Mit mehreren Raster-Datasets arbeiten
Als Erstes konzentrieren wir uns auf die Verwaltung und Speicherung großer Mengen an Bilddaten und Fernerkundungsdaten in ArcGIS Pro. Große Sammlungen von Raster-Daten werden in einem sehr hohen Tempo erfasst und übernommen, und diese Datasets haben einen erheblichen Wert, wenn die darin enthaltenen Informationen freigegeben und verbreitet werden. ArcGIS Pro bietet umfassende Bilddatenverwaltungsfunktionen für Unternehmen und wird von Organisationen in einer Vielzahl von Branchen genutzt, um die Bilddatenbestände zu verwalten, zugänglich zu machen und zu Visualisierungs- und Analysezwecken in nützliche Informationsprodukte zu verwandeln.
Die effiziente und korrekte Verwaltung von Bild- und Raster-Daten ist wichtig, um deren Erreichbarkeit sicherzustellen. Zur Verwaltung von Bilddaten verwendet ArcGIS Pro Mosaik-Datasets, eine Art von Geodatabase-Struktur. Außerdem umfasst ArcGIS Pro die gesamte Technologie und die zugehörigen Werkzeuge, die zur Erstellung und Verwaltung von Mosaik-Datasets erforderlich sind.
Als Fernerkundungs- und GIS-Analyst/-in für die Behörden von Oberösterreich untersuchen Sie die Probleme bei der Arbeit mit vielen einzelnen Bildern und erstellen ein Mosaik-Dataset, das Ihnen die Nutzung der Sammlung nahtloser Bilddaten ermöglicht: Diese werden zugänglich und in nützliche Informationsprodukte für die Visualisierung und Analyse verwandelt.
Gründe für die Nutzung von Mosaik-Datasets
In diesem Modul erfahren Sie, welche Probleme bei der Arbeit mit vielen einzelnen Bildern auftreten können. Auch wenn benachbarte Bilder in einer Karte als ein einziges Bild dargestellt werden, handelt es sich um separate Layer. Die Arbeit mit einzelnen Layern ist eine Herausforderung, wenn aufgrund von Projektanforderungen Verbesserungen oder Analysen angewendet werden müssen, da jeder Layer separat verarbeitet werden muss.
- Laden Sie die Bildsammlung des Lernprogramms über Mosaik-Datasets herunter. Wählen Sie einen Speicherort für die heruntergeladene Bildsammlung aus, wenn Sie dazu aufgefordert werden.
Hinweis:
Die Orthofoto-Bildsammlung ist groß und besteht aus 73 einzelnen Dateien, daher kann der Downloadvorgang länger dauern. Diese Bilder stellen eine Sammlung von Orthofotos der historischen Stadt Hallstatt und ihrer Umgebung dar.
- Suchen Sie die heruntergeladene Datei Orthophotos.zip auf Ihrem Computer. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Datei, und extrahieren Sie sie in einem Speicherort, den Sie leicht wiederfinden, beispielsweise Laufwerk C.
- Vergewissern Sie sich, dass im Speicherort der entpackten Datei ein Ordner namens OrthoPhotos erstellt wurde, der die Bildsammlung enthält.
Hinweis:
Die in diesem Lernprogramm verwendeten Daten stammen vom Bundesland Oberösterreich (Land Oberösterreich – Open Data), das verschiedene regionale Vektor- und Raster-Daten-Layer unter einer Creative Commons Attribution 4.0 Austria-Lizenz zur Verfügung stellt.
Falls Sie Fragen zu diesen Daten haben, nutzen Sie folgende Kontaktdaten:
Amt der Oö. Landesregierung
Direktion Präsidium
Abteilung Präsidium
Landhausplatz 1
4021 Linz
Telefon: (+43 732) 77 20-111 61
Fax: (+43 732) 77 20-21 16 21
Eine Liste der verfügbaren Daten finden Sie auf der Website des Landes Oberösterreich.
- Starten Sie ArcGIS Pro. Melden Sie sich mit Ihrem ArcGIS-Konto an, falls Sie dazu aufgefordert werden.
Hinweis:
Wenn Sie über keinen Zugriff auf ArcGIS Pro oder über kein ArcGIS-Organisationskonto verfügen, informieren Sie sich über die Optionen für den Zugriff auf die Software.
- Klicken Sie unter Neues Projekt auf Karte.
- Löschen Sie im Fenster Neues Projekt erstellen unter Name den Standardprojektnamen, und geben Sie CreateAndUseMD ein.
Standardmäßig werden Projekte in einem neuen Ordner gespeichert. Sie speichern dieses Projekt jedoch im gleichen Ordner, in dem sich Ihre Daten befinden.
- Navigieren Sie für Speicherort zum entpackten Ordner OrthoPhotos, und wählen Sie ihn aus.
- Deaktivieren Sie Einen neuen Ordner für dieses Projekt erstellen, und klicken Sie auf OK.
Das Projekt wird mit einer Standardkarte und einer zugehörigen Grundkarte erstellt, die auf die Weltausdehnung eingestellt ist. Die Karte besteht aus einer Kartenanzeige und dem Bereich "Inhalt", in dem alle Karten-Layer zu sehen sind. Der Bereich Katalog befindet sich rechts von der Kartenanzeige und enthält alle diesem Projekt zugeordneten Dateien und Ordner.
- Blenden Sie im Bereich Katalog das Element Ordner ein. Vergewissern Sie sich, dass der Ordner OrthoPhotos enthalten ist.
Hinweis:
Wenn der Ordner OrthoPhotos nicht in Ihren Projektordnern vorhanden ist, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Ordner, und fügen Sie eine neue Ordnerverbindung hinzu, indem Sie zum Speicherort Ihrer entpackten Orthofotosammlung navigieren.
- Blenden Sie im Bereich Katalog den Ordner OrthoPhotos ein.
Der Ordner enthält die Geodatabase und andere zusammen mit dem Projekt erstellte Elemente. Ebenfalls enthalten ist eine Sammlung von 73 Bildern im .jp2-Dateiformat.
