ArcGIS影像空值填充\插补

本文介绍了使用ArcGIS的栅格计算器处理遥感影像空值的方法,包括利用前后月或年前后同日期的影像进行填充,以解决因云层遮挡等原因造成的影像缺失问题。通过条件函数Con和IsNull判断并填充空值,从而改善影像质量。

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前言

遥感,遥远的感知。既然是遥远的,就避免不了会出现看不清的现象:比如被天空中的云遮挡住,冬天地物被雪覆盖住等等,就会导致影像出现空值缺失值等。


下面将是对空值处理的一种思路:

MODIS产品中的部分异常值区域采用同产品的前一个月或者后一个月的相同位置的值填充,或选择同产品的前一年或后一年的相同时间的相同位置的值做填充处理,或选择其周围相邻3×3位置的像元均值填充。

方法一:巧用栅格计算器来填充影像

存在较多空值的影像:图A,日期是19年1月25日
在这里插入图片描述
质量较好的影像:图B,日期是19年2月2日
在这里插入图片描述

那么我们可以用
a.拿前后一年的同日期影像来填充(如18年1月25日或者20年1月25日,或者18年1月25日和20年1月25日这两年的平均值来填充19年1月25日);
b.拿相邻月份的影像来填充(如那19年2月2日的影像来填充,虽然是2月份的,但也就相差不到10天19年1月25日)

采用栅格计算器输入以下公式即可:

Con(IsNull(“mod_19_01_25”),“mod_19_02_02.tif”,“mod_19_01_25.tif”)

通过IsNull(“mod_19_01_25"来判断该"mod_19_01_25"栅格是否存在nodata,如果存在则将nodata的地方用"mod_19_02_02.tif"影像对应的地方的值来填充,如果不存在则返回原值,也就是"mod_19_01_25.tif”。(Con是条件函数,IsNull判断是否存在nodata,

填充后的结果如下:

(第一个图层是19年1月25日填充后的栅格;第二个图层是19年1月25日的原始栅格;第三个是用来填充的19年2月2日的图像。)
下图就是19年1月25日填充后的结果图:
该点是原始图有值,这填充后的还用原始值:
在这里插入图片描述
该点是原始图为nodata,则用19年的2月2的栅格的值来填充该点。
在这里插入图片描述

注意:

空值的填充具体是用前后月的来填充还是前后年的值来填充,要具体分析。如过原始图像质量太差或者,原始图像和 用来填充的图像 之间差异较大那么填充后的质量也一般,会有颜色突变的问题,不平滑,不能为了填充为填充。

参考文献:

1.《基于MOD16的乌江流域地表蒸散发时空特征及影响因素》
MODIS产品中的部分异常值区域采用同产品的前一个月或者后一个月的相同位置的值填充,或选择同产品的前一年或后一年的相同时间的相同位置的值做填充处理,或选择其周围相邻3×3位置的像元均值填充。

2.《基于CSLE的福建省闽清县水土流失动态监测与分析》
MODIS-NDVI数据预处理:首先是原始数据的格式转换,其次将所有影像进行投影变换,转换成要求的空间参考坐标系,最后利用异常或空值区域相邻月份的值进行逐像素填充和修补,以获得有效值相对完整的项目区NDVI产品数据。

3.《郑州市三维扩张与地表温度的时空变化研究》

### 回答1: ArcGIS 提供了多种空间方法,用于在空间数据上进行模拟和预测。主要有以下几种常用的空间方法: 1. IDW (逆距离加权法) 2. Kriging (克里金法) 3. Natural Neighbor (自然邻法) 4. Radial Basis Function (径向基函数法) 5. Trend (趋势法) 每种方法都有各自的特点和适用场景,可以根据数据特征和分析目的选择合适的方法。 ### 回答2: ARCGIS空间方法是一种在地理信息系统软件中用于对不连续样本点数据进行处理的方法。它通过根据已知样本点的属性在未知区域内生成一个连续的地理表面。 ARCGIS提供了多种空间方法,包括克里金、反距离加权、径向基函数等。这些方法有不同的适用范围和优势,可以根据数据类型和具体需求选择合适的方法。 在选择方法时,首先需要考虑数据的空间分布情况和采样密度。如果数据分布均匀,采样密度较高,则适合使用克里金方法。此方法基于对样本点之间的空间相关性进行拟合,生成平滑连续的表面。 反距离加权方法适用于数据稀疏或分布不均匀的情况。该方法通过计算未知位置与已知样本点之间的距离,以距离的倒数作为权重进行。距离越近的样本点对结果的影响越大,使得表面在数据稀疏区域具有更高的变化率。 径向基函数方法则适用于存在空值和异常的情况。该方法通过寻找合适的径向基函数来拟合样本点的属性,并利用函数对未知区域进行预测。它能够更好地处理数据中的噪声和异常,生成平滑的表面。 在使用ARCGIS进行空间时,需要根据具体的数据特点和目的选择合适的方法,并进行参数设置和结果验证。结果有效性的评估可以利用交叉验证方法和其他评估指标,如均方根误差和残差分析进行。 综上所述,ARCGIS空间方法是一种在地理信息系统软件中用于对不连续样本点数据进行处理的方法,提供了多种方法供选择。根据数据特点和目的选择合适的方法,可以生成连续平滑的地理表面,为地理空间分析和决策提供支持。 ### 回答3: ARCGIS是一个著名的地理信息系统软件,它提供了丰富的功能和工具,其中包括空间方法。 空间方法是指根据已知点的属性来推断未知点的属性的一种方法。在ARCGIS中,有多种空间方法可供选择,包括:IDW(反距离加权法)、Kriging(克里金法)、TIN(三角网法)等。 IDW方法是一种简单而常用的方法,它假设未知点的受其周围已知点的影响,而且距离较近的已知点比距离较远的已知点影响更大。根据这个原理,IDW方法通过计算未知点与已知点之间的距离加权平均来推断未知点的属性。 Kriging方法是一种基于空间自相关性的方法,它不仅考虑已知点之间的空间距离,还考虑了它们之间的相关性。Kriging方法通过分析已知点的空间统计特征(方差、协方差等)来推断未知点的属性。在ARCGIS中,Kriging方法可分为普通克里金、简单克里金、泛克里金等不同类型。 TIN方法是一种基于三角剖分的方法,它将已知点连接起来形成三角形网格,并根据已知点的属性在三角形内部进行。TIN方法在不规则分布的样点上效果较好,但在计算量和计算时间上较消耗资源。 除了上述常用的方法,ARCGIS还提供了其他一些方法,如最邻近、自定义等,以满足不同的数据和需求。 总之,ARCGIS提供了丰富多样的空间方法,用户可以根据具体数据特点和需求选择合适的方法进行空间分析,从而推断未知点的属性
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