Спектральные профили

Мультиспектральные снимки - мощный инструмент для выделения разных типов материалов и объектов ландшафта. Естественные и антропогенные объекты, как правило, характеризуются различными спектральными сигнатурами, что может использоваться для их идентификации среди других объектов Спектральные профили позволяют выбирать области интереса, либо расположенные на земной поверхности объекты на изображении, и просматривать их спектральную информацию во всех каналах в виде диаграммы. Спектральный профиль содержит геометрию для определения выборки пикселов и изображения с ключевыми метаданными, из которого создается выборка.

Создание спектрального профиля

Чтобы создать спектральный профиль, на вкладке Анализ выберите кнопку ниспадающего меню Профили Профили и щелкните Спектральный профиль Спектральный профиль, чтобы открыть панель Свойства диаграммы.

Определение области исследования для вашего спектрального профиля

Есть несколько вариантов задания набора пикселов для профиля. Можно использовать инструменты Задания области интереса в верхней части панели Свойства диаграммы, чтобы очертить область или объект интереса в виде карты.

Значения пикселов каналов изображения, пересекающие область интереса, будут выведены на экран. Обведите область интереса с помощью точек, линий, круга, прямоугольника, полигона или произвольной формы. Дополнительно можно задать область интереса, выбрав находящийся на изображении линейный, точечный или полигональный векторный слой в виде карты. Воспользуйтесь инструментом выбора цвета, чтобы выбрать цвет при задании области интереса. Используйте разные цвета для различных объектов, которые должны сравниваться в вашем спектральном профиле.

Задание вашего спектрального профиля

Каждая собранная вами область интереса будет появляться в таблице под Спектральными профилями и помечается подписью по умолчанию, например Profile_1, Profile_2 и далее по мере их сбора. Чтобы создать собственные подписи, выберите подпись для области интереса, введите новую строку и нажмите клавишу Tab для регистрации строки. Подписи сохраняются по мере их ввода и становятся доступными в списке для их повторного использования.

Поставьте отметку Включено для управления областью интереса, включающей область интереса, которая отображается на диаграмме спектрального профиля и в виде карты. Вы также можете удалить область интереса либо переместить ее в другое место списка стрелками вверх и вниз. Этими выборками определяется, какие данные обрабатываются и отображаются в диаграмме спектрального профиля и какие данные отображаются.

При задании спектрального профиля с помощью набора пикселов по умолчанию будет использована линейная диаграмма. Можно также выбрать показ спектрального профиля другого типа.

Лучшим типом для спектрального профиля, определяющегося точкой, является вариант Средняя линия, так как нет диапазона значений.

Можно создать спектральный профиль одноканального изображения, но вариант Средняя линия для Тип графика будет недоступен. На спектральном графике одноканального изображения изобразятся полезная информация, например, значения минимума, максимума, медианы и квартиля.

Тип графика

Для визуализации и анализа данных спектрального профиля есть несколько типов графиков. Данные для каждой имеющейся области интереса или для всего изображения обрабатываются и отображаются в виде спектрального профиля выбранного вами типа.

Средняя линия

Средняя линия - это линия, соединяющая средние значения для набора пикселов каждого канала. У набора точек нет средних значений и используются значения пиксела в каждом канале.

Ящичковая

Диаграмма типа Ящичковая позволяет вам отображать и сравнивать распределение и основной тренд для значений пикселов для квартилей. Квартили - это способ разбиения числовых значений на категории на четыре разных группы, основываясь на пяти ключевых значениях: минимум, первый квартиль, медиана, третий квартиль и максимум

Ящичковая часть диаграммы показывает средние 50% значений, которые также известны, как межквартильный диапазон (IQR). IQR (межквартильный диапазон) показывает изменчивость в наборе значений. Большой IQR указывает на большой разброс значений, в то время как меньший IQR указывает на то, что большая часть значений выпадает вблизи центра. Например, сельскохозяйственное поле с разным объемом сбора урожая будет иметь высокую изменчивость, в то время как голые поля или те, которые засеены зрелыми культурами, будут иметь более низкую изменчивость в спектре. Ящичковые диаграммы также иллюстрируют минимальное и максимальное значения данных статистическими «усами» (вертикальными линиями), простирающимися от ящичка, и, дополнительно, выбросы в виде точек, выходящих за пределы этих «усов».

Ящички и Средние линии

При использовании этого варианта диаграмм рисуются ящички и линия графика, соединяющая средние значения в пределах набора пикселов вашей области интереса. Отображаются несколько ящичков и несколько линий для каждого наземного объекта в каждом канале.

Объединенные ящички и Средние линии

Диаграмма такого типа объединяет диапазон ящичков в один ящик с новым диапазоном, IQR, медианой и квартилями, отображая при этом средние линии для каждого профиля.

Эта диаграмма полезна, если вы собираете похожие объекты, сегменты либо интерактивно собираете похожие объекты К примеру, она хорошо подходит для сельскохозяйственных полей с одной и той же культурой, но с разным качеством посевов, что ведет к вариации между такими участками.

Показать выбросы

Выбросы позволяют более глубоко исследовать ваши данные. Выбросы доступны для следующих типов диаграмм: Ящички, Ящички и средние линии и Объединенные средние линии. Вы можете выбрать выбросы диаграммы, и соответствующие пикселы будут подсвечены на экране. К примеру, можно получить такую информацию о многозональных снимках, как, например, NDVI. Нарисуйте или выберите область интереса, покажите выбросы спектрального графика, выберите их и определите, какие части полей являются проблемными и требуют повышенного внимания.