Hinweis:
Eine .jp2-Datei ist ein komprimiertes Bitmap-Bild, das mit JPEG 2000 (JP2) Core Coding erstellt wurde. Das Format unterstützt Farben in Bit-Tiefe und Bild-Metadaten, bietet eine verlustbehaftete oder verlustfreie Komprimierung und wird in der Regel zum Speichern von digitalen Fotos und Bildern verwendet.
- Blenden Sie in der Sammlung des Ordners OrthoPhotos die Datei 4727-08.jp2 ein.
Das Bild besteht aus vier Bändern. Sie stehen für die Bänder Rot, Grün, Blau und Infrarot.
- Blenden Sie im Ordner OrthoPhotos die Datei 4727-08.jp2 wieder aus.
- Drücken Sie im Ordner OrthoPhotos die Umschalttaste, und wählen Sie 4727-08.jp2, 4727-16.jp2 und 4727-23.jp2. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Auswahl, und wählen Sie Zu aktueller Karte hinzufügen aus.
- Klicken Sie im Pop-up Statistiken berechnen auf Ja.
Nach der Berechnung der Statistiken werden die ausgewählten Bilder als Raster-Layer der Karte hinzugefügt.
In der Kartenanzeige werden benachbarte Bilder nahtlos dargestellt, sodass sie wie ein einziges Bild aussehen. Wenn Sie jedoch schwenken und zoomen, wird jedes einzelne Bild aktualisiert und als separater Layer angezeigt.
- Blenden Sie im Bereich Inhalt die Layer aus. Wählen Sie 4727-08.jp2 und 4727-16.jp2 aus.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Raster-Layer in der Gruppe Rendern auf das Dropdown-Menü Streckungstyp, und überprüfen Sie, ob der aktuell angewendete Streckungstyp Prozentual eingrenzen lautet.
- Zoomen Sie in der Karte zu den Layern 4727-08.jp2 und 4727-16.jp2.
Die Layer überlappen sich und variieren bei Helligkeit und Kontrast.
- Klicken Sie auf der Registerkarte Raster-Layer in der Gruppe Rendern auf das Dropdown-Menü Streckungstyp, und wählen Sie Minimum-Maximum aus.
Auf der Karte ist die Überlappung zwischen den Layern weniger stark ausgeprägt, und durch den Streckungstyp haben sich Helligkeit und Kontrast angepasst.
- Experimentieren Sie in der Gruppe Verbesserung mit den Einstellungen für Helligkeit, Kontrast und Gamma, um interaktive Anpassungen auf die Bilddaten anzuwenden.
Bei Überlappungen zwischen den Bildern müssen Sie die Reihenfolge der Layer manuell anpassen, um die Überlappung zu steuern. Je mehr Bilder Sie haben, desto schwieriger wird es, sie als Sammlung zu verwalten.
- Wählen Sie abschließend im Bereich Inhalt die Dateien 4727-08.jp2, 4727-16.jp2 und 4727-23.jp2. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Auswahl, und wählen Sie Entfernen aus.
Sie haben einer Karte separate Bilder hinzugefügt und sich mit deren Verbesserung befasst. Das ist zwar ein guter Ansatz, wenn Sie mit wenigen Bildern arbeiten, aber nicht unbedingt geeignet, wenn Sie eine größere Anzahl von Bildern haben, z. B. Ihre Sammlung mit 73 Bildern. Im nächsten Modul erfahren Sie, wie Sie ein Mosaik-Dataset erstellen und Ihre gesamte Sammlung von Orthofotos hinzufügen und mit dieser arbeiten.
Ein Mosaik-Dataset erstellen
Ein Mosaik-Dataset ist eine gut definierte Geodatabase-Struktur, die für das Arbeiten mit umfassenden Bilddaten- und Raster-Sammlungen optimiert ist. Mosaik-Datasets werden in einer File-Geodatabase oder einer Enterprise-Geodatabase gespeichert. Die Bild- und Raster-Daten müssen sich nicht in der Datenbank befinden. Die meisten Organisationen speichern ihre Bilddaten als Dateien auf einem Datenträger bzw. im Enterprise- oder Cloud-Speicher. Ein einzelnes Mosaik-Dataset kann Millionen von Bildern referenzieren und als einzelnes virtuelles Dataset darstellen oder den schnellen Zugriff auf jedes einzelne Bild bzw. jede einzelne Sammlung von Bildern ermöglichen. Mit Mosaik-Datasets wird das große Volumen an Pixeldaten (die in den Bilddaten und Rastern enthalten sind) nicht in die Datenbank geladen, sondern stattdessen referenziert. Die Metadaten zu den Datenquellen sowie Informationen zum Verarbeiten der Bilddaten in verschiedene Produkte werden im Mosaik-Dataset gespeichert. Wenn eine Anforderung für Bilddaten gesendet wird, wird mithilfe des Mosaik-Datasets ermittelt, welche Bilder erforderlich sind und welche Verarbeitung angewendet wird. Es werden nur die erforderlichen Bilddaten gelesen, verarbeitet und zurückgegeben.
Die Bildsammlung verwalten
Zuerst erstellen und füllen Sie ein Mosaik-Dataset, um Ihre Orthofoto-Bildsammlung effizient zu verwalten und anzuzeigen.
- Blenden Sie im Bereich Katalog den Bereich Ordner und dann den Ordner OrthoPhotos ein.
- Klicken Sie im Bereich Katalog mit der rechten Maustaste auf CreateAndUseMD.gdb, zeigen Sie auf Neu, und wählen Sie Mosaik-Dataset aus.
Das Geoverarbeitungswerkzeug Mosaik-Dataset erstellen wird angezeigt.
- Geben Sie im Fenster Mosaik-Dataset erstellen für Name des Mosaik-Datasets den Namen HallStatt ein.
- Wählen Sie für Koordinatensystem die Option Aktuelle Karte [Map] aus.
Das Koordinatensystem MGI_Austria_GK_Central wird angezeigt, da es das in den Orthofotos verwendete Koordinatensystem ist.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Werkzeug wird ausgeführt und erstellt ein neues Mosaik-Dataset in der Projekt-Geodatabase. Darüber hinaus wird ein Mosaik-Dataset-Gruppen-Layer zum Inhaltsbereich der Karte hinzugefügt.
