Пересчет по функции (Инструменты Spatial Analyst)

Краткая информация

Изменяет масштаб значений входного растра посредством применения выбранной функции преобразования и преобразования полученных значений в заданной непрерывной шкале оценки.

Более подробно о работе инструмента Пересчет по функции

Использование

• Основные преимущества использования этого инструмента по сравнению с другими методами переклассификации заключаются в большем контроле над тем, как входные значения переклассифицируются:

  • Принимает и напрямую обрабатывает непрерывные входные значения, не требуя группировки значений по категориям.

  • Позволяет применять ко входным данным линейные и нелинейные непрерывные функции.

  • Пересчитывает входные значения по непрерывной оценочной шкале значений с плавающей точкой.

• Просмотр тематического словаря по данному инструменту может помочь в понимании следующих положений.

• Пересчет входных данных по непрерывной шкале концептуально является двухшаговым процессом, а именно:

1. Применить заданную функцию к значениям входного растра.

2. Линейно трансформировать значения функции к заданной оценочной шкале. В прогрессивной оценочной шкале, минимальные и максимальные значения функции установлены на заданные значения минимума (Значение шкалы «От») и максимума (Значение шкалы «До»), соответственно. Тем не менее, оценочная шкала может быть также реверсирована в регрессивную шкалу.

• На следующем рисунке показан пример графика функции Степень для введения в общую концепцию и терминологию, связанную с применением функции преобразования:

  

  Пример графика функции Степень, со значением 2 для экспоненты и оценочной шкалы от 1 до 10.

  Входной диапазон данных в данном примере составляет от 3000 до 5000. Самое низкое значение во входном растре установлено на Нижний порог а самое высокое – Верхний порог (если смотреть на ось х), с функцией Степень ограниченной (подогнанной к) порогами. Форморегулирующие параметры определяют форму функции, такие, как Сдвиг входных данных и Экспонента для функции Степень, что позволяет вам контролировать начало функции и крутизну ее роста. Полученные значения функции Степень затем линейно преобразуются к оценочной шкале для присвоения выходных значений. На графике выше, оценочная шкала от 1 до 10 была определена с использованием параметров Значение шкалы "От" и Значение шкалы "До", как это можно видеть на оси у.

• По умолчанию минимальное значение параметра Входной растр присваивается значению Нижний порог, а максимальное значение — значению Верхний порог.

• По умолчанию, заданная функция ограничена (подогнана к) нижним и верхним порогами и, если возможно, с использованием значений Входного растра. Как функция вписывается между нижним и верхним порогами, зависит от конкретных функций преобразования используемых следующими способами:

  • Линейные и симметричные линейные функции, по определению, являются функциями подгонки, так как минимум и максимум функций установлены на минимальное (нижний порог) и максимальное (верхний порог) значение параметра Входной растр.

  • Варианты подгонки функций Экспонента и Логарифм применяются к значениям параметра Входной растр.

  • Многие параметры, насколько это возможно, выводятся из значения Входной растр (например, Середина, Коэффициент и Сдвиг входных данных) для получения наилучшего варианта функций: Гауссова, Ближайшие, Маленькие, MS Small, Большие, MS Large, Степень, Логистический рост и Логистическое снижение.

• Когда значения Нижнего порога и Верхнего порога изменены, применяются следующие взаимодействия:

  • Если входная ячейка имеет значение меньшее, чем Нижний порог, то оно присваивается значению, устанавливаемому в параметре Значение ниже порога.

  • Если входная ячейка имеет значение большее, чем значение Верхнего порога, то оно присваивается значению, устанавливаемому в параметре Значение выше порога.

  • Все значения ячеек, включая значения между Нижним порогом и Верхним порогом, будут назначены соответствующей оценочной шкале на основе значения функции f(x). В некоторых случаях, когда изменяется параметр управления формой (например, Разброс или Экспонента), выходной растр может не иметь ячеек, назначенных значениям Начальное значение шкалы или Конечное значение шкалы.

• По умолчанию, параметры, определяющие вид функции (например, Разброс или Базовый коэффициент) рассчитываются так, чтобы наилучшим образом подогнать (ограничить) функцию к минимальному и максимальному значению Входной растр. Однако, форморегулирующие параметры могут быть изменены для уточнения подгонки функции для предпочтения взаимодействия явления со значениями критерия. Если значение задано для любого параметра управления формой, полученная функция, в сочетании со значениями нижнего и верхнего порогов, будет использована при пересчете значений Входного растра; подогнанная версия функции не будет использоваться.

