将栅格数据合并为镶嵌
检查栅格数据
首先，您将下载并检查两个栅格数据集，以确定在合并之前需要如何准备它们。
- 下载 Hallstatt_Mosaic 工程包。
- 浏览至下载的文件并双击以在 ArcGIS Pro 中打开该工程。 如有必要，请使用您获得许可的 ArcGIS 账户进行登录。
注：
如果您没有 ArcGIS Pro 的访问权限或者 ArcGIS 组织账户，请参阅软件访问权限选项。
该工程并排显示了奥地利哈尔施塔特地区的两个栅格图层。
这两个栅格图层是数字高程模型 (DEM)。 DEM 显示地面或地形的高程。 在本例中，深色区域表示高程较低，浅色区域表示高程较高。
从一个 DEM 到另一个 DEM，符号系统似乎发生了明显变化，暗示着高程的剧烈变化。 然而，这种明显变化实际上是由每个 DEM 各自具有不同的数值范围所致，如内容窗格中各图层的图例所示：
东侧 DEM 的最大值约为 750，而西侧 DEM 的最大值约为 1323。 数值范围的差异导致了符号系统的差异，因为东侧最浅的值在西侧相对较暗。 通过将两个数据集合并为一个，您将能够对整个区域应用一致的符号系统。
注：
高程栅格数据来自遥感数据，例如激光雷达点云。 如需了解有关从激光雷达点云导出高程栅格数据和其他类型的信息的详细信息，请参阅从激光雷达数据提取 3D 建筑物教程。
合并两个栅格数据集时，它们应具有相同的像元大小和坐标系。 您将检查每个 DEM 的属性以确定它们是否满足要求。
- 在内容窗格中，双击 EastDEM40.tif。
随即出现图层属性窗口。
- 单击源选项卡。 展开栅格信息部分。
像元大小 X 和像元大小 Y 的值均为 0.4。 在数据源部分，垂直单位值为米。 该影像的像元大小为 0.4 米，即 40 厘米。
- 折叠数据源和栅格信息部分。 展开空间参考部分。
该栅格使用 MGI Austria Lambert 投影坐标系。
- 关闭图层属性窗口。
- 在内容窗格中，双击 WestDEM50.tif。 在图层属性窗口中，找到该图层的像元大小和投影坐标系。
该 DEM 的像元大小为 0.5 米，即 50 厘米。 它使用的投影坐标系是 MGI Austria Lambert，与另一个 DEM 相同。
最后，您将确定地图的坐标系是否与 DEM 使用的坐标系不同。
- 关闭图层属性窗口。 在内容窗格中，双击 Hallstatt Map。
随即出现地图属性窗口。
- 单击坐标系选项卡。
地图的坐标系是 MGI Austria GK Central，与 DEM 使用的坐标系不同。
- 关闭地图属性窗口。
基于您的发现，需要解决以下两个问题：
- 两个 DEM 的像元大小不同（0.4 米和 0.5 米）。
- 它们使用的坐标系 (MGI Austria Lambert) 与工程选择的坐标系 (MGI Austria GK Central) 不同。
若要合并这两个 DEM，它们需要具有相同的像元大小。 您可以通过称为“重采样”的过程来更改栅格图层的像元大小。 最佳做法是将较小的像素大小（本例中为 0.4 米）重采样为较大的像素大小（本例中为 0.5 米）。 您还需要将 DEM 重新投影到 MGI Austria GK Central 坐标系。 您可以在合并 DEM 时更改投影。
重采样 DEM
接下来，您将使用重采样地理处理工具将 EastDEM40.tif 重采样为 0.5 米的像元大小，以匹配 WestDEM50.tif。
- 在功能区上，单击分析选项卡。 在地理处理组中，单击工具。
将出现地理处理窗格。
- 在地理处理窗格的搜索栏中，输入 Resample。
- 在搜索结果列表中，单击重采样。
重采样工具随即打开。 该工具需要先设置几个参数才能运行。 首先，您需要选择输入栅格，即您要重采样的栅格数据集。
- 对于输入栅格，选择 EastDEM40.tif。
接下来，您需要选择输出位置和重采样后栅格数据集的名称。 您希望将输出栅格数据集保存为 TIFF 文件 (.tif)，与输入栅格的文件类型相同。 默认输出位置是工程地理数据库，但无法将 TIFF 文件保存在地理数据库中。 您将改为浏览至工程文件夹并将文件保存到那里。
- 对于输出栅格数据集，单击浏览按钮。