Als Nächstes verknüpfen Sie Ihre Bilddaten mit dem Mosaik-Dataset.
- Klicken Sie im Bereich Katalog für das Element CreateAndUseMD.gbd mit der rechten Maustaste auf das Mosaik-Dataset HallStatt, und wählen Sie Raster hinzufügen aus.
Das Werkzeug Raster zu Mosaik-Dataset hinzufügen wird angezeigt. Die Mosaik-Dataset-Parameter im Werkzeug sind bereits basierend auf Ihrem Kontext gefüllt. Da die Bilddaten, mit denen Sie arbeiten, einfache Bilddaten ohne Metadaten sind, können Sie den Standard-Raster-Typ Raster-Dataset verwenden.
- Überprüfen Sie im Werkzeug Raster zu Mosaik-Dataset hinzufügen, ob Raster-Typ auf Raster-Dataset festgelegt ist.
Als Nächstes geben Sie Typ und Speicherort der Eingabedaten an.
- Klicken Sie auf das Dropdown-Menü Eingabedaten, und wählen Sie Ordner aus.
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Durchsuchen. Navigieren Sie zum Ordner OrthoPhotos, und wählen Sie diesen aus.
- Erweitern Sie die Optionen für Raster-Verarbeitung. Geben Sie für Minimale Zeilen oder Spalten den Wert 10 ein.
Durch die Angabe von 10 kann das Mosaik-Dataset auf alle Pyramiden von Quellbildern zugreifen, die 10 oder mehr Zeilen oder Spalten aufweisen. Sie können das Werkzeug jetzt ausführen und Bilder mit Ihrem Mosaik-Dataset verknüpfen.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Beim Hinzufügen von Bildern zum Mosaik-Dataset passieren mehrere Dinge. Beispielsweise werden Referenzen (keine Kopien) zu den Bildern auf der Festplatte zur Attributtabelle des Mosaik-Datasets hinzugefügt. Zudem werden die Feldwerte festgelegt, die steuern, mit welchem Maßstab Bilder angezeigt werden (basierend auf den Pyramiden im Bild und den überlappenden Bildern). Sobald das Werkzeug fertig ist, wird der Mosaik-Layer im Bereich Inhalt aktualisiert und gibt die Anzahl der Bänder im ersten Bild an, das zum Mosaik hinzugefügt wurde.
Der Layer HallStatt ist ein Gruppen-Layer und enthält drei Sublayer:
- Boundary
- Footprint
- Image
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf Footprint, und klicken Sie auf Auf Layer zoomen.
- Speichern Sie Ihr Projekt.
Mosaik-Eigenschaften festlegen
Als Nächstes erkunden Sie die Layer und die Attributtabelle des Mosaiks, und passen die Eigenschaften des Mosaiks an.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt die Sublayer Image und Footprint, und aktivieren Sie den Sublayer Boundary.
Beim Sublayer Boundary handelt es sich um eine Feature-Class, die die kombinierten Footprints von Bildern darstellt, die dem Mosaik-Dataset hinzugefügt wurden.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Sublayer Boundary, und aktivieren Sie den Sublayer Footprint.
Der Sublayer Footprint ist eine Feature-Class, die den Footprint (minimale und maximale Ausdehnung) der einzelnen Bilder darstellt, die zum Mosaik-Dataset hinzugefügt wurden.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Sublayer Footprint, und wählen Sie Attributtabelle aus.
Die Attributtabelle enthält Felder, die Sie nicht nur über den Quellnamen des Bildes oder der Szene informieren, sondern auch über die Pixelgrößen der Bilder (MinPS und MaxPS) sowie die Maßstäbe, mit denen sie dargestellt werden (LowPS und HighPS).
Hinweis:
Wenn Ihr Mosaik-Dataset aus Bildern mit Metadaten besteht und Sie den geeigneten Raster-Typ angeben, wird die Attributtabelle mit viel mehr Attributfeldern gefüllt, deren Werte von den Metadaten abgeleitet werden.
- Schließen Sie die Tabelle. Aktivieren Sie im Bereich Inhalt den Sublayer Image.
Dieser Layer stellt ein nahtloses Mosaik aller Bilder dar, die zum Mosaik-Dataset hinzugefügt wurden. Nicht alle 73 zum Mosaik-Dataset hinzugefügten Bilder werden dargestellt, und die Bandnamen im Inhaltsbereich für das Mosaik-Dataset geben nicht die Farben wieder. Das werden Sie als Nächstes korrigieren.
- Klicken Sie im Bereich Katalog mit der rechten Maustaste auf das Mosaik-Dataset HallStatt, und klicken Sie auf Eigenschaften.
Im Bereich Eigenschaften des Mosaik-Datasets gibt es drei Registerkarten. Auf der Registerkarte Allgemein finden Sie Informationen über das Mosaik-Dataset, darunter Quellinformationen, Speicherort und ob Statistiken vorhanden sind.
- Stellen Sie sicher, dass die Registerkarte Allgemein ausgewählt ist, und erweitern Sie Raster-Informationen.
- Suchen Sie in den eingeblendeten Eigenschaften von Raster-Informationen den Eintrag Produktdefinition, und klicken Sie auf die Schaltfläche Bearbeiten neben Keine.
Unter Produktdefinition können Sie den Typ von Bilddaten angeben, die vom Mosaik-Dataset dargestellt werden. Dadurch wird eine Reihe von voreingestellten Standardwerten für verschiedene Anzeigeeigenschaften und andere Eigenschaften festgelegt, die für den Raster-Typ gelten.
- Klicken Sie im Fenster Produktdefinition auf Keine, und wählen Sie NATURAL_COLOR_RGBI aus.
Die Einstellungen der Produktdefinition werden aktualisiert und zeigen Bandinformationen an, mit denen Bandnamen sowie die minimalen und maximalen Wellenlängen für jedes Raster-Band richtig identifiziert werden.
