Raster-Daten-Statistik

Statistiken sind für Raster-Datasets oder Mosaik-Datasets notwendig, wenn bestimmte Geoverarbeitungsvorgänge oder Tasks in ArcGIS for Desktop-Anwendungen (z. B. ArcMap oder ArcCatalog) ausgeführt werden, etwa das Anwenden einer Kontraststreckung oder die Klassifizierung von Daten.

Statistische Informationen für das Raster-Dataset (einschließlich Histogramm) werden in einer zugehörigen Zusatzdatei gespeichert, wenn sie nicht intern gespeichert werden können. Nachdem die Zusatzdatei erstellt wurde, können die enthaltenen Statistiken für weitere Vorgänge wieder verwendet werden, die statistische Informationen erfordern. Statistische Informationen für Mosaik-Datasets werden intern gespeichert.

Weitere Informationen zu Zusatzdateien

Es ist nicht immer nötig, Statistiken zu berechnen, da sie im Bedarfsfall automatisch berechnet werden. Wenn zum Beispiel in ArcMap ein Raster-Dataset ohne Statistik zum ersten Mal einem Datenrahmen hinzugefügt wird, wird die Standardstatistik aus einer Teilmenge des Datasets berechnet, wenn sie zum Rendern des Raster-Datasets benötigt wird. Diese Statistik ist temporär und wird nicht mit dem Raster-Dataset gespeichert. Wenn für ein Mosaik-Dataset keine Statistik vorliegt, wird sie bei der Anzeige in ArcMap nicht automatisch berechnet. Wenn für ein Mosaik-Dataset eine Statistik vorhanden ist, sind mehr Streckmethoden verfügbar (z. B. Prozentclip und Histogrammausgleich).

Sie können die Streckungsparameter im Dialogfeld "Layer-Eigenschaften" ändern, um die Statistik der aktuellen Anzeigeausdehnung zu verwenden, oder Sie können die Statistik für das Dataset generieren. Sie können zudem die Streckungsparameter im Anzeigebereich des Fensters Bildanalyse ändern. Es wird empfohlen, Statistiken für Raster zu erstellen, bevor diese in ArcMap verwendet werden. Sie müssen dann beim Anzeigen des Raster-Datasets nicht auf die Berechnung der Statistiken warten.

Falls keine Statistiken vorhanden sind, können diese in ArcCatalog oder im Fenster "Katalog" mit dem Werkzeug "Statistik berechnen" erstellt werden. Bei der Berechnung von Statistiken können Sie zwei Gruppen von Parametern angeben: einen Sprungfaktor und zu ignorierende Werte. Durch das Festlegen eines Sprungfaktors wird der Prozess zur Berechnung von Statistiken beschleunigt, indem Pixel übersprungen werden. Der Standard ist ein Sprungfaktor von 1 für Spalte und Zeile. Dies bedeutet, dass jede Zelle im Raster in der Berechnung verwendet wird, wodurch die genauesten Statistiken entstehen. Es wird empfohlen, beim Berechnen der Statistik für ein großes in ArcSDE gespeichertes Raster oder ein großes Mosaik-Dataset einen Sprungfaktor (z. B. 100) zu verwenden. Dadurch sparen Sie Zeit, weil nicht jede Zelle einzeln untersucht wird. Nicht für jedes Raster-Format wird ein Sprungfaktor verwendet. Für folgende Raster-Formate werden Statistiken berechnet und wird ein Sprungfaktor verwendet: TIFF, IMG, NITF, DTED, RAW, ADRG, CIB, CADRG/ECRG, DIGEST, GIS, LAN, CIT, COT, ERMapper, ENVI DAT, BIL, BIP, BSQ und Geodatabase. Sie können auch einen oder mehrere Ausschlusswerte angeben. Dabei handelt es sich um die Zellenwerte, die Sie beim Berechnen von Statistiken nicht verwenden, wie Hintergrundwerte (z. B. die Kanten mancher Satellitendaten) oder NoData-Werte.

Mit dem Werkzeug Raster-Eigenschaften festlegen können Sie die Statistiken für ein Raster-Dataset oder ein Mosaik-Dataset definieren, wenn sie nicht von der Anwendung berechnet werden sollen. Sie können das Minimum, das Maximum, die Standardabweichung und Mittelwerte für jedes Band eingeben oder die Werte aus einer XML-Datei extrahieren, die die Statistiken enthält. Diese Datei kann erstellt werden, indem die Statistiken aus einem anderen Raster oder Mosaik-Dataset exportiert werden. Dieses Werkzeug importiert nicht das Histogramm, das mit der Statistik auch in der Datei "aux.xml" gespeichert wird.

