基本栅格样式和分析（QGIS3）

许多科学观察和研究产生了栅格数据集。 栅格是具有特定值的像素网格。 通过对这些值进行数学运算，可以进行一些有趣的分析。 QGIS具有通过 栅格计算器 内置的一些基本分析功能。 在本教程中，我们将探讨可用于设置栅格样式的选项以及栅格计算器提供的功能。

内容说明

我们将使用人口网格数据来创建2000年至2010年全球人口变化的专题图。

你还会学到这些

  • 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 世界栅格人口（GPW）v4 数据集。 具体来说，我们需要以2.5度的分钟分辨率对整个地球进行 人口计数 格式为GeoTiFF，适用于2000年和2010年。您将需要一个免费的 “地球数据”帐户 来下载数据。

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为了方便起见，您可以直接从以下链接下载数据集：

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]

操作流程

  1. 打开QGIS，然后在 Browser 面板中找到下载的文件。展开 gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min_tif.zip 文件，然后将 gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min.tif 文件拖到画布上。

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  1. 新图层 gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min 将添加到 Layers 面板中。 同样，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 文件拖到画布上。

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  1. 让我们探索这些层。点击 Attributes Toolbar 上的 Identify 按钮。选择工具后，单击画布上的任意点。

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  1. 与该像素关联的值将显示在新的 Identify Results 面板中。在 Identify Results 面板中，将 Mode 更改为 自上而下 。 这将显示所有栅格的像素值，而不仅仅是最顶层。比较两个图层的值。由于栅格的分辨率约为5km x 5km，因此像素值代表该像素所代表的区域（25平方公里）中的总人口。

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  1. 关闭 Identify Results 面板。让我们为图层创建更好的可视化效果。单击 Layers 面板中的 Open the layer Styling panel 按钮。

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  1. 在 Layer Styling 面板中，单击 Render type 下拉菜单，然后选择 单带伪彩色 渲染器。

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  1. 该渲染器将使用色带对图层进行样式设置。 默认的色带为白红色，其中最小值将分配为白色，层中的最大值将分配为红色。中间值将被分配红色线性插值阴影。展开 Min / Max Value Settings 并且 累计计数削减 选项。 您将看到现在地图可视化要好得多。标准数据范围设置为数据值的2％到98％，这意味着不会使用异常值来设置最小值和最大值，从而使可视化更具代表性。

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  1. 关闭 Layer Styling 面板。我们也可以将类似的样式应用于其他层。但是，有一种更简便的方法可以将样式从一层转移到另一层。右键单击 gpw-v4-population-count-rev11_2010_2pt5_min 图层，然后选择 Styles ‣ Copy Style。

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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，然后选择 Styles ‣ Paste Style 。

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  1. 相同的样式参数将应用于另一层。 当您要使用同一分类比较不同的图层时，此功能特别有用。切换顶层的可见性时，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，其中每个像素代表总体变化。转到 Raster ‣ Raster calculator。

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  1. 在 Raster bands 部分，您可以通过双击来选择图层。波段以光栅名称命名，后跟 @ 和波段编号。由于我们的每个栅格只有1个波段，因此您将在图层名称后附加名称 @ 1 。栅格计算器可以对栅格像素应用数学运算。在这种情况下，我们想输入一个简单的公式以从2000中减去2010人口。输入以下表达式。接下来，点击 Output layer 旁边的 … 按钮。

"gpw-v4-population-count-rev11_2010_2pt5_min@1" - "gpw-v4-population-count-rev11_2000_2pt5_min@1"
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  1. 输入 population_change_2010_2000.tif 作为输出文件。单击 OK 以开始计算。

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  1. 完成后，将在图层面板中添加新的图层 population_change_2010_2000 。让我们更改样式，以便更好地可视化人口变化的正负。单击 Layers 面板中的 Open the layer Styling panel 按钮。

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  1. 一种选择是使用与以前相似的样式技术，然后选择一种不同的色带。单击 Color ramp 下拉菜单并选择 光谱 渐变。再次单击下拉菜单，然后选择 反转色阶 ，将蓝色分配给低值，将红色分配给高值。

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  1. 这是很好的可视化效果，但不容易解释。让我们用以下四个离散类别创建一个更好的地图： 下降 ， 中性 ， 增长 和 高增长。向下滚动到带有类的表。按住 Shift 键并选择所有行。点击 Remove selected row(s) 按钮。

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  1. 将 Interpolation 模式更改为 离散。现在，我们将手动创建一个颜色图。点击 Add values manually 按钮 输入 -100 作为 Value 的值，输入 下降 作为 Label 的值。为该类别分配蓝色。颜色图的工作方式是，所有低于输入值的值都将被赋予该输入项的颜色。您会注意到画布仅显示人口变化为负的区域。

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  1. 使用适当的值填写颜色图。我分别选择 100 ， 1000 和 100000 作为 中性 ， 增长 和 高增长 类别的上限。

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  1. 对可视化效果满意后，请关闭 Layer Styling 面板。您现在拥有人口变化的全球专题图。

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