Übung 7: Erstellen eines Pan-Sharpened-Mosaik-Datasets mit natürlichen Farben

Dieses Thema gilt nur für ArcGIS for Desktop Standard und ArcGIS for Desktop Advanced.

Komplexität: Mittelstufe Datenanforderung: ArcGIS Tutorial Data for Desktop Datenpfad: C:\arcgis\ArcTutor\Raster\Data Ziel: Informationen zum Hinzufügen des Landsat 7 ETM+-Raster-Typs zu einem Mosaik-Dataset.

In dieser Übung erstellen Sie ein Mosaik-Dataset, das eine Landsat 7 ETM+-Szene enthält. Außerdem wird die Verwendung der Produktdefinition erläutert, die beim Erstellen eines Mosaik-Datasets definiert werden kann. Die Produktdefinition ermöglicht es Ihnen, das Mosaik-Dataset anzupassen, um Daten mit einer bestimmten Anzahl von Bändern und Wellenlängen einzuschließen. Die Produktdefinition steuert, wie dem Mosaik-Dataset die Daten hinzugefügt werden, wie es standardmäßig angezeigt wird und unterstützt einen Teil der Verarbeitung. Eine Produktdefinition eignet sich ideal für das Erstellen von Mosaik-Datasets mit Satellitenbildern.

Sie erstellen nun ein Mosaik-Dataset des Typs "Natürliche Farbe (RGBI)", das ein für die Anzeige hilfreiches Pan-Sharpened-Bild enthält.

Diese Übung basiert auf keiner der vorherigen Übungen.

Um zu beginnen, müssen Sie das Lernprogramm unter C:\arcgis\ArcTutor\Raster\Data installiert haben. Wenn nicht, nehmen Sie die entsprechenden Pfadänderungen in diesem Lernprogramm vor, damit es ordnungsgemäß funktionieren kann.

Die im Landsat_p114r75-Ordner bereitgestellten Daten stammen vom Landsat.org/Tropical Rain Forest Information Center, einem Mitglied der NASA Federation for Earth Science Information Partners (ESIP) an der Michigan State University (http://www.landsat.org/).

Starten Sie ArcMap

Schritte:

1. Start ArcMap by clicking Start > All Programs > ArcGIS > ArcMap 10.1.
2. Klicken Sie im Dialogfeld ArcMap - Erste Schritte auf Abbrechen.

   Dieses Dialogfeld wird nicht geöffnet, wenn Sie zuvor festgelegt haben, dass es nicht angezeigt werden soll.

   Hinweis:

   Sie legen später die Geodatabase des Standardkartendokuments in dieser Übung fest.

Eine File-Geodatabase erstellen

Wenn Sie bereits in einer anderen Übung eine ImageGDB erstellt haben, können Sie diesen Abschnitt überspringen.

Schritte:

1. Klicken Sie auf die Schaltfläche Katalog auf der Werkzeugleiste Standard.

   Hierdurch wird das Fenster Katalog geöffnet.

2. Geben Sie im Textfeld Verzeichnis C:\arcgis\ArcTutor\Raster ein, und drücken Sie die EINGABETASTE.

   Dem Kataloginhaltsverzeichnis wird dieses Verzeichnis unter der Überschrift "Ordnerverbindung" hinzugefügt.

   Wenn die Lernprogrammdaten in einem anderen Verzeichnis installiert wurden, ändern Sie den Pfad in den Installationspfad.

3. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Ordner "Raster", und klicken Sie auf Neu > Ordner.
4. Weisen Sie dem Ordner den Namen Übungen zu.
5. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Ordner "Übungen", und klicken Sie anschließend auf Neu > File-Geodatabase.
6. Benennen Sie die neue File-Geodatabase in ImageGDB um.

Festlegen der Standard-Geodatabase

Jedes Kartendokument verfügt über eine Standard-Geodatabase, die als Stammspeicherort des räumlichen Inhalts der Karte fungiert. Dieser Speicherort wird verwendet, um Datasets hinzuzufügen und resultierende Datasets zu speichern, die mit verschiedenen Editier- und Geoverarbeitungsvorgängen erstellt wurden.

Informationen zur Standard-Geodatabase

Schritte:

1. Klicken Sie mit der rechten Maustaste im Fenster Katalog auf die Geodatabase "ImageGDB"und danach auf Als Standard-Geodatabase definieren.

