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Arcgis图像合并  

2013-08-26 20:52:13|  分类: ARCGIS |  标签: |举报 |字号 订阅

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在ArcGIS10中,进行影像合并方法有多种,本文以说明以镶嵌为例说明:

ArcGIS镶嵌的概念:

ArcGIS 提供了两种镶嵌栅格数据的方法,一种是使用镶嵌数据集进行虚拟镶嵌,另一种是永久性地将栅格数据集追加(镶嵌)到一起。镶嵌数据集是地理数据库中的一种数据模型。它根据其属性所定义的镶嵌规则动态创建镶嵌图像。

了解有关镶嵌数据集的详细信息

有时,您可能更愿意生成永久性镶嵌栅格数据集。例如:

  • 需要向不支持镶嵌数据集的其他用户或客户提供一个图像文件。
  • 其他用户或客户正使用旧版本的软件,不能连接到镶嵌数据集。
  • 客户请求单一图像。
  • 想使用最少的存储空间存储栅格数据,而且不想浪费精力为全部栅格数据集维护叠加数据或单个元数据信息。

有几个地理处理工具可用于将多个栅格数据集镶嵌到单个栅格数据集中。这些工具是

  • 镶嵌 - 将多个输入栅格镶嵌到现有栅格数据集。
  • 镶嵌至新栅格 - 将多个栅格数据集镶嵌至一个新的栅格数据集。
  • 栅格目录转栅格数据集 - 将栅格目录的内容镶嵌至一个新的栅格数据集。这个工具通常是较快的方法,因此推荐使用。
  • 工作空间转栅格数据集 - 将存储在指定工作空间的全部栅格数据集镶嵌至一个栅格数据集。它通常用来镶嵌数百个栅格数据集。

在 ArcCatalog 或“目录”窗口中右键单击某一栅格数据集,然后选择加载数据选项,就可以访问 镶嵌工具。如果要将栅格数据集镶嵌至一个新的栅格数据集,使用 “镶嵌至新栅格”工具。只能镶嵌至 ArcGIS 可以导出的栅格格式。要了解有关 ArcGIS 可以导出的格式的详细信息,请参阅受支持的栅格数据集文件格式

如果正在镶嵌许多栅格(例如存储在 ArcSDE 中的 50 个栅格),创建一个非托管的栅格目录并使用 “栅格目录转栅格数据集”工具比使用 “镶嵌至新栅格”工具要快,即使将创建非托管的栅格目录的时间考虑进去也是如此。

在 ArcMap 中,可以单击内容列表中的栅格目录图层,然后单击数据 > 镶嵌栅格目录,打开“镶嵌栅格目录”对话框。这样就可以通过所选的一组栅格(裁剪至数据框或图形)或完整栅格数据集的镶嵌来创建一个镶嵌栅格数据集。或者,还可以应用“图层属性”对话框上所做的任意颜色校正设置。也可以使用“影像分析”窗口上的镶嵌按钮 镶嵌 将所选的栅格图层集镶嵌到一起。它们将以临时图层的形式添加到内容列表中。要保留此镶嵌,必须将此图层另存为永久性栅格数据集。要完成此操作,可以右键单击内容列表中的图层,然后单击数据 > 导出数据,或选择“影像分析”窗口中的图层,然后单击“导出”按钮 导出

可以使用 “复制栅格”工具将镶嵌数据集导出至镶嵌栅格数据集。

有时可能想要在看不到线框的情况下查看栅格目录中的栅格数据集。本质上看,这很像动态镶嵌。这与使用镶嵌数据集的区别在于访问像素的方式不同,而且没有镶嵌规则。因此,栅格目录中的图像按添加的顺序显示,或通过在“图层属性”对话框中定义顺序字段来显示。



操作举例:
在ArcGIS工具箱里选择 栅格-》栅格数据集-》镶嵌(或者镶嵌到新栅格)
镶嵌的操作如下:
Arcgis影像合并 - 水梦雪幻 - keep moving!
 相关说明如下:

图示

Arcgis影像合并 - 水梦雪幻 - keep moving!
 

