Verbessern der Anzeige von Raster-Daten
ArcMap verfügt über Werkzeuge zum Verbessern der Raster-Anzeige. Dazu gehören schnellere Zeichenmethoden, Verbesserungen und das Beibehalten berechneter Raster-Dataset-Statistiken. Sie können z. B. die Helligkeit und den Kontrast des Rasters ändern und das Raster transparent über anderen Layern darstellen. Das Fenster "Bildanalyse" und die Werkzeugleiste "Effekte" ermöglichen den schnellen Zugriff und somit die Änderung einiger Eigenschaften der angezeigten Raster-Daten. Es gibt auch Geoverarbeitungswerkzeuge, mit denen die Anzeige der Raster-Daten dauerhaft verbessert werden kann.
Verwenden von schnelleren Zeichenmethoden
Beschleunigter Renderer
Bei der Arbeit mit einem beliebigen Raster-Layer, etwa einem Raster-Dataset, einem Mosaik-Dataset oder einem Image-Service (nicht: Raster-Katalog), können Sie die Anzeigeleistung des Layers mithilfe des beschleunigten Raster-Renderings steigern. Mit dem beschleunigten Renderer sind das flüssige und übergangslose Schwenken und Zoomen in den Daten in der Anzeige möglich.
Drahtgittermodell
Beim Arbeiten mit Raster-Katalogen kann der Raster-Katalog als Drahtmodell bzw. Gitternetz angezeigt werden, in dem die Umrisse der einzelnen Raster-Datasets dargestellt werden. Dies geschieht zum Erhöhen der Anzeigegeschwindigkeit automatisch, wenn im aktuellen Anzeigeausschnitt mehr als neun Bilder enthalten sind. Diese Anzahl kann auf der Registerkarte "Anzeige" des Dialogfeldes "Layer-Eigenschaften" des Raster-Katalogs geändert werden.
Leistungsoptimierung für schnelleres Zeichnen (Darstellen)
Erstellung von Pyramiden und Übersichten
Der Zeitaufwand für die Anzeige eines großen Raster-Datasets lässt sich am besten durch die Erstellung von Pyramiden verringern. Als Pyramiden bezeichnet man zusätzliche Kopien des ursprünglichen Raster-Datasets, deren sukzessives Resampling mit immer niedrigerer Auflösung durchgeführt wurde. Hierbei entsteht eine .rrd-Datei (Reduced Resolution Dataset, Dataset mit verringerter Auflösung) bzw. eine .ovr-Datei (Overview, Übersicht), die denselben Namen wie das Raster-Dataset aufweist. In ArcMap wird eine passende Auflösung zur schnellen Darstellung des gesamten Datasets verwendet. Ohne Pyramiden müsste das gesamte Dataset von der Festplatte gelesen und der Bildinhalt auf eine geringere Größe neu berechnet werden. Sie können Pyramiden nicht für einen Raster-Katalog erstellen. Stattdessen können Sie für jedes Raster-Dataset im Raster-Katalog eigene Pyramiden erstellen. Bei Mosaik-Datasets ist, ebenso wie bei einem Raster-Katalog, die Erstellung von Pyramiden für die einzelnen Raster-Datasets möglich; Sie können jedoch auch Übersichten für das Mosaik-Dataset erstellen, die mit Pyramiden vergleichbar sind.
Berechnen von Statistiken
Wenn ein Raster, für das noch keine Statistiken gespeichert wurden, erstmals in ArcMap verwendet wird und für das vorschriftsmäßige Rendering des Rasters Statistiken erforderlich sind, werden von ArcMap Standardstatistiken erstellt und in einer verknüpften AUX-Datei (Zusatzdatei) gespeichert. Wenn dies der Fall ist, nimmt die Berechnung der Standardstatistiken einige Zeit in Anspruch. Sie sollten daher Statistiken für Raster in ArcCatalog erstellen, bevor Sie diese Raster in ArcMap nutzen.
