Приложение

В ЭТОМ ПРИЛОЖЕНИИ

Компоненты языка Алгебры карт

Правила Алгебры карт

В дополнение к множеству функций, вызываемых в Spatial Analyst через интерфейс пользователя, можно использовать разнообразные функции из Алгебры карт. Вы можете обращаться к Алгебре карт через диалоговое окно Калькулятора растров. Выражения Алгебры карт можно строить с помощью кнопок Калькулятора растров, или напрямую набирать в окошке Выражения. Вычисление выражений происходит, когда вы нажимаете кнопку Вычислить.

Алгебра карт (Map Algebra) - это язык анализа для Spatial Analyst. Ее синтаксис прост и похож на любую другую алгебру. Выходной растровый набор данных является результатом заданных действий с входными растрами. Входные данные могут быть простыми, т.е. отдельным набором данных грида, растровым слоем или шейп-файлом, и действие может быть простым, например, вычислением синуса от значения в каждой точке, или же действие может применяться к набору входных растровых слоев или наборов данных гри-дов, например, сложение значений трех наборов данных гридов или растровых слоев. Алгебра карт не только обеспечивает доступ к дополнительному набору функций, отсутствующих в интерфейсе пользователя, но также позволяет вам строить более сложные выражения и обрабатывать их одной командой. Например, вы можете вычислить синус от входного растрового слоя или набора данных и сложить его с другими растровыми слоями или наборами данных гридов.

Как и все языки, Алгебра карт состоит из набора правил. Зная основные правила, вы сможете использовать Spatial Analyst для продвинутых задач. В данном приложении описан синтаксис Алгебры карт.

Компоненты языка Алгебры карт

Главная сила Spatial Analyst - в его аналитических возможностях. Spatial Analyst через язык Алгебры карт предоставляет инструменты для выполнения таких операций, как локальные, фокальные, зональные и глобальные функции и функции приложений.

Компоненты языка

Яз1к Алгебры карт предоставляет строительные блоки, которые можно использовать по отдельности или совместно друг с другом для решения задач. При комбинировании блоков для вхполнения поставленной задачи необходимо следовать синтаксису, или набору правил, предусмотренному в Spatial Analyst. Грамматика языка определяет значение строительнхх блоков в зависимости от положения блока в в1ражении. Если ограничения по типам даннхх или синтаксис нарушены, Spatial Analyst впдаст сообщение об ошибке и не вычислит результат.

Строительнхми блоками в язхке Алгебра карт являются объект!, действия и квадификаторы действий. По своей роли они аналогичны существительным, глаголам и наречиям.

Объекты

Объекты - это либо хранимая информация, либо значения. Они являются исходными данными для вычислений или могут указывать место хранения результата. Объектами язхка Алгебры карт являются наборы данн1х гридов, растровые слои, таблице!, константе! и числа. Любое слово, использованное в в1ражении и не являющееся оператором, функцией или константой, считается именем сушест-вующего или создаваемого набора даннгх грида или существующего растрового слоя или таблицы. Выполняемая функция или оператор определяет контекст, в котором задаются типы объектов.

Действия

Действия, которые могут бпть в1полнен1 с входн1ми объектами -это операторы и функции. Операторы Spatial Analyst выполняют

математические вычисления с наборами данных гридов, растровыми слоями, таблицами и числами, или любыми комбинациями таких объектов. Набор операторов состоит из арифметических, булевых, побитовхх, логических операторов и операторов отношений, работающих с целхми числами и числами с плавающей запятой, и ком-бинаторн1х операторов, которые одновременно производят наложение растровхх слоев и наборов даннхх и поддерживают входные атрибуты.

Функции Spatial Analyst - это инструменты пространственного картографического моделирования, анализирующие данные по ячейкам. Эти функции делятся на пять основных категорий: локальные, фокальные, зональные, глобальные и функции приложений. Локальные функции включают тригонометрические, экспоненциальные, переклассификацию, выборку и статистику. Фокальные функции предоставляют набор инструментов для анализа окрестности. Зональные функции позволяют проводить анализ и вычислять статистику по зонам. Глобальные функции представляют собой инструменты для анализа всего растрового слоя или набора даннгх, такие как вычисление растра Расстояния по прямой (Straight Line) или Расстояния, взвешенного по стоимости (Cost Weighted Distance). Функции приложений предоставляют инструменты для решения специальных задач, таких как гидрология, чистка данных или геометрическая трансформация.