用法

  • 目标栅格必须是现有栅格数据集。该数据集可以是空栅格数据集,也可以是已包含数据的栅格数据集。

  • 镶嵌操作在两个或多个相邻栅格数据集需要合并为一个实体时非常有用。某些镶嵌方法有助于减小叠置栅格边界上的突变。

  • 镶嵌的叠置区域可采用多种方式处理 - 例如,您可以对该工具进行设置,以仅保留第一个栅格数据集的数据,也可以混合叠置像元值。另外,如果栅格数据集使用色彩映射表,还有多个用于确定如何处理此表的选项供您选择。例如,可以保留用于镶嵌的最后一个栅格数据集的色彩映射表。

  • “目标”图层被视为“输入栅格”列表中的第一个栅格。

  • 对于镶嵌离散数据,镶嵌运算符的“第一个值”、“最小值”和“最大值”选项会提供最有意义的结果。镶嵌运算符的“混合”和“平均值”选项最适合连续数据。

  • 尽可能使用最后一个镶嵌运算符,将这些栅格数据集镶嵌到文件地理数据库或 ArcSDE 地理数据库中的现有栅格数据集内;这是目前为止最有效的镶嵌方式。

  • 像素类型将与目标栅格数据集相同。

  • 对于基于文件的栅格和个人地理数据库栅格,为了忽略背景值,忽略背景值必须设置为与 NoData 相同的值。文件地理数据库栅格和 ArcSDE 栅格无需经过此额外步骤即可忽略背景值。

  • 如果使用包含色彩映射表的栅格数据集进行镶嵌,应特别注意选择要镶嵌的各栅格数据集的色彩映射表之间的差异。即使栅格数据集具有不同的色彩映射表,您仍可使用“镶嵌”工具;但必须选择正确的色彩映射模式。如果选择了错误的色彩映射模式,则可能会返回意外的输出结果。

  • 色彩匹配方法可用于选择镶嵌数据集的色彩匹配算法。

  • 对于不同分辨率的浮点型输入栅格数据集或像元不对齐的情况,建议在运行镶嵌之前,使用双线性插值法或三次卷积插值法对所有数据进行重采样;否则,镶嵌将会使用最邻近重采样法自动对栅格数据集进行重采样(该方法不适用于连续数据类型)。

  • “镶嵌”工具不使用输出范围,因为该工具往往用于创建超大型栅格数据集,而输出范围设置可能会意外裁剪您的数据。如果的确需要调整输出范围,则可使用裁剪工具完成此操作。


补充说明:

1、什么是镶嵌数据集?

镶嵌数据集用于存储、管理、查看和查询各种大小的栅格和影像数据集。镶嵌数据集是地理数据库中的数据模型,用于管理一组以目录形式存储并以镶嵌影像方式查看的栅格数据集(影像)。镶嵌数据集具有高级栅格查询功能和处理函数,还可用作提供影像服务的源。

镶嵌数据集由以下几个部分组成

  • 一个提供栅格像素和轮廓线的源的目录
  • 一个定义边界的要素类
  • 一组用于动态镶嵌栅格的镶嵌规则
  • 一组用于控制镶嵌和任何影像提取的属性
  • 一个用于在数据加载和其他操作期间记录日志的表格
  • 一个用于接边镶嵌的接边要素类(非必有部分)
  • 一个用于定义栅格目录中的各栅格色彩映射的色彩校正表(非必有部分)

镶嵌数据集创建到地理数据库中,并且可以直接将栅格数据集添加到镶嵌数据集中,也可基于栅格目录或镶嵌数据集完整或有选择地创建镶嵌数据集。镶嵌数据集采用与非托管的栅格目录一样的方法来管理栅格数据;因此,表是相似的,会对数据集进行索引,并且可对集合执行查询。 数据管理工具箱提供了用于创建和编辑镶嵌数据集的地理处理工具。

镶嵌数据集中的栅格数据不必相邻或叠置,也可以未连接的不连续数据集的形式存在。例如,您可以使用完全覆盖某个区域的影像,也可使用没有连接到一起形成连续影像的多条影像(例如,沿管线)。

Arcgis影像合并 - 水梦雪幻 - keep moving!
 

