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07_QGIS3 基础栅格样式与分析方法

原文链接: https://www.qgistutorials.com/en/docs/3/raster_styling_and_analysis.html

基础栅格样式与分析 (QGIS3)

许多科学观测和研究都会生成栅格数据集。栅格是由被分配了特定数值的像素组成的网格。通过对这些数值进行数学运算，可以进行一些有趣的分析。QGIS 通过栅格计算器内置了一些基本的分析功能。在本教程中，我们将探讨可用于栅格样式化的选项以及栅格计算器提供的功能。

任务概述

我们将使用人口格网数据来创建一幅 2000 年至 2010 年全球人口变化的专题地图。

您将学到的其他技能

  • 如何在图层之间复制/粘贴样式

获取数据

我们将使用哥伦比亚大学的世界网格化人口 (GPW) v4 数据集。具体来说，我们需要全球范围、2.5 角分分辨率、GeoTiFF 格式的 2000 年和 2010 年人口数量数据。您需要一个免费的地球数据账户来下载数据。

../../_images/data125.png

为了方便起见，您可以直接从以下链接下载数据集的副本：

gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min_tif.zip

gpw-v4-population-count-rev11_2010_2pt5_min_tif.zip

数据来源 [GPW4]

操作步骤

  1. 打开 QGIS，在浏览器面板中找到已下载的文件。展开 gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min_tif.zip 文件，并将 gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min.tif 文件拖拽到画布上。

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  1. 新图层 gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min 将被添加到图层面板中。类似地，找到 gpw-v4-population-count-rev11_2010_2pt5_min_tif.zip 文件，并将 gpw-v4-population-count-rev11_2010_2pt5_min.tif 文件拖拽到画布上。

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  1. 让我们探索一下这些图层。点击属性工具栏上的识别按钮。选中该工具后，点击画布上的任意一点。

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  1. 与该像素关联的值将显示在新的“识别结果”面板中。在识别结果面板中，将模式更改为 从上到下(Top down)。这将显示所有栅格的像素值，而不仅仅是最顶层图层。比较两个图层的数值。由于栅格的分辨率约为 5km x 5km，像素值代表该像素所代表区域（25 平方公里）内的总人口数。

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  1. 关闭“识别结果”面板。让我们为图层创建更好的可视化效果。点击图层面板中的打开图层样式化面板按钮。

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  1. 在“图层样式化”面板中，点击渲染类型下拉菜单，选择 单波段伪彩色 渲染器。

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  1. 此渲染器将使用颜色色带对图层进行样式化。默认的颜色色带是白-红色，其中最小值将被分配白色，图层中的最大值将被分配红色。中间值将通过线性插值分配红色色调。展开“最小/最大值设置”，选择 累积计数剪切 选项。您会看到地图的可视化效果现在好多了。标准数据范围被设置为数据值的 2% 到 98%，这意味着异常值将不会被用来设置最小值和最大值，从而产生更具代表性的可视化效果。

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  1. 关闭图层样式化面板。我们也可以将类似的样式应用到另一个图层。但有一个更简单的方法可以在图层之间传递样式。右键单击 gpw-v4-population-count-rev11_2010_2pt5_min 图层，选择样式 ‣ 复制样式。

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  1. 现在右键单击未设置样式的 gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min 图层，选择样式 ‣ 粘贴样式。

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  1. 相同的样式参数将被应用到另一个图层。当您想使用相同的分类来比较不同图层时，这个功能特别有用。当您切换顶部图层的可见性时，可以直观地看到人口的变化。

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  1. 我们的任务是创建人口变化的专题地图。让我们计算两个图层之间的差异，并创建另一个栅格，其中每个像素代表人口的变化。转到处理 ‣ 工具箱。

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  1. 在栅格分析下找到栅格计算器，双击打开该工具。

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  1. 使用 … 按钮选择两个图层作为输入图层。栅格计算器可以对栅格像素应用数学运算。在本例中，我们希望输入一个简单的公式，用 2000 年人口减去 2010 年人口。使用 ε 按钮输入以下表达式。在表达式中，波段以栅格名称命名，后跟 @ 和波段号。由于我们的每个栅格只有 1 个波段，您会看到图层名称后附加了 @1。保持所有其他选项为默认设置，将输出图层保存为 population_change_2010_2000.tif，然后单击运行。

bash "gpw_v4_population_count_rev11_2010_2pt5_min.tif@1" - "gpw_v4_population_count_rev11_2000_2pt5_min.tif@1"

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  1. 完成后，新图层 population_change_2010_2000 将被添加到图层面板中。让我们更改样式，以便更好地可视化正负人口变化。点击图层面板中的打开图层样式化面板按钮。

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  1. 一种选择是使用与之前类似的样式化技术，并选择一种发散色带。点击色带下拉菜单，选择 光谱 色带。再次点击下拉菜单，选择 反转色带，将蓝色分配给低值，红色分配给高值。

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  1. 这是一种不错的可视化效果，但不容易解读。让我们创建一个更好的地图，包含 4 个离散类别：减少、中性、增长 和 高增长。向下滚动到带有类别的表格。按住 Shift 键并选择所有行。点击移除选定行按钮。

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  1. 将插值模式更改为 离散。我们现在将手动创建一个颜色表。点击手动添加值按钮。输入 -100 作为值，减少 作为标签。为此类别分配蓝色。颜色表的工作方式是，所有低于输入值的值都将被赋予该条目的颜色。您会注意到画布将只显示人口变化为负的区域。

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  1. 用合适的值完成颜色表。我分别选择了 100、1000 和 100000 作为 中性、增长 和 高增长 类别的上限。为每个创建的类别分配颜色，例如米色、橙色和红色。

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  1. 对可视化效果满意后，关闭图层样式化面板。您现在拥有了一幅全球人口变化的专题地图。

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