Квалификаторы

Квалификаторы - это параметры, которые указывают, как и где должно бпть выполнено действие. Хотя каждый оператор и функция выполняет определенное действие, тип и образ этого действия могут меняться.

Действия либо допускают, либо требуют наличия параметров, определяющих, как, на каком экстенте и с какими значениями должно быть выполнено действие. Например, для выполнения действия в Spatial Analyst могут требоваться такие параметры: какой растровый слой или набор данных будет использоваться в зональ-

ной функции, какие ячейки следует включить в фокальную окрестность или в какую степень должна возвести значения функция степени.

Конста! ичисла - это объект с одним значением, обхчно численнхм, их можно использовать для получения результата в сочетании с оператором или функцией. Среди встроенных в язык Алгебры карт констант имеются: пи (3.14), е (2.718) и DEG(57.296) - градус/радиан . Все значения в растровом слое или наборе данн1х можно умножить или разделить на любое число, или прибавить число к каждому значению растрового слоя или набора данн1х, или же вычесть. Числа можно использовать в любых операциях с растро-в1ми слоями, наборами даннхх или константами. Для функции число может бпть также и параметром, например, ширина окрестности, максимальное расстояние, до которого следует втчислять Расстояние по прямой, или критерий для условного оператора.

Синтаксис Алгебры карт

Операторы размещаются между двумя объектами: растровыми слоями, наборами данных, константами и числами.

[inlayerl] + [in1ayer2]

В приведенном выше выражении, выходной растровый набор данных создается для хранения результатов вычисления выражения, в котором производится поячеечное сложение значений вход-н1х слоев inlayer1 и inlayer2 .

Или оператор может бпть помещен перед одним растровым слоем, набором данных, константой или числом.

- [inlayerl]

В приведенном выше выражении создается выходной растровый набор данных, в котором каждая ячейка будет содержать значение соответствующей ячейки из растрового слоя inlayer1 с противоположным знаком

В1ражение, выполняющее функцию, зависит от синтаксиса и параметров, связанных с каждой функцией.

sinCc:\data\ingrid1)

meanC[in1ayer1], [in1ayer2], [inlayerB])

foca1sumC[in1ayer1], rectangle, 3, 3)

zonalmeanC[inlayer1], c:\spatial\ingrid2)

eucdistanceCe:\data2\ingridsource)

Все приведенные выше выражения построены правильно. В первом выражении выходной растровый набор данных содержит значения синуса, вычисленного поячеечно от значений входного растрового набора даннгх inlayer1. Во втором в1ражении вхход-ной растровхй набор данн1х содержит значения среднего, вычисленного поячеечно от входн1х растров1х слоев inlayer1, inlayer2 и inlayer3. В третьем в1ражении в1ходной растровхй набор данн1х содержит значения суммах восьми ближайших соседей обрабатхвае-мой ячейки плюс ее собственное значение. В четвертом выражении результатом будет среднее значение из растрового набора даннхх inlayer2 в зонах, определяем1х растровхм слоем inlayer 1. Последнее выражение присваивает каждой ячейке выходного растрового набора даннгх значение Расстояния по прямой (eucdistance) до ячеек источника, определеннгх растровхм набором даннгх ingridsource.

Можно создавать составнхе или вложеннхе вхражения, вхпол-няющие несколько задач. Они формируются путем комбинирования констант, чисел, растровгх слоев и наборов даннгх, имен полей и таблиц с операторами и функциями. Каждое составное вхражение включает несколько действий, как в следующем примере:

sinC[inlayer1]) + powC[inlayer2], 2)

Каждому оператору присваивается значение приоритета (см. Таблицу поддерживаем1х операторов и значений приоритета в Приложении B). Spatial Analyst обрабатхвает сначала оператор с наиболее высоким значением приоритета, затем со следующим значением приоритета и так далее. Если у двух операторов значения приоритета одинаковы, будет обработан сначала оператор, стоящий ближе к левому концу в1ражения, поскольку в Spatial Analyst принято чтение слева направо. Значение приоритета всех функций одинаково, и, следовательно, они выполняются по очереди