Für die Verwaltung umfangreicher Bilddatensammlungen kann sich die Verwendung eines Mosaik-Datasets zum Verwalten aller Bilddaten als unpraktisch erweisen. Die meisten Workflows basieren auf der Verwendung von Quell- und abgeleiteten Mosaik-Datasets. In manchen Fällen werden referenzierte Mosaik-Datasets als Teilmenge erstellt. Bei diesem Muster wird eine potenziell komplexe Aufgabe in kleinere Aufgaben unterteilt, und es ist einfacher, mehrere Quellen zu verwalten, die Qualitätssicherung der Mosaik-Datasets durchzuführen und die Services zu verwalten.
Es ist zwar möglich, ein einziges Mosaik-Dataset aus mehreren Bilddatensammlungen zu erstellen, es empfiehlt sich jedoch, eine Kombination aus Mosaik-Datasets zu verwenden. Dieser Ansatz wird in den folgenden Abschnitten beschrieben und in der folgenden Grafik grafisch dargestellt.
Quell-Mosaik-Datasets
Quell-Mosaik-Datensätze werden in der Regel für eine Teilmenge von Bildsammlungen aus einem großen Projekt erstellt und in einem abgeleiteten Mosaik-Dataset kombiniert. Für jede Sammlung ähnlicher Bilder wird ein Quell-Mosaik-Dataset erstellt, das eine einzige verwaltbare Einheit darstellt, die in der Regel dazu dient, die korrekte Definition von Metadaten zu überprüfen, bestimmte anzuwendende Prozesse zu definieren oder eine Qualitätssicherung durchzuführen. Jeder Datensatz im Quell-Mosaik-Dataset definiert ein Bild mit spezifischen Metadaten. Ein Mosaik-Dataset kann z. B. alle Bilddaten eines bestimmten Sensortyps enthalten oder Bilddaten darstellen, die im Rahmen eines bestimmten Projekts erfasst wurden, das eine vorgegebene Ausdehnung Bereich oder einen definierten Zeitraum abdeckt. Die Anzahl der Bilder in einem Quell-Mosaik-Dataset liegt in der Regel zwischen zehn- und hunderttausenden von Bildern. Quell-Mosaik-Datasets werden in der Regel nicht für Endbenutzer zugänglich gemacht oder als Image-Service angeboten. Nachfolgend werden einige Empfehlungen zur Erstellung von Quell-Mosaik-Datasets aufgeführt.
Die Bilddaten in einem Quell-Mosaik-Dataset sollten folgende Merkmale aufweisen:
- Eine ähnliche Anzahl von Bändern, eine ähnliche Bit-Tiefe und einen ähnlichen Metadatentyp
- Einen einzigen Raster-Typ für die Quellbilddaten
- Ähnliche Maßstäbe oder Pixelgrößen (ggf. in unterschiedlichen Projektionen)
Wenn Änderungen an einem Raster-Element im Mosaik-Dataset erforderlich sind, wie z. B. das Ausschneiden von Bildern für einen Footprint, die Anwendung einer Streckung oder eine Orthorektifizierung, werden diese normalerweise im Quell-Mosaik-Dataset definiert und optimiert.
Der Raumbezug eines Mosaik-Datasets eignet sich am besten, um alle Bilddaten zu erfassen. So sollten Sie beispielsweise keine State-Plane-Projektion verwenden, wenn Daten für ein ganzes Land einbezogen werden sollen. Verwenden Sie stattdessen eine Projektion, die sich zur Einbeziehung der Daten des gesamten Landes eignet. Die Bilddaten, die dem Quell-Mosaik hinzugefügt werden sollen, sollten sich innerhalb des Ausdehnungshorizonts des ausgewählten Raumbezugs befinden. Wenn alle Bilddaten in einer einzigen Projektion enthalten sind, wird das Mosaik-Dataset normalerweise in dieser Projektion erstellt.
Die Anzahl der Bänder und die Bit-Tiefe des Quell-Mosaik-Dataset werden so festgelegt, dass sie alle Daten aufnehmen können. Ein Quell-Mosaik-Dataset mit hochauflösenden Bilddaten von Satelliten wie GeoEye-1, IKONOS oder QuickBird wird beispielsweise mit 4 Bändern und 16 Bit definiert.
