Analyseumgebungen für Bilddaten und Raster-Datasets

Sie können die von Image Analyst- und anderen ArcGIS Pro-Bildverarbeitungswerkzeugen durchgeführte Analyse mit den Geoverarbeitungsumgebungen steuern. Kenntnisse dieser Umgebungen und deren Bezug zu Werkzeugen tragen dazu bei, konsistente und präzise Ergebnisse aus Geoverarbeitungsvorgängen zu erzielen.

Am Seitenende jeder Geoverarbeitungs-Werkzeugreferenz finden Sie den Abschnitt "Umgebungen". Dort sind alle Umgebungen aufgeführt, die das jeweilige Werkzeug unterstützen kann. Beachten Sie, dass diese Liste alle Ausgaben eines Werkzeugs umfasst, einschließlich der optionalen Ausgaben. Näheres dazu erfahren Sie unter Weitere Informationen zu Geoverarbeitungsumgebungen und Umgebungseinstellungen für die Geoverarbeitung.

Einige Umgebungen werden abhängig von Eingabeformat, Ausgabeformat, Einstellungen in den Werkzeugparametern sowie besonderen Verhaltensweisen für dieses Werkzeug nur bedingt unterstützt.

Hinweis:

Während die meisten Werkzeuge einen gemeinsamen Satz an Umgebungen aufgrund der Ein- und Ausgabetypen unterstützen, gelten für einige Werkzeuge Ausnahmen. Klicken Sie auf die Liste "Umgebungen" am Ende der Werkzeugreferenzseite, um alle Umgebungen zu überprüfen, die das Werkzeug unterstützen kann. Die Verwendungshinweise enthalten möglicherweise auch zusätzliche Einzelheiten zur Umgebungsunterstützung für ein Werkzeug.

Die relevanten Umgebungen sind wie folgt gruppiert, wobei einige spezifische Umgebungen für die Raster-Analyse hervorgehoben sind:

Workspace

Ein Geodatabase-Workspace ist ein Container für geographische Daten. Dabei handelt es sich um eine Sammlung von in einem Dateisystemordner oder Datenbankmanagementsystem gespeicherten geographischen Datasets.

Es gibt zwei Workspace-Umgebungen, mit denen Sie festlegen können, wo bei Verwendung der Image Analyst-Erweiterung Eingaben gefunden und Ausgaben erstellt werden.

Aktueller Workspace

Die Umgebungseinstellung Aktueller Workspace bestimmt den Workspace für die aktuelle Sitzung.

Dies ist der Speicherort, aus dem bei der Ausführung von Image Analyst-Werkzeugen Eingaben entnommen und in dem Ausgaben abgelegt werden.

Scratch-Workspace

Die Umgebung Scratch-Workspace gibt an, wo die temporären Ausgabe-Datasets gespeichert werden, die das Werkzeug generiert.

Ausgabe-Koordinaten

Die meisten Werkzeuge, die Raster oder Feature-Daten ausgeben, unterstützen die Umgebungseinstellungen Ausgabe-Koordinatensystem und Geographische Transformation.

Verarbeitungsausdehnung

Gehört der Interessenbereich einer Analyse zu einem größeren Raster-Dataset, können Sie die Verarbeitungsausdehnung so einstellen, dass nur die gewünschten Pixel in die Analyse eingeschlossen werden. Alle weiteren Ausgabe-Raster der Analyse werden auf diese Ausdehnung begrenzt. Um konsistente Analyseergebnisse zu erhalten, können Sie außerdem mithilfe der Umgebung Fang-Raster die Pixelausrichtung so steuern, dass sie mit vorhandenen Bilddaten und Raster-Datasets übereinstimmt.

Ausdehnung

Die Umgebungseinstellung Ausdehnung wird verwendet, um festzulegen, wo die Bildverarbeitung erfolgt. Werkzeuge, die die Umgebungseinstellung "Ausdehnung" berücksichtigen, verarbeiten nur Bildpixel und Eingabe-Features, die sich innerhalb der Ausdehnung befinden.