- Klicken Sie im Fenster Produktdefinition auf OK.
- Klicken Sie im Bereich Eigenschaften des Mosaik-Datasets auf die Registerkarte Standardeinstellungen. Erweitern Sie Bildeigenschaften.
Über die Registerkarte Standardeinstellungen können Sie die Eigenschaften der Bilder steuern, die das Mosaik-Dataset bilden. Zurzeit zeigt Ihr Mosaik-Dataset nur 20 Bilder an.
- Geben Sie in der Liste Bildeigenschaften für Maximale Anzahl an Rastern pro Mosaik den Wert 100 ein, und drücken Sie die EINGABETASTE.
Mit dieser Eigenschaft wird festgelegt, wie viele Bilder vom Mosaik-Dataset dargestellt werden. Da Ihr Mosaik-Dataset aus 73 Bildern besteht, wird mit einem Maximalwert von 100 sichergestellt, dass alle Quellbilder angezeigt werden.
- Klicken Sie im Bereich Eigenschaften des Mosaik-Datasets auf OK.
Alle 73 Bilder werden zusammen mit dem Footprint auf der Karte angezeigt.
Die Bandnamen im Bereich Inhalt unter dem Sublayer Image werden aktualisiert und zeigen die richtigen Bandnamen an.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Sublayer Footprint.
Der Mosaik-Layer im Bereich "Inhalt" wird aktualisiert und zeigt jetzt alle 73 Bilder im Mosaik-Dataset an.
- Speichern Sie Ihr Projekt.
In diesem Modul haben Sie ein Mosaik-Dataset erstellt und die Bilder aus Ihrer Orthofoto-Sammlung hinzugefügt. Dann haben Sie die Eigenschaften des Mosaiks geändert. Jetzt können Sie mit den Bildern als Sammlung arbeiten und das Mosaik-Dataset verbessern, indem Sie Analysefunktionen anwenden und einbinden.
Ein dynamisches Mosaik-Dataset als dynamisches Bild verwenden
Als Nächstes arbeiten Sie mit der mosaikierten Bildsammlung und verbessern das Mosaik-Dataset, indem Sie Analysefunktionen anwenden und einbinden.
Das Mosaik-Dataset verbessern
Zunächst verbessern Sie das Dataset.
- Stellen Sie im Bereich Inhalt sicher, dass der Sublayer Image aktiviert ist und dass die Sublayer Footprint und Boundary nicht aktiviert sind.
Um das Mosaik-Dataset visuell zu verbessern, müssen Sie Statistiken erstellen. Wenn ein Mosaik-Dataset erstellt und die Bilder geladen werden, werden die Statistiken nicht automatisch generiert, da die Statistikberechnung für das Mosaik-Dataset zeitaufwändig sein kann. Nach der Erstellung des Mosaik-Datasets sollten Sie Statistiken berechnen, um die Performance zu verbessern.
- Klicken Sie im Bereich Katalog mit der rechten Maustaste auf das Mosaik-Dataset HallStatt, zeigen Sie auf Verstärken, und wählen Sie Statistiken berechnen aus.
- Überprüfen Sie im Geoverarbeitungswerkzeug Statistiken berechnen die folgenden Parameter:
- Unter Eingabe-Raster-Dataset muss HallStatt festgelegt sein.
- Der X-Sprungfaktor muss 1 ein.
- Der Y-Sprungfaktor muss 1 ein.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Die Berechnung der Statistiken für das Mosaik-Dataset kann einige Zeit in Anspruch nehmen.
Wenn der Vorgang abgeschlossen ist, wird der Mosaik-Layer im Bereich Inhalt aktualisiert, und Sie können die aktualisierten Statistiken zum Verbessern der Performance verwenden.
- Klicken Sie im Bereich Katalog mit der rechten Maustaste auf das Mosaik-Dataset HallStatt, und klicken Sie auf Eigenschaften. Blenden Sie auf der Registerkarte Allgemein den Abschnitt Statistiken ein.
Die Statistik des Mosaik-Datasets wurde aktualisiert und umfasst jetzt bandspezifische Werte, mit denen die Anzeige- und Verarbeitungsleistung verbessert werden kann.
Als Nächstes verwenden Sie einen Streckungstyp, um Ihr Mosaik-Dataset weiter zu verbessern.
- Schließen Sie das Fenster Eigenschaften des Mosaik-Datasets.
- Wählen Sie im Bereich Inhalt den Mosaik-Layer HalStatt aus. Klicken Sie auf der Registerkarte Mosaik-Layer in der Gruppe Rendering auf das Dropdown-Menü Streckungstyp.
Mit den Optionen in diesem Menü wird die Anzeige des Mosaik-Datasets geändert.
- Experimentieren Sie eigenständig mit verschiedenen Streckungstypen, und erkunden Sie die Bilddaten. Ändern Sie anschließend den Streckungstyp zurück in Prozentuale Eingrenzung.
- Verwenden Sie auf der Registerkarte Mosaik-Layer in der Gruppe Verbesserung die Schieberegler Helligkeit, Kontrast und Gamma, um das Aussehen des Bilds interaktiv zu beeinflussen.
Tipp:
Klicken Sie auf die Schaltfläche Zurücksetzen neben jedem Schieberegler, um zu seinem Standardwert zurückzukehren.
Da Ihr Mosaik-Dataset mehrere Bänder enthält, können Sie auch aus dem Dropdown-Menü Bandkombination eine Voreinstellung wählen, um schnell zu einer anderen Bandkombination zu wechseln.
- Klicken Sie auf der Registerkarte Mosaik-Layer in der Gruppe Rendering auf das Dropdown-Menü Bandkombination, und wählen Sie Infrarotfarbe aus.
Da die Bilder des Mosaik-Datasets ein Nahinfrarotband haben, entsteht durch die Bandkombination "Infrarotfarbe" ein falsches Farbkompositbild, in dem das Nahinfrarotband als Rot dargestellt wird. Das rote Band wird grün dargestellt, und das grüne Band wird blau dargestellt. Die Bandkombination Infrarotfarbe ist gut geeignet, um Vegetation (Rot) und Wasser (Schwarz) darzustellen.
