ما هي إحصائيات الـ Focal؟

v   Focal Tool

هي الدوال التي  يعبر فيها عن الخلية بما يجاورها من خلايا في شكل مساحة لها أشكال مختلفة, وتسمى الخلية التي تمثل مركز أو بؤرة هذه المساحة بالخلية المركزية او البؤرية أو الخلية المعالجة. الشكل التالي يوضح أشكال المساحات وأنواع الإحصائيات التي يمكن حسابها في كل خلية بؤرية

كيف تعمل الاحصائيات البؤرية Focal ؟

شاهد العرض المتحرك لكيفية عمل الأداة Focal Sum الجمع البؤرية

تقوم الأداة Focal Statistics بتنفيذ عمليات حسابية ترتبط بالخلايا المجاورة وتحسب الناتج وفقا لمساحة محددة من الخلايا المجاورة. ثم تضع الناتج في الخلية البؤرية. على سبيل المثال تحسب الحد الأقصى أو المتوسط ​​أو مجموع جميع القيم في هذه المساحة المحددة وتضع الناتج في الخلية المركزية أو البؤرية.

من الناحية المفاهيمية، عند التنفيذ، تمر الخوارزمية على كل خلية في الطبقة الراستر, وتحسب لها الإحصاء المحدد في المساحة المحددة.

يمكن أن تتداخل المساحات المحددة Neighborhoods بحيث يمكن أيضًا تضمين الخلايا الموجودة في أحد المساحات في مساحة أخرى لخلية أخرى.

مثال

لتوضيح معالجة الأداة للإحصاءات البؤرية التي تحسب إحصاء المجموع، ضع في اعتبارك خلية المعالجة بقيمة 5 في الرسم التخطيطي التالي. تم تحديد مساحة مستطيل مكون من 3 * 3 خلايا. مجموع قيم الخلايا المجاورة (3 + 2 + 3 + 4 + 2 + 1 + 4 = 19) بالإضافة إلى قيمة خلية المعالجة (5) يساوي 24 (19 + 5 = 24). لذلك يتم إعطاء القيمة 24 للخلية في الطبقة المخرجة في نفس موقع خلية المعالجة ذات القيمة 5.

 يوضح الرسم البياني التالي النتيجة النهائية لإحصاء الجمع وفق مساحة مستطيل مكون من 3 خلايا * 3 خلايا.

أنواع المساحات والإحصائيات المقابلة

1. الطوق: يلزمه تحديد نصفي القطرين.
2. الدائرة: يلزمها تحديد قيمة نصف القطر.
3. المستطيل: يلزمه تحديد العرض والإرتفاع.
4. الوتد أو الإسفين: الوتد هو شكل دائري ويلزمه تحديد نصف قطر وزاوية بداية وزاوية نهاية. يمتد الإسفين عكس اتجاه عقارب الساعة من زاوية البداية إلى زاوية النهاية. يتم تحديد الزوايا بالدرجات الحسابية من 0 إلى 360 ، حيث يكون الرقم 0 على المحور x الموجب ، ويمكن أن يكون عددًا صحيحًا أو Float. ويمكن استخدام الزوايا السلبية.
5. الشكل غير المنتظم: ويسمح لك بتحديد منطقة ذات شكل غير منتظم حول خلية المعالجة.

يحدد ملف kernel غير المنتظم مواضع الخلايا التي يجب تضمينها داخل المساحة الغير منتظمة.

يتم تحديد موضع x و y لخلية المعالجة البؤرية داخل المساحة، فيما يتعلق بالزاوية اليسرى العلوية للمساحة، من خلال المعادلات التالية: x = (العرض + 1) / 2

                    ص = (الارتفاع + 1) / 2

إذا كان عدد الخلايا المدخلة زوجيًا ، يتم حساب إحداثيات x و y باستخدام الاقتطاع.