镶嵌数据集的类型

镶嵌数据集共有两种类型,一种允许添加所有类型的栅格数据,并且允许修改应用于各栅格或镶嵌数据集的属性和函数。这种镶嵌数据集使用 创建镶嵌数据集工具创建。此种镶嵌数据集没有任何限制。

另一种镶嵌数据集仅引用其他镶嵌数据集或栅格目录。这种镶嵌数据集使用 引用已有数据创建镶嵌数据集工具创 建。引用的镶嵌数据集的行为方式类似于常规镶嵌数据集;但是,它是只读镶嵌数据集,例如,不能向该镶嵌数据集添加其他栅格,不能为其构建金字塔,不能计算 像素大小范围。它用于提供常规栅格目录或包含不同镶嵌数据集级别函数的镶嵌数据集。例如,您可以创建镶嵌数据集来管理所有 DEM 数据,然后基于源镶嵌数据集创建引用的镶嵌数据集以生成山体阴影或坡度产品。或者,您可以在一个镶嵌数据集中管理所有影像数据,但创建引用的镶嵌数据集可 以根据特定日期或影像类型来分发影像数据。对引用的镶嵌数据集进行共享访问还能确保访问它时不会对源镶嵌数据集做出任何修改,这些修改可能会影响其他用 户。或者,如果您想将某个栅格目录作为影像服务来提供,您可以创建用于提供栅格目录的引用镶嵌数据集。在这种情况下,现有栅格目录可以是标准栅格目录,或 者是使用 Military Analyst 扩展模块创建的 Military Analyst 栅格目录。引用的镶嵌数据集也可以 *.amd 文件的形式存储在地理数据库以外的位置。

镶嵌数据集与栅格类型

镶嵌数据集利用栅格类型从栅格数据集读取并获得所需信息。它与栅格格式一起标识元数据,例如地理配准、采集日期和传感器类型。栅格类型可以用其最简单的方式来读取栅格数据,即仅使用栅格格式(如 TIFF 或 JPEG 格式)。“栅格数据集”栅格类型可读取所有栅格格式,但最好使用专门为读取和显示像素数据并应用与特定栅格数据集相关联的空间参考而创建的特定栅格类型。

许多特定的栅格类型具有一些复杂的功能,能够识别特殊影像(例如,卫星影像公司提供的影像),这些影像包含具有多个波段的栅格数据集(随空间分辨率变化)和影响空间参考的其他元数据。因此,如果产品具有四个 1 米分辨率的数据波段和一个 30 厘米分辨率的波段,则此栅格类型会创建将较低分辨率数据与较高分辨率数据集锐化融合(也称为全色锐化)的产品。此外,如果提供了正确的有理多项式系数 (RPC) 信息,则使用该栅格类型执行正射校正可改善融合数据产品。使用正确的栅格类型,您可以自动定义访问栅格数据集时动态应用的函数。

通过镶嵌数据集应用栅格函数

函数是每个镶嵌数据集的重要组成部分。通过函数可使镶嵌数据集传送动态镶嵌的影像,使用函数执行动态处理操作(例如,正射校正、影像增强和影像代数)可增 强镶嵌影像产品。可将函数添加至镶嵌数据集或添加至镶嵌数据集中的各栅格,也可在向镶嵌数据集添加数据时添加函数。例如,将特定栅格数据产品(如卫星传感 器提供的)添加至镶嵌数据集时,有些函数会自动添加至该栅格数据中。如上所述,您可以添加用于生成正色校正的全色锐化影像的栅格数据集。要生成这种影像, 必须在访问栅格数据时对该栅格数据应用全色锐化函数和正色校正函数。由于该过程不要求存储源数据集和预处理数据集,从而节省了磁盘空间,因此对您非常有 利。此外,如果您要对相同的数据进行不同处理,您可将此数据添加至其他镶嵌数据集并应用不同的函数。也许您仍想使用正色校正函数,但可能还想生成植被指 数。此时,可使用“波段代数”函数或 NDVI 函数。