Hinweis:
Änderungen am Aussehens eines Layers – wie etwa die Bandkombination – haben nur Einfluss auf die optische Darstellung. Die Quelldaten selbst werden nicht geändert. Damit die Änderungen beibehalten werden, speichern Sie eine Layer-Datei oder das Projekt. Beim Speichern des Projekts wird der Status des Layers mit den Änderungen gespeichert – jedoch nur innerhalb dieses Projekts. Beim Speichern einer Layer-Datei werden die Layer-Eigenschaften gespeichert, sodass der Layer auch in anderen Projekten wiederverwendet werden kann.
- Ändern Sie den Wert für die Bandkombination wieder in Natürliche Farbe.
Als Nächstes erstellen Sie Übersichten oder Datasets mit reduzierter Auflösung für Ihr dynamisch mosaikiertes Bild, um die Anzeigegeschwindigkeit zu verbessern.
Hinweis:
Sie können für ein Mosaik-Dataset Übersichten erstellen, die mit Raster-Pyramiden vergleichbar sind. Bei Übersichten handelt es sich um Datasets mit geringerer Auflösung, die generiert werden, um die Geschwindigkeit bei der Mosaik-Anzeige zu erhöhen. Sie können zulassen, dass die Standardübersichten für das gesamte Mosaik-Dataset generiert werden. Alternativ können Sie steuern, wie sie erstellt werden, indem Sie eine spezifische Reduzierungsrate sowie eine definierte Ausdehnung und eine spezifische räumliche Auflösung definieren.
- Klicken Sie im Bereich Katalog mit der rechten Maustaste auf das Mosaik-Dataset HallStatt, zeigen Sie auf Optimieren, und wählen Sie Übersichten erstellen aus.
- Stellen Sie im Geoverarbeitungswerkzeug Übersichten erstellen sicher, dass die Kontrollkästchen Fehlende Übersichtskacheln definieren und Übersichten erstellen beide aktiviert sind.
- Blenden Sie den Abschnitt Optionen zur Erstellung von Übersichten ein, und stellen Sie sicher, dass die Kontrollkästchen Nur fehlende Übersichtsbilder generieren und Nur veraltete Übersichtsbilder neu generieren beide aktiviert sind.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Erstellen von Übersichten kann einige Zeit in Anspruch nehmen, da die Datasets mit reduzierter Auflösung generiert werden, um die Anzeigegeschwindigkeit des Mosaik-Datasets zu verbessern. Nach Abschluss des Vorgangs wird der Mosaik-Layer im Bereich Inhalt aktualisiert, und Sie können die Auswirkungen der aktualisierten Übersichten beobachten, indem Sie die Ausdehnung der Karte ändern.
- Verwenden Sie das Werkzeug Erkunden, um die Karte zu schwenken und zu zoomen.
Durch die erstellten Übersichten hat sich die Anzeigegeschwindigkeit des Bilds verbessert. Bevor Sie die Übersichten erstellt haben, wurde das gesamte Bild bei jedem Navigationsvorgang auf der Karte in voller Auflösung gerendert. Nun werden je nach Ausdehnung nur noch bestimmte Übersichten in der entsprechenden Auflösung angezeigt. Beim Navigieren in der Karte wird die Anzeige schnell aktualisiert, da nicht mehr alle Daten gerendert werden müssen, sondern nur noch die, die in die neue Grenze fallen.
Analyse zu Mosaik-Dataset hinzufügen
Als Nächstes führen Sie einen Analyse-Workflow mit dem Mosaik-Dataset aus, und verknüpfen den Analyse-Workflow mit dem Mosaik-Dataset, damit Benutzer bei Bedarf denselben Workflow anwenden können.
- Wählen Sie im Bereich Inhalt den Mosaik-Layer HallStatt aus.
- Der Sublayer Image sollte aktiviert und die Sublayer Footprint und Boundary sollten deaktiviert sein.
- Klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Bilddaten in der Gruppe Analyse auf Raster-Funktionen.
Der Bereich Raster-Funktionen wird geöffnet. Er enthält verschiedene Funktionen für die Analyse Ihrer Bilddaten.
- Klicken Sie im Bereich Raster-Funktionen unter Analyse auf die Funktion Farbgebung durch NDVI.
Die Funktion Farbgebung durch NDVI erstellt ein Multiband-Dataset, das den Gesundheitszustand der Vegetation basierend auf dem Unterschied zwischen dem roten und dem infrarotnahen Band darstellt.
Das Fenster Farbgebung durch NDVI Eigenschaften wird angezeigt.
- Wählen Sie im Bereich Farbgebung durch NDVI – Eigenschaften die folgenden Parameterwerte aus:
- Wählen Sie für Raster die Option HallStatt in der Dropdown-Liste aus.
- Wählen Sie für ID für sichtbares Band die Option 3 in der Dropdown-Liste aus.
- Wählen Sie für ID für Infrarotband die Option 4 in der Dropdown-Liste aus.
Band 3 und Band 4 entsprechen dem roten bzw. dem nahinfraroten Band.
- Lassen Sie die anderen Parameter unverändert, und klicken Sie auf Neuen Layer erstellen.
Mit der Raster-Funktion Farbgebung durch NDVI Eigenschaften wird ein neuer Layer erstellt und der Karte hinzugefügt. Dabei werden die Rot- und Infrarotbänder aus Ihren Bilddaten verwendet, um Bereiche mit gesunder Vegetation hervorzuheben.
- Wählen Sie im Bereich Inhalt den Layer NDVI Colorized_HallStatt aus.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Raster-Layer. Klicken Sie in der Gruppe Vergleichen auf Ausblenden.
- Blenden Sie durch Ziehen auf der Karte die Bilddaten in natürlichen Farben unter dem Layer NDVI Colorized_HallStatt ein.
Beim Erkunden der Karte mit dem Werkzeug Ausblenden sehen Sie, dass Bereiche mit gesunder Vegetation grün gefärbt sind und Bereiche mit Schnee oder Schatten sowie Bereiche, in denen Vegetation entfernt wurde, in helleren Farben angezeigt werden. Bereiche mit Wasser sind orange-braun gefärbt.