Raster-Komprimierung
Durch Komprimierung lässt sich ebenfalls eine Leistungssteigerung erzielen, da hierdurch der Zeitaufwand für das Lesen der Daten vom Datenträger verringert wird. Da komprimierte Daten zur Anzeige am Bildschirm jedoch zunächst dekomprimiert werden müssen, kann die Anzeige unter Umständen länger dauern als bei nicht komprimierten Daten. Die Zeit zur Dekomprimierung ist oft vom Komprimierungsverhältnis abhängig. Je höher der Komprimierungsgrad des Rasters, desto länger dauert die Dekomprimierung. Raster-Datasets können auf vielfältige Art komprimiert werden.
Kachelgröße
Hinweis:Diese Funktionalität steht nur bei (gekachelten) TIFF-(Tagged Image File Format-)Dateien, File-Geodatabases sowie in ArcSDE zur Verfügung.
Durch die Kachelgröße wird die Anzahl der in Zeilen und Spalten angegebenen Pixel bestimmt und in den einzelnen Kacheln (bzw. Blöcken) gespeichert. Jede Kachel wird als BLOB (Binary Large Object) gespeichert. Die Standardkachelgröße beträgt 128 x 128 Pixel, doch kann dieser Standardwert bei Bedarf vom Benutzer geändert werden. Die Kachelgröße wirkt sich in der Regel nicht wesentlich auf die Leistung aus.
Optimieren der Darstellung von Raster-Daten
Anpassen von Helligkeit, Kontrast und Transparenz
Mit dem Fenster "Bildanalyse" (und der Werkzeugleiste "Effekte") können Sie Helligkeit (
), Kontrast (
) bzw. Gamma (
) eines Raster-Layers interaktiv anpassen bzw. festlegen, dass der Raster-Layer transparent angezeigt wird. Diese Verbesserungen werden auf die gerenderte Bildschirmanzeige angewendet, nicht jedoch auf die Originalwerte des Raster-Datasets. Durch die Helligkeit wird die Gesamtlichtstärke des Bildes erhöht (dunkle Farben werden aufgehellt, helle Farben werden weißer) und mit dem Kontrast wird der Unterschied zwischen den dunkelsten und hellsten Farben eingestellt. Die folgende Abbildung enthält ein Beispiel für Anpassungen der Helligkeit und des Kontrastes eines Bildes.
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Mithilfe des Werkzeugs "Transparenz" (
) können Sie weitere Daten-Layer unterhalb des Raster-Layers anzeigen. In der folgenden Abbildung wird auf das obere Bild keine Transparenz angewendet. Daher überlagert die Schummerung den zugrunde liegenden Landnutzungs-Layer. Mit angewendeter Transparenz (unteres Bild) wird die zugrunde liegende Symbologie trotz Schummerung deutlich und ergibt einen dreidimensionalen Effekt.
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Wenn im Raster kontinuierliche Daten dargestellt werden, können Sie auch eine Kontraststreckung auf Grundlage der Raster-Dataset-Statistik anwenden. Dabei wird der visuelle Kontrast der Raster-Anzeige erhöht oder gestreckt. Sie sollten eine Streckung anwenden, wenn das Raster dunkel erscheint oder über zu wenig Kontrast verfügt. Bilder weisen ggf. nicht immer alle Farben auf, die der Computer darstellen kann. Sie können in diesem Fall eine Kontraststreckung durchführen, um die gesamte Bandbreite auszunutzen. Das Bild wird eventuell schärfer, sodass einige Features leichter zu erkennen sind.
Die folgende Abbildung enthält ein Beispiel für eine Kontraststreckung. Histogramm A veranschaulicht die Pixelwerte in Bild A. Durch das Strecken der Werte (in Histogramm B) über den gesamten Bereich können Sie die Darstellung des Bildes ändern und optisch verbessern (Bild B).
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Verschiedene Streckungen haben verschiedene Ergebnisse in der Anzeige der Raster zur Folge. Testen Sie verschiedene Varianten, um für ein bestimmtes Raster-Dataset die beste Streckung zu ermitteln.