Wenn Sie eine Ausgabeausdehnung definieren, entspricht die untere linke Ecke der festgelegten Ausdehnung der unteren linken Ecke des Ausgabe-Rasters, es sei denn, Sie haben auch die Umgebung "Fang-Raster" festgelegt.

Ausgehend von dort wird die obere rechte Ecke des Ausgabebildes so angepasst, dass sich die festgelegte Ausdehnung innerhalb des Ausgabebildes befindet. Ob die obere rechte Ecke angepasst wird, hängt von der Ausgabepixelgröße ab. Die Breite und die Höhe der Ausdehnung des Ausgabebildes sind Vielfache der Ausgabepixelgröße. Am Ende kann die Ausdehnung des tatsächlichen Ausgabebildes etwas größer sein als der in der Umgebungseinstellung "Ausdehnung" festgelegte Wert.

Angepasste Ausdehnung des Ausgabe-Rasters
Die angepasste Ausdehnung des Ausgabe-Rasters.

Wenn die untere linke Ecke der Ausgabeausdehnung nicht mit einer Pixelecke des Eingabe-Rasters übereinstimmt, entsteht eine Verschiebung bei der Zellenausrichtung zwischen den Eingabe- und Ausgabe-Rastern bzw. den Eingabe- und Ausgabebildern. Durch diesen Unterschied bei der Pixelausrichtung wird ein Resampling des Eingabebildes zum Durchführen von Analysen ausgelöst. Bei den meisten Spatial Analyst-Werkzeugen wird das Nächster-Nachbar-Resampling verwendet. Lediglich bei den Oberflächenwerkzeugen wird die bilineare Interpolation verwendet.

Bei den meisten Bildverarbeitungswerkzeugen wird, wenn die Umgebungseinstellung "Ausgabeausdehnung" festgelegt wurde, diese vor der Durchführung der Analyse auf die Eingaben angewendet. Allerdings wird bei einigen anderen Werkzeugen wie zum Beispiel den Interpolationswerkzeugen die Ausgabeausdehnung erst nach der Durchführung der Analyse auf die Ausgabe angewendet.

Fang-Raster

Die Umgebungseinstellung Fang-Raster kann verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Bildausgaben dieselbe Pixelausrichtung oder die gleiche Ausrichtung wie ein vorhandenes Bild haben.

Die linke untere Ecke der Ausdehnung wird an einer Pixelecke des Fang-Rasters gefangen, dann wird die rechte obere Ecke anhand der Ausgabepixelgröße angepasst. Wenn anschließend die Ausgabepixelgröße mit der Pixelgröße des Fang-Rasters übereinstimmt, werden die Pixel im Ausgabe-Raster an den Pixeln des Fang-Rasters ausgerichtet.

Parallele Verarbeitung

Viele Raster-Werkzeuge unterstützen die Parallelverarbeitung für bessere Performance. Die folgende Umgebung ermöglicht Ihnen, die Zuweisung dieser Ressourcen bis zu einem gewissen Grad zu steuern.

Faktor für parallele Verarbeitung

Legen Sie für die Umgebungseinstellung Faktor für parallele Verarbeitung den Wert fest.

Werkzeuge, die die Umgebung für den Faktor für parallele Verarbeitung berücksichtigen, teilen und führen Operationen für mehrere Prozesse aus.

Viele moderne Computer enthalten Mehrkern-CPUs. Durch die Verteilung eines Geoverarbeitungsvorgangs auf mehrere Prozesse kann die Geschwindigkeit durch die Nutzung mehrerer Kerne erhöht werden. Der Performance-Vorteil der parallelen Verarbeitung ist je nach Werkzeug unterschiedlich.