Die Funktion Farbgebung durch NDVI bietet eine relativ schnelle Möglichkeit, gesunde Vegetation in Ihren Bilddaten hervorzuheben. Sie ist jedoch nicht dauerhaft und nur in dem neuen Layer verfügbar, der im Bereich Inhalt erstellt wurde.
Als Nächstes verknüpfen Sie diese Analyse mit dem Mosaik-Dataset, sodass sie von allen Benutzern angewendet werden kann, die das Mosaik-Dataset verwenden.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte. Klicken Sie in der Gruppe Navigieren auf die Schaltfläche Erkunden.
Jetzt können Sie die Karte ohne die Ausblendfunktion schwenken.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer NDVI Colorized_HallStatt, und wählen Sie die Option Funktionskette speichern.
Die Ansicht Raster-Funktions-Editor wird angezeigt.
- Klicken Sie im Fenster Raster-Funktions-Editor auf die Schaltfläche Speichern.
- Geben Sie im Fenster Speichern unter Name die Bezeichnung NDVI Colorized ein.
- Wählen Sie für Kategorie die Option Projekt aus. Klicken Sie auf OK.
Sie haben nun die Analyse als Raster-Funktions-Vorlage gespeichert, die mit dem Mosaik-Dataset verknüpft werden kann.
- Schließen Sie den Raster-Funktions-Editor. Klicken Sie im Fenster Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer NDVI Colorized_HallStatt, und wählen Sie Entfernen.
- Klicken Sie im Bereich Katalog mit der rechten Maustaste auf das Mosaik-Dataset HallStatt, und wählen Sie Verarbeitungsvorlagen verwalten.
Das Fenster Verarbeitungsvorlagen verwalten wird angezeigt.
- Klicken Sie im Fenster Verarbeitungsvorlagen verwalten auf die Schaltfläche Importieren.
- Klicken Sie im Fenster Verarbeitungsvorlagen auswählen auf Raster-Funktionen. Doppelklicken Sie auf Projekt und auf Project1. Wählen Sie die Funktion Farbgebung durch NDVI.
- Klicken Sie auf OK.
Das Fenster Verarbeitungsvorlagen verwalten wird aktualisiert, und zeigt die angehängte Raster-Funktion Farbgebung durch NDVI an.
Nachdem Sie nun die Verarbeitungskette an das Mosaik-Dataset angehängt haben, können Sie die Analyse bei Bedarf jederzeit wiederverwenden.
- Vergewissern Sie sich, dass im Bereich Inhalt der Layer HallStatt ausgewählt ist. Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Daten. Klicken Sie in der Gruppe Verarbeitung auf das Dropdown-Menü Verarbeitungsvorlagen, und wählen Sie Farbgebung durch NDVI aus.
Die Kartenanzeige wird aktualisiert und zeigt die auf den Layer angewendete Raster-Funktions-Vorlage.
- Klicken Sie erneut auf das Dropdown-Menü Verarbeitungsvorlagen, und wählen Sie Keine aus.
Die Anzeige wird auf die ursprünglichen Bilddaten zurückgesetzt.
- Speichern Sie das Projekt.
Sie haben gelernt, wie Sie das Mosaik-Dataset verbessern, indem Sie Analysefunktionen anwenden und einbinden. Als Nächstes erkunden Sie ein Mosaik-Dataset, das in ArcGIS Living Atlas als dynamischer Bilddaten-Layer gehostet ist.
Ein Mosaik-Dataset als Bilddatenkatalog verwenden
Als Nächstes fügen Sie einen Bilddatenkatalog aus einem ArcGIS Living Atlas-Mosaik-Dataset hinzu und erfahren, wie Sie den Layer als Bilddatenkatalog verwenden können.
Online gehostete dynamische Bilddaten verwenden
Dynamische Bilddaten sind online gehostete Bilddaten, die Sie einem Projekt hinzufügen und zur Erkundung und Analyse verwenden können. Beispielsweise werden alle in diesem Abschnitt verwendeten Landsat-Bilddaten über Amazon Web Services (AWS) in der Cloud gespeichert. Daher können Sie über eine Internetverbindung dynamisch auf die Bilddaten zugreifen und müssen sie nicht herunterladen und lokal speichern. Visuelles Rendering und Bildberechnungen erfolgen zudem bei Bedarf in Echtzeit. Dementsprechend werden alle auf dem Bildschirm angezeigten Bilddaten dynamisch aus dem Landsat-Repository von AWS generiert, ohne dass separate Bilddatenprodukte vorausberechnet und gespeichert werden müssen.
- Klicken Sie im Bereich Katalog auf die Registerkarte Portal. Klicken Sie auf der Registerkarte Portal auf die Schaltfläche Living Atlas.
Hinweis:
Der ArcGIS Living Atlas of the World ist eine umfangreiche Sammlung weltweiter geographischer Informationen und umfasst zahlreiche dynamische Bilddaten-Layer.
- Geben Sie in der Suchleiste die Zeichenfolge Multispectral Landsat ein, und drücken Sie die EINGABETASTE.
Multispectral Landsat ist ein von Esri bereitgestellter dynamischer Image-Service, der auf einem Mosaik-Dataset beruht. Der Service enthält weltweite Bilddaten, die im Laufe vieler Jahre von den Landsat-Satelliten erfasst wurden.
- Klicken Sie in den Suchergebnissen mit der rechten Maustaste auf den Bilddaten-Layer Multispectral Landsat, und wählen Sie Zu aktueller Karte hinzufügen aus.
- Klicken Sie gegebenenfalls im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer Hallstatt, und wählen Sie Auf Layer zoomen aus.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer Multispectral Landsat, und wählen Sie Attributtabelle aus.
Die Attributtabelle des Layers Multispectral Landsat wird geöffnet.