- 在输出栅格数据集窗口中，展开文件夹并单击 Hallstatt_Mosaic。
- 对于名称，输入 EastDEM50.tif（包括 .tif 扩展名）。
- 单击确定。
输出位置和名称已设置完毕。 接下来，您需要选择输出栅格数据集的像元大小。 尽管您知道所需的确切像元大小，但您可以选择另一个图层，并将输出像元大小自动设置为该图层的像元大小。
- 对于输出像元大小，选择 WestDEM50.tif。
X 和 Y 参数更新为 0.5，与所选图层的像元大小一致。 接下来，您需要设置重采样技术，该技术决定了像元变化的处理方式。 对于高程数据，双线性重采样技术是最佳选择。
提示：
要了解有关重采样技术及其适用数据类型的详细信息，请指向重采样技术参数并指向其信息按钮。
- 对于重采样技术，选择双线性。
您还需要设置捕捉栅格环境参数。 该可选参数可确保输出栅格与 WestDEM50.tif 栅格的边缘完美对齐。
- 单击环境选项卡。
- 在栅格分析下，对于捕捉栅格，选择 WestDEM50.tif。
- 在地理处理窗格的底部，单击运行。
该工具随即运行。 新图层 EastDEM50.tif 将添加到内容窗格中。 它与 EastDEM40.tif 类似，但像元大小已从 0.4 米重采样为 0.5 米。
镶嵌 DEM
接下来，您将使用镶嵌至新栅格工具合并栅格以创建镶嵌。 在此过程中，您还将把镶嵌重新投影到所需的坐标系。
- 在地理处理窗格中，单击打开其他工具按钮，然后选择打开其他工具。
- 搜索镶嵌至新栅格。 在结果列表中，单击镶嵌至新栅格。
与之前的工具一样，您需要在运行之前设置工具参数。 首先，您需要选择要镶嵌的输入栅格，并设置输出位置和名称。
注：
镶嵌至新栅格工具随即将两个或多个栅格合并到一个较大的栅格中。 当您只需要将少数几个相邻栅格镶嵌在一起时，这种方法较为合适。 但是，对于多个栅格的情况，建议使用更具可扩展性的镶嵌数据集作为数据管理结构。
- 对于输入栅格，选择 EastDEM50.tif 和 WestDEM50.tif。
- 对于输出位置，单击浏览按钮。
- 在输出位置窗口的工程下，单击文件夹。 单击 Hallstatt_Mosaic 文件夹以将其选中。
- 单击确定。
- 在地理处理窗格中，对于具有扩展名的栅格数据集名称，输入 Hallstatt_DEM.tif。
接下来，您需要选择输出栅格的坐标系。 您将选择与当前地图相同的坐标系。
- 对于栅格的空间参考，选择当前地图 [Hallstatt Map]。
该参数会自动填充为 MGI_Austria_GK_Central，即地图的坐标系。
接下来，您需要设置像素类型。 您将选择一个较大的像素类型，以便能够包含更大范围的值。 您还将选择浮点型像素类型，以支持小数值。
提示：
如果不确定选择哪种像素类型，您可以查看输入栅格的像素类型。 打开输入栅格的图层属性窗口，然后单击源选项卡。 在栅格信息部分，像素类型和像素深度值指示栅格的像素类型。 本分析中的输入栅格的像素类型为浮点型，像素深度为 32 位。
- 对于像素类型，选择 32 位浮点型。
最后，您需要设置波段数。 影像可以有多个用于可视化数据的波段。 然而，高程数据只有一个波段。
- 对于波段数，输入 1。
- 单击运行。
工具随即开始运行，Hallstatt_DEM.tif 图层将添加到地图中。 它是一个无缝的高程栅格，已重新投影到地图的空间参考。
- 关闭地理处理窗格。
设置源类型
默认情况下，新 DEM 为通用的源类型。 设置合适的源类型可确保在显示栅格时，默认对其进行正确渲染。 当源类型设置为高程时，默认拉伸类型为最小值-最大值，默认重采样类型为双线性，这是高程数据的最佳默认选项。
您需要为合并后的栅格数据集设置源类型。 为此，您必须更改数据集本身，而不是地图上的图层。 您将移除该图层，并在目录窗格中进行更改。
- 在内容窗格中，右键单击 Hallstatt_DEM.tif 并选择移除。
图层随即被移除。 您可以在目录窗格中找到该数据集。
- 单击功能区上的视图选项卡。 在窗口组中，单击目录窗格。
随即显示目录窗格。 （它可能已经打开。）
- 在目录窗格中，展开文件夹和 Hallstatt_Mosaic。
Hallstatt_DEM.tif 数据集已保存到该文件夹中。
