Pyramiden dienen der Verbesserung der Darstellungs-Performance. Sie sind eine reduzierte Version des ursprünglichen Raster-Datasets und können viele reduzierte Layer enthalten. Jeder nachfolgende Layer der Pyramide wird im Maßstab 2:1 reduziert. Das folgende Beispiel enthält zwei Pyramidenebenen für ein Raster-Dataset:
Pyramiden können die Anzeige von Raster-Daten beschleunigen, da nur die für die Anzeige erforderlichen Daten in der vorgegebenen Auflösung abgerufen werden. Bei der Verwendung von Pyramiden kann eine Kopie der Daten mit geringerer Auflösung schneller angezeigt werden, sobald das gesamte Dataset gezeichnet wird. Wenn Sie vergrößern, werden feinere Auflösungsstufen dargestellt. Die Qualität bleibt aber gut, denn Sie stellen ja der Reihe nach kleinere Flächen dar. Der Datenbankserver wählt anhand des Anzeigemaßstabs des Benutzers automatisch die geeignetste Pyramidenebene aus. Ohne Pyramiden müsste das gesamte Dataset von der Festplatte gelesen und der Bildinhalt auf eine geringere Größe neu berechnet werden. Dieser Vorgang, der als Anzeige-Resampling bezeichnet wird, erfolgt beim Aktualisieren der Anzeige.
Pyramiden müssen nur einmal pro Dataset erstellt werden. Danach wird bei jeder Anzeige des Raster-Datasets auf sie zugegriffen. Kurzfristig gilt: Je größer das Raster-Dataset, desto länger dauert das Erstellen der Pyramiden. Langfristig bedeutet dies aber auch eine schnellere Anzeige und eine größere Zeitersparnis.
Mit den Werkzeugen im Toolset "Mosaik-Dataset" können Sie Pyramiden für jedes Raster-Dataset in einem Mosaik-Dataset berechnen und Übersichten für ein Mosaik-Dataset erstellen.
Pyramidendateien
Pyramiden werden in einer einzelnen Datei gespeichert, die sich standardmäßig im selben Verzeichnis wie das Quell-Raster befindet. Es gibt Pyramidendateien zweier Typen: Eine Übersicht (.ovr) und ein Dataset mit reduzierter Auflösung (.rrd). ArcGIS kann Pyramidendateien beider Typen lesen, aber nur .ovr-Dateien schreiben. Die wenigen Ausnahmen von dieser Regel werden nachfolgend beschrieben.
Eine .rrd-Datei wird für ERDAS IMAGINE-Dateien erstellt.
Eine .ovr-Datei wird durch ArcGIS und verwendet. Ein Vorteil der .ovr-Datei besteht darin, dass Sie die Komprimierungsmethode und die Komprimierungsqualität auswählen können. Beachten Sie, dass die Komprimierungen des JPEG-Typs nur bei Dateitypen verwendet werden können, bei denen die Daten gemäß den JPEG-Spezifikationen gespeichert werden können. Wenn JPEG-Pyramiden ausgewählt werden, kann auch die Komprimierungsqualität der JPEG-Pyramiden angegeben werden.
Die .ovr-Datei hat etwa 8 Prozent der Größe der ursprünglichen nicht komprimierten Datei. Wenn die Pyramiden komprimiert werden, kann die .ovr-Datei sogar noch kleiner sein (zum Beispiel 2 Prozent). Da die Komprimierung von der Homogenität der Daten abhängt, lässt sich die Größe einer .ovr-Datei nur schwer schätzen.
Das folgende Beispiel zeigt die Zunahme der Speichergröße eines Raster-Datasets wegen der Pyramidenebenen je nach Komprimierungstyp. Ebene 0 ist das ursprüngliche Raster-Dataset.