In ArcMap stehen eine benutzerdefinierte und mehrere Standardmethoden zur Kontrasterhöhung zur Auswahl. Die Standardmethoden können mit den Renderern "RGB-Komposit" und "Gestreckt" verwendet werden. Es handelt sich um "Standardabweichungen", "Minimum-Maximum", "Histogramm abgleichen" und "Histogrammeinstellung". Sie könnten die Minimum-Maximum-Streckung verwenden, um eng gruppierte Werte auszubreiten. Mit "Histogramm abgleichen" und "Histogrammeinstellungen" werden die Werte Ihrer Histogrammänderungen verwendet. Eine Streckung um zwei Standardabweichungen ist die Vorgabe für Raster-Datasets mit Statistiken und hellt Raster-Datasets auf, die in der Regel dunkel zu sein scheinen.
Sie können mithilfe dieser Methoden ein Histogramm überprüfen und ändern sowie grundlegende Statistiken zu den Daten anzeigen, z. B. Minimum, Maximum, Mittelwert und Standardabweichung. Sie können diese Statistiken verwenden, um einen bestimmten Wert hervorzuheben oder eine Verteilung zu überprüfen. Wenn Sie das Histogramm anpassen, werden mehrere vertikale Balken angezeigt: Die lilafarbenen Balken entsprechen den aktuellen Anzeigewerten, die grauen den Originalwerten. Wenn Sie Multibanddaten im Renderer "RGB-Komposit" verwenden, zeigen die roten, grünen und blauen Balken die jeweils aktuellen Anzeigewerte an.
Sie können auch eine Gamma-Streckung auf die Raster-Daten anwenden, wenn Sie die Daten mit den folgenden Kontraststreckung strecken: "Keine", "Standardabweichung" oder "Minimum-Maximum". Wenn Raster-Daten für die Anzeige auf dem Computer vorbereitet werden, gibt die Gamma-Streckung den Kontrast zwischen den mittleren Grauwerten eines Raster-Datasets an. Die Gamma-Streckung wirkt sich nicht auf die Schwarz- oder Weißwerte in einem Raster-Dataset, sondern nur auf die Zwischenwerte aus. Mit einer Gamma-Korrektur können Sie die Gesamthelligkeit eines Raster-Datasets steuern. Wenn der Gamma-Koeffizient zu niedrig eingestellt wird, erscheinen mittlere Farbtöne zu dunkel. Wird der Gamma-Koeffizient jedoch zu hoch eingestellt, erscheinen mittlere Farbtöne zu hell, und das Raster-Dataset wirkt ausgeblichen. Durch den Gamma-Wert ändert sich nicht nur die Helligkeit, sondern auch das Verhältnis von Rot zu Grün zu Blau.
In der Beispielabbildung unten können Sie die Auswirkungen des Anpassens der Gamma-Werte zum Anzeigen eines Raster-Datasets erkennen. Jeder dieser Werte wurde den Bändern für Rot, Grün und Blau hinzugefügt. Durch das Anwenden unterschiedlicher Werte auf die einzelnen Bänder kann die Stärke von Rot, Grün und Blau angepasst werden.
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Wenn Sie das gesamte Histogramm des Raster-Datasets gestreckt haben und es immer noch nicht mit genügend Kontrast angezeigt wird, können Sie eine Streckung basierend auf Pixeln innerhalb der Anzeigeausdehnung erstellen. Hierzu gibt es zwei Möglichkeiten:
- Sie können im Fenster "Bildanalyse" die Option "DRA" aktivieren.
- Sie können das Dialogfeld "Layer-Eigenschaften" des Raster-Datasets öffnen, auf die Registerkarte "Symbologie" klicken und entweder für den Renderer "Gestreckt" oder "RGB-Komposit" das Dropdown-Menü "Statistik" in Von der aktuellen Anzeigenausdehnung ändern.
Mit dieser Option werden nur Statistiken von den Pixeln in der Anzeige berechnet (statt vom gesamten Raster-Dataset) und zur Berechnung der Kontraststreckung verwendet. Da in der Anzeigeausdehnung weniger Zellenwerte vorhanden sind, wird wahrscheinlich ein kleinerer Bereich von Zellenwerten verwendet und so eine größere Kontraststreckung ermöglicht. Jedes Mal, wenn sich die Anzeigeausdehnung (oder Position) ändert, kann das Raster-Dataset unterschiedlich dargestellt werden, weil sich die für die Zellenwerte in der Anzeige berechnete Kontraststreckung ändern kann. Wenn Sie einen bestimmten Satz an Statistiken auf eine bestimmte Ausdehnung anwenden möchten, verwenden Sie die Option für benutzerdefinierte Statistiken.
