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GEE：栅格计算

锐多宝 · 公众号 · · 2024-05-02 21:09

正文

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本文将介绍在 Google Earth Engine （GEE）平台上进行栅格计算的代码。

原文链接

https://yangleduo.blog.csdn.net/article/details/138350195?spm=1001.2014.3001.5502

示例代码链接

https://code.earthengine.google.com/87226239bba1a9ea6626a25f8b3d2483?noload=true

结果如下图所示，

一、需求

下表列出了几个 ArcGIS 中常用到的栅格计算器公式，我们经常在 ArcGIS 中进行这些操作，但是这些常用到的操作在 GEE 中也可以实现。

二、核心函数

2.1 GEE内置API

2.1.1 比较函数

备注：左操作数和右操作数分别代表需要比较的两个图像。

2.1.2 掩膜操作

2.1.3 布尔运算

2.1.4 数据范围调整

2.2 其他API

2.2.1 设置研究区边界样式

var eevs = require('users/949384116/lib:ImageVisualization/VectorStyle');var roi = geometry; // Geometry 格式研究区边界var roiWithStyle = eevs.setDefaultGeometryStyle(geometry); // Geometry 的默认样式设置
// var roi = table; // FeatureCollection 格式研究区边界// var roiWithStyle = eevs.setDefaultTableStyle(table); // FeatureCollection 的默认样式设置

2.2.2 获取示例NDVI图像

输入：研究区边界 roi，是否显示作者主页 boolAuthHomePageShow ，可填 true 或者 false（默认 false）。

输出：研究区内由2024年4月的 Landsat 中值合成影像生成的 NDVI 图像。

var boolAuthHomePageShow = true;var eesi = require('users/949384116/lib:RasterCalculator/SampleImage');var ndvi = eesi.getExampleNDVIImageFromLandsat(roi, boolAuthHomePageShow);

2.2.2 打印最大最小值

输入：依次为单波段图像 ndvi，波段名，图像名称，研究区边界，分辨率，地理坐标系EPSG编号，bestEffort，tileScale。

输出：一个对象，有最大值和最小值。并可以在控制台打印最大值最小值。

var eesi = require('users/949384116/lib:RasterCalculator/SampleImage');eesi.minMaxValue(ndvi, 'NDVI', 'Original NDVI', roi, 30, "EPSG:4326", true, 5);

2.2.3 绘制像素分布直方图

输入：依次为单波段图像 ndvi，图像名称，研究区边界，分辨率。

输出：像素值分布直方图。并在控制台绘制像素值分布直方图。

var eesi = require('users/949384116/lib:RasterCalculator/SampleImage');eesi.histogramOfImage(ndvi, 'Original NDVI', roi, 30);

三、示例代码链接

https://code.earthengine.google.com/87226239bba1a9ea6626a25f8b3d2483?noload=true

四、示例代码详解

4.1 获取示例NDVI图像

var eesi = require('users/949384116/lib:RasterCalculator/SampleImage');var ndvi = eesi.getExampleNDVIImageFromLandsat(roi, true);

4.2 将指定像素设置为空值

4.2.1 将NDVI像素值小于0的像素设置为空值

// 将小于0的像素设置为空值（保留大于0的像素）var mask_NDVI_gte0 = ndvi.gte(0);var ndvi_nullifyUnderThreshold = ndvi.updateMask(mask_NDVI_gte0);

4.2.1 将DEM小于150的NDVI图像的像素设置为空值

// 将DEM小于150的NDVI图像的像素设置为空值var mask_DEM_gt150 = ee.Image("USGS/SRTMGL1_003").gt(150).clip(roi);var ndvi_nullifyUnderDEMThreshold = ndvi.updateMask(mask_DEM_gt150);

4.2.3 将合并掩膜区域的NDVI图像的像素设置为空值

// 将NDVI小于0且DEM小于150的像素值设置为空值var composite_mask = mask_DEM_gt150.and(mask_NDVI_gte0);var ndvi_nullifyUnderCompositeMask = ndvi.updateMask(composite_mask);

4.3 将空值像素赋值为指定值

// 将空值像素赋值为指定值，比如0var ndvi_replaceNullWithZero = ndvi_nullifyUnderCompositeMask.unmask(0);

4.4 将符合条件的像素设置为指定像素值

4.4.1 将NDVI小于0的像素设置为0

// 将符合条件的像素设置为指定像素值// 将NDVI小于0的像素设置为0var mask_ndvi_lt0 = ndvi.lt(0);var ndvi_modifyValuesByCondition = ndvi.where(mask_ndvi_lt0, 0);

4.4.2 将DEM小于150的NDVI图像的像素设置为0

// 将DEM小于150的NDVI图像的像素设置为0var mask_DEM_lt150 = ee.Image("USGS/SRTMGL1_003").lt(150).clip(roi);var ndvi_modifyValuesByElevationThreshold = ndvi.where(mask_DEM_lt150, 0);

4.4.3 将ndvi小于0且DEM小于150的NDVI图像的像素设置为0

// 将ndvi小于0且DEM小于150的NDVI图像的像素设置为0var composite_mask_2 = mask_DEM_lt150.or(mask_ndvi_lt0);Map.addLayer(composite_mask_2, visParams, 'Composite Mask 2', false);var ndvi_modifyValuesByCompositeMask2 = ndvi.where(composite_mask_2, 0);

4.5 NDVI图像像素值离散化（重分类）

// NDVI图像像素值离散化（重分类）// 比如，NDVI小于0的像素赋值为1，[0, 0.3]的赋值为2，大于0.3的赋值为2var discrete_ndvi = ndvi.where(ndvi.lt(0), 1)    .where(ndvi.gte(0).and(ndvi.lte(0.3)), 2)    .where(ndvi.gt(0.3), 3);

4.6 将图像中每个像素的值限制在一个给定的范围内

4.6.1 clamp()

// clamp(low, high)将所有像素值变为 [low, high]// 低于 low 的像素值变为 low，高于 high 的像素值变为 high// 比如，ndvi像素值大于1，就给它赋值1，小于0的，都给它赋值0var ndvi_LimitValuesWithinRange = ndvi.clamp(0, 1);

4.6.2 unitScale()

// unitScale(low, high)：将输入的像素值范围 [low, high] 缩放到 [0, 1] 的范围内var ndvi_rescaleToUnitInterval = ndvi.unitScale(-1, 1);

4.6.3 手动实现最大最小值归一化

// 手动实现最大最小值归一化var Min = -0.9970119595527649;// MIn，Max分别是最小值和最大值，需要提前计算好填进来var Max = 0.9034250974655151;var image_d = ndvi.subtract(Min);var ndvi_normalizeMinMax = image_d.divide(Max - Min);

4.6.4 手动实现等比例映射

// 手动实现等比例映射// 将数据的值域等比例变换到指定值域// 比如，将 [min, max] 的值域映射到 [0, 255]var a = 255 - 0;var b = Max - (Min);var scale = a / b;var ndvi_manualRatioScale = ndvi.subtract(Min).multiply(scale);var manualRatiovisParams = { min: 0, max: 255, palette: palette };