Spektralprofil

Mit multispektralen Bilddaten können verschiedene Materialarten und Feature-Typen in der Landschaft effektiv unterschieden werden. Natürliche und von Menschen gemachte Materialien verfügen oft über eindeutige spektrale Eigenschaften, über die sie mengenbezogen identifiziert werden können. Spektralprofile ermöglichen die Auswahl von Interessenbereichen oder Boden-Features im Bild und die Überprüfung von Spektralinformationen aller Bänder im Diagrammformat. Ein Spektralprofil besteht aus Geometrie zur Definition der Pixelauswahl und einem Bild mit Schlüsselmetadaten, aus dem eine Stichprobe entnommen wird.

Erstellen eines Spektralprofils

Um ein Spektralprofil zu erstellen, wählen Sie auf der Registerkarte Analyse die Dropdown-Schaltfläche Profile aus, und klicken Sie zum Öffnen des Bereichs Diagrammeigenschaften auf Spektralprofil .

Definieren eines Interessenbereichs für das Spektralprofil

Es gibt mehrere Möglichkeiten für die Definition der Gruppe von Pixeln, für die ein Profil erstellt werden soll. Sie können mit den Werkzeugen unter Einen Interessenbereich definieren oben im Bereich Diagrammeigenschaften einen Interessenbereich oder ein gewünschtes Feature in der Kartenansicht eingrenzen.

Die Pixelwerte der Bildbänder, die den Interessenbereich schneiden, werden dargestellt. Die Skizzenwerkzeuge des Interessenbereichs umfassen einen Punkt, eine Linie, einen Kreis, ein Rechteck, ein Polygon und eine freie Form. Darüber hinaus können Sie einen Interessenbereich definieren, indem Sie einen Linien-, Punkt- oder Polygon-Feature-Layer, der das Bild überlagert, in der Kartenansicht auswählen. Wählen Sie über die Farbauswahl eine Farbe aus, wenn Sie den Interessenbereich definieren. Verwenden Sie unterschiedliche Farben für die verschiedenen Features, die Sie mit dem Spektralprofil vergleichen möchten.

Definieren des Spektralprofils

Jeder erfasste Interessenbereich wird in einer Tabelle unter Spektralprofile aufgeführt und erhält bei der Erfassung eine Standardbeschriftung wie "Profile_1", "Profile_2" usw. Wenn Sie eigene Beschriftungen zuweisen möchten, wählen Sie die Beschriftung eines Interessenbereichs aus, geben Sie eine neue Zeichenfolge ein, und drücken Sie die TAB-Taste, um die Zeichenfolge zu registrieren. Beschriftungen werden während der Eingabe gespeichert und zur weiteren Verwendung in der Auswahlliste verfügbar gemacht.

Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Aktiviert, um den Interessenbereich zu verwalten. Danach wird der Interessenbereich im Spektralprofildiagramm und in der Kartenansicht angezeigt. Sie können den Interessenbereich auch löschen oder über die Nach-oben- und Nach-unten-Pfeile an eine andere Position in der Liste verschieben. Mit dieser Auswahl wird bestimmt, welche Daten verarbeitet und im Spektralprofil-Diagramm angezeigt und wie die Daten visuell dargestellt werden.

Wenn das Spektralprofil mit einer Pixelsammlung definiert wird, ist die Standardvisualisierung ein Liniendiagramm. Sie können das Spektralprofil auch als einen anderen Plottyp anzeigen.

Für ein Spektralprofil, das mit einem Punkt definiert wird, eignet sich der Plottyp Mittellinie am besten, da kein Wertebereich verfügbar ist.

Sie können ein Spektralprofil eines Einzelbandbildes erstellen, die Option Mittellinie für Plottyp ist dann jedoch nicht verfügbar. Das Spektraldiagramm eines Einzelbandbildes enthält nützliche Informationen wie Mindest-, Höchst-, Mittel- und Quartilwerte.

Plottyp

Für die Visualisierung und Analyse der Spektralprofildaten stehen mehrere Plottypen zur Verfügung. Die Daten für die einzelnen aktivierten Interessenbereiche oder das gesamte Bild werden verarbeitet und im gewünschten Spektralprofil-Diagramm angezeigt.

Mittellinie

Ein Mittelliniendiagramm besteht aus einer Linie, mit der die Mittelwerte in einer Gruppe von Pixeln nach Band verbunden werden. Punktsammlungen haben keinen Mittelwert und greifen auf den Punktpixelwert zurück, der in jedem Bildband erfasst wird.

Box

Der Box-Diagrammtyp ermöglicht die Visualisierung und den Vergleich der Verteilung und zentralen Tendenz der Gruppe von Pixeln, die durch die zugehörigen Quartile erfasst wurden. Quartile ermöglichen das Kategorisieren numerischer Werte in vier gleiche Gruppen basierend auf fünf Hauptwerten: Minimum, erstes Quartil, Median, drittes Quartil und Maximum.

