快速浏览：使用地图代数
地图代数允许您通过代数来访问 Spatial Analyst 工具、运算符、函数和类。其最基本的格式是，输出栅格位于等号 (=) 左边，工具、运算符及其参数位于等号右边。例如：
from arcpy.sa import *
outShade = Hillshade("inelevation", 99, 33)
以上语句用于计算山体阴影，即确定太阳在方位角为 99 度且高度角为 33 度时的照明度，并且创建名为 outShade 的 Raster 对象来存储结果。
地图代数可以执行简单语句，但在创建复杂语句和模型时可实现该语言的强大功能。由于地图代数已集成到 Python 中，因此，Python 和 ArcPy 的所有功能及其扩展（模块、类、函数和属性）均可供建模者使用。
使用地图代数可以快速提高工作效率，并且随着需求的增加，您可以对其很多方面进行探索。以下快速浏览为您提供一些基本的入门知识。
运行“地图代数”的基础知识
使用“地图代数”的方法有三种：
- 栅格计算器工具
- Python 窗口
- 偏好于 Python 集成开发环境 (IDE)
栅格计算器
栅格计算器工具可执行“地图代数”表达式。此工具具有易于使用的计算器界面，只需单击界面中的按钮便可创建大部分“地图代数”语句。栅格计算器可作为独立工具使用，也可在模型构建器中使用。因此，通过该工具可将“地图代数”的功能集成到模型构建器中。
上述语句用于将三个栅格相加。
栅格计算器工具并不能取代其他 Spatial Analyst 工具。需要继续使用其他工具进行相应计算。例如，使用坡度工具执行坡度计算。栅格计算器工具用于执行单行代数语句。
由于栅格计算器是地理处理工具，因此，它也可以像所有工具一样集成在模型构建器中。有关详细信息，请参阅以下主题：
Python 窗口
在Python 窗口中，可以高效、便捷地使用地理处理工具和 ArcGIS 中的 Python 函数。可在该窗口中运行的 Python 命令包括单行代码，也包括带逻辑的复杂块。在 Python 窗口中，还可通过自定义或第三方 Python 模块和库来实现其他功能。
要启动 Python 窗口，请单击“标准”工具条上的“Python 窗口”按钮 
，或者在“地理处理”下拉菜单中单击 Python 窗口。
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上面的语句序列用于导入 ArcPy 站点包、地理处理环境和 Spatial Analyst 模块；设置工作空间；运行坡度工具；并且永久保存输出。在语句末尾输入回车符后，会立即运行该语句。
Python 窗口的部分功能包括：自动完成内置行、使用变量，以及访问 Python 和 ArcPy 功能。
Python 集成开发环境
尽管对在 Python 窗口中输入的语句数量没有限制，但是创建太多复杂的模型可能会比较麻烦。您也可以通过所偏爱的集成开发环境（例如 PythonWin）来访问 Spatial Analyst 模块的工具、运算符、函数以及类。启动首选的 IDE 并输入所需的语句。
以下脚本用于导入 ArcPy、地理处理环境和 Spatial Analyst 模块；设置变量；检出扩展模块；运行坡度工具；保存输出。
# Name: Slope
# Description: Identifies the rate of maximum change
# in z-value from each cell.
# Requirements: Spatial Analyst Extension
# Import system modules
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
# Set environment settings
env.workspace = "C:/data"
# Set local variables
inRaster = "elevation"
outMeasurement = "DEGREE"
zFactor = 0.3043
# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")
# Execute Slope
outSlope = Slope(inRaster, outMeasurement, zFactor)
# Save the output
outSlope.save("C:/output/outslope02")
与 Python 窗口一样，IDE 可用于访问所有可用的 Python 和 ArcPy 功能。
使用工具工作
所有输出栅格的 Spatial Analyst 工具均可以代数格式提供。如果数据集名称位于内容列表 窗口或当前工作空间中，则可使用它；否则，必须输入完整路径。
# In the following statement, indem is either
# in the TOC or in the current workspace
outRas = Aspect("indem")
# In the following statement the full path is specified
outRas2 = Aspect("C:/Data/indem2")
语句的输出可输入到后续语句中。
outRas = Select("inras", "Value > 105")
# outRas is variable defined by the previous statement and is not quoted
outdist = EucDistance(outRas)
使用运算符
“地图代数”支持一系列运算符（例如，+、- 和 *）。这些运算符同样也存在于 Python 中，但针对“地图代数”进行了修改，以便按不同方式来处理 Raster 对象。例如，下面将两个数相加，构成了一个变量：
