进行统计计算时是否将忽略 NoData 值。

  • DATA—当邻域中存在 NoData 值时，将忽略此 NoData 值。 将仅使用邻域内具有数据值的像元来确定输出值。 如果处理像元本身为 NoData，则处理像元即可在输出栅格中接收值，前提是该邻域内至少有一个像元具有有效值。 这是默认设置。
  • NODATA—如果邻域内有任意像元的值是 NoData（包括处理像元），则处理像元的输出将为 NoData。 存在 NoData 值表明确定邻域的统计值所需要的信息不足。
Boolean
percentile_value
(可选)

将计算百分数值。 对于 90%，其默认值为 90。

取值范围为 0 到 100。 0% 基本上等同于“最小值”统计数据，而 100% 则等同于“最大值”统计数据。 值 50 所生成的结果基本等同于“中值”统计数据的结果。

此选项仅在将 statistics_type 参数设置为 PERCENTILE 后受支持。 如果指定任何其他统计类型，则将忽略此参数。

Double

返回值

名称说明数据类型
out_raster

输出焦点统计栅格。

Raster

代码示例

FocalStatistics 示例 1（Python 窗口）

本例计算输入栅格中每个像元周围的环形邻域内出现频率最低的值。

import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.ia import *
env.workspace = "C:/data"
outFocalStat = FocalStatistics("elevation", NbrAnnulus(5, 10, "CELL"), 
                               "MINORITY", "NODATA")
outFocalStat.save("C:/output/focalstat01")
FocalStatistics 示例 2（独立脚本）

本例确定输入栅格中每个像元周围的 10×10 邻域内出现频率最低的值。

# Name: FocalStatistics_Ex_02.py
# Description: Calculates a statistic on a raster over a specified
#    neighborhood.
# Requirements: Image Analyst Extension

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

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

# Set local variables
inRaster = "elevation"
neighborhood = NbrRectangle(10, 10, "CELL")

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

# Execute FocalStatistics
outFocalStatistics = FocalStatistics(inRaster, neighborhood, "MINORITY",
                                     "")

# Save the output 
outFocalStatistics.save("C:/output/focalstatout")

环境

自动提交, 像元大小, 像元大小投影方法, 压缩, 当前工作空间, 范围, 地理变换, 掩膜, 输出配置关键字, 输出坐标系, 并行处理因子, 临时工作空间, 捕捉栅格, 切片大小

特殊情况

许可信息

  • Basic: 需要 Image Analyst 或 Spatial Analyst
  • Standard: 需要 Image Analyst 或 Spatial Analyst
  • Advanced: 需要 Image Analyst 或 Spatial Analyst

相关主题

  • Image Analyst 中的统计工具集概述
  • 查找地理处理工具
  • 焦点统计函数

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