Der Rechteckbereich des Diagramms veranschaulicht die mittleren 50 Prozent der Datenwerte, die auch als Interquartil-Bereich (IQR) bezeichnet werden. Der IQR veranschaulicht die Variabilität in einer Reihe von Werten. Ein großer IQR gibt weit verstreute Werte an, während ein kleinerer IQR angibt, dass sich die meisten Werte in der Mitte befinden. Ein landwirtschaftlich bewirtschaftetes Feld mit wachsenden Feldfrüchten unterschiedlicher Reifegrade weist eine hohe Variabilität auf, während brachliegende Felder oder Felder mit reifen Feldfrüchten über eine niedrigere Variabilität in ihren spektralen Eigenschaften verfügen. Boxplots stellen zudem die Minimum- und Maximumwerte durch vom Rechteck ausgehende statistische Whiskers (vertikale Linien) und optional Ausreißer als Punkte dar, die sich über die Whiskers hinaus erstrecken.

Boxen und Mittellinien

Bei diesem Diagrammtyp werden Boxen und ein Liniendiagramm dargestellt, das die Mittelwerte innerhalb der Gruppe von Pixeln des Interessenbereichs verbindet. Es werden mehrere Boxen und Linien für jedes Boden-Feature in jedem Spektralband angezeigt.

Konsolidierte Boxen und Mittellinien

Bei diesem Diagrammtyp wird der Bereich der Boxen in eine einzige Box mit neuem Bereich, IQR, Medianwert und Quartilwerten konsolidiert, wobei auch die Mittelwerte der einzelnen Profile angezeigt werden.

Dieses Diagramm ist hilfreich bei der Erfassung ähnlicher Features oder Segmente oder der interaktiven Erfassung ähnlicher Features. Es ist beispielsweise eine gute Wahl für den Vergleich landwirtschaftlich genutzter Felder, auf denen dasselbe Getreide angebaut wird, das allerdings unterschiedlich gut gedeiht und deshalb variierende Erträge liefert.

Ausreißer anzeigen

Ausreißer sind nützlich, um weitere Erkenntnisse zu Daten zu erlangen. Sie sind für die Diagrammtypen "Boxen", "Boxen und Mittellinien" und "Konsolidierte Boxen und Mittellinien" verfügbar. Sie können die Ausreißer im Diagramm auswählen, wobei die betreffenden Pixel auf dem Bildschirm markiert werden. So können Sie beispielsweise ein Informationsprodukt aus multispektralen Bilddaten wie NDVI erstellen. Zeichnen Sie einen Interessenbereich oder wählen Sie ihn aus, zeigen Sie die Ausreißer im Spektraldiagramm an, wählen Sie sie aus und lassen Sie sich genau die Teile der Felder zeigen, die stark beansprucht sind und ggf. Ihrer Aufmerksamkeit bedürfen.

Achsen

Spektralprofil-Diagramme bestehen aus einer X- und einer Y-Achse. Die X-Achse ergibt sich aus der Anzahl an Bändern in dem Bild, für das ein Profil erstellt wird, und den Wellenlängen, die den einzelnen Bändern zugeordnet sind. Die Pixelwerte der Bildbänder werden auf der Y-Achse angegeben. Das Aussehen der Diagrammachsen wird im Bereich Diagrammeigenschaften auf der Registerkarte Achsen festgelegt.

X-Achse

Auf der X-Achse werden die Bänder und Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums der einzelnen Bänder angezeigt. Bei der Darstellung von Boxen, Boxen und Mittellinien und konsolidierten Boxen und Mittellinien wird die X-Achse anhand der Anzahl an Bändern im Bild und nicht anhand der Wellenlänge bestimmt. Jeder Teilstrich auf der X-Achse zeigt den Namen des Bandes, von dem die Daten abgeleitet wurden. Zeigen Sie mit der Maus auf die Boxen im Diagramm, um Wellenlängeninformationen anzuzeigen. Bei Mittelliniendiagrammen wird auf der X-Achse nur die Wellenlänge angezeigt.

Bei Verwendung eines Einzelbandbildes aus einem abgeleiteten Dataset wie NDVI weist die X-Achse keine Einheiten auf. Jeder Balken auf der X-Achse korreliert mit jedem erfassten Boden-Feature-Profil.

Y-Achse

Mit der Y-Achse werden Pixel- oder Boden-Feature-Werte gemessen, die aus statistischen Messungen der Mindest- und Höchstwerte sowie dem ersten Quartilwert, Medianwert und dritten Quartilwert bestehen. Die Standardgrenzen für das Minimum und das Maximum der Y-Achse basieren auf dem Bereich der Datenwerte auf der Achse. Diese Werte können durch Eingabe eines gewünschten Wertes für die Achsengrenze angepasst werden. Durch Klicken auf die Schaltfläche "Zurücksetzen" wird die Grenze der Achse auf den Standardwert zurückgesetzt. Das ist hilfreich, wenn die Rahmen keinen großen Wertebereich umfassen und sehr klein wirken.