• Параметры Начальное значение шкалы и Конечное значение шкалы определяют верхнее и нижнее значения непрерывной оценочной шкалы. Наименьшее значение функции присваивается значению, установленному для Начальное значение шкалы, и наибольшее значение функции присваивается значению, установленному для Конечное значение шкалы. Все значения функции между ними присваиваются соответствующим оценочным значениям.

• Оценочная шкала может быть установлена в диапазоне от низкого до высокого (например, от 1 до 10) или от высокого к низкому (например, от 10 до 1).

• Значения Значение ниже порога и Значение выше порога присваиваются всем ячейкам, которые имеют входное значение ниже и выше порога соответственно. Данные значения присваиваются напрямую финальному выходному растру и данные ячейки не рассматриваются в процессе выполнения функции преобразования.

• В диалоговом окне инструмента, обычно при изменении значения параметра Нижний порог или Верхний порог, форморегулирующие параметры – параметры, определяющие форму функции, например, Разброс или Базовый коэффициент – автоматически пересчитываются. Когда форморегулирующий параметр изменен, значения Нижнего порога и Верхнего порога не изменяются автоматически, и, если Нижний порог или Верхний порог впоследствии изменятся, то введенный форморегулирующий параметр (и любые другие связанные форморегулирующие параметры) сохранит измененные установки и не будет пересчитан.

• Форморегулирующие параметры для функции (например, Разброс или Базовый коэффициент) и нижний и верхний пороги основываются на статистике, рассчитанной для текущих обрабатываемых параметров среды: [экстент] (../environment-settings/output-extent.yml), размер ячейки и растр привязки. Если ни один из них не установлен, используется статистика, ассоциированная с полным экстентом входного растра.

• В диалоговом окне инструмента, если входной растр не имеет действительной статистики для расчета форморегулирующих параметров или для определения порогов, то эти параметры будут пустыми и вы получите предупреждающее сообщение. Для заполнения параметров вам потребуется щелкнуть кнопку Вычислить статистику для подсчета статистики при текущих параметрах среды. По умолчанию, значение Нижнего порога будет приведено к минимальному значению в пределах экстента обработки, а значение Верхнего порога — к максимальному значению, с соответствующим образом определенными значениями форморегулирующего параметра. Вы можете не иметь актуальной статистики при следующих условиях:

  • Такие параметры среды, как экстент обработки, размер ячейки и растр привязки, установлены до запуска диалогового окна инструмента.

  • Входной растр не имеет вычисленной статистики.

• В диалоговом окне инструмента, если параметры среды: экстент обработки, размер ячейки или растр привязки изменятся после того, как задан входной растр и задана функция, то параметры функции могут быть установлены пустыми (параметр без значения). Щелкните кнопку Вычислить статистику для повторного заполнения параметров и просмотра значений для нового экстента. Если Нижний порог, Верхний порог или любой форморегулирующий параметр изменены вводом значения, то инструмент отследит эти изменения параметров. Если экстент обработки изменяется, то значения для данных параметров будут оставаться такими, какими были установлены после щелчка кнопки Вычислить статистику.

• Множество функций может быть применено к различным диапазонам входного растра. Для этого, функции могут быть сцеплены посредством запуска этого инструмента несколько раз. Сначала укажите функцию преобразования для определенного диапазона входных значений; затем запустите ее снова, применив другую функцию к другому диапазону значений. Полученные выходные растры затем комбинируются. Примером может служить следующий рабочий процесс:

1. Запустите инструмент Пересчет по функции с применением линейной функции к значениям в диапазоне от 1500 до 3200 и установите значения ниже и выше порогов на 0.

2. Снова запустите инструмент для того же входного растра, на этот раз, с применением Экспоненциальной функции к значениям, превышающим 3200 и меньшим, чем 5000, и установите значения выше и ниже порогов на 0.

3. Сложите два полученных выходных растра вместе с помощью инструмента Сложить.

• См. раздел Параметры среды анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о настройках среды геообработки, применяемые к данному инструменту.