Raster-Analyse

Mithilfe der Raster-Analyseumgebungen können Sie die Zellengröße und die Zellenausrichtung des Ausgabe-Rasters sowie die Beschränkung der Analyse auf bestimmte Positionen innerhalb der Analyseausdehnung steuern.

Zellengröße

Die Umgebung Zellengröße steuert die Auflösung des Ausgabe-Rasters von Image Analyst-Werkzeugen.

Die Standardeinstellung für diese Umgebung ist Maximum der Eingabedaten, die die größte (gröbste) Zellengröße der Eingabe-Raster-Datasets darstellt. Die Standardzellengröße bei Verwendung einer Feature-Class als Eingabe für ein Werkzeug entspricht der Breite oder, falls niedriger, der Höhe der Ausdehnung in der Feature-Class dividiert durch 250.

Image Analyst verarbeitet quadratische Raster-Zellen
Image Analyst-Operationen basieren auf quadratischen Raster-Zellen (Zellenbreite = Höhe).

Seien Sie bei der Festlegung von Zellengrößen, die feiner sind als die in den Eingabe-Raster-Datasets, besonders vorsichtig. Es werden keine neuen Daten erstellt. Die Zellen werden mithilfe des Nächster-Nachbar-Resampling interpoliert, sodass das Ergebnis nur so präzise wie die gröbste Eingabe sein kann.

Projektionsmethode für Zellengröße

Die Umgebungseinstellung Projektionsmethode für Zellengröße bestimmt, wie die Größe der Ausgabe-Raster-Zelle berechnet wird, wenn Datasets während der Analyse projiziert werden. Die verfügbaren Methoden sind Einheiten konvertieren, Auflösung beibehalten und Mittelpunkt der Ausdehnung. Die Standardmethode ist Einheiten konvertieren.

Weitere Informationen zu Projektionsmethode für Zellengröße finden Sie unter Funktionsweise der Umgebungseinstellung "Projektionsmethode für Zellengröße".

Maske

Mithilfe der Umgebung Maske werden die Positionen identifiziert, die beim Ausführen einer Analyse mit einbezogen werden. Eingabezellen, die außerhalb der Maskierung liegen, erhalten im Ergebnis den Wert "NoData". Eine Maske kann ein Raster oder ein Feature-Dataset sein.

Bei den meisten Raster- und Bilddatenwerkzeugen wird, wenn die Umgebungseinstellung "Maske" festgelegt wurde, diese vor der Durchführung der Analyse auf die Eingaben angewendet. Allerdings wird bei einigen anderen Werkzeugen wie zum Beispiel den Interpolationswerkzeugen die Maske erst nach der Durchführung der Analyse auf die Ausgabe angewendet.

Mit "Maske" werden die Positionen in der Analyseausdehnung identifiziert, die einbezogen werden sollen.
Mit "Maske" (violette Zellen) werden die Positionen in der Analyseausdehnung identifiziert, die in die Berechnung einbezogen werden sollen. Weiße Zellen stellen NoData-Werte dar.

Zellenausrichtung

Mit der Umgebung Zellenausrichtung kann die Zellenausrichtung der Ausgabe so eingestellt werden, dass sie mit der angegebenen Verarbeitungsausdehnung übereinstimmt. Die in dieser Einstellung festgelegte Ausdehnung kann von der Umgebung "Fang-Raster" überschrieben werden, wenn eine solche in dieser Umgebungseinstellung ausgewählt wurde.

Fang-Raster

Die Umgebung Fang-Raster kann verwendet werden, um sicherzustellen, dass Ihre Raster-Ausgaben die gleiche Zellenausrichtung oder die gleiche Ausrichtung wie ein vorhandenes Raster haben.

Die linke untere Ecke der Ausdehnung wird an der Zellenecke des Fang-Rasters gefangen, dann wird die rechte obere Ecke anhand der Ausgabezellengröße angepasst. Wenn dann die Ausgabezellengröße mit der Größe der Fang-Raster-Zelle übereinstimmt, werden die Zellen im Ausgabe-Raster an den Zellen des Fang-Rasters ausgerichtet.