Die Statistiken für Raster-Datasets oder Mosaik-Datasets können im Dialogfeld "Eigenschaften" des Datasets angezeigt werden. Unten finden Sie ein Beispiel mit der Statistik für ein thematisches Raster-Dataset, z. B. ein Landnutzungs-Dataset. Statistiken werden für jedes Band berechnet. Wenn das Raster-Dataset mehrere Bänder enthält, sind Statistiken für jedes einzelne Band vorhanden. Die zum Berechnen der Statistik verwendeten Parameter sind aufgelistet. Die berechnete Statistik enthält die minimalen und maximalen Pixelwerte, die mittlere und die Standardabweichung der berechneten Pixelwerte sowie, wenn es sich um ein thematisches Dataset handelt, die Anzahl der Klassen. Wenn es sich um ein kontinuierliches Dataset handelt, sind keine Klassen vorhanden.

Statistiken für ein Grid-Dataset können Sie nicht erneut berechnen, da sie in diesem Dateiformat gespeichert werden und stets vorhanden sind. Die Statistiken werden mit jeder Zelle im Gitternetz berechnet, mit Ausnahme der Zellen mit einem NoData-Wert.

Mosaik-Dataset-Statistik

Statistiken (und das Histogramm) werden verwendet, um die automatische Streckung der Bilddaten zu ermöglichen, und sind für einige Analysetypen wichtig. Sie können an drei Stellen in einem Mosaik-Dataset vorhanden sein:

• Im Mosaik-Dataset
• In jedem Quell-Raster-Dataset
• Auf jedem Raster-Element innerhalb eines Mosaik-Datasets, nachdem die Funktionen angewendet wurden

Mosaik-Dataset-Statistik

Diese Statistik wird auf das gesamte Mosaik-Dataset angewendet, wenn es angezeigt wird.

Beim Berechnen der Statistiken für ein Mosaik-Dataset werden die Basispixel untersucht. Dies bedeutet, dass die Quell-Raster-Datasets mit den geringsten Pixelgrößen untersucht und die Statistiken jeweils über das gesamte Mosaik erzeugt werden. Aus diesem Grund wird empfohlen, einen Sprungfaktor zu verwenden. Eine Methode zur Ermittlung eines angemessenen Sprungfaktorwertes besteht darin, die Anzahl der Spalten durch 1000 zu teilen und den Quotienten (Ganzzahl) als Sprungfaktor zu verwenden. Wenn das Mosaik-Dataset jedoch Übersichten enthält, wird die Statistik anhand der Übersichten erstellt. Beim Erstellen von Übersichten wird automatisch eine Statistik erzeugt.

Zur Berechnung der Statistik für das Mosaik-Dataset klicken Sie mit der rechten Maustaste im Fenster Katalog auf das Mosaik-Dataset und wählen Statistik berechnen; das Werkzeug Statistik berechnen wird geöffnet. Sie können dieses Werkzeug auch direkt öffnen.

Quell-Raster-Dataset-Statistik

Dies ist die Statistik der Quell-Raster-Datasets innerhalb des Mosaik-Datasets. Sie ist notwendig, wenn Sie einen Farbausgleich für das Raster-Dataset durchführen möchten.

Es wird nicht automatisch eine Statistik für jedes Raster-Dataset im Mosaik-Dataset generiert. Beim Hinzufügen von Raster-Daten zu einem Mosaik-Dataset können Sie jedoch Statistik berechnen aktivieren, um die Statistik für jedes Quell-Raster-Dataset zu berechnen, falls sie nicht bereits vorhanden ist. Oder Sie verwenden das Werkzeug Pyramiden und Statistiken erstellen, fügen das Mosaik-Dataset als Eingabe hinzu und aktivieren dann die Optionen Statistik berechnen und Quell-Datasets einbeziehen.