Erstellen eines neuen Mosaik-Datasets

Erstellen Sie ein Mosaik-Dataset, und geben Sie die Produktdefinition Natürliche Farbe (RGBI) an. Dabei wird ein Vierband-Mosaik-Dataset mit roten, grünen, blauen Bändern und Infrarot-Wellenbereichen erstellt.

Schritte:

1. Klicken Sie mit der rechten Maustaste im Fenster Katalog auf die ImageGDB und dann auf Neu > Mosaik-Dataset.

   Dadurch wird das Dialogfeld Mosaik-Dataset erstellen geöffnet.

2. Geben Sie im Textfeld Name des Mosaik-Datasets den Namen Pansharpen ein.
3. Klicken Sie auf die Schaltfläche Durchsuchen für das Koordinatensystem .
4. Erweitern Sie Projizierte Koordinatensysteme > UTM > WGS 1984 > Southern Hemisphere, klicken Sie auf "WGS 1984 UTM Zone 50S.prj" und dann auf OK.
5. Klicken Sie auf den Dropdown-Pfeil Produktdefinition und dann auf NATURAL_COLOR_RGBI.
6. Erweitern Sie die Produkteigenschaften.

   Sie sehen vier definierte Bänder und die mit jedem Band verknüpften Wellenlängenbereiche. Beim Hinzufügen von Satellitenbildern erkennt der Rastertyp die mit den einzelnen Bändern verknüpften Wellenlängenbereiche. Dadurch wird sichergestellt, dass die richtigen Wellenlängen in die richtigen Bänder geladen werden. Außerdem erkennt ArcGIS for Desktop die Produktdefinition und weiß, welche Bandkombination für die Anzeige des Mosaik-Datasets verwendet werden muss.

7. Klicken Sie auf OK, um das Werkzeug auszuführen.

   Das Mosaik-Dataset "Pansharpen" wird in der Geodatabase erstellt und dem Inhaltsverzeichnis hinzugefügt. Dies ist ein leeres Mosaik-Dataset, das für vier Bänder konzipiert ist. Es wird als Mosaik-Layer hinzugefügt, der ein besonderer Gruppen-Layer ist. Die oberste Ebene trägt den Namen des Mosaik-Datasets, in diesem Fall "Pansharpen". Es gibt auch leere Grenz-, Footprint- und Bild-Layer. Sie fügen ihm die Landsat-Bilder in den nächsten Schritten hinzu.

Raster zum Mosaik-Dataset hinzufügen

Schritte:

1. Klicken Sie im Fenster Katalog mit der rechten Maustaste auf das Mosaik-Dataset "Pansharpen", und klicken Sie dann auf Raster hinzufügen.

   Dadurch wird das Dialogfeld Raster zu Mosaik-Dataset hinzufügen geöffnet.

2. Wählen Sie in der Liste Raster-Typ Landsat 7 ETM+ aus.
3. Klicken Sie auf die Schaltfläche Eigenschaften .

   Das Dialogfeld Raster-Typ-Eigenschaften wird geöffnet. Hier können Sie Informationen eingeben, um zu definieren, wie die Daten hinzugefügt und verarbeitet werden, z. B. ein Pan-Sharpening-Algorithmus oder eine Optimierung.

4. Klicken Sie auf die Registerkarte Allgemein.
5. Klicken Sie auf den Dropdown-Pfeil Verarbeitungsvorlagen, und klicken Sie auf Pansharpen.

   Die Verarbeitungsvorlagen definieren, wie dem Mosaik-Dataset die Daten hinzugefügt werden; z. B. erstellt die Vorlage, die Sie ausgewählt haben, ein Multiband-Bild, das panchromatisch geschärft wird, sobald Sie die Ansicht der Pixelebene des panchromatischen Bands mit höherer Auflösung vergrößern.

6. Klicken Sie auf die Registerkarte Eigenschaften.

   Unter "Prozentual eingrenzen" werden die auf die Daten anzuwendende Streckung und die Eingabewerte angezeigt. Sie können auch den Pan-Sharpening-Typ und die Bandgewichtungen sehen, die verwendet werden.

7. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen 4. Band als Infrarotbild.

   Dadurch wird sichergestellt, dass das vierte Band im Pan-Sharpening-Algorithmus berechnet wird.

