Raster Calculator詳解

一、介紹

Raster Calculator（柵格計算器）是ArcGIS軟體中一個非常重要的計算工具，它能夠對柵格數據進行複雜的數學運算和邏輯運算，得到一個新的柵格數據。

通常情況下，遙感圖像、數字高程模型（DEM）、數字地形模型（DTM）等都是柵格數據，在進行遙感信息提取、地形分析等操作時，常常需要進行相關運算。這個時候，Raster Calculator就派上用場了。

二、基本語法

Raster Calculator的語法非常簡單易學：

Output_Raster = operation ( Raster1, Raster2 )

其中，Output_Raster是計算結果，operation是運算符，Raster1和Raster2是參與運算的柵格數據。

運算符包括加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）、冪運算（^）等基本運算符，還包括諸如大於（>）、小於（<）、等於（==）、邏輯與（&）、邏輯或（|）等邏輯運算符。此外，還有一些常用的數學函數，如Sin、Cos、Exp等。

三、實際應用

1. 柵格計算器進行賦值運算

在很多GIS分析中，我們需要對柵格數據進行修改，將某些像元或像元集合賦予新的值。我們可以使用柵格計算器來實現這個功能。例如，我們需要將數據集中的值對應的像元值乘以2，則可以使用以下語法：

New_Raster = Raster * 2

2. 柵格計算器進行邏輯運算

在遙感圖像分析和空間分析中，常常需要進行邏輯運算。例如，為了篩選出植被覆蓋面積大於某一閾值的區域，我們需要使用邏輯運算符進行篩選。例如，我們可以使用以下語法：

New_Raster = Con(Raster > Threshold, 1, 0)

這個語法的意思是，如果Raster的值大於閾值，則New_Raster的值為1，否則為0。這樣就可以得到一個新的柵格數據，其中值為1的表示植被覆蓋面積大於閾值的像元集合，而值為0的表示植被覆蓋面積小於閾值的像元集合。

3. 柵格計算器進行複雜運算

除了基本的數學和邏輯運算外，柵格計算器還支持複雜的運算，例如計算NDVI指數。NDVI指數是計算遙感圖像中植被的指標之一，其計算公式為：

NDVI = ( NIR - Red ) / ( NIR + Red )

其中NIR代表近紅外波段，Red代表紅色波段。我們可以使用柵格計算器實現此公式的相關計算，如下圖所示：

NDVI = Float( (Raster("NIR") - Raster("Red")) / (Raster("NIR") + Raster("Red")) )

四、總結

從上述實際應用中可以看出，Raster Calculator非常方便實用，無論是進行簡單的賦值運算，還是複雜的邏輯和數學運算，都能夠靈活處理。在全面掌握柵格計算器的基礎知識後，我們可以通過組合運算符、數學函數和邏輯運算符，實現更加複雜的柵格數據處理、分析和建模。