注：
如果未看到 Hallstatt_DEM.tif，请右键单击 Hallstatt_Mosaic 文件夹并选择刷新。 如果仍然看不到，则可能将其保存到了其他输出位置。
- 右键单击 Hallstatt_DEM.tif 并选择属性。
栅格数据集属性窗口随即出现。 该窗口列出的信息与图层属性窗口中的信息类似。 在此窗口中，您可以确认像元大小为 0.5 米，投影坐标系为 MGI Austria GK Central。
- 在栅格信息下，对于源类型，选择高程。
- 单击确定。
- 在目录窗格中，右键单击 Hallstatt_DEM.tif，然后选择添加至当前地图。
DEM 将重新添加回地图中。 现在可以使用它来进行可视化和分析。 您不再需要用于创建镶嵌的 DEM，因此将其移除。
- 在内容窗格中，右键单击 EastDEM50.tif 并选择移除。 移除 WestDEM50.tif 和 EastDEM40.tif。
继续之前，您将检查镶嵌的默认渲染属性，以确保为高程源类型选择了正确的默认值。
- 在内容窗格中，单击 Hallstatt_DEM.tif 将其选中。
- 在功能区上，单击栅格图层选项卡。 在渲染组中，单击拉伸类型下拉菜单，确认已选中最小值-最大值。
- 单击重采样类型按钮，确认已选中双线性。
针对高程源类型的默认渲染值是正确的。
符号化 DEM
接下来，您将检查 DEM 的默认外观并对其进行更改以更好地显示高程。 为了确定高程是否显示正确，您将导航至地图上显示湖岸线的一个较小区域。
- 单击功能区上的地图选项卡。 在导航组中，单击书签并选择 Dark Shoreline。
地图随即放大。 然而，整个视图呈现为深灰色。 无法分辨湖岸线从何处开始。 您将更改 DEM 的渲染方式，使其仅根据显示范围内的像素值动态调整渲染。
- 在功能区上，单击栅格图层选项卡。 在渲染组中，单击 DRA。
DRA 表示动态范围调整。 打开 DRA 后，地图上会出现更多深浅不一的灰色。
这种渲染有所改进。 然而，使用更合适的配色方案来显示高程效果会更好。
- 在内容窗格中，右键单击 Hallstatt_DEM.tif 并选择缩放至图层。
地图将缩放至图层的全图范围。
- 单击 Hallstatt_DEM.tif 的色带。
随即显示符号系统窗格。
- 在符号系统窗格中，对于配色方案，单击下拉菜单并选中显示名称。 选择 Elevation #5。
现在，绿色代表较低的高程，黄色和棕色代表较高的高程。
由于湖泊和附近的沿海土地几乎处于同一高程，您可以通过在 DEM 顶部以矢量图层的形式显示水体来改进可视化效果。 就本教程而言，地图中已包含一个水体矢量图层。
- 在内容窗格中，选中 Hallstatt Lake 复选框。
湖泊面显示为浅蓝色，由此可清楚地区分水体和陆地。
您将把符号化后的 DEM 图层另存为图层文件，以便将相同的符号系统应用于其他图层。
- 在内容窗格中，右键单击 Hallstatt_DEM.tif，指向共享并选择另存为图层文件。
- 在保存图层文件窗口中，浏览到 Hallstatt_Mosaic 文件夹。 对于名称，输入 DEM_layer.lyrx。
- 单击保存。
图层文件已保存。 您可以共享该图层文件，或使用它更改其他图层的符号系统。
将 DEM 与 DSM 进行比较
现在您已经对镶嵌进行了可视化，接下来将使用它进行比较和分析。 首先，您将它与数字表面模型 (DSM) 进行比较。 DSM 是另一种高程栅格，可显示表面的高度，例如建筑物或树冠的顶部。 您将检查哈尔施塔特区域的 DSM 栅格，并对其应用与 DEM 图层相同的符号系统。
- 在目录窗格中，取消选中 Hallstatt_DEM.tif 复选框以将其关闭，然后选中 Hallstatt_DSM.tif 复选框以将其打开。
DSM 图层随即显示在地图上，湖泊图层仍显示在顶部。
您将使用已保存的图层文件，并将其符号系统应用于 DSM。
- 在内容窗格中，单击 Hallstatt_DSM.tif 的色带。
符号系统窗格将切换为显示 DSM 的符号系统。
- 在符号系统窗格中，单击选项按钮，然后选择从图层文件导入。
- 在导入符号系统窗口中，浏览至 Hallstatt_Mosaic 文件夹，然后单击 DEM_layer.lyrx。
