Проверка и обработка данных изображений
Изображения - это важный тип данных, который используется в большинстве рабочих процессов, основанных на дистанционном зондировании. Изображение может быть оптическим спутниковым или аэрофотоснимком. Вы можете использовать его в качестве подложки для других слоев или анализировать, чтобы извлечь информацию, выходящую за рамки визуального восприятия. В этом разделе вы изучите свойства набора данных изображений и оптимизируете их оформление.
Примечание:
В реальных проектах подготовка данных часто занимает больше времени, чем вы можете ожидать. Этот урок даст вам представление о различных задачах, связанных с этой работой. Работая с изображениями или другими типами растровых данных, вы начинаете с проверки каждого слоя, чтобы понять его свойства и обнаружить любые аномалии. Затем вы исправляете эти аномалии и убеждаетесь, что все ваши слои настроены одинаково, чтобы они могли стать частью единого анализа. Вы также выбираете правильное отображение или символы, чтобы оптимизировать внешний вид и четкость каждого слоя. Затем вы, возможно, решите создать новые производные слои. Наконец, вы сохраняете слои или создаете пакеты ними, чтобы поделиться с другими аналитиками, вовлеченными в проект.
Загрузка и установка пакета проекта
Сначала вы загрузите сжатую .zip папку, содержащую проект ArcGIS Pro и данные, необходимые для выполнения урока.
- Скачайте HallstattImagery.zip и извлеките его в местоположение по выбору, например, в папку на диске C:.
Примечание:
В зависимости от настроек браузера, вам может быть предложено выбрать место для сохранения загружаемого файла. Большинство браузеров по умолчанию скачивают все в папку Загрузки.
- Найдите и откройте извлеченную папку HallstattImagery. Дважды щелкните HallstattImagery.aprx, чтобы открыть проект в ArcGIS Pro. Если будет предложено, войдите под учетной записью ArcGIS.
Примечание:
Если у вас нет доступа к ArcGIS Pro или учетной записи организации ArcGIS, см. варианты доступа к программному обеспечению.
Проект откроется в ArcGIS Pro.
На начальной карте проекта отображается только одно изображение, Hallstatt_Image.tif, а также несколько слоев базовой карты. Однако, вы загрузили гораздо больше слоев, которые хранятся в папке проекта на вашем локальном диске. Вы ознакомитесь со структурой и содержимым этой папки.
- Щелкните вкладку Вид на ленте. В группе Окна щелкните Панель Каталог.
Появится панель Каталог.
- На панели Каталог разверните Папки и HallstattImagery.
Просмотрите содержимое и организацию папок и обратите внимание, как исходные изображения и растры классифицируются и хранятся, особенно во вложенных папках DEM, DSM, Imagery и ScannedMap. Вы обработаете и изучите эти элементы на уроке, а также добавите новые производные наборы растровых данных в некоторые из этих папок.
Примечание:
Данные, используемые в этом уроке, поступают из Федеративной земли Верхняя Австрия, предоставляющей различные региональные векторные и растровые слои данных по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 Austria. Если у вас есть любые вопросы по поводу этих данных, используйте следующую контактную информацию:
Office of Upper Austria. State Government
Directorate Presidium, Department Presidium, Landhausplatz 1, 4021 Linz
Телефон: (+43 732) 77 20-111 61
Факс: (+43 732) 77 20-21 16 21
Email: praes.post@ooe.gv.at
Изучение свойств изображения
Hallstatt_Image.tif, слой изображений, который уже был размещен на карте, представляет область Гальштат. Это мультиспектральный аэрофотоснимок, содержащий четыре спектральных канала:
- Красный (Band_1)
- Зеленый (Band_2)
- Синий (Band_3)
- Ближний инфракрасный (Band_4)
Вы изучите изображение.
- Сначала на панели Содержание просмотрите легенду изображения Hallstatt_Image.tif.
В ней перечислены три канала, которые отображаются в настоящее время: Красный: Band_1, Зеленый: Band_2, и Синий: Band_3. Band_4 (ближний инфракрасный) в данный момент не отображается.
Примечание:
Каждый канал представлен растром: матрицей ячеек (или пикселов), организованных в строки и столбцы, в которых каждая ячейка содержит значение. Каналы накладываются друг на друга, и вместе они образуют набор данных составного изображения, который отображается в цвете.
Чтобы увидеть грид растра, вы можете увеличить изображение с помощью кнопки колесика мыши, пока не увидите отдельные пиксели. Затем вернитесь назад, чтобы видеть полный экстент изображения.
Теперь вы изучите некоторые из свойств набора растровых данных для этого изображения.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Hallstatt_Image.tif и выберите Свойства.
Откроется окно Свойства слоя.
- В окне Свойства слоя щёлкните Источник.
Свойства Источника содержат различные сведения об источнике слоя, такие как расположение данных на диске и количество строк и столбцов пикселов.
- На панели Источник разверните раздел Информация о растре и просмотрите свойства Столбцы и Строки.
Здесь указано, сколько пикселов содержится по направлению x и направлению y соответственно. Вы можете умножить столбцы и строки, чтобы узнать, сколько пикселов во всем изображении.
- Просмотрите свойство Количество каналов.
Как было описано выше, здесь четыре канала.
- Посмотрите Размер ячейки X и Размер ячейки Y.
Размер ячейки указывает размер пиксела, или разрешение растра.
Примечание:
Узнайте больше о размере ячеек в учебном пособии Изучение изображений: Пространственное разрешение.
В данном случае размер ячейки составляет 0,2. Обычно это значение одно и то же для x и y, то есть каждая ячейка (или пиксел) представляет собой квадрат. Но какова единица измерения значения 0.2? Вы проверите свойство Линейные единицы измерения в разделе Пространственная привязка, чтобы определить единицу измерения.
- На панели Источник разверните Пространственная привязка и обратите внимание на свойство Линейные единицы измерения.
Линейными единицами измерения для этого растра являются Метры (1.0). Таким образом, каждый пиксел представляет собой поверхность земли размером 0.2 на 0.2 метра или 20 на 20 сантиметров.
- Сверните Пространственная привязка.
- Затем под Информация о растре найдите Тип пиксела и Глубина пиксела.
Тип пикселя - характеристика без знака что означает, что каждый канал растра содержит только положительные значения пикселов. Глубина пиксела составляет 8 бит, что означает, что пиксел может содержать 256 различных значений. Поскольку тип без знака, значения могут находиться в диапазоне от 0 до 255.
- На панели Источник сверните Информация о растре и разверните Статистика.
Статистика сообщается для каждого из четырех каналов в наборе растровых данных.
Примечание:
Статистика растра включает минимальное и максимальное значения пикселов, а также среднее и стандартное отклонение значений пикселов. Статистика необходима для правильного оформления и отображения растровых данных.
- На панели Содержание сверните Статистика. Разверните Пространственная привязка.
Примечание:
Чтобы функционировать в ГИС, каждый слой должен быть определен в системе координат. Дополнительные сведения о системах координат и проекциях см. в учебном пособии Выбор правильной проекции.
Значение Системы координат проекции установлено на MGI Austria GK Central - система координат, которая широко используется для этого региона Австрии. Как аналитик правительства Верхней Австрии вы знаете, что это наиболее предпочтительный выбор для проекта, поэтому вам не придется его менять. Позже на уроке вы столкнетесь с другими слоями данных, которые используют другую систему координат, и которые вам нужно будет перепроецировать.
- При желании, можно продолжить изучение дополнительных свойств. Нажмите OK и закройте окно Свойства.
Примечание:
Важно научиться изучать свойства используемых растров.
Затем вы дополнительно изучите составное изображение с помощью панели Информация об изображении.
- Убедитесь, что на панели Содержание выделен слой Hallstatt_Image.tif. На ленте на вкладке Изображение в группе Инструменты щелкните кнопку Информация об изображении.
Панель Информация об изображении отображает контекстную информацию о растровом слое.
- На карте наведите курсор в любое место на слое изображения Hallstatt_Image.tif.