8. Geben Sie folgende mit Leerzeichen getrennte Zeichenfolge in das Textfeld Bandgewichtungen ein: 0,15 0,45 0,35 0,05.

   Dies sind die Gewichtungswerte für die Bänder in folgender Reihenfolge: rot, grün, blau und Infrarot.
9. Klicken Sie auf Übernehmen.
10. Klicken Sie auf die Registerkarte Funktionen.

    Diese Registerkarte zeigt die Funktionen an, die basierend auf der Verarbeitungsvorlage angewendet werden, die Sie auf der Registerkarte "Allgemein" ausgewählt haben. Sie haben die Vorlage "Pansharpen" ausgewählt.

    Die Funktionen werden auf die Bilder von unten in der Kette nach oben angewendet. Sie können sehen, dass die Vorlage "Pansharpen" ein MS-Bild (Multispektralbild) erstellt und dann die Funktion "Bänder extrahieren" verwendet, um die vier im Pan-Sharpening-Algorithmus verwendeten Bänder zu definieren. MS- und Pan-Bilder (panchromatische Bilder) werden mit den Pan-Sharpening-Funktionen kombiniert. Mit einer Streckungsfunktion werden die Bilder optimiert, und dann wird eine Faltungsfunktion angewendet, die das Bild schärft.

    Sie können die Funktionen in der Funktionskette hinzufügen oder bearbeiten, bevor Sie die Daten dem Mosaik-Dataset hinzufügen. Dies ist nicht in dieser Übung möglich; wenn Sie jedoch Änderungen an der Funktionskette oder an einer der Eigenschaften in diesem Dialogfeld vornehmen, können Sie die Änderungen in einem neuen Raster-Typ speichern, damit Sie ihn wieder verwenden und die gleichen Einstellungen anwenden können. Klicken Sie zum Speichern der Änderungen auf der Registerkarte "Allgemein" auf die Schaltfläche "Speichern unter".

11. Klicken Sie auf OK.
12. Stellen Sie sicher, dass die Eingabe Workspace lautet.

    Sie haben nur eine Bildszene zum Hinzufügen, deshalb könnten Sie auf die einzelne benötigte Datei zeigen; wenn Sie jedoch mehrere in einen Ordner organisierte Bilder hinzufügen, möchten Sie die Option "Workspace" verwenden.

13. Klicken Sie für die Eingabe auf die Schaltfläche "Durchsuchen" .
14. Navigieren Sie zu C:\arcgis\ArcTutor\Raster\Data, klicken Sie auf "Landsat_p114r75" und dann auf Hinzufügen.
15. Aktivieren Sie Übersichten aktualisieren.
16. Klicken Sie auf Erweiterte Optionen, um die Liste der Parameter zu erweitern.
17. Aktivieren Sie Raster-Pyramiden erstellen.
18. Aktivieren Sie Statistik berechnen.

    Es wird im Allgemeinen empfohlen, dass Sie Pyramiden erstellen und Statistiken zu den Daten berechnen, die einem Mosaik-Dataset hinzugefügt werden. Statistiken verbessern die Anzeige, und Pyramiden reduzieren die Anzahl von Übersichten, die generiert werden. Die Vorgänge werden vor dem Berechnen der Zellengrößen oder der Übersichten ausgeführt, indem diese Kontrollkästchen aktiviert werden. Wenn Pyramiden oder Statistiken für ein Raster-Dataset vorhanden sind, werden sie nicht erneut generiert.

19. Aktivieren Sie Miniaturansichten erstellen.
20. Geben Sie Pan-sharpening Landsat imagery im Textfeld Vorgangsbeschreibung ein.

    Mit diesem Parameter können Sie dem Protokoll, das vom Mosaik-Dataset verwaltet wird, beschreibenden Text hinzufügen.

21. Klicken Sie auf OK, um das Werkzeug auszuführen.

    Dem Mosaik-Dataset wird das Landsat 7 ETM+-Satellitenbild hinzugefügt. Die Footprints für jedes Raster-Dataset werden erstellt, und die Grenze für das gesamte Mosaik-Dataset wird generiert. Anschließend werden die Übersichten für das Mosaik-Dataset generiert.

22. Sie müssen möglicherweise auf die Schaltfläche Volle Ausdehnung klicken, um das Mosaik-Dataset anzuzeigen.

Untersuchen der Tabellen

Es gibt vier Haupttabellen, die mit allen Mosaik-Datasets verwaltet werden: die Attributtabelle, die Protokolltabelle, die Raster-Typ-Tabelle und die Ebenentabelle.