Quell-Mosaik-Datasets müssen nicht statisch sein und können mit neuen Bilddaten aktualisiert werden. In manchen Workflows werden die Quell-Mosaik-Datasets manuell erstellt. In anderen Workflows ist die Erstellung von Mosaik-Datasets ggf. vollständig automatisiert, und aktualisierte Bilddaten werden regelmäßig hinzugefügt.
Für Quell-Mosaik-Datasets werden in der Regel Übersichten berechnet, und Zusammenfassungsattribute werden in die Übersichtsdatensätze kopiert. Wenn beispielsweise alle Bilddaten von einem bestimmten Projekt stammen, kann ein Attribut mit der Bezeichnung ProjectID zu allen Bildern, einschließlich der Übersichten, hinzugefügt werden. Wenn zu einem späteren Zeitpunkt mehrere Quell-Mosaik-Datasets zu einem abgeleiteten Mosaik-Dataset hinzugefügt und veröffentlicht werden, können Sie eine Abfrage wie ProjectID=1234 einfügen und nur die Bilddaten (einschließlich der Übersichten) für das spezifische Projekt anzeigen.
Da Quell-Mosaik-Datasets in der Regel nicht direkt als Image-Services verwendet werden, ist es nicht unbedingt erforderlich, ihre Eigenschaften festzulegen. In erster Linie werden die Eigenschaften für die Mosaik-Datasets festgelegt, um die Qualitätssicherung der Mosaik-Datasets zu ermöglichen. In den meisten Workflows werden alle notwendigen Eigenschaften für eine entsprechende Qualitätssicherung festgelegt.
Abgeleitetes Mosaik-Datasets
Abgeleitete Mosaik-Datasets werden aus mehreren Quell-Mosaik-Datasets erstellt. Das abgeleitete Mosaik-Dataset kombiniert in der Regel mehrere Quell-Mosaik-Datasets in einer einzigen größeren Sammlung.
Bilddaten werden dem abgeleiteten Mosaik-Dataset mithilfe des Raster-Typs Tabelle hinzugefügt. Auf diese Weise können alle Datensätze aus einem oder mehreren Quell-Mosaik-Datasets hinzugefügt werden. Wenn der Raster-Typ Tabelle verwendet wird und es sich bei der Quelle um ein anderes Mosaik-Dataset handelt, wird der komplette Datensatz – einschließlich der Verarbeitungs- und Metadatenattribute – aus der Quelle kopiert. In manchen Fällen wird nur eine Teilmenge des Quell-Mosaik-Datasets zu einem abgeleiteten Mosaik-Dataset hinzugefügt. So können beispielsweise Bilder mit zu starker Wolkenbedeckung basierend auf den im Quell-Mosaik-Dataset enthaltenen Metadaten ausgeschlossen werden. Der Raumbezug des abgeleiteten Mosaik-Dataset wird so festgelegt, dass er alle Bilddaten umfasst und, und unterscheidet sich möglicherweise von den Quell-Mosaiken. Die Anzahl der Bänder und die Bit-Tiefe werden so festgelegt, dass sie für alle Datenquellen geeignet sind.
Optional können Funktionen zum Transformieren der Daten angewendet werden. Die Funktion "Bänder extrahieren" kann beispielsweise verwendet werden, um Bilddaten von Band 4 in Band 3 zu konvertieren, oder es kann eine Streckung angewendet werden, um eine Konvertierung von 16 Bit in 8 Bit durchzuführen. In der Regel wird jedem abgeleiteten Mosaik-Dataset eine Reihe von Funktionen hinzugefügt, um verschiedene Produkte zu definieren. Ein Mosaik-Dataset, das Höhendaten liefert, kann zum Beispiel eine Reihe von Funktionen enthalten, die die Darstellung von Schummerung, Neigung und Ausrichtung ermöglichen.