- В разделе Местоположение отображается географическая информация о текущем местоположении курсора.
- В разделе Спектральный отображается спектральная информация изображения в местоположении курсора. Это означает, что он показывает значение текущего пиксела для каждого канала.
- В разделе Быстрый просмотр отображается информация о датчике, который сделал снимок, если эти метаданные доступны.
- На карте наведите курсор на озеро (воду) в Hallstatt_Image.tif.
В спектральной информации значения Band 1 (красный) и Band 4 (ближний инфракрасный) низкие, что характерно для воды.
- Наведите курсор на лесную территорию (темно-зеленый).
Обратите внимание, что значение ближнего инфракрасного канала особенно высокое. Это связано с тем, что клеточная структура здоровой растительности сильно отражает ближний инфракрасный свет.
Примечание:
Именно эти вариации в значениях каналов позволят в дальнейшем анализировать изображения, например определять различные типы земного покрова, наблюдаемые на изображениях (вода, растительность, обнаженная почва, рукотворные здания и т. д.).
- Продолжайте изучение, а когда закончите - закройте панель Информация об изображении.
Улучшение оформления изображения
В этом разделе вы узнаете, как изменить внешний вид растрового изображения. Во-первых, вы приблизитесь к определенной области на карте.
- На вкладке Карта в группе Навигация щелкните Закладки и выберите Hallstatt.
Карта приближается к экстенту города и некоторых окрестных лесов и озер.
Затем вы добавите на карту дубликат изображения Hallstatt_Image.tif. Это позволит вам сравнить различные преобразования внешнего вида, которые вы примените к исходному слою.
- На панели Каталог разверните Папки и папку Imagery. Щёлкните правой кнопкой мыши Hallstatt_Duplicate.tif и выберите Добавить к текущей карте.
- На панели Содержание перетащите слой Hallstatt_Duplicate.tif ниже Hallstatt_Image.tif. Убедитесь, что оба слоя включены. Щелкните Hallstatt_Image.tif, чтобы выбрать его.
На данный момент два слоя идентичны.
Далее вы попробуете различные типы растяжки изображения.
Примечание:
Растяжки изображения берут исходный диапазон значений растра изображения и расширяют его (или растягивают), чтобы воспользоваться всеми возможными значениями, предлагаемыми битовой глубиной растра. Например, значения в растре изначально могут варьироваться от 34 до 148. Когда применяется растяжка, такая как Минимум - Максимум, значения будут преобразованы для использования всего диапазона от 0 до 255. Это сделает изображение более ярким и контрастным.
По умолчанию для Hallstatt_ Image.tif и Hallstatt_Duplicate.tif задано значение Процент отсечения, которое является хорошей растяжкой по умолчанию для изображений. Вы сравните эту растяжку с отсутствием растяжки.
- На панели Содержание проверьте, что выбран Hallstatt_ Image.tif. На ленте на вкладке Растровый слой в группе Отображение щелкните ниспадающее меню Тип растяжки и выберите Нет.
Вы используете инструмент Спрятать, чтобы сравнить два слоя.
- На ленте на вкладе Растровый слой в группе Сравнить щелкните инструмент Спрятать.
Вы можете использовать инструмент Спрятать, перемещая его по слою, выбранному на панели Содержание, чтобы показать, что находится ниже. В этом случае инструмент Спрятать прикрывает слой Hallstatt_image.tif, чтобы показать, как выглядит слой Hallstatt_Duplicate.tif. Это позволяе вам сравнивать два слоя.
- На карте поместите курсор рядом с краем изображения. Медленно перемещайте курсор сверху вниз и слева направо.
Вы можете видеть, что изображение без растяжки менее яркое и менее контрастное.
- Выберите другие типы растяжки в меню Тип растяжки и используйте инструмент Спрятать для сравнения со значением по умолчанию. Посмотрите, какой из типов растяжки лучше всего подходит для вас. Если у вас нет предпочтений, выберите Процент отсечения.
Примечание:
Как правило, применение какого-либо типа растяжки дает лучшую передачу изображения, чем полное отсутствие растяжки. Процент отсечения является хорошим значением по умолчанию для изображения. Процент отсечения отсекает процентное отношение самого высокого и самого низкого значения пиксела, чтобы минимизировать эффект выпадающих значений, и применяет линейную растяжку к оставшимся значениям.
Вы можете узнать больше о различных типах растяжек в документации Оформление изображения.
Теперь вы переключите свое внимание на метод пересчета.
- Внизу вида Карты в масштаб карты введите 1:200 и нажмите Enter.
Вы можете видеть отдельные пиксели и расположение деревенских построек.
- На вкладке Растровый слой в группе Отображение щелкните ниспадающее меню Метод пересчета и выберите Билинейная интерполяция.
Используйте инструмент Спрятать, чтобы сравнить тип Билинейная интерполяция и тип по умолчанию (Ближайшего соседа).
Вы можете заметить, что при типе пересчета Билинейная интерполяция вид более сглаженный, поэтому вы не видите фактических пикселов. Вместо этого есть плавный переход между пикселами. Это достигается усреднением значений соседних ячеек. Как правило, для изображений чаще всего используется метод пересчета Билинейная интерполяция. Вы оставите Билинейную интерполяцию в качестве типа пересчета.
Примечание:
Эта опция пересчета влияет только на способ визуализации изображения. Позже в уроке вы столкнетесь с другими типами действий по пересчету, которые навсегда меняют фактический файл изображения.
- На ленте на вкладке Карта щелкните Закладки и выберите Hallstatt.
В настоящее время отображается комбинация каналов Естественный цвет (красный, зеленый и синий каналы), которая наиболее близка к тому, что видит человеческий глаз. Затем вы измените комбинацию каналов, чтобы включить ближний инфракрасный канал, который хорошо подходит для выделения растительности.
- Щелкните вкладку Растровый слой, в группе Отображение щёлкните ниспадающее меню Комбинация каналов и выберите Инфракрасный цвет.
Так как у вас есть ближний инфракрасный канал, то вы можете создать комбинацию Инфракрасный цвет (или ложный цвет), в котором ближний инфракрасный канал отображается как красный, красный канал отображается как зеленый, а зеленый канал отображается как синий. Обратите внимание, как Инфракрасный цвет выделяет растительность (красным) и воду (черным).
- Используйте инструмент Спрятать для сравнения комбинаций каналов Инфракрасный цвет и Естественный цвет по умолчанию.
Например, в Естественном цвете было сложно определить, есть ли в деревне какая-нибудь растительность. Благодаря Инфракрасному цвету, небольшие участки с растительностью между зданиями выделяются ярко-красным цветом.
Примечание:
Если бы в вашем изображении было более четырех каналов, вы могли бы создать еще больше комбинаций каналов. Различные комбинации каналов выделяют разные объекты на изображении. См. уроки Learn ArcGIS Начать работу со снимками и Оценка гарей на спутниковых изображениях, чтобы увидеть больше примеров.
- Чтобы выйти из режима Спрятать, на ленте на вкладке Карта в группе Навигация щелкните инструмент Исследовать.
- На вкладке Растровый слой в группе Метод отображения щелкните кнопку Символы, чтобы отобразить панель Символы.
Обратите внимание, что большинство задач, которые вы выполнили для изменения внешнего вида изображения, таких как установка Типа растяжки, также доступны из панели Символы.
Примечание:
Любые изменения в оформлении слоя производятся только в целях визуального отображения и в действительности не меняют исходные данные. Изменения не сохранятся, пока вы не сохраните проект или файл слоя. При сохранении проекта сохраняется состояние слоя в том виде, в котором вы его редактировали, но это будет только внутри данного проекта. Сохранение файла слоя сохраняет оформление слоя и позволяет повторно использовать это же оформление в нескольких проектах.
Затем вы создадите файл слоя, чтобы сохранить растяжку, пересчет и комбинацию каналов, которые вы применили к слою.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой мыши Hallstatt_Image.tif, нажмите Общий доступ и выберите Сохранить как файл слоя.