- 单击确定。
DEM 的符号系统将应用于 DSM。 接下来，可以比较这两个图层。 如果您没有创建镶嵌，直接比较这两个图层可能会很困难，因为符号系统会被应用于不同的数值范围。 现在 DEM 和 DSM 覆盖了相同的区域，因此可以直接进行视觉比较。
- 关闭符号系统窗格。
- 单击功能区上的地图选项卡。 在导航组中，单击书签，然后选择 Hallstatt。
- 在内容窗格中，选中 Hallstatt_DEM.tif 复选框以将其打开。 单击 Hallstatt_DEM.tif 将其选中。
- 在功能区上，单击栅格图层选项卡。 在比较组中，单击卷帘。
- 在地图上，上下或左右拖动指针，比较 DEM 和 DSM。
总体而言，DSM 与 DEM 相似，但其高程值略高于 DEM。 此外，DSM 的表面不如 DEM 平滑，并且似乎包含了建筑物和植被的高程数据。 您需要进行放大以查看更多详细信息。
- 单击功能区上的地图选项卡。 在导航组中，单击浏览按钮。
- 在内容窗格中，取消选中 Hallstatt_DEM.tif。 在地图上，放大至哈尔施塔特村。
由于 DRA 设置，DSM 的拉伸方式会自动调整，从而显示出更多细节。 可以看到建筑物和植被的高程数据。 DSM 包含这些地表特征的高程，而 DEM 仅显示地面高程。
作为参考，下图是从地面视角所见的村庄样貌：
照片制作者名单：Flickr 上的 KyOnChen。 - 在内容窗格中，右键单击 Hallstatt_DSM.tif，然后选择缩放至图层。
- 打开 Hallstatt_DEM.tif。 关闭 Hallstatt_DSM.tif 和 Hallstatt Lake。
创建坡度图层
最后，您将使用 DEM 进行分析。 具体而言，您将使用 DEM 创建坡度图层，该图层可以显示地形变化较陡或较平缓的区域。 鉴于该地区的多山地地形，坡度图层有助于显示哪些区域适合徒步穿越。
要创建坡度图层，您将使用栅格函数。 栅格函数类似于地理处理工具，但生成的是动态数据，而不是保存到计算机上的新数据集。 在本教程中，您处理的是相对较小的数据集，但当数据量较大，或者想要尝试不同的工具参数时，栅格函数能够更快地生成输出。
- 单击功能区上的影像选项卡。 在分析组中，单击栅格函数按钮。
随即显示栅格函数窗格。
- 在栅格函数窗格中，展开表面组。
该组包含许多用于处理高程数据的函数。
- 单击坡度。
该函数用于计算高程 (Z) 的变化率。
- 对于 DEM，选择 Hallstatt_DEM.tif。 确认缩放设置为度。
- 单击新建图层。
Slope_Hallstatt_DEM.tif 图层将添加到地图中。 它以度为单位表示坡度。
较浅的区域对应于最陡峭的坡度。 根据内容窗格中的图例，像元值从 0 度变化到近 90 度。 如果仔细查看地图，可以看到山坡上的之字形小径，这些区域的坡度相对于周围地区较为平缓。 这些小径在仅显示高程的 DEM 或 DSM 中是不可见的。
栅格函数的输出仅为实时结果，并未保存到计算机上的任何位置。 对结果感到满意后，将其导出为保存的文件。
- 关闭栅格函数窗格。
- 在内容窗格中，右键单击 Slope_Hallstatt_DEM.tif，指向数据，然后选择导出栅格。
导出栅格窗格随即出现。
- 在导出栅格窗格中，对于输出栅格数据集，确认输出位置为 Hallstatt_Mosaic 文件夹。 将输出名称更改为 DEM_Slope.tif。
- 对于像素类型，选择 8 位无符号。
- 单击导出。
随即创建 DEM_Slope.tif 图层并将其添加至内容窗格和地图中。
- 在内容窗格中，移除 Slope_Hallstatt_DEM.tif。
- 在快速访问工具栏中，单击保存工程按钮。
在本教程中，您创建了一个将两个 DEM 合并的镶嵌。 首先，您比较了两个 DEM 的像元大小和坐标系。 然后，您对其中一个 DEM 进行了重采样，使其像元大小与另一个匹配。 之后，您创建了镶嵌，对其进行了符号化，并将其用于比较和分析。
有关处理影像图层的更多教程，请尝试准备影像和栅格数据以供分析系列。
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