Die Attributtabelle des Layers Multispectral Landsat (Footprint-Tabelle) enthält mehrere Felder, die sich von denen unterscheiden, die der Tabelle für Ihr lokales Mosaik-Dataset hinzugefügt wurden. Diese Felder enthalten Metadaten für Aufnahmedatum, Wolkenbedeckung, Sonnen-Azimut, Sensorname usw. Weitere Attribute wurden von einem Techniker hinzugefügt, der den Dienst erstellt hat, darunter das Feld Best. Anhand dieser Felder können Sie Informationen zu den Daten prüfen, aber auch Bilder nach Bedarf abfragen und filtern.
- Schließen Sie die Tabelle. Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer Multispectral Landsat, und klicken Sie auf Eigenschaften.
- Klicken Sie im Bereich Layer-Eigenschaften auf Definitionsabfrage.
Für den Layer liegt eine aktuelle Definitionsabfrage vor. Diese Definitionsabfrage filtert die angezeigten Bilder anhand der Werte aus dem Feld Best. Durch die aktuelle Abfrage ändert sich nichts an den sichtbaren Bilddaten für das Gebiet von Hallstatt.
- Zeigen Sie auf der Registerkarte Definitionsabfrage auf Abfrage 1, und klicken Sie auf die Schaltfläche Definitionsabfrage entfernen.
- Klicken Sie im Fenster Definitionsabfrage entfernen auf Ja.
- Klicken Sie im Bereich Layer-Eigenschaften auf die Registerkarte Zeit.
Auf der Registerkarte Zeit können Sie ein Zeitfeld für Ihr Mosaik-Dataset festlegen, damit Daten im Zeitverlauf betrachtet werden können. Dies ist eine der Hauptfunktionen dieses Mosaik-Datasets. Vorerst deaktivieren Sie die Zeitfunktion, um andere Katalogfunktionen des Mosaik-Datasets kennenzulernen.
- Wählen Sie für Layer-Zeit die Option Keine Zeit aus.
- Klicken Sie im Bereich Layer-Eigenschaften auf OK.
Die Karte wird aktualisiert, aber das Entfernen der Definitionsabfrage und der Zeiteinstellungen hat keine Auswirkungen auf die Bildanzeige.
- Wählen Sie im Bereich Inhalt den Layer Multispectral Landsat aus. Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Daten. Klicken Sie in der Gruppe Verarbeitung auf das Dropdown-Menü Verarbeitungsvorlagen, und wählen Sie Natürliche Farbe mit DRA aus.
Es kann ein paar Minuten dauern, bis die Anzeige aktualisiert wird, aber anschließend werden die Bilddaten in natürlichen Farben angezeigt.
Hinweis:
Die Bilder in diesem Mosaik-Dataset überlappen sich stark – nicht nur Bilder, die zur selben Zeit aufgenommen wurden, sondern auch Bilder, die über mehrere Jahre hinweg aufgenommen wurden. Daher ist es wichtig, das Mosaik-Dataset so zu konfigurieren, dass die relevantesten Bilddaten für Ihre Analyse angezeigt werden.
Raster-Element-Explorer verwenden
Als Nächstes verwenden Sie den Raster-Element-Explorer, um Elemente von Interesse im Bereich Hallstatt zu filtern und auszuwählen.
- Wählen Sie im Bereich Inhalt den Layer Multispectral Landsat aus. Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Daten in der Gruppe Auswahl auf Raster-Elemente erkunden.
Im Bereich Raster-Element-Explorer können aktuell im Mosaik-Dataset angezeigte Bilder geprüft und nach den Feldern in der Attributtabelle gefiltert werden.
Im Element-Explorer werden ein oder mehrere Elemente angezeigt, die das zurzeit in der Karte angezeigte Bild darstellen. Würden auf der Karte mehrere Bilder angezeigt, würde auch der Element-Explorer mehrere Elemente enthalten. Wenn Sie zum Beispiel den Maßstab der Karte in 1:250.000 ändern und den Bereich Raster-Elemente erkunden aktualisieren würden, würden Sie mindestens zwei Elemente sehen. Das bedeutet, dass diese mehreren Elemente zurzeit mosaikiert sind und den angezeigten Layer bilden.
Als Nächstes erkunden Sie alle Elemente in der aktuellen Anzeigeausdehnung.
- Wählen Sie im Bereich Raster-Element-Explorer für Nach Interessenbereich die Option Anzeigeausdehnung aus. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Übersichten ausschließen, und klicken Sie auf Anwenden.
Die Elementliste wird aktualisiert und enthält 457 Elemente (die Anzahl der Elemente hängt von der Ausdehnung ab), die keine Übersichten sind und die aktuelle Ausdehnung ganz oder teilweise überlappen.
Hinweis:
Der Layer Multispectral Landsat ist ein dynamischer Bild-Layer, der in ArcGIS Living Atlas veröffentlicht ist und daher häufig aktualisiert wird. Dabei können zusätzliche oder neuere Szenen hinzugefügt oder Szenen entfernt werden. Die Anzahl der ausgewählten Bilder kann daher von der in diesem Lernprogramm genannten Anzahl abweichen.
Der Layer Multispectral Landsat ist so konfiguriert, dass die besten Bilddaten ganz oben angezeigt werden. Welche Bilddaten die besten sind, wird anhand des Werts im Feld "Best" entschieden. Als Nächstes beschäftigen Sie sich damit, wie sich dies auf die Anzeige von Bildern im Mosaik auswirken kann.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Daten. Klicken Sie in der Gruppe Darstellungsreihenfolge der Bilder auf das Dropdown-Menü Sortieren, und wählen Sie Nordwest aus.
Der Layer wird aktualisiert, aber sieht nicht so gut aus wie vorher. Das liegt daran, dass alle Bilder, die im Mosaik-Dataset im Nordwesten liegen, angezeigt werden – unabhängig davon, ob sie von Wolken bedeckt sind oder nicht.
- Wählen Sie im Dropdown-Menü Sortieren die Option Nach Attribut aus.
Für die Sortierung nach Attribut müssen Sie ein Attributfeld festlegen, um die Bilder im Mosaik-Dataset zu sortieren. Daraufhin wird der Bereich Layer-Eigenschaften angezeigt, und Sie können ein Sortierfeld auswählen.