Появится окно, в котором вы можете выбрать, где сохранить ваш слой. Сохраненный файл слоя имеет расширение .lyrx.
- В окне Сохранить как файл слоя перейдите в папку Imagery. В строке Имя введите Hallstatt_ColorInfrared и нажмите Сохранить.
- На панели Каталог перейдите к слою Hallstatt_ColorInfrared, щелкните его правой кнопкой, и выберите Добавить к текущей карте.
Слой будет добавлен на карту. Вы можете видеть, что файл слоя сохранил все параметры оформления и символов, которые вы настроили.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой мыши верхний слой Hallstatt_Image.tif, который вы только что добавили, и нажмите Удалить, т.к. он больше не нужен. Аналогичным образом удалите Hallstatt_Duplicate.tif.
Остались только Hallstatt_Image.tif и слой базовой карты.
- На панели Инструменты быстрого доступа щелкните Сохранить, чтобы сохранить проект. В появившемся диалоговом окне о сохранении проекта в текущей версии ArcGIS Pro нажмите Да.
В этом модуле вы изучили свойства набора растровых данных изображений. Вы также изменили оформление изображения и сохранили эти настройки в файле слоя. Теперь ваше изображение готово для дальнейшего изучения и анализа специалистами по планированию региона Верхняя Австрия. В следующем модуле вы будете работать с данными высот.
Проверка и обработка данных высот
В этом модуле вы будете работать с растровыми данными высот. Данные высот обеспечивают вас ценной информацией, а также могут быть использованы для получения других типов растровых слоев. Цифровая модель рельефа (ЦМР) является растром, отображающим высоты земной поверхности или ландшафта. Цифровая модель местности (ЦММ) - еще один тип растра высот, который отображает высоты местности, такие как верх зданий или вершины древесных крон. Вы подготовите ЦМР и ЦММ для анализа, а также получите слой с уклонами.
Примечание:
Растры высот получают из данных дистанционного зондирования, например, из облака лидарных точек. Если вы хотите узнать больше о получении растров высот и других видов информации с помощью облака лидарных точек, см. урок Learn ArcGIS Извлечение 3D зданий из лидарных данных.
Проверка ЦМР
В этом разделе вы начнете работать с данными из папки ЦМР. Площадь Халльштатта покрывается двумя расположенными рядом ЦМР. Вы проверите два файла ЦМР, чтобы определить, как их нужно подготовить для использования в анализе.
- На панели Каталог разверните Папки, HallstattImagery и откройте папку DEM.
В этой папке находятся две ЦМР: EastDEM40.tif и WestDEM50.tif.
- Щёлкните правой кнопкой мыши на EastDEM40.tif и выберите Добавить к текущей карте. Сделайте то же самое с WestDEM50.tif.
Примечание:
Если появится окно Вычислить статистику с вопросом, хотите ли вы вычислить статистику для одного из этих растров, щелкните Да.
Как вы видели ранее, статистика необходима для правильной визуализации и отображения растровых данных, и она не всегда встроена в необработанные данные.
Оба растра появляются рядом друг с другом на карте.
В отличие от мультиспектральных изображений, они не состоят из нескольких каналов и каждый из них содержит один растр. Более темными областями отображены низкие значения высот, а более светлыми - высокие значения. Похоже, что условные обозначения резко меняются от одной ЦМР к другой. Это связано с тем, что на данный момент к каждому растру применяется собственная растяжка по умолчанию.
Теперь вы просмотрите свойства обоих растров.
- На панели Каталог щелкните правой кнопкой мыши EastDEM40.tif и выберите Свойства.
Появится окно Свойства наборов растровых данных.
- В окне Свойства наборов растровых данных в разделе Информация о растре обратите внимание на значения Размер ячейки X и Размер ячейки Y, равные 0.4.
- Нажмите кнопку ОК, чтобы закрыть окно Свойства набора растровых данных.
- Повторите то же самое для WestDEM50.tif и обратите внимание, что значения Размер ячейки X и Размер ячейки Y равны 0.5.
EastDEM40.tif имеет размер пиксела 0.4 метра (или 40 сантиметров), а WestDEM50.tif имеет размер пиксела 0.5 метра (или 50 сантиметров).
Чтобы эти ЦМР можно было использовать в рамках одного анализа, они должны иметь одинаковое разрешение. Лучше всего изменить разрешение пиксела меньшего размера (здесь 0.4 метра) на больший размер пиксела (здесь 0.5 метра). В следующем разделе вы используете инструмент Изменить разрешение, чтобы изменить разрешение EastDEM40.tif на 0.5 метра.
Но сначала вы закончите изучение свойств ЦМР, проверив пространственную привязку.
- Разверните раздел Пространственная привязка.
Растр WestDEM50.tif использует систему координат проекции GK_M31.
- Проверьте пространственную привязку для растра WestDEM40.tif.
Оба изображения используют одну и ту же систему координат GK_M31; однако это не соответствует системе координат, используемой для Hallstatt_Image.tif, которая является MGI_Austria_GK_Central и является идеальной системой координат для проекта. Таким образом, вам нужно будет перепроецировать данные ЦМР в MGI_Austria_GK_Central.
Изучив оба файла ЦМР, вы определяете, что нужно сделать три вещи:
- Изменить разрешение EastDEM40.tif на 0.5 метра, чтобы обе ЦМР имели одинаковое разрешение.
- Создать мозаику (объединить) из двух ЦМР, чтобы вы могли работать только с одним общим растром ЦМР.
- Перепроецировать ЦМР, чтобы их пространственная привязка (система координат) соответствовала СК Hallstatt_Image.tif. Это можно сделать на шаге создания мозаики из двух ЦМР.
- Закройте окно Свойства наборов растровых данных.
Изменение разрешения и создание мозаики из ЦМР
Теперь, когда вы определили задачи относительно ваших растровых файлов ЦМР, вы можете изменить их разрешение, объединить в мозаику и перепроецировать по мере необходимости. Во-первых, вы измените разрешение EastDEM40.tif на 0.5 метров.
- На ленте на вкладке Анализ, в группе Геообработка, щелкните Инструменты, чтобы отобразить панель Геообработка.
Откроется панель Геообработка.
- В окне поиска на панели Геообработка введите Изменить разрешение.
- В результатах поиска, щелкните Изменить разрешение (Data Management Tools).
- На панели Геообработка введите следующие параметры:
- Для Входного растра выберите EastDEM40.tif в ниспадающем списке.
- В опции Выходной набор растровых данных щёлкните кнопку Обзор. Найдите и откройте папку DEM, в Имя введите EastDEM50.tif. Щелкните Сохранить.
- В опции Размер выходной ячейки выберите WestDEM50.tif в ниспадающем списке. Поля X и Y обновятся до 0.5.
- Для Методы изменения разрешения выберите Билинейная интерполяция.
Для данных высот пересчет разрешения методом биленейной интерполяции является предпочтительным.
Примечание:
Убедитесь, что вы выбрали папку DEM в качестве расположения выходного слоя EastDEM50.tif. В противном случае инструмент попытается сохранить его в базе геоданных проекта по умолчанию, а поскольку файлы TIFF не могут там хранится, это не удастся.
Далее вам нужно будет задать параметр среды Растр привязки. Этот параметр гарантирует идеальное совпадение выходного растра и растра WestDEM50.tif.
- Выберите вкладку Параметры среды.
- В разделе Анализ растра, для Растр привязки выберите WestDEM50.tif
- Щелкните Запустить.
Новый слой EastDEM50.tif добавится на панель Содержание. Он такой же, как и EastDEM40.tif, но размер ячейки был пересчитан с 0.4 до 0.5 метров. Далее, вы скомбинируете растры для создания мозаики с инструментом Мозаика в новый растр. На этом шаге вы перепроецируете пространственную привязку мозаики в желаемую.
- На панели Геообработка дважды щёлкните кнопку Назад.
- На панели Геообработка найдите и откройте Мозаика в новый растр.
- Для инструмента Мозаика в новый растр введите следующие параметры:
- Для Входных растров выберите EastDEM50.tif и WestDEM50.tif.