• Die Attributtabelle enthält bestimmte Metadateninformationen für jedes Raster-Dataset im Mosaik-Dataset. Sie können auch weitere Felder hinzufügen und auffüllen. Beim Definieren einer Abfrage im Mosaik-Dataset (oder Image-Service) können diese Felder verwendet werden. Wenn Sie nicht möchten, dass den Benutzern, die das Mosaik-Dataset verwenden, alle Felder angezeigt werden, können Sie im Dialogfeld Eigenschaften des Mosaik-Datasets die Option Zulässige Felder bearbeiten.
• In der Protokolltabelle wird eine Liste mit allen Aktionen verwaltet, die im Mosaik-Dataset ausgeführt wurden, z. B. Hinzufügen von Daten, Erstellen von Service-Overviews und Entfernen von Daten.
• Die Raster-Typ-Tabelle verwaltet eine Liste aller Raster-Typen, die zum Erstellen des Mosaik-Datasets verwendet werden.
• Die Ebenen-Tabelle verwaltet eine Liste aller Zellgrößenbereiche im Mosaik-Dataset und ihrer zugeordneten Ebenen. Die Werte in dieser Tabelle werden mit dem Werkzeug "Bereiche der Zellengröße berechnen" oder als Teil anderer Vorgänge neu berechnet, wie z. B. beim Definieren von Übersichten. Sie werden außerdem für verschiedene andere Vorgänge benötigt, z. B. beim Erstellen von Seamlines.

Sie schauen sich nun die Tabellen des Mosaik-Datasets "Pansharpen" an. Die Tabellen des Mosaik-Datasets "Multispectral" in der nächsten Übung werden diesen ähneln.

Schritte:

1. Klicken Sie im Inhaltsverzeichnis mit der rechten Maustaste auf "Pansharpen", und klicken Sie auf Öffnen > Raster-Typ-Tabelle.

   Es gibt zwei Zeilen in dieser Tabelle. Die erste Zeile (OBJECTID = 1) identifiziert den Landsat 7 ETM+-Raster-Typ, mit dem Sie dem Mosaik-Dataset die Daten hinzugefügt haben. Die Vorgangsbeschreibung, die Sie hinzugefügt haben, wird in der Spalte "Beschreibung" angezeigt. Die zweite Zeile (OBJECTID = 2) identifiziert, dass es Übersichten gibt, die für dieses Mosaik-Dataset und die Zeit generiert wurden, bei denen sie erstellt wurden.

2. Vergrößern Sie die Ansicht des Mosaik-Datasets, damit Sie sie ungefähr mit einem Maßstab von 1:130.000 anzeigen.
3. Klicken Sie im Inhaltsverzeichnis mit der rechten Maustaste auf "Pansharpen", und klicken Sie auf Öffnen > Attributtabelle.

   Sie sollten drei Zeilen in der Tabelle sehen. Der Name der Raster oder ihrer Quell-Datasets ist in der Spalte "Name" aufgeführt. Wenn Sie über der Tabelle einen Bildlauf durchführen, sehen Sie die Spalte "Tag". Das Tag "Pansharpened" steht für das Pan-Sharpened-Bild.

   MinPS und MaxPS geben die Pixelauflösungen an, mit denen die Bilder angezeigt werden. Es gibt nur zwei Übersichtsbilder. Diese können durch das Namenspräfix Ov_ und das Feld "Kategorie" identifiziert werden. Wenn Sie das Bild mit seiner vollen Ausdehnung anzeigen, wird das unterste Übersichtsbild angezeigt. Wenn Sie die Ansicht vergrößern und eine höhere Pixelgröße benötigen, sehen Sie das Bild darüber in der Tabelle. Anschließend sehen Sie die Quellbilder. Diese werden angezeigt, wenn Sie ein Bild mit einer Pixelauflösung zwischen 0 Meter und 342 Meter ansehen.

   Wenn Sie weiter in der Tabelle blättern, sehen Sie einige Felder mit Informationen zu Satellitenbildern, wie z. B. das Erwerbsdatum. Diese Felder werden mit den Bild-Metadaten gefüllt und unterscheiden sich für jedes hinzugefügte Dataset.