- Stellen Sie im Bereich Layer-Eigenschaften sicher, dass für Sortierfeld die Option Best ausgewählt ist.
- Klicken Sie auf OK.
- Klicken Sie im Bereich Raster-Element-Explorer auf die Schaltfläche Ergebnisse konfigurieren.
- Aktivieren Sie im Fenster Ergebnisse konfigurieren das Kontrollkästchen Miniaturansichten anzeigen, und klicken Sie auf Anwenden.
Die Elementliste wird aktualisiert, und es werden Miniaturansichten für die Elemente angezeigt, was die Identifizierung erleichtert und einen visuellen Vergleich ermöglicht.
Als Nächstes filtern Sie die neuesten Elemente für das Jahr 2022 heraus.
- Klicken Sie im Bereich Raster-Element-Explorer auf das Dropdown-Menü Nach Attribut, und wählen Sie Feld. Wählen Sie als Namen für Feld den Eintrag AcquisitionDate.
- Klicken Sie auf das Dropdown-Menü Startdatum und dann auf Mehr.
- Klicken Sie auf das Dropdown-Menü Startdatum, und wählen Sie das erste Datum aus 2022 aus, das heißt 1/9/2022 9:52:02 AM. Klicken Sie auf das Dropdown-Menü Enddatum, und wählen Sie das letzte Datum aus 2022 aus.
- Klicken Sie auf Übernehmen.
Die Elementliste wird aktualisiert und ist jetzt so gefiltert, dass nur im Jahr 2022 aufgenommene Bilder angezeigt werden.
Diese Elemente sind standardmäßig nach Datum sortiert. Das letzte Element ist das späteste Datum. Sie sollten möglichst mit den aktuellen Bilddaten arbeiten, doch die Bilder haben nicht immer dieselbe Qualität.
- Führen Sie im Bereich Raster-Element-Explorer in der Elementliste einen Bildlauf zum letzten Element durch. Klicken Sie auf Zu aktueller Karte hinzufügen.
Der Karte wird ein neuer Layer hinzugefügt. Der Name des Layers lautet Multispectral Landsat, gefolgt von einer langen Ziffernfolge.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den neuen Layer, und klicken Sie auf Auf Layer zoomen.
Die Karte wird verkleinert. Mit dem neuen Layer wird nur eine einzige Ansicht angezeigt, im Gegensatz zu dem darunter liegenden ursprünglichen Layer Multispectral Landsat, der kombinierte Ansichten der gesamten Erde anzeigt.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer Multispectral Landsat mit einer Ansicht, und wählen Sie Entfernen aus.
Sie können nicht nur Elemente als neue Layer hinzufügen, sondern auch ein oder mehrere Elemente sperren, um den ursprünglichen Layer Multispectral Landsat zu filtern.
- Klicken Sie im Bereich Raster-Element-Explorer auf zwei der Bilder. Vergewissern Sie sich, dass die zugehörigen Kontrollkästchen aktiviert sind. Klicken Sie in der Elementliste auf der Werkzeugleiste auf die Schaltfläche Element(e) sperren.
Der Layer Multispectral Landsat wird gefiltert und zeigt nur noch die ausgewählten Ansichten an.
Die beiden Bilder werden als ein Bild angezeigt. Auf diese Weise können mehrere Elemente für einen bestimmten Interessenbereich nahtlos kombiniert werden.
Hinweis:
Der Layer Multispectral Landsat ist ein dynamischer Bild-Layer, der daher häufig aktualisiert wird. Dabei können zusätzliche oder neuere Szenen hinzugefügt oder Szenen entfernt werden. Ihre Bilder können daher von den in diesem Lernprogramm angezeigten Bildern abweichen.
- Klicken Sie auf der Werkzeugleiste auf die Schaltfläche Elemente entsperren.
In der Karte wird wieder der vollständige Layer Multispectral Landsat angezeigt.
Als Nächstes sortieren Sie Elemente nach ihrer Wolkendecke.
- Klicken Sie im Bereich Raster-Element-Explorer auf die Schaltfläche Sortieren nach, und wählen Sie CloudCover aus.
Die Elementliste wird aktualisiert, und die Elemente werden nach Wolkendecke sortiert.
- Suchen Sie in der Elementliste das Element mit der geringsten Wolkenbedeckung (das oberste Element), und klicken Sie auf die Schaltfläche Zu aktueller Karte hinzufügen.
Das Bild weist eine geringe Wolkenbedeckung auf.
- Ziehen Sie im Bereich Inhalt den Layer HallStatt an den Anfang der Layer-Liste. Aktivieren Sie den Sublayer Footprint.
- Zoomen Sie auf den Layer HallStatt.
Ihre Karte zeigt nun Ihren Interessenbereich mit detaillierten, hochauflösenden lokalen Bilddaten über weniger detaillierten, online gehosteten, dynamischen Bilddaten an.
- Speichern Sie das Projekt.
In diesem Lernprogramm haben Sie in Ihrer Rolle als Fernerkundungs- und GIS-Analyst für die Behörden von Oberösterreich eine Sammlung von Orthofotos erhalten, die Sie auf effiziente Weise verwalten und für Projektbeteiligte freigeben mussten. Sie haben die Probleme bei der Arbeit mit vielen einzelnen Bildern untersucht und ein Mosaik-Dataset erstellt, das Ihnen die Nutzung der Sammlung nahtloser Bilder ermöglichte. Dadurch wurden sie abrufbar und nützliche Informationsprodukte für die Visualisierung und die Analyse. Schließlich haben Sie das Mosaik-Dataset verbessert, indem Sie Analysefunktionen angewendet und eingebunden haben. Zum Schluss haben Sie Ihrer Karte einen dynamischen, im ArcGIS Living Atlas online gehosteten Bild-Layer hinzugefügt und untersucht, wie überlappende Bilddaten dynamisch gehandhabt werden, wie Sie mithilfe der Felder im Mosaik-Dataset Elemente abfragen können und welche Zeitfunktionen es im Mosaik-Dataset gibt.
Weitere Lernprogramme finden Sie in der Lernprogrammgalerie.