- Для Выходное местоположение найдите и выберите папку DEM. Нажмите OK.
- Для Имя набора растровых данных с расширением введите Hallstatt_DEM.tif.
- Для Пространственная привязка растра выберите Hallstatt_Image.tif (MGI_Austria_GK_Central).
- Для Тип пиксела выберите 32 бита с плавающей запятой, т.к. ваши значения высот имеют десятичную точность.
- Для Число каналов введите 1, поскольку наборы данных высот имеют только один канал.
- Щелкните Запустить.
Примечание:
Инструмент Мозаика в новый растр объединяет два или более растров в один общий растр. Это хороший подход, если вам нужно только объединить в мозаику несколько смежных растров. Однако для значительного объема данных, где задействовано много растров, рекомендуется более масштабируемая структура управления данными набор данных мозаики.
Появится новый слой Hallstatt_DEM.tif. Это единый бесшовный растр высот, перепроецированный в соответствии с корректной пространственной привязкой.
Вам нужно немного улучшить растр, поэтому вы сейчас удалите его с карты.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой мыши Hallstatt_DEM.tif и выберите Удалить.
- В панели Каталог найдите Hallstatt_DEM.tif в папке DEM.
Примечание:
Возможно, вам нужно обновить папку DEM, чтобы появился новый файл (щелкните правой кнопкой DEM и выберите Обновить).
- Щелкните правой кнопкой Hallstatt_DEM.tif и выберите Свойства. В появившемся окне Свойства набора растровых данных проверьте следующие свойства:
- В Информации о растре значения Размер ячейки по X и Размер ячейки по Y равны 0.5 (метров).
- В Пространственной привязке значение Система координат проекции соответствует MGI_Austria_GK_Central.
- в Информации о растре выберите Elevation для Типа источника. Щелкните OK, чтобы сохранить настройки.
Выбор подходящего типа источника гарантирует, что по умолчанию растр будет отображен правильно при визуализации. Когда установлен Тип источника Высота, то тип растяжки по умолчанию задан Минимум Максимум, а тип изменения разрешения по умолчанию - Билинейная интерполяция, что является наилучшими настройками по умолчанию для данных высот.
- На панели Каталог щелкните правой кнопкой мыши Hallstatt_DEM.tif и выберите Добавить к текущей карте.
Теперь ваш растр высот готов и может использоваться для анализа.
- Щелкните правой кнопкой мыши EastDEM50.tif и выберите Удалить. Таким же образом удалите WestDEM50.tif и EastDEM40.tif, т.к. они больше не понадобятся.
- Нажмите Ctrl+S, чтобы сохранить свой проект.
В этом разделе вы изменили разрешение ЦМР на общее разрешение в пикселах, объединили в мозаику две ЦМР, а также перепроецировали их в соответствии с другими слоями в проекте. Далее вы оптимизируете оформление ЦМР.
Оптимизировать оформление ЦМР
В этом разделе вы просмотрите оформление ЦМР по умолчанию и измените его, чтобы лучше отобразить высоту.
- На панели Содержание убедитесь, что слой Hallstatt_DEM.tif включен и выбран. Отключите Hallstatt_Image.tif.
- На ленте щелкните вкладку Растровый слой и в группе Отображение щелкните ниспадающий список Тип растяжки. Проверьте, что установлено Минимум - Максимум.
- Щелкните ниспадающий список Метод пересчета и проверьте, что установлено Билинейная интерполяция.
Поскольку вы указали тип растра как Высота, эти оптимальные для данного типа растра значения установлены по умолчанию. Теперь вы посмотрите на небольшой участок ЦМР.
- Щелкните вкладку Карта и в группе Навигация щелкните Закладки и выберите Dark Shoreline.
Отображение преимущественно темно-серое, что не очень информативно.
- Щелкните вкладку Растровый слой и в группе Отображение щелкните DRA.
DRA - это настройка динамического диапазона. Она адаптирует растянутое отображение только с учетом значений пикселей в пределах отображаемого экстента. При включенном DRA вы можете увидеть больше оттенков серого каждый раз при приближении в любой части вашего растра.
Это улучшение; однако, было бы даже лучше отобразить высоту с помощью более подходящего набора цветов.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой мыши слой Hallstatt_DEM.tif и выберите Приблизить к слою.
- Под Hallstatt_DEM.tif нажмите на символ слоя для открытия панели Символы.
Вы выберете более подходящую цветовую схему.
- На панели Символы для Цветовой схемы щелкните ниспадающий список и отметьте опцию Показать названия. Выберите Рельеф #5.
Теперь зелеными цветами применяются для понижений рельефа, а желтые и коричневые - для возвышенностей.
Эти символы хорошо отражают высоту местности. Однако, поскольку озеро и близлежащая прибрежная территория находятся почти на одном уровне высоты, хорошим дополнением к этим данным может быть отображение водоемов в виде векторного слоя поверх ЦМР.
- На панели Каталог разверните Базы данных и HallstattImagery.gdb. Щёлкните правой кнопкой мыши Hallstatt_Lake и выберите Добавить к текущей карте.
Слой Hallstatt_Lake добавится на вашу карту и на панель Содержание.
- На панели Содержание для слоя Hallstatt_Lake щелкните правой кнопкой символ и выберите Sodalite Blue.
Подсказка:
Чтобы увидеть название цвета, наведите на него курсор.
Полигон Hallstatt_Lake выделен голубым цветом, четко отделяющим воду от суши.
Вы сохраните слой ЦМР с символами в файл слоя.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой мыши Hallstatt_DEM.tif, выберите Общий доступ и выберите Сохранить как файл слоя.
- В окне Сохранить как файл слоя перейдите в папку ЦМР и для Имени введите DEM_layer.lyrx.
- Щелкните Сохранить, а затем сохраните ваш проект.
Теперь у вас сохранен слой ЦМР с настроенными символами, и его можно легко опубликовать. Также вы можете использовать его, чтобы применить оформление к другому слою.
В этом разделе вы изменили внешний вид ЦМР, чтобы лучше отображать высоту рельефа. Затем вы сохранили его в файл слоя, который будете использовать в следующем разделе, чтобы применить те же символы к другому растру.
Проверить и изменить внешний вид ЦММ
ЦММ показывает высоту всех поверхностей, включая кроны деревьев и здания. Вы проверите растр ЦММ в районе Халльштатта и примените к нему такое же оформление, как у слоя ЦМР.
- На панели Каталог разверните Папки и откройте папку DSM.
- Щелкните правой кнопкой Hallstatt_DSM.tif и выберите Свойства. В появившемся окне Свойства наборов растровых данных в Растровая информация найдите Число каналов.
Растр Hallstatt_DSM.tif имеет один канал, что вполне ожидаемо для растров высот.
- В Размер ячейки по X и Размер ячейки по Y обратите внимание, что размер пиксела 0.5 метров, такой же как и у растра Hallstatt_DEM.tif.
- Проверьте, что в Типе источника указано Высота.
Это гарантирует, что тип растяжки по умолчанию - Минимум- Максимум, а метод пересчета по умолчанию - Билинейная интерполяция.
- Просмотрите информацию о Пространственной привязке.
Система координат проекции задана как MGI_Austria_GK_Central, которая является предпочтительной системой координат, выбранной для проекта.
- Нажмите кнопку ОК, чтобы закрыть окно Свойства набора растровых данных.
Растр Hallstatt_DSM.tif выглядит хорошо настроенным и не требует никаких преобразований. Теперь вы улучшите ее оформление.
- На панели Каталог щелкните правой кнопкой мыши Hallstatt_DSM.tif и выберите Добавить к текущей карте.
Слой ЦММ добавлен к карте, а слой озера все еще отображается наверху.
Вы воспользуетесь файлом слоя, сохраненным для ЦМР, и примените его оформление к ЦММ.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Hallstatt_DSM.tif и выберите Символы.
Появится панель Символы.
- На панели Символы щелкните кнопку Меню и выберите Импорт из файла слоя.