Raster-Speicherung

Mit den Umgebungseinstellungen für die Raster-Speicherung können Sie bestimmte Eigenschaften von Ausgabe-Rastern steuern. Es gibt auch einige Formatabhängigkeiten, prüfen Sie also die Hilfeseite für ein verwendetes Werkzeug, um weitere Einzelheiten zu erfahren.

Es gibt drei primäre Einflüsse darauf, welche Raster-Speicherumgebungen bei der Ausführung eines Werkzeugs unterstützt werden:

  • Raster-Format: Die unterstützten Raster-Speicherumgebungen hängen vom Typ des angegebenen Raster-Formats ab.
  • Datentyp – Ob es sich bei der Ausgabe um den Typ "ganze Zahl" oder "Gleitkomma" handelt, kann entscheidend für die Unterstützung einer bestimmten Raster-Speicherumgebung sein.
  • Parametereinstellungen – Bestimmte Werkzeuge verfügen über einen Parameter, der den Typ des Ausgabe-Rasters bestimmen kann.

Für bestimmte Werkzeuge wird der Typ der Ausgabe durch die Typen aller Eingaben festgelegt. Wenn das Werkzeug beispielsweise mehrere Eingabe-Raster verwendet und alle den Typ "Integer" mit Ausnahme eines einzigen mit dem Typ "Gleitkomma" aufweisen, hätte das Ausgabe-Raster den Typ "Gleitkomma". Wenn die Ausgabe den Typ "Gleitkomma" hat, werden möglicherweise weniger Raster-Speicherumgebungen unterstützt.

Die folgenden Abschnitte enthalten weitere Einzelheiten zu jeder Raster-Speicherumgebung.

Komprimierung

Die Umgebungseinstellung Komprimierung wird generell bei ganzzahligen Ausgabe-Rastern berücksichtigt. Bei Gleitkomma-Ausgaben wird die Einstellung ignoriert und das Ausgabe-Raster ist immer unkomprimiert.

Hinweis:

Einige Formate können andernfalls auch eine verlustbehaftete Komprimierung zulassen, daher wird nur der Parameter Komprimierungstyp unterstützt. Der Parameter Komprimierungsqualität wird nicht unterstützt. Standardmäßig lautet dieser Wert 100, unabhängig davon, ob ein anderer Wert eingestellt wird.

Pyramide

Die Umgebungseinstellung Pyramide steuert die Erstellung von Darstellungen der Bilder mit reduzierter Auflösung, die während der Verarbeitung erstellt werden. Die Pyramiden werden durch Resampling der Originalpixel in neue Pixel mit einer gröberen räumlichen Auflösung erstellt und angezeigt, wenn das Bild zur Anzeige der vollen räumlichen Ausdehnung verkleinert wird. In dieser Umgebungseinstellung können die Resampling-Methode, die Anzahl der Pyramidenebenen und der Komprimierungstyp festgelegt werden.

Pyramiden beschleunigen die Anzeige von Bildern, wenn sie zur Anzeige der vollen Ausdehnung verkleinert werden. Je nach räumlicher Ausdehnung des Bildes wird das Bild ggf. verzögert angezeigt, wenn die volle Pixelanzahl angezeigt wird. Pyramiden verbessern die Darstellungs-Performance, da sie in ArcGIS Pro für die Anzeige außerhalb der Quellauflösung des Bildes verwendet werden können. Wenn das Bild beim Hinzufügen in ArcGIS Pro keine Pyramiden enthält, werden Sie aufgefordert, sie zu erstellen. Projekteinstellungen werden dabei übernommen, sofern festgelegt.