Dieselben Mosaik-Datasets können für mehrere abgeleitete Mosaik-Datasets verwendet werden. So kann ein Quell-Mosaik-Dataset mit hochauflösenden Satellitenbilddaten beispielsweise sowohl für ein abgeleitetes Mosaik-Dataset für Bilddaten in natürlichen Farben als auch für ein abgeleitetes Mosaik-Dataset für die multispektrale Analyse verwendet werden.
In vielen Workflows werden Übersichten anhand der Quell-Mosaik-Datasets berechnet und zu den abgeleiteten Mosaik-Datasets hinzugefügt. Wenn sie richtig attribuiert werden, können Benutzer Bilddatensammlungen in kleinen Maßstäben betrachten, indem sie entsprechende Filter festlegen.
In einigen Fällen werden die Bilddaten direkt zu einem abgeleiteten Mosaik-Dataset hinzugefügt, anstatt vorher in einem Quell-Mosaik-Dataset angeordnet zu werden. So kann z. B. eine Bildquelle wie "Weltweite Bilddaten" oder NaturalVue (verfügbar in ArcGIS Online als Image-Service oder gecachter Kartenservice, der globale Bilddaten mit einer Auflösung von 15 Metern bereitstellt) hinzugefügt werden, um ein Hintergrundbild mit Bilddaten in natürlichen Farben zu liefern, oder es kann ein Übersichtsbild aus einer anderen Quelle hinzugefügt werden, um Kontext in kleinem Maßstab zu liefern. Wenn für das abgeleitete Mosaik-Dataset keine geeignete Übersicht vorhanden ist, können Übersichten erstellt werden.
Abgeleitete Mosaik-Datasets müssen nicht statisch sein. Im Laufe der Zeit können sich die Quell-Mosaik-Datasets, aus denen sie abgeleitet wurden, ändern oder neue Quell-Mosaik-Datasets hinzugefügt werden. Die abgeleiteten Mosaik-Datasets können auf zwei Arten aktualisiert werden. Sie können das Werkzeug Mosaik-Dataset synchronisieren verwenden, das nach Änderungen in allen Quellen sucht und diese aktualisiert. Wenn die Erstellung des abgeleiteten Mosaik-Datasets automatisiert ist, kann das abgeleitete Mosaik-Dataset auch neu erstellt werden; dieser Vorgang ist im Allgemeinen schnell und effizient.
Die Schritte zur Erstellung eines abgeleiteten Mosaik-Datasets ähneln denen eines Quell-Mosaik-Datasets:
- Erstellen Sie ein abgeleitetes Mosaik-Dataset mithilfe des Raster-Typs Tabelle.
- Fügen Sie die Quell-Mosaik-Datasets hinzu.
- Definieren Sie die Eigenschaften des Mosaik-Datasets.
- Berechnen Sie die Größe der Pixelzellen.
- Optimieren Sie die Footprints, und definieren Sie NoData.
- Übersichten erstellen
Aktualisieren eines abgeleiteten Mosaik-Datasets
Abgeleitete Mosaik-Datasets werden unter Verwendung des Raumbezugssystems, der Bänder und der Bit-Tiefe erstellt, die für den endgültigen Service geeignet sind. In Organisationen, die mit lokalen Datasets und einem standardisierten Raumbezugssystem arbeiten, wird in der Regel dieser Ansatz verwendet. Für globale Datasets wird häufig die Web Mercator Auxiliary Sphere-Projektion verwendet. Das Raumbezugssystem des abgeleiteten Mosaik-Datasets muss nicht mit dem des Quell-Mosaik-Datasets übereinstimmen. Wenn die Footprints des Quell-Mosaik-Datasets jedoch in das Raumbezugssystem des abgeleiteten Mosaik-Datasets transformiert werden, wird der Footprint bei unterschiedlicher Krümmung der Projektion verdichtet. Durch diese Verdichtung wird dem Footprint eine große Anzahl von Stützpunkten hinzugefügt, was die Performance beeinträchtigen kann.