- В окне Импорт символов перейдите к папке DEM, выберите DEM_layer.lyrx и щелкните OK.
Символы, которые вы определили для ЦМР, теперь применяются к ЦММ.
- На ленте щелкните вкладку Карта, щелкните Закладки и выберите Hallstatt.
- На панели Содержание убедитесь, что оба слоя Hallstatt_DEM.tif и Hallstatt_DSM.tif включены и выбран слой Hallstatt_DSM.tif.
- На ленте щелкните вкладку Растровый слой, в группе Сравнить щелкните инструмент Спрятать. Используйте инструмент Спрятать, чтобы сравнить ЦММ и ЦМР.
Вы заметите, что ЦММ в целом похожа на ЦМР, но ее отметки высот немного выше, чем на ЦМР. Кроме того, ее поверхность не кажется такой сглаженной. Вы увеличите масштаб, чтобы рассмотреть подробности.
- Чтобы выйти из режима Спрятать, щелкните вкладку Карта, в группе Навигация щелкните инструмент Исследовать.
- С помощью кнопки колеса мыши увеличьте масштаб до деревни Хальштатт.
Из-за настройки DRA растяжка ЦММ пересчитывается, чтобы показывать более подробную информацию. Хорошо видна высота зданий. Вы даже можете распознать случайное дерево.
Для справки, на изображении ниже показано, как деревня выглядит с поверхности.
Photo credit: KyOnChen on Flickr. - Уменьшите масштаб, переместитесь в сторону гор и снова увеличьте масштаб.
Хорошо видны леса на крутых склонах.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Hallstatt_DSM.tif и выберите Приблизить к слою.
- Сохраните проект.
В этом разделе вы узнали о ЦММ. Вы импортировали символы из файла слоя, чтобы можно было дублировать оформление из существующего слоя. И ЦМР, и ЦММ представляют собой подходящие данные высот. Ваш выбор того или другого зависит от ваших конкретных потребностей в анализе.
Получить уклон
Слои высот можно использовать для создания других слоев, которые могут быть полезны в рабочем процессе анализа. Вы создадите слой уклона из ЦМР, используя функцию растра Уклон. Функции растра - это быстрый способ создания данных "на лету". Они похожи на инструменты геообработки в том, что они тоже могут анализировать и обрабатывать данные. Инструменты геообработки создают постоянные выходные наборы данных, в которых был обработан каждый пиксел. Напротив, функции растра выполняют анализ "на лету" по пикселам в пределах отображаемого экстента и не создают новый набор данных на вашем компьютере. В этом уроке вы работаете только с небольшими наборами данных, но функции растра могут быть эффективными и в случае, когда у вас большой набор данных, или если вы хотите создать прототип, чтобы показать, как должен выглядеть результат.
- В панели Содержание отключите Hallstatt_Lake.
- На вкладке Изображения в группе Анализ щелкните кнопку Функции растра.
Появится панель Функции растра.
- На панели Функции растра разверните группу Поверхность.
В группе Поверхность содержится множество функций, которые работают с данными высот.
- В группе Поверхность щелкните Уклон.
Примечание:
Функция Уклон рассчитывает скорость изменения высоты (Z).
- Для инструмента Свойства уклона в качестве ЦМР выберите Hallstatt_DEM.tif. Для Масштабирование проверьте, что установлено Градусы.
- Щелкните Создать новый слой.
На карту добавлен слой Slope_Hallstatt_DEM.tif, представляющий собой уклон в градусах.
Более светлые участки соответствуют самым крутым склонам. Более темные участки соответствуют более плоским участкам. Как видно на панели Содержание, значения ячеек варьируются от 0 до 90 градусов. Теперь вы добавите второй слой уклона, на этот раз со значением в процентах.
- На панели Функции растра в группе Поверхность щелкните Уклон. Для ЦМР выберите Hallstatt_DEM.tif. Для Масштабирования выберите Повышение процента.
- Щелкните Создать новый слой.
На карту добавлен слой Slope_Hallstatt_DEM.tif_1, где уклон представлен как Повышение процента.
На панели Содержание отображается легенда растра Slope_Hallstatt_DEM.tif_1, показывающая, что значения ячеек варьируются от 0 до 2804,54 процента.
Примечание:
Если уклон рассчитывается в процентах, то плоская поверхность имеет подъем 0 процентов, тогда как поверхность под углом 45 градусов имеет подъем 100 процентов. По мере того, как уклон приближается к вертикали (90 градусов), процент подъема стремится к бесконечности. Узнайте больше о том, как рассчитывается значение процентного увеличения.
- Используйте инструмент Спрятать, чтобы сравнить и сопоставить разницу между уклоном в градусах и уклоном в процентах.
Функции растра позволяют создавать быстрые результаты "на лету". Это позволяет вам создать прототип, чтобы показать, как должен выглядеть желаемый результат, Когда вы будете удовлетворены результатом, вы можете экспортировать растр, чтобы сохранить набор данных на диске. Вы сохраните уклон, рассчитанный в градусах.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой мыши Slope_Hallstatt_DEM.tif, наведите курсор на Данные и выберите Экспорт растра.
Появится панель Экспорт растра.
- На панели Экспорт растра для Выходной набор растровых данных перейдите и выберите папку DEM, а для Имя введите DEM_Slope.tif. Щелкните Сохранить. Для Тип пиксела выберите 8 бит без знака.
- Щелкните Экспорт.
Появился новый слой DEM_Slope.tif. В отличие от предварительного просмотра слоев функции растра уклон, это постоянный слой, существующий на диске.
Примечание:
Дополнительно, поэкспериментируйте с другими функциями поверхности, такими как Отмывка, Заполнение пустот рельефа или Кривизна, чтобы изучить, как можно использовать ЦМР для создания других полезных слоев. Также рассмотрите возможность запуска инструмента Уклон или других инструментов для ЦММ и сравнения результатов с результатами ЦМР.
- На панели Содержание удалите Slope_Hallstatt_DEM.tif_1 и Slope_Hallstatt_DEM.tif.
- Сохраните проект.
В этом модуле вы работали с данными высот - как ЦМР, так и ЦММ. Вы научились изменять разрешение в растровых данных и объединять их в мозаику. Вы изменили оформление для данных ЦМР и применили это же оформление для слоя ЦММ. Вы также узнали, как создавать слои с помощью быстрой обработки "на лету" с использованием растровых функций, и сохранять их на диск, если результат вас устраивает.
Вырезание и упаковка растровых данных
Существует много других типов растров, которые вы можете добавить в свой проект. В этом разделе вы будете работать с еще одним типом: историческая бумажная карта, которая была отсканирована и теперь представляет собой цифровое изображение в формате JP2. Когда все участки ваших растровых слоев будут готовы, вы вырежете данные в области интереса (AOI). Затем вы создадите пакет проекта, чтобы предоставить общий доступ ко всем данным, которые вы подготовили; таким образом, другие смогут использовать его для дальнейшего исследования и анализа.
Изучение и обработка отсканированной карты
Отсканированные карты часто представляют собой сканированные чертежи или фотографии. Поскольку они представляют собой цифровые формы изображения или рисунка, они, как правило, менее полезны для анализа, но все же могут использоваться для визуального анализа и в качестве фонового слоя. В данном случае у вас есть нарисованная от руки историческая карта области Халльштатт с 1824 по 1830 годы. Она отображает развитие Халльштатта в исторической перспективе.
- На панели Каталог разверните папку ScannedMap.
- Щёлкните правой кнопкой Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 и выберите Добавить к текущей карте.
Примечание:
Если появится окно Вычислить статистику, нажмите Да.
Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 добавится на карту.
Это стандартное цветное изображение RGB, представленное в виде трехканального растра (красный, зеленый и синий каналы).
Примечание:
Цифровые изображения, созданные с помощью стандартных камер или сканеров, часто сохраняются в цветовой модели RGB, что означает, что они состоят из трех растров красного, зеленого и синего цветов. Такие изображения могут быть легко отображены в ArcGIS Pro, как и любой многоканальный набор растровых данных.