Raster-Element-Statistik

Jede Zeile in der Attributtabelle des Mosaik-Datasets stellt ein Raster-Element im Mosaik-Datasets dar. Es gibt nicht immer eine Eins-zu-Eins-Beziehung mit den Raster-Datasets und den Raster-Elementen im Mosaik-Dataset, deshalb werden sie separat betrachtet. Beispielsweise kann ein Raster-Element ein Pan-Sharpened-Bild darstellen, das aus zwei Datasets erstellt wurde. Jedes Raster-Element kann seine eigene Funktionskette haben, wodurch die Statistik erheblich geändert werden kann (und somit auch das Rendering); so können z. B. die NDVI-Funktion, die arithmetische Funktion und die Streckfunktion die Pixelwerte beeinflussen und die Statistik ändern. Wie auch bei Quell-Raster-Datasets wird nicht automatisch eine Statistik für jedes Raster-Element im Mosaik-Dataset generiert.

So berechnen Sie die Statistikwerte für Raster-Elemente im Mosaik-Dataset

• Verwenden Sie das Werkzeug Pyramiden und Statistiken erstellen, aktivieren Sie die Option Statistik berechnen, und deaktivieren Sie dann Quell-Datasets einbeziehen.
• Verwenden Sie das Werkzeug Mosaik-Dataset synchronisieren, und aktivieren Sie die Option Statistik berechnen, um die Statistik für jedes Raster-Element zu berechnen. Dieses Werkzeug berücksichtigt die Auswahl, sodass die Statistik für eine Teilmenge des gesamten Mosaik-Datasets berechnet werden kann.

Statistikfunktion und Streckfunktion

Mit der Funktion Statistik wird die Fokusstatistik für jedes Pixel auf der Grundlage einer definierten Fokusnachbarschaft berechnet, nicht das Histogramm und die in diesem Thema erläuterten Statistiken.

Mit der Funktion Strecken kann ein Bild verbessert werden, indem sie Eigenschaften wie Helligkeit, Kontrast und Gamma mithilfe mehrerer Streckungstypen ändert. Standardmäßig wird die von dieser Funktion verwendete Statistik aus den Daten gewonnen. Sie können jedoch eigene Statistiken in das Dialogfeld der Funktion eingeben. Wenn Sie keine eigene Statistiken angeben, müssen Sie sicherstellen, dass Statistiken berechnet wurden. Je nachdem, wo diese Funktion hinzugefügt wird, wird auch das Werkzeug zur Statistikberechnung bestimmt (wie oben erläutert).

• Wenn die Funktion "Strecken" zum Mosaik-Dataset hinzugefügt wird, muss die Statistik für das Mosaik-Dataset berechnet werden.
• Wenn die Streckfunktion als erste Funktion in die Funktionskette des Rasters eingefügt wird oder die erste Funktion in der Kette mit Auswirkungen auf die Pixelwerte ist, muss die Statistik für das Raster-Dataset berechnet werden.
• Wenn die Streckfunktion nach Funktionen mit Auswirkungen auf die Pixelwerte eingefügt wird, muss die Statistik für das Raster-Element berechnet werden.

Farbausgleich

Beim Farbausgleich wird versucht, Trends in Bildern zu entfernen, um nahtlose Übergänge zu erhalten. Bei der Verwendung des Farbausgleichs müssen Statistiken für die Raster in einem Mosaik-Dataset vorhanden sein. Wenn Sie versuchen, die Farbe eines Mosaik-Datasets, das Raster-Datasets ohne Statistiken enthält, mit dem Werkzeug Farbausgleich-Mosaik-Dataset oder dem Fenster Mosaik-Farbkorrektur auszugleichen, schlägt der Farbausgleich fehl, und es wird eine Meldung zu den fehlenden Statistiken angezeigt.

Anzeigeeigenschaften (Ausschalten der Standardstreckung)

Wenn Statistiken vorhanden sind, wendet die Anwendung (z. B. ArcMap) standardmäßig eine Streckung an, um die Bilddaten zu verbessern. Wenn Sie bereits gestreckte (verbesserte) Bilddaten im Mosaik-Dataset haben oder die Streckfunktion angewendet haben, möchten Sie möglicherweise verhindern, dass die Anwendung die Standardstreckung anwendet. In diesem Fall können Sie zum Deaktivieren dieser Standardoption eine Eigenschaft ändern: Öffnen Sie die Eigenschaften des Mosaik-Datasets, klicken Sie auf die Registerkarte Allgemein, und legen Sie den Eigenschaftswert für Quellentyp auf Verarbeitet fest.