Параметры

• Dialog
• Python

Подпись	Объяснение	Тип данных
Входной растр	Входной растр, который будет пересчитан.	Raster Layer
Функция преобразования (Дополнительный)	Задает непрерывную функцию, используемую для преобразования значений входного растра. Функции преобразования используются для задания функции пересчета входных данных. Общее описание каждой функции и значения по умолчанию для функций приведены ниже. Экспоненциальная – пересчет входных значений с использованием экспоненциальной функции. Используется, когда предпочтение увеличивается с увеличением входных значений и предпочтение растет тем быстрее, чем больше становятся входные значения. Сдвиг входных данных – значение по умолчанию выводится из входного растра. Базовый коэффициент – значение по умолчанию выводится из входного растра. Нижний порог – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Значение ниже порога – по умолчанию это начальное значение шкалы. Верхний порог – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Значение выше порога – по умолчанию это конечное значение шкалы. Гауссова – пересчет входных значений с использованием Гауссовой функции. Середина нормального распределения определяет наиболее предпочтительное значение и обычно назначается конечному значению шкалы. Предпочтительные значения уменьшаются по мере удаления значений от середины пока в конце концов не достигается наименее предпочтительное с самым низким и самым высоким входным значением обычно присваиваемое начальному значению шкалы. Середина – значение по умолчанию выводится из входного растра. Разброс – значение по умолчанию выводится из входного растра. Нижний порог – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Значение ниже порога – по умолчанию это начальное значение шкалы. Верхний порог – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Значение выше порога – по умолчанию это конечное значение шкалы. Большие – используется для указания того, что большие значения входного растра имеют более высокое предпочтение. Середина указывает точку пересечения со входными значениями выше середины, имеющими увеличивающееся предпочтение, и значениями ниже середины, имеющими уменьшающееся предпочтение. Середина – значение по умолчанию выводится из входного растра. Разброс – значение по умолчанию – 5. Нижний порог – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Значение ниже порога – по умолчанию это начальное значение шкалы. Верхний порог – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Значение выше порога – по умолчанию это конечное значение шкалы. Линейная – пересчет входных значений с использованием линейной функции. Когда минимум меньше максимума, большие значения являются предпочтительными. Минимум – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Максимум – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Нижний порог – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Значение ниже порога – по умолчанию это начальное значение шкалы. Верхний порог – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Значение выше порога – по умолчанию это конечное значение шкалы. Логарифмическая – пересчет входных данных с использованием логарифмической функции. Используется, когда предпочтение для более низких входных значений растет быстрее. По мере увеличения входных значений, предпочтение сужается с дальнейшим увеличением входных значений. Сдвиг входных данных – значение по умолчанию выводится из входного растра. Коэффициент – значение по умолчанию выводится из входного растра. Нижний порог – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Значение ниже порога – по умолчанию это начальное значение шкалы. Верхний порог – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Значение выше порога – по умолчанию это конечное значение шкалы. Логистическое снижение – пересчет входных данных с использованием функции логистического снижения. Используется, когда малые входные значения являются более предпочтительными. По мере увеличения входных значений, предпочтения быстро возрастают, пока не будут сужены при больших входных значениях. Минимум – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Максимум – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Процент отрезка по Y – значение по умолчанию – 99,0. Нижний порог – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Значение ниже порога – по умолчанию это начальное значение шкалы. Верхний порог – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Значение выше порога – по умолчанию это конечное значение шкалы. Логистический рост – пересчет входных данных с использованием функции логистического роста. Используется, когда малые входные значения являются менее предпочтительными. По мере увеличения входных значений, предпочтения быстро уменьшаются, пока не будут сужены при больших входных значениях. Минимум – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Максимум – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Процент отрезка по Y – значение по умолчанию – 1.0. Нижний порог – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Значение ниже порога – по умолчанию это начальное значение шкалы. Верхний порог – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Значение выше порога – по умолчанию это конечное значение шкалы. MS Large - перерассчитывает входные данные на основе среднего и стандартного отклонения, где большие значения во входном растре имеют более высокое предпочтение. Результат может быть похож на функцию Большие, в зависимости от определенного