Multidimensionale Raster-Daten

Multidimensionale Daten stellen Daten dar, die zu mehreren Zeitpunkten oder in mehreren Tiefen oder Höhen erfasst werden. Diese Datentypen werden im Allgemeinen in der Atmosphärenforschung, Ozeanografie und Geowissenschaft verwendet. Multidimensionale Raster-Daten können durch Satellitenbeobachtungen erfasst werden, wobei die Erfassung der Daten in bestimmten Zeitintervallen erfolgt. Sie lassen sich auch über numerische Modelle generieren, wobei Daten aus anderen Datenquellen aggregiert, interpoliert oder simuliert werden.

Die allgemeinen Speicherformate für multidimensionale Raster-Daten sind netCDF, GRIB und HDF. Ozeanografische Daten werden häufig im netCDF-Format (.nc) und Wetterdaten im GRIB-Format gespeichert. Die NASA verwendet häufig das HDF-Format zum Speichern von wissenschaftlichen Daten. Diese multidimensionalen Formate verfügen über gemeinsame Funktionen zum Speichern mehrerer Variablen, wobei jede Variable ein multidimensionales Array ist. Für das Cloud-Raster-Format von Esri (CRF) sowie Mosaik-Datasets wird die Speicherung von multidimensionalen Raster-Daten ebenfalls unterstützt. Beispielsweise können die multidimensionalen Daten Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit für jeden Monat der Jahre 2010 bis 2020 und in der Höhe von 0, 1 und 10 Metern umfassen. Weitere Informationen finden Sie unter Multidimensionale Raster-Typen.

Mit ArcGIS Pro können multidimensionale Raster-Daten visualisiert, verwaltet, verarbeitet und als Web-Service veröffentlicht werden. Durch das Hinzufügen eines multidimensionalen Raster-Layers zur Kartenansicht können Sie die Variablen in einer einzelnen Datei untersuchen. Auf der kontextbezogenen Registerkarte Multidimension steht Ihnen eine interaktive Benutzeroberfläche zur Verfügung, mit der Sie die gewünschten Datenausschnitte anzeigen und schnell auf die Funktionen zur Verarbeitung der multidimensionalen Raster-Daten zugreifen können.

Verwalten von multidimensionalen Raster-Daten

Multidimensionale Raster-Daten sind umfangreich, sodass deren Verwaltung eine Herausforderung darstellen kann. Mit den Werkzeugen in der Toolbox Multidimension können Sie vorhandene multidimensionale Raster ändern, multidimensionale Metadaten erstellen, die Daten zur Performance-Verbesserung umgruppieren und Datasets aus einer Teilmenge der Daten extrahieren. Die Werkzeuge zur Verwaltung multidimensionaler Daten sind im Rahmen einer ArcGIS Pro-Lizenz verfügbar.

Das Format CRF unterstützt die Speicherung von multidimensionalen Rastern. Es ist das standardmäßige Ausgabe-Raster-Format für die Geoverarbeitungswerkzeuge, mit denen multidimensionale Raster erstellt werden. Die .CRF-Datei ist für das Schreiben und Lesen großer Dateien in einer verteilten Verarbeitungs- und Speicherumgebung optimiert. In einer .CRF-Datei sind multidimensionale Raster-Daten in kleinere Kachelpakete aufgeteilt, sodass mit mehreren Prozessen gleichzeitig in eine Ausgabe geschrieben werden kann.

Wenn Sie mit einer großen Anzahl multidimensionaler Raster-Dateien mit mehreren Variablen arbeiten, ist das multidimensionale Mosaik-Dataset eine effektive Möglichkeit, Ihre Daten zu speichern und zu verwalten sowie Datenanalysen durchzuführen. Sie können ein multidimensionales Mosaik-Dataset ebenfalls in eine .CRF-Datei konvertieren. Verwenden Sie dazu das Werkzeug Raster kopieren. Wählen Sie als Ausgabeformat .CRF aus, und aktivieren Sie das Kontrollkästchen Als mehrdimensional verarbeiten.

In einigen der Verwaltungswerkzeuge für Raster-Daten werden multidimensionale Raster unterstützt, z. B. in Resampling, Ausschneiden und Statistiken berechnen. Zudem können Sie die räumlichen Daten mit den Werkzeugen im Toolset Projektionen und Transformationen projizieren und transformieren. Viele der Werkzeuge unterstützen ebenfalls multidimensionale Raster.

Visualisieren von multidimensionalen Raster-Daten

Es gibt zwei Möglichkeiten, Ihre multidimensionalen Raster-Daten in ArcGIS Pro hinzuzufügen: als multidimensionale Raster-Layer und als multidimensionales Mosaik-Dataset. Um den multidimensionalen Raster-Layer hinzuzufügen, verwenden Sie die Option Daten hinzufügen > Multidimensionaler Raster-Layer auf der Registerkarte Karte. Alternativ können Sie das Werkzeug Multidimensionalen Raster-Layer erstellen verwenden, um aus unterstützten multidimensionalen Datentypen einen Layer zu erstellen.

Das System wendet standardmäßig die Verarbeitungsvorlage "Multidimensionales Raster" an und erstellt für jede ausgewählte Variable einen multidimensionalen Raster-Layer. Der neue Raster-Layer enthält die multidimensionalen Informationen aus der Variable, die visualisiert, analysiert und freigegeben werden können. Sie können die ausgewählten Variablen auch in einem multidimensionalen multivariaten Raster-Layer zusammenführen. In der Kartenansicht können Sie die gewünschten Ausschnitte anhand der Optionen in der Gruppe Multidimensionale Ausdehnung auf der Registerkarte Multidimension anzeigen.

Mit dem zeitlichen Profildiagramm können Sie die multidimensionalen Raster-Daten ebenfalls visualisieren und analysieren.

Weitere Informationen zur Anzeige eines multidimensionalen Raster-Layers finden Sie unter Arbeiten mit multidimensionalen Raster-Layern.

Weitere Informationen zum Visualisieren eines multidimensionalen Mosaik-Datasets finden Sie unter Visualisieren eines multidimensionalen Mosaik-Datasets.

Analysieren von multidimensionalen Raster-Daten

Vorhersagen, Regressionen und Analysen von komplexen Zeitserien und Höhen- bzw. Tiefentrends sind mit der Erweiterung ArcGIS Image Analyst in ArcGIS Pro möglich. Mit den Werkzeugen im Toolset Multidimensionale Analyse können Sie die Daten im Zeitverlauf aggregieren, Abweichungen ermitteln, Trends erkunden und Änderungen erkennen.

Weitere Informationen finden Sie unter Multidimensionale Analyse in ArcGIS Pro.

Hinweis:

Viele der Werkzeuge für die multidimensionale Analyse sind auch in der Erweiterung "ArcGIS Spatial Analyst" verfügbar.