Вы изучите свойства этого слоя.
- На панели Каталог щелкните правой кнопкой мыши Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 и выберите Свойства.
Появится окно Свойства наборов растровых данных.
- В окне Свойства наборов растровых данных, в разделе Информация о растре вы можете увидеть, что значение Количество каналов равно 3, как и ожидалось из-за представления RGB.
- В разделе Пространственная привязка вы можете увидеть, что показатель Система координат проекции установлен на MGI_Austria_GK_Central.
Примечание:
Эта отсканированная карта была вам предоставлена уже с пространственной привязкой в системе координат MGI Austria GK Central. Это означает, что она была расположена в пространстве, чтобы корректно отображаться в нужной точке Земли в ГИС, например, в ArcGIS Pro. Чтобы узнать, как работать с отсканированной картой или фотографией, которые ещё не были пространственно привязаны, ознакомьтесь с уроком Learn ArcGIS Пространственная привязка исторического изображения в ArcGIS Pro.
- Нажмите кнопку ОК, чтобы закрыть окно Свойства набора растровых данных.
- Используйте инструменты навигации, чтобы приблизить и изучить историческое изображение.
- На панели Содержание включите Hallstatt_Image.tif и выключите все другие слои, кроме базовых карт.
- Выберите слой Hallstatt_Image.tif.
- На вкладке Растровый слой щелкните ниспадающий список Комбинация каналов и выберите Естественный цвет.
- В панели Содержание включите слой Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 и выберите его.
- На ленте на вкладке Растровый слой в группе Сравнить щелкните инструмент Спрятать и используйте его чтобы обследовать город Халльштатт.
Благодаря точной пространственной привязке, историческая карта хорошо выровнена относительно аэрофотоснимка. Обратите внимание, что Халльштатт не сильно изменился с момента создания исторической карты.
- Когда вы закончите, измените комбинацию каналов для Hallstatt_Image.tif обратно на Инфракрасный цвет и сохраните проект.
Отсканированные карты обычно не требуют особой обработки и хороши для фоновых изображений и визуальных ориентиров. В этом случае исторические изображения области Халльштатт дают возможность наметить рост и изменения, которые были зафиксированы с течением времени.
Примечание:
Существует много других типов растров. Тематические растры - это другой важный тип. В тематическом растре значения ячеек соответствуют категориям. Типичным примером является растр землепользования, в каждой ячейке которого указано, как используется соответствующая территория (город, лес, сельское хозяйство и т. д.). Растры землепользования могут быть еще одним полезным дополнением к анализу области Халльштатта.
В этом разделе вы работали со сканированным изображением и заметили, что при условии правильной пространственной привязки его можно добавить в проект ArcGIS Pro, как и любой другой растр.
Теперь, когда вы предварительно обработали все слои, вы вырежете их все по одной области интереса.
Вырезать растры
Поскольку вы работаете только с городом Халльштатт, вам нужно указать только сам город и районы за его пределами. Ненужные области занимают больше места для хранения и дольше обрабатываются. Вы вырежете ваш набор растровых данных, используя инструмент Вырезать растр. Поскольку вы хотите обрабатывать все растровые слои одновременно, вы будете использовать этот инструмент в пакетном режиме.
- На панели Содержание проверьте, что карта содержит следующие растровые слои:
- Hallstatt_Image.tif
- Hallstatt_DEM.tif
- Hallstatt_DSM.tif
- DEM_Slope.tif
- Hallstatt_HistoricDrawing.JP2
Панель Содержание также содержит класс пространственных объектов Hallstatt_Lake и слои базовой карты, которые не будут вырезаны. Вы добавите границы вашей области интереса.
- На панели Каталог разверните Базы данных и HallstattImagery.gdb. Щёлкните правой кнопкой мыши слой Hallstatt_Boundary и выберите Добавить к текущей карте.
Появится слой класса пространственных объектов. Он содержит один полигональный объект, представляющий собой область интереса (AOI), которую вы будете использовать для вырезания данных.
- На панели Геообработка щелкните кнопку Назад. В окне Поиск введите вырезать растр.
Примечание:
Инструмент Вырезать растр отличается от инструмента Вырезать, который вырезает только классы пространственных объектов (векторные слои).
Поскольку вы будете вырезать все наборы растровых данных по одному экстенту, вы будете использовать режим пакетной геообработки.
- В результатах поиска щелкните правой кнопкой мыши инструмент Вырезать растр и выберите Пакетно.
Появится панель Вырезание растра Пакетно.
- Для Вырезания растра Пакетно проверьте, что пакетный параметр задан как Входящий растр.
Это означает, что когда инструмент Вырезать растр запускается как пакет, в него будет загружен список растров, которые будут вырезаны один за другим.
- Просмотрите дополнительные параметры, но ничего не меняйте.
Параметр Создать временный пакетный инструмент выделен, т.к. вы используете пакетный процесс только один раз. Если вы хотите создать инструмент многократного использования, вы можете выбрать опцию Сохранить пакетный инструмент.
- Щелкните Далее.
Появится вкладка Параметры.
- Для Пакетно Входной растр нажмите на кнопку Добавить многие, щелкните Переключить все опции и нажмите Добавить.
Все растровые слои вашего проекта добавлены. Все они будут вырезаны, один за другим.
- Для Выходного набора растровых данных нажмите кнопку Обзор, откройте Папки, HallstattImagery и ClippedOutputs. В строке Имя введите Clip_%Name%.tif и нажмите Сохранить.
Примечание:
Каждый выходной вырезанный растр будет добавлен в папку ClippedOutputs, а в его имени будет слово Clip_, добавленное в начало имени исходного растра, например, Clip_Hallstatt_Image.tif.
- Для Выходной экстент выберите Hallstatt_Boundary.
Параметр Выходной экстент позволяет использовать границу другого слоя для определения границы вырезания.
Примечание:
Когда вы устанавливаете Выходной экстент для класса пространственных объектов, параметры экстента Прямоугольник обновляются с учетом координат ограничивающей рамки всего исходного слоя. Кроме того, отмечена опция Использовать входные объекты в качестве Вырезающей геометрии.
- Отметьте Использовать входные объекты в качестве Вырезающей геометрии.
Это гарантирует, что инструмент использует экстент полигона, представляющего границу Халльштатта, как вырезающую геометрию, вместо того, чтобы использовать экстент всего класса пространственных объектов, который может быть намного больше.
- Щелкните Запустить.
После запуска пакетного инструмента все вырезанные слои добавляются на карту.
- На панели Содержание проверьте, что у каждого слоя есть вырезанная версия.
Примечание:
Инструмент Вырезать растр не вырезает слой Hallstatt_Lake, потому что это не растровый, а векторный слой. Вы оставите этот слой как есть для целей этого урока. Однако, вы можете использовать инструмент Вырезать, чтобы вырезать этот слой.
Теперь вы очистите панель Содержание.
- В панели Содержание удалите все слои, кроме следующих:
- Hallstatt_Boundary
- Hallstatt_Lake
- Clip_Hallstatt_Image.tif
- Clip_Hallstatt_DEM.tif
- Clip_Hallstatt_DSM.tif
- Clip_DEM_Slope.tif
- Clip_Hallstatt_HistoricDrawing_JP2.tif
- Базовые карты World Topographic Map и World Hillshade
- На панели Содержание перетащите слои, чтобы изменить их порядок и привести их в соответствие со списком выше. Отключите Hallstatt_Boundary, чтобы вы могли видеть слои ниже.
- На карте проверьте, как каждый слой был вырезан по экстенту объекта Hallstatt_Boundary, включая и выключая каждый слой.
Примечание:
Некоторые экстенты будут немного отличаться из-за разных размеров пикселей входных данных.
Параметры отображения и оформления, примененные к входным растрам, не переносятся на вырезанные растры. Вы быстро повторно примените файлы слоев, которые вы сохранили ранее в уроке, к вырезанным растрам.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Clip_Hallstatt_Image.tif и выберите Символы.