Anzeige-Resampling
Durch das Resampling des Raster-Datasets ändert sich dessen Darstellung. Durch das Resampling werden bei der Transformation des Raster-Datasets mit einer Geoverarbeitungsfunktion oder beim Ändern des Koordinatenraums neue Zellenwerte interpoliert.
Die vier Resampling-Methoden lauten wie folgt: nächster Nachbar, bilineare Interpolation, kubische Faltung und Mehrheit. Standardmäßig wird in ArcMap die effizienteste Resampling-Methode verwendet, "Nächster Nachbar".
Für diskontinuierliche Raster-Datasets, z. B. solche in klassifizierten Bildern, einschließlich Landnutzungskarten oder Bodenkarten, sind die Resampling-Algorithmen des nächsten Nachbarn und der Mehrheit am geeignetsten. Bei der Methode des nächsten Nachbarn wird dem Pixel der Wert der nächsten Zelle zugewiesen. Bei der Mehrheitsmethode wird der verbreitetste Wert im Filterfenster zugewiesen, wodurch ein glatteres Aussehen erreicht wird.
Für durchgängige Raster-Datasets, etwa Satellitenbilder, Höhenmodelle oder Luftaufnahmen, sind hingegen die bilineare Interpolation oder die kubische Faltung besser geeignet. Mit der bilinearen Interpolation erzielen Sie eine glatter aussehende Oberfläche. Bei Verwendung der kubischen Faltung können schärfere Ergebnisse erzielt werden, diese Methode nimmt jedoch eine längere Verarbeitungszeit in Anspruch.
Bei bestimmten Raster-Formaten (siehe Dateigruppe 2), die Colormaps aufweisen, ist das Resampling mit bilinearer Interpolation möglich. Bei dieser Anzeige-Resampling-Methode müssen die Pixel zunächst in einen RGB-(Red-Green-Blue-)Wert konvertiert werden, dann kommt die Resampling-Methode zum Einsatz.
Im unten stehenden Diagramm sehen Sie ein Beispiel für das Resampling von Anzeigen. In der linken Abbildung sind das ursprüngliche Raster und die neue Position des Rasters (Raster-Umriss) dargestellt. In der Mitte sehen Sie das durch ein Resampling der Daten mit der Methode "Nächster Nachbar" erzielte Ergebnis. In der rechten Abbildung ist das durch ein Resampling der Daten mit der bilinearen Interpolation erzielte Ergebnis dargestellt.
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Ändern der Hintergrundanzeige
In bestimmten Fällen befinden sich in einem Raster-Dataset homogene Bereiche (Flächen), die nicht angezeigt werden sollen. Dazu zählen Rahmen, Hintergründe oder andere Daten, die als ungültige Werte angesehen werden. In einigen Fällen werden sie als NoData-Werte ausgedrückt, obwohl sie in anderen Fällen auch reale Werte aufweisen können.
Hintergründe und Umrisse sind oft das Ergebnis der Georeferenzierung eines Raster-Datasets. Wenn die Raster-Daten einen Hintergrund, einen Rahmen oder andere NoData-Werte enthalten, können Sie diese ausblenden oder in einer bestimmten Farbe darstellen.
In allen Renderern steht die Möglichkeit zur Verfügung, den NoData-Wert auf eine Farbe oder auf "Keine Farbe" einzustellen. Mit dem Renderer "Gestreckt" können Sie einen bestimmten Hintergrundwert und eine Anzeigefarbe bzw. "Keine Farbe" angeben.
In den folgenden Abbildungen ist ein NoData-Bereich mit schwarzem Hintergrund und ohne Farbe dargestellt.
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In der linken Abbildung wird ein NoData-Bereich mit schwarzem Hintergrund und in der rechten Abbildung derselbe Bereich dargestellt (mit "Keine Farbe"). |