| Ebene | Keine Komprimierung | LZ77-Komprimierung | JPEG-Komprimierung |
|---|---|---|---|
0 | 1,0 GB | 1,0 GB | 1,0 GB |
1 | 1,0655 GB | 1,0483 GB | 1,0133 GB |
2 | 1,0824 GB | 1,0606 GB | 1,0169 GB |
3 | 1,0866 GB | 1,0637 GB | 1,0179 GB |
4 | 1,0877 GB | 1,0645 GB | 1,0182 GB |
5 | 1,0880 GB | 1,0647 GB | 1,0183 GB |
6 | 1,0881 GB | 1,0647 GB | 1,0183 GB |
Hinweis:
Raster-Dateiformate mit Wavelet-Komprimierung, wie zum Beispiel JPEG 2000, ECW und MrSID, enthalten interne Pyramiden. Dies bedeutet, dass Pyramiden generell nicht in ArcGIS erstellt werden können. Sie können aber Pyramiden für JPEG 2000 erstellen. Geodatabase-Raster mit Wavelet-Komprimierung können ebenfalls interne Pyramiden enthalten.
Pyramiden-Resampling-Methoden
Es stehen drei Pyramiden-Resampling-Methoden zur Verfügung: "Nächster Nachbar", "Bilinear" und "Kubische Faltung". "Nächster Nachbar" ist die Standardmethode, die in der Regel bei Raster-Datasets jedes Typs funktioniert. Diese Methode sollten Sie jedoch für diskontinuierliche Daten (Nominaldaten) oder Raster-Datasets mit Colormaps verwenden, wie z. B. Landnutzungsdaten, gescannte Karten und Falschfarbenbilder. Die bilineare Interpolation oder kubische Faltung sollte für kontinuierliche Daten, wie z. B. Satellitenbilder oder Luftaufnahmen, verwendet werden. Die bilineare Iinterpolation läuft zwar schneller ab, ihr Ergebnis ist aber nicht so scharf wie das der kubischen Faltung. Die bilineare Interpolation wird für 1-Bit-TIFF- oder IMG-Dateien empfohlen.
Mosaikieren und der Ursprung eines Raster-Datasets
Beim Mosaikieren von Raster-Daten in einer Geodatabase können Pyramiden für ein Raster-Dataset berechnet werden, während Raster-Daten in das Raster-Dataset mosaikiert werden. Sie können aber auch berechnet werden, wenn das Laden abgeschlossen ist. ArcGIS ermöglicht das partielle Erstellen von Pyramiden, wobei nur der Teil der Pyramide erstellt wird, der während eines Mosaikierungsvorgangs von den Quelldaten überlappt wird. Dies erleichtert das Aktualisieren eines mosaikierten Raster-Datasets, da beim Hinzufügen eines neuen Raster-Datasets keine Pyramide für das gesamte Raster-Dataset neu berechnet werden muss. Wenn Sie die Daten am Ursprung des Raster-Datasets aktualisieren (Pyramiden-Referenzpunkt), muss die Pyramide für das gesamte Raster-Dataset neu erstellt werden.
Der Ursprung des Raster-Datasets liegt in der Koordinate des Raster-Datasets, die sich ganz links oben befindet. Das Erstellen der Pyramide beginnt bei dieser Koordinate und verläuft dann nach rechts und unten. Für das Mosaikieren von Daten links vom oder über dem Ursprung des Raster-Datasets muss dieser Ursprung so verschoben werden, dass der neue Punkt ganz links oben erhalten bleibt. Für das Verschieben des bisherigen Ursprungs des Raster-Datasets müssen Pyramiden neu erstellt werden. Das erneute Erstellen der Pyramiden kann sehr zeitaufwändig sein, insbesondere, wenn das Raster-Dataset aufgrund der Anzahl von Raster-Dataset-Quelldateien (oder anderer Raster-Datasets), die bereits darin mosaikiert wurden, angewachsen ist.
Da das erneute Erstellen der Pyramide sehr zeitaufwändig ist, sollten Sie die linke obere Raster-Koordinate des Raster-Datasets durch eine Analyse der Quelldaten identifizieren und diese beim Erstellen des Raster-Datasets eingeben. Da Sie die X- und Y-Koordinaten für den Pyramiden-Referenzpunkt festlegen, wenn Sie Ihr Raster-Objekt erstellen (siehe Raster-Dataset erstellen), müssen Sie die linke obere Koordinate des ersten eingefügten Raster-Datasets nicht verwenden. Daher können Sie das Verschieben des Ursprungs des Raster-Datasets vermeiden, indem Sie beim Erstellen des Raster-Datasets einen Pyramiden-Referenzpunkt festlegen.