- На панели Символы щелкните кнопку Меню и выберите Импорт из файла слоя.
- В окне Импорт символов перейдите к папке Imagery, выберите Hallstatt_ColorInfrared.lyrx и щелкните OK.
Предпочтительные параметры отображения теперь применены к вырезанным изображениям.
- Аналогичным образом примените DEM_Layer.lyrx (хранящийся в папке DEM) к обрезанным слоям ЦМР и ЦММ.
- Сохраните проект.
В этом разделе вы узнали, как использовать инструмент Вырезать растр и запускать его в пакетном режиме. Затем вы упакуйте данные, чтобы их можно было аккуратно отправить.
Создание пакета проекта
Теперь вы создадите пакет проекта, чтобы упростить совместное использование проекта и данных как единое целое.
- На панели Содержание убедитесь, что все вырезанные слои включены.
- На ленте щёлкните вкладку Общий доступ.
Вкладка Общий доступ используется для создания различных пакетов и файлов.
- В группе Пакет щелкните кнопку Проект.
Откроется панель Упаковать проект .
- На панели Пакет проекта для Начать создание пакета выберите Сохранить пакет в файл.
Эта опция позволяет вам сохранить пакет проекта как файл, хранящийся на вашем локальном компьютере. Затем вы можете отправить пакет заинтересованным лицам наиболее удобным для вас способом.
- В разделе Информация об элементе для Имени перейдите к папке HallstattImagery. В качестве Имя введите Prepared_HallstattImagery.ppkx. Щелкните Сохранить.
- В качестве Summary введите или скопируйте и вставьте следующий текст:
Пакет проекта содержит растровые слои, подготовленные для анализа избыточного туризма в городе Халльштатт. В пакет входит аэрофотоснимок города; слои ЦМР, ЦММ и уклона; а также историческая карта.
- Для Теги добавьте следующие теги: Халльштатт, изображение, растр, ЦМР, ЦММ, уклон и историческая карта.
Примечание:
Вы можете скопировать и вставить все теги, разделенные запятыми, за один раз.
- Снимите отметки Включить наборы инструментов и Включить элементы истории.
Теперь, когда вся информация введена, следующий шаг - это запустить инструмент для анализа содержимого, чтобы убедиться, что все настроено для успешного создания пакета.
- Щелкните Анализировать.
Если есть какие-либо ошибки, вы можете щелкнуть их правой кнопкой мыши, чтобы увидеть, как их исправить. После исправления ошибок снова проанализируйте пакет. Следующим шагом будет создание пакета.
- Нажмите Упаковать.
Примечание:
Вы можете получить уведомление о том, что проект был изменен, и его нужно сохранить. Нажмите Да, чтобы сохранить проект.
После успешного создания пакета в нижней части панели Пакет проекта появляется зеленое уведомление.
- Щелкните ссылку Управление пакетом, чтобы открыть папку, содержащую пакет проекта в формате .ppkx. Вы успешно создали пакет проекта, который готов к передаче другим аналитикам или клиентам.
Примечание:
Если клиенты загрузили пакет на свой рабочий стол, и у них установлен ArcGIS Pro, то они могут дважды щелкнуть файл, и полный проект откроется в формате ArcGIS Pro.
В этом модуле вы подготовили еще один тип растра, а затем вырезали все растровые слои по области интереса и создали пакет проекта для совместного использования всех подготовленных данных.
Решение распространенных проблем с пространственной привязкой и проекцией
При подготовке растровых данных для анализа вы будете часто сталкиваться с проблемами пространственной привязки. Чтобы функционировать в ГИС, каждый слой должен быть определен в системе координат. В дополнение к рабочему процессу, которому вы до сих пор следовали, вы обнаружите три проблемы, связанные с пространственной привязкой, и узнаете, как их исправить.
Исправьте изображение с отсутствующей пространственной привязкой
В первом случае вы будете работать со сканированной исторической картой, аналогичной той, которая использовалась ранее в уроке. Однако в этой версии её пространственная привязка неизвестна. У растров обычно есть несколько вспомогательных файлов, и один из них содержит информацию о пространственной привязке. Если этот файл будет утерян или удален, информация исчезнет.
Сначала вы проверите свойства изображения.
- На панели Каталог разверните Папки, а затем разверните папки HallstattImagery, SpatialReferenceData и ScannedMap.
- Щелкните правой кнопкой Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 и выберите Свойства.
- В окне Свойства набора растровых данных разверните Пространственная привязка и просмотрите свойство Имя.
Пространственная привязка Неизвестна. Это означает, что вам нужно определить её.
- Раскройте раздел Экстент.
Обратите внимание, что значения экстентов не равны нулю или близки к нулю. Это означает, что у растра есть экстент и, следовательно, есть правильная пространственная привязка: он содержит всю информацию, необходимую для его правильного размещения на карте, если использованная система координат была известна. Итак, вам нужно только исправить отсутствие определения системы координат.
- Нажмите кнопку ОК, чтобы закрыть окно Свойства набора растровых данных.
Далее вы отобразите изображение на карте. Вы создадите карту, чтобы избежать каких-либо помех от слоев, присутствующих на предыдущей карте.
- На ленте щелкните вкладку Вставка и в группе Проект щелкните Новая карта.
Появится новая карта.
- На панели Каталог разверните папку Scanned Map, щелкните правой кнопкой слой Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 и выберите Добавить к текущей карте.
- При необходимости, в окне Вычислить статистику нажмите Да.
Появится предупреждение, сообщающее, что слой имеет неизвестную систему координат. Слой не отображается на карте.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 и выберите Приблизить к слою.
- Постепенно уменьшайте масштаб, чтобы увидеть, где на самом деле находится изображение.
Это у берегов Африки.
Теперь вы определите проекцию. Прочитав внешнюю документацию по отсканированной карте, вы определили, что она использует систему координат MGI_Austria_GK_Central.
- На панели Геообработка найдите и откройте инструмент Определить проекцию.
- На панели инструментов Определить проекцию для Входной набор классов объектов или класс объектов выберите Hallstatt_HistoricDrawing.JP2. Для Системы координат щелкните Выбрать систему координат.
- В окне Система координат в окошке поиска наберите MGI Austria GK Central и нажмите Enter. Под Доступные системы координат XY разверните Система координат проекции, Государственные системы координат, Австрия и выберите MGI Austria GK Central. Нажмите OK.
- На панели инструмента Определить проекцию в строке Система координат убедитесь, что добавилась MGI Austria GK Central и нажмите Запустить.
Примечание:
Инструмент Определить проекцию используется для присвоения известной пространственной привязки слою, у которого уже есть экстент. Если экстент недоступен или некорректный, вам необходимо выполнить пространственную привязку набора растровых данных.
См. урок Пространственная привязка исторических изображений в ArcGIS Pro для получения дополнительной информации о пространственной привязке исторических изображений.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 и выберите Приблизить к слою.
На карте слой Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 теперь правильно отображается в области Халльштатт.
- На панели Каталог щелкните правой кнопкой мыши Hallstatt_HistoricDrawing.JP2 и выберите Свойства.
- В окне Свойства набора растровых данных разверните Пространственная привязка и просмотрите свойство Система координат проекции.
Пространственная привязка была обновлена для соответствия системе координат проекции MGI_Austria_GK_Central.
- Нажмите кнопку ОК, чтобы закрыть окно Свойства набора растровых данных.
- Сохраните проект.
В этом разделе вы обнаружили, что в наборе растровых данных отсутствует информация о пространственной привязке, и вы использовали инструмент Определить проекцию, чтобы исправить это.
Перепроецирование ЦММ
Во втором случае, с которым вы будете работать, файл ЦММ содержит достоверную информацию о пространственной привязке. Однако вы обнаружите, что система координат, которую он использует, не соответствует выбранной для проекта.
- На панели Содержание выключите слой Hallstatt_HistoricDrawing.JP2.
- На панели Каталог разверните Папки, HallstattImagery, SpatialReferenceData и DSM.