Raster-Statistiken

Mit der Umgebungseinstellung Raster-Statistiken können Sie Statistiken zu den Ausgabebilder erstellen. Die Statistiken werden beim Anzeigen des Bildes und beim Anwenden einer Kontraststreckung auf das Bild verwendet. Wenn Sie keine Statistiken für die Ausgabe aktivieren, wird der Benutzer beim Hinzufügen des Layers zu einer neuen Karte aufgefordert, sie zu erstellen.

Wenn Sie die Generierung von Statistiken während der Verarbeitung aktivieren, muss der Benutzer beim Hinzufügen des Bildes zu einer Karte keine erstellen, und das Bild wird korrekt angezeigt.

Kachelgröße

Die Umgebungseinstellung Kachelgröße wird von ArcGIS Image Analyst-Werkzeugen generell für die folgenden Ausgabe-Formate unterstützt: TIFF, File-Geodatabase oder SDE-Geodatabase.

Die Standard-Kachelgröße beträgt 128 x 128 Pixel.

Resampling

Mit der Umgebungseinstellung Resampling wird die Raster-Pixelgröße, der Resampling-Typ oder beides geändert.

Vor dem Kombinieren und Analysieren von Rastern mit unterschiedlichen Auflösungen und Kartenprojektionen ist es häufig wünschenswert, ein Resampling der Daten auf eine gemeinsame Auflösung oder Projektion durchzuführen. Die geeignete Einstellung für das Resampling hängt dabei vom Typ der Bilddaten und Raster-Daten sowie von der Art der durchzuführenden Analyse ab. Das Nächster-Nachbar-Resampling wird beispielsweise üblicherweise für diskontinuierliche und thematische Daten verwendet, aber auch für die genaue Analyse von multispektralen Bilddaten basierend auf Spektraleigenschaften.

NoData

Mit der Umgebungseinstellung NoData können Sie den Wert angeben, der in der Ausgabe als NoData-Wert verwendet wird. Wenn der NoData-Wert für ein Eingabe-Raster in der Ausgabe verwendet werden soll, können Sie mit dieser Einstellung einen Wert festlegen. Wenn in der Einstellung kein NoData-Wert festgelegt ist, wird die Bit-Tiefe der Ausgabe auf die nächste Bittiefe erhöht, um Datenverluste zu vermeiden.

Prozessortyp

Sie können den zu verwendenden Prozessortyp auswählen: CPU oder GPU. Wenn Sie GPU auswählen, können Sie auch angeben, welche GPU verwendet werden soll, wenn Sie mehr als eine haben.

Prozessortyp

Mithilfe der Umgebungseinstellung Prozessortyp können Sie festlegen, wo und wie die Daten im System verarbeitet werden sollen. Sie können festlegen, ob die Daten mithilfe der CPU (Central Processing Unit) oder der GPU (Graphics Processing Unit, Grafikprozessor) verarbeitet werden. Standardmäßig wird die CPU verwendet. Wenn jedoch eine GPU verfügbar ist, kann die Performance der Verarbeitung durch die Verwendung der GPU verbessert werden.

Für komplexere Verarbeitungsaufgaben wird die Verwendung der GPU zur Steigerung der Performance empfohlen. So wird beispielsweise für die Verwendung Objekte mit Deep Learning ermitteln die Verarbeitung mittels GPU empfohlen.

GPU-ID

Mit der Umgebungseinstellung GPU-ID wird festgelegt, welche GPU zum Verarbeiten der Daten verwendet wird.

Multidimensionale Variable abgleichen

Die Einstellung Multidimensionale Variable abgleichen ermöglicht die Erstellung eines multidimensionalen Bildes, wenn es für das Werkzeug mehrere multidimensionale Eingabebilder mit mindestens einer Variable mit demselben Namen gibt.

Wenn die multidimensionalen Eingabebilder keine übereinstimmenden Namen aufweisen, sollten Sie diese Umgebungseinstellung nicht verwenden. Wenn Sie diese Umgebungseinstellung auf "False" festlegen, können Sie multidimensionale Bilder mit unterschiedlichen Variablen verarbeiten.

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