Оси

У спектральных профилей есть оси x и y. Ось x задает число каналов изображения для создания профилей и длины волн этих каналов. Значения пикселов в разных каналах откладываются по сети y. Внешний вид оси диаграммы задается на панели Свойства диаграммы на вкладке Ось.

Ось X

По оси x показаны каналы и длины волн электромагнитного спектра для этих каналов. При отрисовке диаграмм Ящички, Ящички и средние линии и Объединенные средние линии по оси x откладываются каналы изображения, а не длина волны. Каждой отметке по оси x соответствует название канала, в котором были получены эти значения. Остановите курсор над ящичками диаграммы, чтобы увидеть информацию о длинах волн. Для диаграмм Средняя линия по оси x отображается только длина волны.

При использовании одноканальных изображений, полученных из такого набора данных, как NDVI, по оси x нет единиц измерения. Каждый столбец по оси x соответствует каждому собранному профилю объекта земной поверхности.

Ось Y

Ось y используется для измерения значений пиксела или объекта земной поверхности, состоящих из статистических измерений для значений минимума, первого квартиля, медианы, третьего квартиля и максимума. Минимальные и максимальные граничные значения по оси Y устанавливаются в соответствии с диапазоном данных по оси Y. Эти значения можно настроить, введя нужные граничные значения по оси. Щелчок на кнопке сброса вернет граничные значения оси к настройкам по умолчанию. Это может быть полезным, если ящички не характеризуются широким диапазоном значений и оказываются слишком маленькими.

Числовой формат

Вы можете отформатировать способ отображения числовых значений оси y, указав категорию форматирования или задав пользовательский формат.

Легенда

В легенде отображается одна линия или точка для каждого спектрального профиля, использующая те же цвета и имя, что и профиль в таблице Спектральный профиль. При щелчке на элементе легенды линия или точка пропадет с графика профиля, при повторном щелчке в легенде элемент появится снова.

Изменение оформления спектрального профиля

Визуализации должны быть как привлекательными, так и информативными. Захотите вы сделать фон диаграммы темным, потому что предпочитаете работать с темной темой, или захотите настроить внешний вид своих диаграмм, прежде чем их опубликовывать, вы можете настроить формат оформления диаграммы на вкладке Формат панели Свойства диаграммы.

Вы можете выбрать одну из предустановленных системных тем или использовать в диаграмме пользовательское форматирование элементов текста и символов. Когда вы будете удовлетворены внешним видом своей диаграммы, сохраните этот формат как тему пользователя, которую в дальнейшем можно будет применять и к другим диаграммам.

Цвет

Цвет каждой области интереса будет таким же, по умолчанию. Чтобы изменить цвет, щелкните изменяемый цвет на вкладке Данные на панели Свойства диаграммы.

Форматирование текстовых элементов

Текстовые элементы диаграммы могут содержать следующее:

  • Заголовок диаграммы
  • Заголовки осей
  • Подписи осей
  • Заголовок легенды
  • Текст легенды
  • Подписи направляющих
  • Надписи данных
  • Текст описания

Для форматирования текстовых элементов диаграммы необходимо выполнить следующие действия:

  1. На панели Свойства диаграммы на вкладке Формат щелкните вкладку Текстовые элементы Элементы Текста.
  2. Текстовые элементы можно выбирать и форматировать как по отдельности, так и сразу все элементы текста, щелкнув Весь текст.

Форматирование элементов символов.

Элементы символов диаграммы могут содержать следующее:

  • Цвет фона
  • Линии осей
  • Линии сетки

Для форматирования элементов символов диаграммы необходимо выполнить следующие действия:

  1. На панели Свойства диаграммы на вкладке Формат щелкните вкладку Элементы символа Элементы Символа.
  2. Выберите из списка элементов символов Фон и измените цвет, выбрав новый нужный вам цвет из ниспадающего меню цветовой палитры.
  3. Элементы линий можно выбирать и форматировать как по отдельности, так и сразу все, щелкнув Все линии.

Сохранение пользовательской темы

Чтобы сохранить настройки формата диаграммы в виде пользовательской темы, выполните следующие шаги:

  1. Настройте элементы символов и текста диаграммы так, как вам хотелось бы их сохранить.
  2. На панели Свойства диаграммы на вкладке Формат щелкните вкладку Темы диаграммы Темы диаграммы, а затем нажмите Сохранить как пользовательскую тему.

    Настройки формата будут сохранены как новая пользовательская тема в галерее тем.

  3. Дайте своей пользовательской теме описательное имя, щелкнув правой кнопкой тему и выбрав команду Переименовать. Темы диаграмм можно временно удалять из галереи тем; для этого надо щелкнуть тему правой кнопкой мыши и выбрать Удалить.
Примечание:

Пользовательские темы сохраняются в %AppData%\Roaming\Esri\Drone2Map\CustomGallery. Удаление темы из пользовательской галереи навсегда удаляет файл.

Применение темы диаграммы

Для применения к диаграмме системной темы Esri или пользовательской темы необходимо выполнить следующие шаги:

  1. На панели Свойства диаграммы на вкладке Формат щелкните вкладку Темы диаграммы Темы диаграммы, а затем выберите значок темы в галерее тем.

    Тема будет применена к активной диаграмме.

  2. При необходимости можно изменить любые элементы текста или символов и сохранить изменения как новую пользовательскую тему.