ما هو Kernel لمساحة غير منتظمة؟

ملف kernel غير المنتظم هو ملف نصي ASCII يُعرِّف قيم وشكل المساحة الغير منتظمة. يمكن إنشاء الملف باستخدام أي محرر نصوص. يحدد السطر الأول عرض المساحة وارتفاعها (عدد الخلايا في الاتجاه س ، متبوعًا بمسافة ، وعدد الخلايا في الاتجاه ص). تعطي الأسطر اللاحقة قيم كل موضع في المساحة. يتم إدخال القيم في نفس التكوين كما يظهر في المساحة التي تمثله. المسافة بين كل قيمة ضرورية. يجب أن تكون القيم في ملف kernel إما 0 أو 1 ومع ذلك ، سيتم تفسير أي قيمة لا تساوي 0 على أنها 1. تشير القيمة 0 لموضع الخلية إلى أن الخلية ليست عضوًا في المساحة ولن يتم استخدامها للمعالجة. تشير القيمة 1 إلى أن الخلية المقابلة هي عضو في المساحة.

مثال على ملف kernel غير منتظم ASCII والمساحة الذي يمثله كما يلي:

6. الوزن

على غرار المساحة غير المنتظمة، يسمح لك الوزن بتحديد مساحة غير منتظمة حول خلية المعالجة البؤرية، ولكنه يسمح لك أيضًا بتطبيق أوزان على قيم الإدخال. يحدد ملف الوزن مواضع الخلايا التي يجب تضمينها داخل المساحة والأوزان التي سيتم ضربها بقيمة الوزن. تتوفر إمكانية المساحة المجاورة مقدرةً بالوزن فقط لأنواع إحصائيات المتوسط ​​والانحراف المعياري (STD) والجمع. يتم تحديد موضع x و y لخلية المعالجة البؤرية داخل المساحة ، فيما يتعلق بالزاوية اليسرى العلوية للنطاق أو المساحة، من خلال المعادلات التالية: 

x = (العرض + 1) / 2

ص = (الارتفاع + 1) / 2

إذا كان عدد الخلايا المدخلة زوجيًا ، يتم حساب إحداثيات x و y باستخدام الاقتطاع.

الإحصائيات المتاحة

الغالبية: تُطبّق على الخلايا ذات الأرقام الصحيحة فقط. وتَحسب القيمة الغالبة على الخلايا في نطاق المساحة. عندما يكون أكثر من قيمة غالبة, فإن موقع خلية المعالجة البؤرية سيتلقى NoData.

الحد الأقصى: معروف

المتوسط: معروف

الوسيط: تُطبّق على الخلايا ذات الأرقام الصحيحة فقط. عندما يكون عدد قيم الخلية الصالحة في المساحة عددًا فرديًا، سيتم حساب القيمة المتوسطة بترتيب القيم واختيار القيمة الوسطى. إذا كان عدد القيم في المساحة زوجيًا ، فسيتم ترتيب القيم وسيتم حساب متوسط ​​القيمتين الأوسطتين.

الحد الأدنى: إذا كانت البيانات النقطية المدخلة ( الراستر) عددًا صحيحًا، فستكون القيم الموجودة على البيانات النقطية الناتجة عددًا صحيحًا؛ إذا كانت القيم الموجودة على المدخلات هي Float، فإن القيم الموجودة على المخرجات ستكون Float.

الأقلية: مثل آلية عمل دالة الأغلبية.

النطاق: يتم تحديد القيم الخاصة بكل موقع خلية على البيانات النقطية للمخرجات على أساس كل خلية على حدة بتطبيق الصيغة: النطاق البؤري = الحد الأقصى البؤري - الحد الأدنى البؤري.

الإنحراف المعياري: معروف

المجموع: معروف

المتنوع: تُطبّق على الخلايا ذات الأرقام الصحيحة فقط

ماذا إن كانت الخلية البؤرية المُعالجة = NoData ؟

يتحكم خيار تجاهل NoData في العمليات الحسابية في كيفية معالجة خلايا NoData داخل نافذة المساحة. عند تحديد هذا الخيار (خيار البيانات) ، سيتم تجاهل أي خلايا في المساحة تكون NoData في حساب قيمة خلية الإخراج. عند إلغاء التحديد (اخيار NODATA) ، إذا كانت أي خلية في المساحة هي NoData ، فستكون خلية الإخراج NoData.

إذا كانت خلية المعالجة نفسها هي NoData ، مع تحديد الخيار Ignore NoData ، فسيتم حساب قيمة الإخراج للخلية استنادًا إلى الخلايا الأخرى في المساحة التي لها قيمة صالحة. بالطبع ، إذا كانت جميع الخلايا الموجودة في المساحة هي NoData ، فسيكون الإخراج NoData.