使用镶嵌数据集管理多种分辨率

镶嵌数据集可用于处理具有不同分辨率的数据(如光谱、空间、时间和辐射)。镶嵌数据集中的栅格类型和函数对这些数据的处理和显示起着很重要的作用。此外, 镶嵌数据集特别关注作为栅格数据属性的空间和时态信息。镶嵌数据集将根据像元大小以最合适的比例显示影像。用户可以通过其他一些显示控制属性(称为镶嵌方 法)控制时态信息,以查看所需日期的影像。

在镶嵌数据集中使用镶嵌方法可控制每次显示镶嵌数据集中的镶嵌时显示的栅格数据。默认情况下,通过显示最接近影像中心的栅格数据集来生成镶嵌。使用另一种 镶嵌方法可根据属性(如采集日期或云覆盖)来定义查询。这些镶嵌方法和查询功能允许用户访问镶嵌数据集中的每个栅格数据集,即使存在重叠。

使用镶嵌数据集时不会丢失像素数据或元数据,因为期间不更改或转换源像素且不移动文件,因此,所有元数据文件仍位于原位置。由于镶嵌数据集不更改源数据或 源数据的位置,因此像素值保持不变。此外,当访问镶嵌数据集时,镶嵌数据集将动态地执行镶嵌。用户访问镶嵌影像和源数据,因此,重叠数据集的数据不会丢 失。

可为镶嵌数据集生成类似于栅格金字塔的金字塔。金字塔是一种为提高镶嵌的显示速度而生成的分辨率降低的数据集。可以选择在整个镶嵌数据集中生成默认金字塔。也可通过定义缩减采样比率、范围和特定空间分辨率等来控制金字塔的创建方式。

镶嵌数据集的优点

镶嵌数据集是用于存储和管理数据的理想数据模型。镶嵌数据集非常适合分发数据,因为它们可由用户直接访问,而且易于提供。服务器管理员可以通过修改镶嵌数 据集的许多属性(如最大影像尺寸、元数据等级、压缩方法或最大下载数)使服务器发挥最佳性能和满足用户需要。当客户端连接到服务器查看镶嵌影像时,其应用 程序不仅可以控制相同的镶嵌方法和直接连接的用户将拥有的其他属性,还可以选择栅格数据集并将其下载到本地磁盘。镶嵌数据集不仅可以管理和显示数据,它还 是一种传播影像的工具。




2、什么是镶嵌?

镶嵌是指两个或多个图像的组合或合并。在 ArcGIS 中,您可以通过将多个栅格数据集镶嵌到一起来创建一个单个栅格数据集。此外,还可以通过一系列栅格数据集创建镶嵌数据集和虚拟镶嵌。

下图演示了如何将六个相邻的栅格数据集镶嵌为一个栅格数据集。

Arcgis影像合并 - 水梦雪幻 - keep moving!
 

在很多情况下,镶嵌到一起的栅格数据集的边之间会部分重叠(如下所示)。

Arcgis影像合并 - 水梦雪幻 - keep moving!
 