- Щелкните правой кнопкой мыши DSM.tif и выберите Свойства.
- В окне Свойства набора растровых данных просмотрите настройки Пространственной привязки.
Система координат задана как GK_M31. Эта пространственная привязка достоверна, но не соответствует той, которая используется для других растров в проекте, - MGI_Austria_GK_Central. Вам нужно будет перепроецировать растр.
Примечание:
Есть разные способы перепроецировать растровый слой. Ранее в этом уроке вы видели, как перепроецировать растры при их объединении с помощью инструмента Мозаика в новый растр. На этот раз вы выполните перепроецирование как отдельный шаг, используя инструмент Проецировать растр.
- Щелкните OK, чтобы закрыть окно Свойства набора данных.
- На панели Геообработка щелкните кнопку Назад. Найдите и откройте инструмент Проецировать растр.
Этот инструмент используется для перепроецирования набора растровых данных из одной системы координат в другую. Вы сопоставите пространственную привязку с привязкой для Hallstatt_HistoricDrawing.jp2, которую вы только что задали как MGI_Austria_GK_Central в предыдущем разделе.
- На панели Проецировать растр выберите следующие параметры:
- Для Входной растр перейдите к HallstattImagery, SpatialReferenceData, DSM и выберите DSM.tif.
- Для Выходной набор растровых данных перейдите к HallstattImagery, SpatialReferenceData и DSM. Для Имя введите Hallstatt_DSM.tif и щелкните Сохранить.
- Для Выходная система координат выберите Hallstatt_HistoricDrawing.jp2 (MGI_Austria_GK_Central).
- Для Методы изменения разрешения выберите Билинейная интерполяция.
- Для Размер выходной ячейки X и Y оставьте значения 0.5
- Щелкните Запустить.
Перепроецированный слой ЦММ будет добавлен на карту.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Hallstatt_DSM.tif и выберите Свойства.
- В окне Свойства слоя щёлкните вкладку Источник. Раскройте Пространственная привязка проверьте, что Система координат проекции теперь задана как MGI_Austria_GK_Central.
Примечание:
Перепроецирование растра - это процесс с небольшими потерями, так как пикселы должны быть повторно пересчитаны, чтобы соответствовать новой проекции. Вам следует избегать выполнения слишком большого количества перепроецирований подряд на одном растре, чтобы не слишком далеко уйти от исходных данных. Однако однократное перепроецирование для соответствия предпочтительной системе координат проекта оправдано.
Если вы просто хотите быстро просмотреть растровый слой, вы можете добавить его на карту проекта, даже если он не находится в предпочтительной системе координат. ArcGIS Pro временно перепроецирует его на лету, чтобы он правильно отображался на фоне других слоев и базовой карты. Однако для дальнейшего использования слоя, особенно с целью применения к нему инструментов анализа, его следует правильно перепроецировать.
- Нажмите OK и закройте окно Свойства.
- Сохраните проект.
В этом разделе вы обнаружили, что растр имеет достоверную пространственную привязку, но она отличается от выбранной для проекта, и вы перепроецировали его в предпочтительную систему координат.
Обновите географическое преобразование, чтобы выровнять слои
В этом третьем случае вы решите проблему несоответствия между вашими изображениями и базовой картой.
Во-первых, вы создадите карту и добавите на неё изображение.
- На ленте щелкните вкладку Вставка и в группе Проект щелкните Новая карта.
Появится новая карта, Карта1. Вы добавите на новую карту то же изображение Hallstatt_Image.tif, которое вы использовали ранее в уроке.
- На панели Каталог разверните Папк, HallstattImagery и папку Imagery. Щёлкните правой кнопкой мыши Hallstatt_Image.tif и выберите Добавить к текущей карте.
- Убедитесь, что на панели Содержание выделен слой Hallstatt_Image.tif.
- На ленте щелкните вкладку Растровый слой и в группе Эффекты установите Прозрачность на 60%.
Обратите внимание, что Hallstatt_Image.tif некорректно совмещается со слоем базовой карты.
Вы изучите свойства изображения, чтобы увидеть, сможете ли вы определить проблему.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Hallstatt_Image.tif и выберите Свойства.
- В окне Свойства слоя, при необходимости, щёлкните Источник.
- В свойствах Источник разверните Пространственная привязка.
Обратите внимание, что пространственная привязка задана как MGI Austria GK Central.
MGI Austria GK Central - это корректная система координат проекции для данного региона, поэтому причина, по которой Hallstatt_Image.tif не совпадает со слоем базовой карты, должна быть в чем-то другом. Вы изучите свойства карты, чтобы определить причину.
- В окне Свойства слоя нажмите ОК, чтобы закрыть его.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Карта 1 и выберите Свойства.
- В окне свойств щелкните вкладку Системы координат.
Обратите внимание, что на карте также установлена система координат MGI Austria GK Central. Это означает, что карта в настоящее время использует ту же пространственную привязку, что и Hallstatt_Image.tif.
Примечание:
При создании карты используется система координат по умолчанию - WGS 1984 Web Mercator (auxiliary sphere). Однако, когда вы добавляете на карту первый слой, система координат карты немедленно обновляется, чтобы соответствовать системе координат этого слоя. Это объясняет, почему и для Hallstatt_Image.tif, и для Карта 1 системой координат является MGI Austria GK Central.
Поскольку все выглядит нормально, и вы еще не нашли проблему, то вы просмотрите информацию о преобразовании.
- Щелкните вкладку Преобразование.
Для преобразования "на лету" между системой координат карты - WGS 1984 Web Mercator (auxiliary sphere) - и системой Hallstatt_Image.tif - MGI Austria GK Central - требуется дополнительное преобразование, называемое Географическое преобразование датума. По умолчанию для преобразования установлено стандартное значение MGI To WGS 1984. Проблема в том, что это преобразование не подходит для этого региона. В этом случае корректное преобразование - MGI To WGS 1984 3.
Примечание:
ArcGIS Pro очень часто выбирает правильное географическое преобразование, но не всегда. Чтобы найти подходящее преобразование, обратитесь к Таблицам географических и вертикальных преобразований. Если вы перейдете на страницу 43, то вы увидите, что существует несколько версий MGI_To_WGS_1984. Как видно из Области использования, есть две подходящие трансформации для Австрии: MGI_To_WGS_1984_2 и MGI_To_WGS_1984_3.
- В ниспадающем списке MGI To WGS 1984 выберите преобразование MGI в WGS 1984 3 и нажмите OK.
Карта обновится.
- Изучите карту и убедитесь, что Hallstatt_Image.tif теперь корректно выравнивается относительно слоя базовой карты World Topographic Map.
- Уменьшите масштаб карты и убедитесь, что весь слой Hallstatt_Image.tif правильно совмещен с базовой картой.
- Сохраните проект.
Примечание:
Вы можете задаться вопросом, почему не было смещения границ, когда вы впервые использовали Hallstatt_Image.tif на Hallstatt Map. Это связано с тем, что в загруженном вами проекте в данной карте было предварительно настроено корректное преобразование - MGI To WGS 1984 3. При желании, вы можете проверить этот факт в свойствах Hallstatt Map.
Вы исправили смещение между изображением и базовой картой, изменив географическое преобразование карты. В этом модуле вы узнали о трех типах проблем с пространственной привязкой, которые могут возникнуть, и узнали, как их исправить.
В этом уроке вы научились проверять и предварительно обрабатывать различные типы растровых данных, чтобы подготовить их для анализа. Вы поработали с аэрофотоснимками, использовали данные высот ЦМР и ЦММ и построили слой уклона из ЦМР. Вы также поработали с отсканированной исторической картой. Затем вы взяли все эти слои и вырезали их по области интереса, чтобы данные были более сконцентрированные, и их было легче обрабатывать и анализировать. Вы создали пакет проекта, чтобы его содержимое можно было передать заинтересованным лицам в виде единого файла. Наконец, вы научились решать три типа сложностей, связанных с пространственной привязкой.
Больше подобных руководств вы можете найти на странице Данные дистанционного зондирования и изображения.