arcgis10.2 怎么裁剪矢量范围内栅格，保留矢量范围外栅格

<think>我们注意到用户的需求是：在ArcGIS 10.2中裁剪栅格数据，但要求保留矢量范围外的栅格，而不是通常的保留范围内的部分。 通常的裁剪操作（如按掩膜提取）是保留矢量范围内的部分，而范围外的部分会被设置为NoData。但用户要求保留范围外，即相当于要保留矢量范围之外的部分，这实际上是一种“反裁剪”或“擦除”操作。 在ArcGIS中，我们可以通过以下步骤实现： 1. 首先，我们需要一个与原始栅格范围相同的掩膜，但将矢量范围内的区域设置为NoData，而范围外的区域保留。 2. 我们可以先创建一个与原始栅格范围相同的常量栅格（值为1），然后利用矢量范围将这个常量栅格在矢量范围内的部分设置为NoData（即擦除），得到掩膜栅格（范围外为1，范围内为NoData）。 3. 然后，用这个掩膜栅格与原始栅格进行相乘（使用栅格计算器），由于掩膜栅格在范围内是NoData，范围外是1，所以相乘后，原始栅格在范围内的部分变为NoData，范围外的部分保留。 另一种更直接的方法：使用“栅格计算器”结合“设为空函数（Set Null）”。 具体步骤： 方法一（使用栅格计算器）： 1. 确保有空间分析扩展模块（Spatial Analyst）许可。 2. 打开“栅格计算器”（Spatial Analyst Tools -> Map Algebra -> Raster Calculator）。 3. 输入表达式：`SetNull(~IsNull("矢量范围栅格"), 原始栅格)` 但是注意：这里我们需要一个表示矢量范围的栅格，其中矢量范围内有值，范围外为NoData。然后我们使用SetNull函数，将矢量范围内（即非NoData的地方）设置为NoData，而范围外（即原本是NoData的地方）则保留原始栅格的值。 然而，SetNull函数的逻辑是：SetNull(条件为真, 值) -> 当条件为真时，返回NoData，否则返回值。 我们想要的是：在矢量范围内（即条件为：该位置有值）设置为NoData，而范围外（条件为：该位置无值）保留原始栅格的值。 所以表达式应该是：`SetNull(Con(~IsNull("矢量范围栅格"), 1), 原始栅格)` 但是这样写有点绕。另一种思路是使用条件判断： 我们可以这样写： `Con(IsNull("矢量范围栅格"), 原始栅格)` 解释：如果“矢量范围栅格”在某个位置是NoData（即矢量范围外），则输出原始栅格在该位置的值，否则（即矢量范围内）输出NoData。 但注意：Con函数的语法是：Con(条件, 条件为真时的值, 条件为假时的值, 可选NoData条件)。这里我们不需要条件为假时的值，因为当条件为假时我们想输出NoData，所以可以省略条件为假时的值，这样默认就是NoData。 所以表达式为：`Con(IsNull("矢量范围栅格"), 原始栅格)` 但是，这里有一个前提：我们需要将矢量范围先转换为栅格，并且这个栅格在矢量范围内有值（比如值为1），范围外为NoData。 步骤： 1. 将矢量范围转换为栅格（使用“面转栅格”工具或“要素转栅格”工具）。 工具位置：Conversion Tools -> To Raster -> Polygon to Raster（或者Feature to Raster） 字段选择任意一个（比如FID），输出像元大小设置与原始栅格相同，并设置范围与原始栅格相同（环境设置中设置处理范围为原始栅格的范围）。 2. 使用栅格计算器：`Con(IsNull("矢量范围栅格"), 原始栅格)` 方法二（使用擦除工具）： 但是，ArcGIS的擦除工具（Erase）是针对矢量的，对栅格不直接支持。因此，我们可以用另一种思路： 1. 将原始栅格转换为多边形（但数据量可能很大，不推荐）。 2. 用擦除工具擦除矢量范围内的部分，然后再转回栅格（效率低，不推荐）。 因此，推荐使用栅格计算器方法。 另外，我们还可以使用“提取分析”中的“按掩膜提取”工具，但注意这个工具默认是提取范围内的。我们可以通过先创建一个与矢量范围互补的掩膜（即矢量范围外的区域）来提取，但创建这个互补掩膜需要先创建矢量范围外的多边形（可能需要使用“擦除”工具，用整个研究区范围擦除矢量范围，得到范围外的多边形），然后再将范围外的多边形转为栅格，再按掩膜提取。这样步骤较多。 