Raster hinzufügen
Der Raster-Typ Tabelle wird bei der Erstellung eines abgeleiteten Mosaik-Datasets verwendet. Dieser Raster-Typ stellt sicher, dass jedes Element im Quell-Raster-Dataset in den abgeleiteten Mosaik-Datasets dupliziert wird und gewährleistet, dass schnell auf alle Datensätze und zugehörigen Raster-Elementeigenschaften zugegriffen werden kann. Mit dieser Methode lassen sich abgeleitete Mosaik-Datasets schnell erstellen, da das System die Metadaten nicht aus den Quellbilddaten lesen muss; stattdessen werden alle Metadaten und Attribute schnell kopiert.
Obwohl dies zu einer großen Anzahl von Datensätzen im abgeleiteten Mosaik-Dataset führen kann, ist diese Methode besser skalierbar. Alternativ können Sie das Mosaik-Dataset auch mit dem Raster-Typ Raster-Dataset hinzuzufügen. Dadurch werden die Quell-Mosaik-Datasets als einzelnes Element hinzugefügt. Das resultierende abgeleitete Mosaik-Dataset enthält nur einen Datensatz für jedes Quell-Mosaik. Diese Methode funktioniert zwar, lässt sich aber nicht so gut skalieren, da das System unter Umständen viele Mosaik-Datasets öffnen und schließen muss.
In manchen Fällen werden Bilder direkt zu einem abgeleiteten Mosaik-Dataset hinzugefügt. So kann ein Service beispielsweise ein Bild, einen Image-Service oder einen Kartenservice als Hintergrund verwenden, wenn keine anderen Bilddaten angezeigt werden sollen. Dazu fügen Sie das ausgewählte Bild bzw. den ausgewählten Service als Raster-Dataset hinzu und legen das Feld ZOrder auf einen großen positiven Wert fest, wodurch es eine niedrige Anzeigepriorität erhält. Folglich wird das hinzugefügte Raster angezeigt, wenn keine anderen Bilddaten angezeigt werden sollen. Ein negativerZOrder Wert bewirkt, dass die Bilddaten mit einer höheren Priorität als die anderen Bilder angezeigt werden.
Deaktivieren Sie den Parameter Zellgrößenbereiche aktualisieren, wenn Sie Bilder zum abgeleiteten Mosaik-Dataset hinzufügen. Wenn er nicht deaktiviert ist, wird jede Zellengröße neu berechnet, wodurch die in den einzelnen Quell-Mosaik-Datasets festgelegte Reihenfolge möglicherweise nicht eingehalten werden kann.
Zellengrößen
Die Zellen- oder Pixelgrößen werden aus dem Quell-Mosaik-Dataset kopiert, sodass Sie sie nicht neu berechnen müssen. Verwenden Sie das Werkzeug Bereiche der Zellengröße berechnen nicht mit den Standardeinstellungen. Andernfalls werden die Zellengrößen basierend auf den Standard-Überlappungsregeln neu berechnet, was nur selten erforderlich ist, und die importierten Werte entsprechend verändert (die sich nur schwer zurücksetzen lassen). In Fällen, in denen mehrere Raster einzeln hinzugefügt wurden, müssen Sie deren Werte MinPS und MaxPS manuell festlegen.
Das Werkzeug Bereiche der Zellengröße berechnen berechnet sowohl die MinPS- und MaxPS-Zellengrößenwerte für jedes Raster-Element als auch die Werte für eine Ebenen-Tabelle. Diese Tabelle wird verwendet, um zu bestimmen, wie Bilder basierend auf ihren Maßstabsbereichen gruppiert werden sollen, damit Funktionen wie die Seamline-Erstellung Linien um Bilder mit ähnlichen Pixelgrößen korrekt erstellen können. Die Gruppierung erfolgt basierend auf der Eigenschaft Toleranzfaktor der Zellengröße des Mosaik-Datasets. Sie müssen ggf. diesen Wert festzulegen und das Werkzeug Bereiche der Zellengröße berechnen ausführen, wobei der Parameter Minimale und maximale Zellengrößen berechnen deaktiviert sein muss.