处理这些叠置区域的方法有很多种;例如,可以选择仅保留第一个或最后一个数据集中的栅格数据,可以使用基于权重的算法来混合叠置栅格单元的值,可以采用叠 置单元值的平均值,也可以采用最小值或最大值。镶嵌离散数据时,通过“第一个值”、“最小值”和“最大值”选项生成的结果最有意义。而“混合”和“平均 值”选项则最适合连续数据。如果任何输入栅格属于浮点型,则输出栅格也将为浮点型。如果所有输入栅格均为整型,并且使用的是“第一个值”、“最小值”和 “最大值”选项,则输出栅格也为整型。

了解有关镶嵌运算符的详细信息

镶嵌数据集时还可以选择其他各种各样的镶嵌方法,以便用于动态镶嵌或导出的镶嵌栅格数据集。这些方法包括按属性排序和使用接边等。

了解有关镶嵌方法的信息

另外,如果栅格数据集使用色彩映射表,还有多个用于确定如何处理此表的选项供您选择。镶嵌时您可以使用第一个或最后一个栅格数据集的色彩映射表,或者确保最终色彩映射表中的所有颜色都是唯一的。也可以选择拒绝镶嵌任何具有色彩映射表的栅格。

了解有关色彩映射表选项的详细信息

对被镶嵌的栅格数据集执行颜色校正时,您可以选择使用平衡栅格数据集色彩选项或者匹配栅格数据集色彩选项。通过色彩平衡执行颜色校正时将使用匀光技术。通过这种技术可为所有波段确定一个全局 Gamma 值并进行对比度调整,然后这些值便可用于确定每个像素的输出值。在 ArcMap 中查看栅格目录时或对于镶嵌数据集可以应用该技术,并且使用此技术的效果在使用 栅格目录转栅格数据集工具时可以是永久性的。通过颜色匹配则可以根据参照栅格的颜色调整源栅格之间叠置区域的像素值(颜色)。在叠置区域确定好匹配算法后,会将该算法应用于源栅格。颜色匹配将使用以下三种方法之一将合适的颜色匹配从参照栅格内插到源栅格:

  • 统计匹配 – 对参照重叠区域和源重叠区域的统计差异(使用最小值、最大值和平均值)进行协调,然后将颜色变换应用于源数据集。
  • 直方图匹配 – 对源重叠区域与参照重叠区域中的直方图进行协调,然后将颜色变换应用于源数据集。
  • 线性相关性 - 对重叠的像素进行协调并将其内插到源数据集的其余部分。不具有一对一关系的像素将使用加权平均值。

在 ArcMap 中显示栅格目录、使用镶嵌工具或者查看镶嵌数据集时,才能对栅格目录执行颜色匹配。

了解有关颜色校正的详细信息

如果要通过多个栅格数据集创建一个大型镶嵌数据集,建议您为最终的镶嵌栅格数据集重新构建金字塔并重新计算统计值,而不要在各输入栅格数据集添加后对这些 内容进行更新。这意味着需要为最终镶嵌栅格数据集中基于文件的栅格数据集、文件地理数据库或个人地理数据库中的栅格数据集来重新计算统计值。此建议不适用 于 ArcSDE 地理数据库中的栅格数据集,因为统计值的重新计算将在镶嵌各输入时进行。此外,还建议您在完成对基于文件的栅格数据集或个人地理数据库中栅格数据集的镶嵌 操作后重新构建金字塔信息。但保存在文件地理数据库或 ArcSDE 地理数据库中的栅格数据集仅支持部分金字塔更新;因此,应在执行镶嵌操作的过程中而不应在完成镶嵌操作后构建金字塔(您只需设置左上坐标以免为整个栅格数 据集重新构建金字塔即可)。

了解有关构建金字塔的信息

了解有关计算统计值的信息

有关镶嵌栅格数据的其他关键信息还包括:

  • 通过镶嵌操作创建的栅格数据集与任何其他栅格数据集的方案相同。
  • 所有栅格数据集和输出栅格镶嵌数据集的波段数必须相同,否则将无法完成镶嵌。
  • 如果两个或多个栅格的空间参考和像素大小均相同,则可以将这些栅格镶嵌为一个单个的栅格。如果第二个栅格数据集的空间参考与第一个栅格数据集不同,则将忽略第二个栅格数据集的空间参考,并会将其中的数据转换到第一个栅格数据集的空间参考中。在这种情况下,建议您使用 投影栅格工具以免破坏数据。
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