среднего значения и стандартного отклонения. Средний множитель – значение по умолчанию 1. Множитель стандартного отклонения – значение по умолчанию 1. Нижний порог – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Значение ниже порога – по умолчанию это начальное значение шкалы. Верхний порог – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Значение выше порога – по умолчанию это конечное значение шкалы. MS Small – пересчитывает входные данные на основе среднего и стандартного отклонения, где меньшие значения во входном растре имеют более высокое предпочтение. Результат может быть похож на функцию Небольшие в зависимости от определенного среднего значения и стандартного отклонения. Средний множитель – значение по умолчанию 1. Множитель стандартного отклонения – значение по умолчанию 1. Нижний порог – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Значение ниже порога – по умолчанию это начальное значение шкалы. Верхний порог – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Значение выше порога – по умолчанию это конечное значение шкалы. Ближайшие – используется, когда предпочтительны значения очень близкие к середине. Функция Ближайшие аналогична Гауссовой функции, но уменьшается с большей скоростью. Середина – значение по умолчанию выводится из входного растра. Разброс – значение по умолчанию выводится из входного растра. Нижний порог – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Значение ниже порога – по умолчанию это начальное значение шкалы. Верхний порог – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Значение выше порога – по умолчанию это конечное значение шкалы. Степень – пересчитывает входные данные посредством применения функции степени с использованием заданной экспоненты. Используется, когда предпочтение для входных значений быстро увеличивается с увеличением входных значений. Сдвиг входных данных – значение по умолчанию выводится из входного растра. Экспонента – значение по умолчанию выводится из входного растра. Нижний порог – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Значение ниже порога – по умолчанию это начальное значение шкалы. Верхний порог – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Значение выше порога – по умолчанию это конечное значение шкалы. Маленькие – используется для указания того, что меньшие значения входного растра имеют более высокое предпочтение. Середина указывает точку пересечения со входными значениями ниже середины, имеющими увеличивающееся предпочтение, и значениями выше середины, имеющими уменьшающееся предпочтение. Середина – значение по умолчанию выводится из входного растра. Разброс – значение по умолчанию – 5. Нижний порог – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Значение ниже порога – по умолчанию это начальное значение шкалы. Верхний порог – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Значение выше порога – по умолчанию это конечное значение шкалы. Симметричная линейная – пересчитывает входные данные путем зеркального отражения линейной функции вокруг середины минимума и максимума. Используется, когда определенное входное значение является наиболее предпочтительным, с предпочтениями, линейно уменьшающимися по мере удаления входных значений от точки зеркального отражения. Минимум – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Максимум – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Нижний порог – значение по умолчанию является минимумом входного растра. Значение ниже порога – по умолчанию это начальное значение шкалы. Верхний порог – значение по умолчанию является максимумом входного растра. Значение выше порога – по умолчанию это конечное значение шкалы. Трансформация по умолчанию — MS Small.	Transformation function
Начальное значение шкалы (Дополнительный)	Начальное значение выходной оценочной шкалы. Это значение не может быть эквивалентно конечному значению шкалы. Оно может быть ниже или выше конечного значения шкалы (например, от 1 до 10 или от 10 до 1). Значение должно быть положительным и может быть либо целым, либо вещественным числом двойной точности. Значение по умолчанию равно 1.	Double
Конечное значение шкалы (Дополнительный)	Конечное значение выходной оценочной шкалы. Это значение не может быть эквивалентно начальному значению шкалы. Оно может быть ниже или выше начального значения шкалы (например, от 1 до 10 или от 10 до 1). Значение должно быть положительным и может быть либо целым, либо вещественным числом двойной точности. Значение по умолчанию равно 10.	Double

Возвращаемое значение

Подпись	Объяснение	Тип данных
Выходной растр	Выходной перемасштабированный растр. Выходными данными будет растр значений с плавающей точкой между начальным значением шкалы и конечным значением шкалы.	Raster

Параметры среды

Автоподтверждение, Размер ячейки, Метод проецирования размера ячейки, Текущая рабочая область, Экстент, Географические преобразования, Маска, Выходное ключевое слово конфигурации, Выходная система координат, Временная рабочая область, Растр привязки, Размер листа

Информация о лицензировании

• Basic: Требуется Spatial Analyst
• Standard: Требуется Spatial Analyst
• Advanced: Требуется Spatial Analyst

Связанные разделы

• Обзор группы инструментов Переклассификация
• Поиск инструмента геообработки
• Основы переклассификации
• Как работает Пересчет по функции
• Функции преобразования, доступные для Пересчета по функции
• Взаимодействие нижнего и верхнего пороговых значений для выходных значений Пересчета по функции
• Формулы функций преобразования