Footprints, Grenzen und NoData
In der Regel müssen weder Footprints optimiert noch NoData-Werte in den abgeleiteten Mosaik-Datasets geändert werden. In manchen Fällen kann es allerdings erforderlich sein, die Grenze neu zu berechnen. Anstatt die Grenze beim Hinzufügen der Quell-Mosaik-Datasets zu berechnen, wird die Grenze normalerweise einmal berechnet, nachdem alle Quellen mit dem Werkzeug Grenze erstellen hinzugefügt wurden. In Fällen, in denen die Geometrie der Grenze unnötig komplex wird, kann die Grenze mit dem Werkzeug Grenze erstellen auf den Envelope der Footprints festgelegt werden, wobei die Vereinfachungsmethode auf Envelope festgelegt sein muss.
Überlegen Sie sich, ob die Bilddaten von der Grenze ausgeschnitten werden sollen. Die Eigenschaft "Mosaik-Dataset immer auf Grenze zuschneiden" kann so festgelegt werden, dass die Bilddaten entweder immer oder niemals auf die Geometrie der Grenze zugeschnitten werden. Die sichtbare Ausdehnung des Mosaik-Datasets wird durch die Grenzgeometrie des Feature-Layers gesteuert und kann geändert werden, um Teile der Eingabe-Bilddaten auszublenden. In der Regel wird diese Option festgelegt, wenn ein Ausschneiden nur dann erfolgen soll, wenn die Grenze verwendet wird, um den Zugriff auf Bilddaten außerhalb der Grenze zu beschränken. Andernfalls ist es besser, die Option zum Zuschneiden auf die Grenze nicht zu aktivieren, um eine zusätzliche Verarbeitung des Ausschnitts zu vermeiden.
Die Ausdehnung eines Image-Service wird beim Veröffentlichen des Service basierend auf der Grenze festgelegt. Diese Einstellung kann nicht geändert werden, während der Service ausgeführt wird. Stellen Sie bei Anwendungen, bei denen dem Service nach der Veröffentlichung neue Bilddaten hinzugefügt werden, sicher, dass die Ausdehnung (Envelope) des Service ausreicht, um alle neuen Bilddaten abzudecken. Möglicherweise muss die Grenze eines Services als Rechteck neu definiert werden, um die gesamte Ausdehnung aller hinzuzufügenden Bilddaten abzudecken. Dazu können Sie die Standardwerkzeuge zum Bearbeiten der Features verwenden und das Feature für die Grenze ändern.
Übersichten
In einigen Fällen werden die Übersichten der Quell-Mosaik-Datasets in den abgeleiteten Mosaik-Datasets verwendet. Wenn für die Übersichten geeignete Attribute definiert sind, können sie in einigen Abfragen verwendet werden. Ein abgeleitetes Mosaik-Dataset mit hochauflösenden Satellitenbilddaten, das aus Quell-Mosaik-Datasets von verschiedenen Sensoren erstellt wurde, kann beispielsweise Übersichten enthalten, die als QuickBird oder GeoEye1 attribuiert werden. Wenn Übersichten unter Verwendung des Raster-Typs "Tabelle" importiert werden, wird das Feld Category wieder auf primär festgelegt.
Es kann hilfreich sein, eine separate Übersicht aus dem abgeleiteten Mosaik-Dataset für die Verwendung in sehr kleinen Maßstäben zu erstellen. Wenn ein Benutzer auf die Ausdehnung eines Mosaik-Datasets zoomt, ist es von Vorteil, wenn das System nur ein einziges Raster lesen muss. Definieren und erstellen Sie dazu Übersichten für die kleinsten Maßstäbe. In der Regel kann die Pixelgröße für diese Übersichten auf etwa 1/5000 der Breite festgelegt werden. Wie bei den Übersichten für Quell-Mosaik-Datasets können Sie diese Übersichten erstellen, nachdem Sie die entsprechende Standard-Mosaik-Methode definiert haben.