综合考虑，使用栅格计算器方法更为直接。 具体操作步骤： 步骤1：将矢量范围转换为栅格 - 打开“面转栅格”工具（Polygon to Raster） - 输入要素：矢量范围图层 - 值字段：选择一个字段（比如FID） - 输出栅格：指定输出路径和名称（如mask_raster） - 像元大小：设置与原始栅格相同（可以通过原始栅格的属性查看） - 范围：在环境设置中，设置处理范围与原始栅格相同（非常重要，以确保两个栅格对齐） 步骤2：使用栅格计算器 - 打开栅格计算器 - 输入表达式：`Con(IsNull("mask_raster"), "original_raster")` 其中，mask_raster是上一步生成的掩膜栅格（在矢量范围内有值，范围外为NoData），original_raster是原始栅格。 - 输出栅格：指定输出路径 注意：在栅格计算器中，引用的栅格数据需要加上引号（如果是在工具中直接选择，则不需要手动加引号，工具会自动生成）。 这样，输出的栅格就是原始栅格在矢量范围外的部分，而矢量范围内被设置为NoData。 另外，如果原始栅格有多个波段，需要确保掩膜栅格是单波段的，并且使用同样的方法对每个波段进行处理（或者使用波段合成）。 但是，如果原始栅格是多波段的，上述方法会同时处理所有波段，因为Con函数会应用到每个波段上。因此，这种方法适用于单波段和多波段栅格。 如果用户需要保留矢量范围内的部分为原始值，而范围外为NoData，那就是按掩膜提取。但现在需求相反，所以用上述方法。 引用说明： 根据用户提供的引用，引用[1]和[3]提到了按掩膜提取和裁剪，但都是保留范围内的。而我们的方法是通过条件判断函数（Con）和掩膜栅格的结合，实现保留范围外。这种方法在引用中未直接提及，但属于栅格计算中的常用技巧。 因此，我们参考了栅格计算的一般方法，并结合用户需求。 生成相关问题： 1. 如何将矢量数据转换为栅格数据？ 2. 在栅格计算器中，Con函数的具体用法是什么？ 3. 除了使用栅格计算器，还有哪些方法可以实现栅格的反向裁剪？ 4. 如何确保转换的掩膜栅格与原始栅格具有相同的范围和像元大小？</think>在 ArcGIS 10.2 中实现 **保留矢量范围外的栅格数据**（反向裁剪），可通过以下两种方法操作： ### 方法 1：栅格计算器 + 条件函数（推荐） 1. **将矢量范围转为栅格** - 工具：`转换工具 → 转为栅格 → 面转栅格` - 参数： - 输入要素：矢量边界 - 值字段：选择任意字段（如 FID） - 输出栅格：`mask_raster` - 像元大小：与原始栅格一致 - 勾选 **"将输出栅格与以下图层对齐"** → 选择原始栅格 2. **执行反向提取** - 打开 **栅格计算器**（`Spatial Analyst 工具 → 地图代数 → 栅格计算器`） - 输入公式： ```python Con(IsNull("mask_raster"), "原始栅格") ``` - 输出栅格：`result.tif` - **原理**： `IsNull(mask_raster)` 标记矢量范围外区域 → `Con()` 函数保留这些区域的原始栅格值，范围内设为 NoData[^3]。 --- ### 方法 2：擦除工具 + 按掩膜提取 1. **创建矢量范围外的区域** - 生成研究区矩形： - 工具：`数据管理工具 → 要素类 → 创建渔网` - 范围：与原始栅格相同（查看栅格属性中的"范围"坐标） - 擦除矢量范围： - 工具：`分析工具 → 叠加分析 → 擦除` - 输入要素：渔网矩形 - 擦除要素：矢量边界 - 输出：`outer_area.shp`（矢量范围外区域） 2. **提取范围外栅格** - 工具：`Spatial Analyst 工具 → 提取分析 → 按掩膜提取` - 参数： - 输入栅格：原始栅格 - 输入掩膜数据：`outer_area.shp` - 输出：`result.tif` --- ### 关键说明 - **坐标系对齐**：操作前确保矢量与栅格坐标系一致（右键图层 → 属性 → 源，检查坐标系）[^1]。 - **结果验证**：输出栅格应显示矢量边界外的原始数据，边界内为 NoData（透明）。 - **性能建议**：方法 1 效率更高，尤其对大栅格；方法 2 需额外处理矢量，适合复杂边界。