4. Klicken Sie auf die Zeile unter der Spalte Raster, die das Pan-Sharpened-Bild darstellt.

   Eine graue Schaltfläche wird angezeigt.

5. Klicken Sie auf die graue Schaltfläche.

   Dies öffnet ein Fenster, in dem Sie das Raster-Bild, seine Eigenschaften und Metadaten sowie die Funktionskette, die zum Generieren des Bildes verwendet wird, in der Vorschau anzeigen können.

6. Klicken Sie auf die Registerkarte Funktionen.

   Sie sehen die gleiche Funktionskette wie diejenige, die angezeigt wurde, als Sie dem Mosaik-Dataset Bilder hinzugefügt haben. Der einzige Unterschied besteht darin, dass bestimmte Dateien dort aufgelistet sind, wo Sie früher MS- und Pan-Bilder sahen.

7. Klicken Sie auf die Registerkarte Vorschau.

   Jetzt sehen Sie das Bild.

8. Schließen Sie das Dialogfeld Pan-Sharpen.
9. Schließen Sie das Fenster Tabelle.

Eigenschaften und Metadaten

Schritte:

1. Klicken Sie im Fenster Katalog mit der rechten Maustaste auf das Mosaik-Dataset "Pansharpen", und klicken Sie dann auf Eigenschaften.

   Dadurch wird das Dialogfeld Eigenschaften des Mosaik-Datasets geöffnet. Hier können Sie die Eigenschaften für das ganze Mosaik-Dataset anzeigen, einschließlich die Einstellung, die beeinflusst, wie Benutzer mit dem Dataset interagieren. Sie können auch Funktionen bearbeiten, die auf das ganze Mosaik-Dataset angewendet werden.

2. Klicken Sie auf die Registerkarte Standardeinstellungen.
3. Klicken Sie auf die Schaltfläche mit den Auslassungspunkten neben der Zeile Zulässige Mosaik-Methoden.

4. Deaktivieren Sie Seamline, da keine Seamline als Teil dieser Übung erstellt wird.
5. Klicken Sie auf OK.
6. Klicken Sie auf die Schaltfläche mit den Auslassungspunkten neben der Zeile Zulässige Felder.

7. Deaktivieren Sie Folgendes: Name, LowPS, HighPS, GroupName, ProductName, ZOrder, Shape_Length, and Shape_Area.

   Wenn Sie dieses Dataset als Image-Service bereitstellen, kann nur auf die überprüften Felder zugegriffen werden.

8. Klicken Sie auf OK, um das Dialogfeld Zulassungsliste konfigurieren zu schließen.
9. Klicken Sie auf OK, um das Dialogfeld Eigenschaften des Mosaik-Datasets zu schließen.
10. Klicken Sie im Fenster "Katalog" mit der rechten Maustaste auf das Mosaik-Dataset "Pansharpen", und klicken Sie dann auf Elementbeschreibung.

    Das Dialogfeld Elementbeschreibung wird geöffnet. Hier können Sie Metadateninformationen für das Mosaik-Dataset anzeigen oder bearbeiten.

11. Klicken Sie auf die Registerkarte Vorschau.
12. Klicken Sie auf die Schaltfläche Miniaturansicht erstellen .
13. Klicken Sie auf die Registerkarte Beschreibung.

    Die Miniaturansicht, die Sie erstellt haben, wird auf dieser Registerkarte angezeigt.

14. Klicken Sie auf die Schaltfläche Bearbeiten .
15. Geben Sie Pansharpened Landsat imagery in das Textfeld Titel ein.
16. Geben Sie im Textfeld Tags den Text Landsat, mosaic dataset, Australia ein.
17. Geben Sie Landsat 7 ETM+-Bild in Australien im Textfeld Zusammenfassung ein.
18. Geben Sie landsat.org im Textfeld Quellennachweis ein.
19. Klicken Sie auf die Schaltfläche Speichern .
20. Schließen Sie das Fenster.

Sie haben das Erstellen eines Mosaik-Datasets, das Hinzufügen von Daten und das Ändern der Eigenschaften und der Metadaten abgeschlossen. Sie können die ImageGDB-Position freigeben, um dieses Mosaik-Dataset innerhalb der Organisation verfügbar zu machen oder dieses Mosaik-Dataset mit ArcGIS for Server als Image-Service zu veröffentlichen.