Referenzierte Mosaik-Datasets
Ein referenziertes Mosaik-Dataset ist ein Mosaik-Dataset, das auf einem Quell-Mosaik-Dataset basiert, auf das eine bestimmte Visualisierungs- oder Raster-Funktion für einen bestimmten Zweck angewendet wurde. Ein Mosaik-Dataset kann zum Beispiel Bilder mit vier Spektralbändern enthalten, darunter ein Nahinfrarot-Band. Die Standardvisualisierung dieses Mosaik-Datasets zeigt die Bandkombination "Natürliche Farbe", manche Benutzer bevorzugen jedoch vielleicht das Falschfarben-Kompositbild des Bild-Layers. Bei Verwendung eines referenzierten Mosaik-Datasets können Sie diese benutzerdefinierte Mosaik-Dataset-Visualisierung mit der neuen Bandkombination erstellen und als einen anderen Image-Service veröffentlichen und die ursprüngliche Visualisierung als separaten Image-Service beibehalten. Das Quell-Mosaik-Dataset bleibt von Änderungen am referenzierten Mosaik-Dataset unberührt, sodass Sie so viele referenzierte Mosaik-Datasets erstellen können, wie für Ihren Workflow erforderlich sind. Sie können ein referenziertes Mosaik-Dataset erstellen, indem Sie abgeleitete oder Quell-Mosaik-Datasets referenzieren. Ein Referenz-Mosaik-Dataset hat seine eigenen Eigenschaften und Service-Level-Funktionen, verwendet aber die Footprint-Tabelle des referenzierten Datasets.
Die Referenz kann mit einer Abfrage definiert werden, sodass ein Referenz-Mosaik-Dataset auch eine Teilmenge der Quelle sein kann. Mit einer Abfrage oder Raster-Funktion können Sie die sichtbaren Bilder im Mosaik-Dataset einschränken, je nach Verwendungszweck des Image-Service. Wenn Sie beispielsweise einen Image-Service für ein Projekt mit einem definierten Untersuchungsgebiet erstellen, können Sie die sichtbaren Bilder im Image-Service auf die spezifischen Bilder beschränken. So können Sie z. B. aus einem abgeleiteten Mosaik, das Höhendaten für die gesamte Welt darstellt, ein referenziertes Mosaik-Dataset erstellen, um für ein ausgewähltes Gebiet ein Kartenprodukt mit Schummerung oder Neigung zu definieren.
ArcGIS verwaltet die Sicherheit auf Service-Ebene. Eine Möglichkeit, unterschiedliche Zugriffsberechtigungen für verschiedene Benutzergruppen zu definieren, ist die Erstellung separater referenzierter Mosaik-Datasets für jede Gruppe.
Referenzierte Mosaik-Datasets werden häufig auch erstellt, um verschiedene Beschränkungen zu definieren. So kann beispielsweise in einem Service der Download eingeschränkt sein, in einem anderen Service, der für die Geoverarbeitung genutzt werden kann, jedoch aktiviert sein. Auch die Farbkorrektur ist eine Eigenschaft des Mosaik-Datasets und wird nicht von der Client-Anwendung festgelegt. Sie können einen Image-Service mit und ohne Farbkorrektur veröffentlichen, indem Sie ein referenziertes Mosaik-Dataset erstellen und veröffentlichen.
Diese Methode eignet sich auch für Services, für die unterschiedliche Standardeigenschaften erforderlich sind. Angenommen, Sie möchten zwei Webkartenservices bereitstellen, von denen einer natürliche Farben und der andere Falschfarben verwendet. Erstellen Sie dazu einen Image-Service mit 4 Bändern, der standardmäßig natürliche Farben verwendet, und ein separates Referenz-Mosaik-Dataset mit der Serverfunktion Bänder in Falschfarbe extrahieren.
Die Image-Services behalten die Eigenschaften und benutzerdefinierten Anzeigeeinstellungen bei, die im Mosaik-Dataset festgelegt wurden. Quell-Mosaik-Datasets, referenzierte Mosaik-Datasets und abgeleitete Mosaik-Datasets können für Image-Services und Bilddaten-Layer verwendet werden. Bei kombinierter Verwendung kann ein Quell-Mosaik-Dataset verwendet werden, um mehrere referenzierte oder abgeleitete Mosaik-Datasets zu erstellen. Die möglichen Visualisierungen sind nur durch die Eigenschaften der Quellbilder und die vorgesehenen Workflows mit den Bilddaten beschränkt.