# set outVar to 14 using the Python + operator
outVar = 5 + 9
为了体现该语句应当作用于栅格（即，使用 Spatial Analyst 运算符），必须将数据集转换为 Raster。以下示例使用 Spatial Analyst 的 + 运算符将两个栅格相加：
outRas = Raster("inras1") + Raster("inras2")
运算符可以接收栅格和数字的混合形式。例如，以下示例将常数值 8 与输入栅格中的所有像元相加：
outRas = Raster("inras1") + 8
创建复杂表达式
可将工具和运算符连在一起构成一条语句。以下示例执行每个表达式中的多个工具和运算符：
outRas = Slope("indem" * 2) / 57
outdist = EucDistance(ExtractByAttributes("inras", "Value > 105"))
可以使用括号控制处理顺序。考虑下面两个示例，它们使用了相同的运算符，但是由于使用括号而得到了不同的结果：
outRas1 = (Raster("inras1") + Raster("inras2")) / Raster("inras3")
并且
outRas2 = Raster("inras1") + Raster("inras2") / Raster("inras3")
在第一条语句中，inras1 与 inras2 相加，然后将结果除以 inras3。第二条语句中没有括号，inras2 将除以 inras3，然后将结果与 inras1 相加。
在单个表达式中连续使用多个布尔（~、&、^、|）运算符和/或关系（<、<=、>、>=、==、!=）运算符时，应使用括号。例如，表达式 (a>2) & (a<5) 需要使用括号。如果不使用括号，则表达式将导致错误：a>2 & a<5。因为使用了括号，下面的表达式将会执行：
outRas = (Raster("a") > 2) & (Raster("a") < 5)
开始行动:有些表达式可能不只是需要括号，而是需要重写。例如，形式为 a < b < c 的表达式将不会执行，而添加括号会改变表达式的含义。因此，要成功执行此表达式，需要将其重写为以下形式 (a < b) & (b < c)。
使用类
在“地图代数”工具中，类用于具有多个实际参数的形式参数。通过对输入形式参数使用类，可以轻松地访问形式参数的各个实际参数，从而查询、更改和添加其他实际参数。以下示例显示了类的使用：
outRas = FocalStatistics("inRaster", NbrCircle(5, "CELL"), "SUM")
上述语句用于为含有五个像元的圆形邻域中的每个像元计算总和。NbrCircle 是用于创建 NbrCircle 对象的类。
以下示例显示了重映射表类。可以在重映射类中输入任意数量的值。
outReclass = Reclassify("inRaster", "VALUE", RemapRange([[0, 1], [3, 10], [4, 8]]))
在上述语句中，类 RemapRange 用来定义输入值的重分类。inRaster 中值为 0 的像元将被分配给 outReclass 中的 1，而 3 将被分配给 10，4 将分配给 8。
有关在“地图代数”中使用类的详细信息，请参阅 ArcGIS Spatial Analyst 扩展模块的类概述。
用于输出要素、表或文件的“地图代数”功能
只有输出栅格的 Spatial Analyst 工具才能使用代数格式实现。对于输出不是栅格（例如，要素、表或文本文件）的 Spatial Analyst 工具，通过括号将输出指定为工具中的参数。请注意下例中的语法，下例将等值线创建为输出折线要素数据集：
indem = "C:/Data/indem"
Contour(indem, "C:/output/outcontours")
关于执行“地图代数”语句的建议
在如下所示的所有“地图代数”示例中，输出均为 Raster 对象。Raster 对象指向临时栅格数据集，除非明确保存此数据集，否则 ArcGIS 会话结束时会将其删除。要永久保存临时数据集，可对 Raster 对象调用 save 方法（请参阅以下两个示例）。
在实施“地图代数”工具或运算符之前，建议设置相应的分析环境，尤其是当前工作空间、范围、像元大小和掩膜。
以下示例用于演示工作空间环境：
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outHillshade = Hillshade("elevation", 180, 75, "SHADOWS", 1)
outHillshade.save("outhillshd01")
上述语句设置了工作空间，因此，outhillshd01 将保存在 C:/sapyexamples/data 中。
建议将“地图代数”工具所有复杂输入的类均设置为变量，并在语句中使用此变量。在下面的语句中，RemapRange 类对象被设置为变量 myRemapRange 并且用作重分类工具的输入。
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
myRemapRange = RemapRange([[-3, 0, 0], [0, 1.75, 25], [1.75, 3.5, 50],
[3.5, 5.25, 75], [5.25, 7, 100]])
outReclassRR = Reclassify("inreclass", "VALUE", myRemapRange)
outReclassRR.save("rclassremran")
更多阅读材料
要想更深入地了解 ArcPy，可以浏览以下主题：
要获取有关 Python 中的地理处理的详细信息，可参阅以下主题：
有关 Python 的详细信息，可访问以下页面：