Zahlenformat

Sie können formatieren, wie numerische Werte auf der Y-Achse dargestellt werden, indem Sie eine Zahlenformatkategorie angeben oder eine benutzerdefinierte Formatzeichenfolge definieren.

Legende

In der Legende wird für jedes Spektralprofil eine Linie oder ein Quadrat angezeigt. Dabei werden die gleiche Farbe und der gleiche Name wie für das Profil in der Spektralprofiltabelle verwendet. Mit dem ersten Mausklick auf das Legendenelement wird die Linie oder das Feld aus dem Profildiagramm ausgeblendet; wird ein zweites Mal auf dasselbe Legendenelement geklickt, wird die Linie bzw. das Feld wieder eingeblendet.

Ändern des Aussehens des Spektralprofils

Ihre Visualisierungen sollten nicht nur informativ, sondern auch ansprechend sein. Ganz gleich, ob Sie einen dunklen Diagrammhintergrund verwenden möchten, weil Sie lieber in dunklen Designs arbeiten, oder ob Sie das Aussehen Ihrer Diagramme ändern möchten, bevor Sie sie freigeben, das Aussehen Ihrer Diagramme formatieren Sie über die Registerkarte Format im Bereich Diagrammeigenschaften.

Sie können eines der vordefinierten Standarddesigns auswählen oder eine benutzerdefinierte Formatierung für die Text- und Symbolelemente in Ihrem Diagramm verwenden. Wenn Sie mit dem Aussehen des Diagramms zufrieden sind, können Sie das Format als benutzerdefiniertes Design speichern, das Sie auch auf andere Diagramme anwenden können.

Farbe

Standardmäßig weist jeder Interessenbereich die gleiche Farbe auf. Um die Farbe zu ändern, klicken Sie auf der Registerkarte Daten des Bereichs Diagrammeigenschaften auf die Farbe, die geändert werden soll.

Formatieren von Textelementen

Ein Diagramm kann folgende Textelemente enthalten:

• Diagrammtitel
• Achsentitel
• Achsenbeschriftungen
• Legendentitel
• Legendentext
• Führungslinienbeschriftungen
• Datenbeschriftungen
• Beschreibungstext

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Textelemente in Ihrem Diagramm zu formatieren:

1. Klicken Sie auf der Registerkarte Format im Bereich Diagrammeigenschaften auf die Registerkarte Textelemente .
2. Sie können Textelemente einzeln auswählen und formatieren oder auf Gesamter Text klicken, um alle Textelemente auf einmal zu formatieren.

Formatieren von Symbolelementen

Ein Diagramm kann folgende Symbolelemente enthalten:

• Hintergrundfarbe
• Achsenlinien
• Rasterlinien

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Symbolelemente in Ihrem Diagramm zu formatieren:

1. Klicken Sie auf der Registerkarte Format im Bereich Diagrammeigenschaften auf die Registerkarte Symbolelemente .
2. Wählen Sie in der Liste mit Symbolelementen die Option Hintergrund aus, und ändern Sie die Farbe, indem Sie im Dropdown-Menü der Farbauswahl eine neue Farbe auswählen.
3. Sie können Linienelemente einzeln auswählen und formatieren oder auf Alle Linien klicken, um alle Linien auf einmal zu formatieren.

Speichern eines benutzerdefinierten Designs

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Formateinstellungen eines Diagramms als benutzerdefiniertes Design speichern:

1. Konfigurieren Sie die Text- und Symbolelemente eines vorhandenen Diagramms so, wie Sie sie speichern möchten.
2. Klicken Sie hierzu auf der Registerkarte Format im Bereich Diagrammeigenschaften auf die Registerkarte Diagrammdesigns und dann auf Als benutzerdefiniertes Design speichern.

   Die Formateinstellungen werden in der Design-Galerie als benutzerdefiniertes Design gespeichert.

3. Geben Sie Ihrem benutzerdefinierten Design einen aussagekräftigen Namen. Klicken Sie hierzu mit der rechten Maustaste auf das Design, und wählen Sie dann Umbenennen aus. Diagrammdesigns können Sie endgültig aus der Design-Galerie entfernen, indem Sie mit der rechten Maustaste auf das Design klicken und Löschen auswählen.

Hinweis:

Benutzerdefinierte Designs werden im Verzeichnis %AppData%\Roaming\Esri\Drone2Map\CustomGallery gespeichert. Beim endgültigen Entfernen eines Designs aus der Design-Galerie wird die Datei gelöscht.

Anwenden eines Diagrammdesigns

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um ein von Esri bereitgestelltes Standarddesign oder ein benutzerdefiniertes Design wie folgt auf Ihr Diagramm anzuwenden:

1. Klicken Sie auf der Registerkarte Format im Bereich Diagrammeigenschaften auf die Registerkarte Diagrammdesigns , und wählen Sie dann in der Design-Galerie ein Design-Symbol aus.

   Das Design wird auf das aktive Diagramm angewendet.

2. Optional können Sie an den Text- oder Symbolelementen weitere Änderungen vornehmen und diese als neues benutzerdefiniertes Design speichern.