Типы многомерных растров

Многомерные растровые данные часто используются научным сообществом для хранения метеорологических и океанографических данных, например, температуры, влажности, скорости и направления ветра. Данные обычно хранятся в виде переменных, причем каждая переменная являет собой многомерный массив, содержащий данные, собранные в разные моменты времени и для разных высот или уровней давления. Такие данные обычно хранятся в форматах NetCDF, HDF, GRIB и Zarr, поддерживающихся в ArcGIS Pro:

• GRIB – Общая регулярно-распределенная информация в двоичном формате представляет собой сжатый формат, используемый в метеорологии для хранения исторических данных и информации о прогнозах. Тип растра GRIB позволяет вам добавлять данные GRIB 1 и GRIB 2 в a набор данных мозаики.
• HDF – Иерархический формат данных является форматом, разработанным Национальным центром суперкомпьютерных приложений (NCSA) для хранения научных данных. Тип растра HDF позволяет вам добавлять растровые данные, хранящиеся в HDF5 или HDF4, в набор данных мозаики. Нерастровые данные, хранящиеся в файле n HDF игнорируются типом растра HDF.
• NetCDF (Network Common Data Form) является форматом, предназначенным для хранения многомерных данных. Подробнее см. в разделе Базовые сведения о NetCDF. В настоящее время тип растра NetCDF поддерживает спецификации Climate and Forecast (CF) и Cooperative Ocean/Atmosphere Research Data Service (COARDS). Файлы netCDF, созданные с использованием других спецификаций, могут работать, но не поддерживаются.
• Zarr — облачный формат данных для улучшения доступа к многомерным данным. ArcGIS Pro поддерживает переменные Zarr в виде растровых наборов данных, которые можно просматривать на панели Каталог, использовать в анализе и публиковать как сервисы изображений.

Облачный растровый формат Esri CRF поддерживает хранение многомерных растров и является выходным растровым форматом по умолчанию для инструментов геообработки, создающих многомерные растры. Файл .crf оптимизирован для чтения и записи файлов большого объема в распределенной среде обработки и хранения. В файле .crf многомерные растровые данные разбиты на небольшие пакеты листов, что позволяет выполнять одновременную запись в итоговый результат сразу нескольким процессам. Вы можете выполнить многомерное транспонирование файла .crf, которое позволит повысить скорость извлечения данных по измерению, например, при создании диаграммы временного профиля.

Можно отобразить данные GRIB, HDF, NetCDF и Zarr на карте в ArcGIS Pro в диалоговом окне Добавить многомерные растровые слои. После добавления слоев можно отобразить переменные и срезы инструментами вкладки Многомерные, анализировать слои посредством растровых функций и инструментов геообработки или конвертировать слои в CRF инструментом Копировать растр.

Можно добавить данные GRIB, HDF, NetCDF и Zarr в набор данных мозаики, использующийся для управления многомерными данными и их обработки. Многомерные наборы данных мозаики могут управлять одной или множеством переменных. Должны ли вы будете поместить все переменные в один набор данных мозаики, или вам следует создать один набор данных мозаики для каждой переменной – это будет зависеть от конкретного приложения.

• Если ваше приложение использует только одну переменную или несколько независимых переменных, то одну мозаику для одной переменной легче создавать, использовать и управлять ею.
• Если в вашем приложении производятся расчеты на основе многих переменных с помощью шаблона растровой функции, то вам будет нужно добавить все переменные, используемые в этом шаблоне, в одну мозаику.
• Если вы хотите предоставить доступ к научным данным для других пользователей с использованием минимального числа сервисов, то вы можете добавить несколько переменных в одну мозаику и затем использовать шаблон выбора переменной для доступа к каждой из них.

К примеру, можно обновить температуру, относительную влажность и скорость ветра, хранящиеся в файлах NetCDF, в набор данных мозаики. Из этих переменных вы сможете создать шаблон растровой функции для расчета индекса охлаждения ветром и теплового индекса и добавить эти шаблоны в набор данных мозаики. Вы можете использовать исходные переменные и новые шаблоны для показа температуры, скорости ветра, влажности, ветро-холодового и жаро-влажностного индексов.

Вы можете использовать поле Groupname при выполнении запросов к переменным на определенной глубине или в определенном местоположении. В поле Groupname определяются группы элементов в наборе данных мозаики. Элементы с одинаковым значением в поле Groupname будут принадлежать к одной группе. Шаблон растровой функции типа группы элемента будет рассчитан на основе переменных в каждой группе, и затем будет создан растр для каждой группы.

Иногда один элемент может участвовать в расчетах для всех групп. В этом случае, чтобы не дублировать этот элемент в каждой группе, установите для поля Groupname для этого элемента * и укажите допустимые значения для полей Tag и Variable.

Примечание:

CRF не поддерживает шаблоны, определенные в Groupname. Если необходимо определить шаблон, работающий как для многомерного набора данных мозаики, так и для многомерного CRF, рекомендуется использовать функцию Многомерный фильтр для извлечения переменной для использования в функциях растра.

NetCDF и HDF

Некоторые хранилища данных NetCDF и HDF хранят пространственную информацию в виде нерегулярно расположенных массивов. При добавлении в набор данных мозаики данные будут автоматически сконвертированы в квадратные пикселы для отображения. Будет произведена оценка размера ячейки, но вы можете изменить эти настройки, а также выбрать метод интерполяции. Поддерживаются следующие методы интерполяции :

• Ближайшего соседа
• Билинейный
• Прореживание линий
• Естественная окрестность

В большинстве случаев рекомендуются методы ближайшего соседа и билинейная интерполяция. При работе с разреженными или неполными наборами данных методы линейной интерполяции и естественной окрестности могут быть востребованы больше.

GRIB

Некоторые продукты GRIB хранят переменные с помощью кода параметра, а не имени. Файл GRIB TAB с информацией из метаданных необходим в качестве интерпретатора этих кодов. Текстовый файл—обычно предоставляется производителем данных—включает расширение .TAB и содержит код параметра, имя, центр, подцентр и версию таблицы, которая производит данные. Например, для набора данных NASA NLDAS необходим файл GRIB .TAB для интерпретации кода переменной 153. Файл GRIB .TAB, который поставляется вместе с данными, выглядит, как это показано в примере ниже.

Где:

153 - это код CONVfract - имя переменной Текст после имени переменной - длинное имя 7 - центр обработки данных 12 - подцентр данных 130 - версия таблицы

Когда вы добавляете данные NLDAS в набор данных мозаики с помощью типа растра GRIB, вы увидите переменную с кодом VAR153.

Щелкните GRIBTAB в Свойствах типа растра, добавьте файл GRIB TAB или папку, которая хранит все файлы GRIB TAB для ваших наборов данных, снова щелкните вкладку Переменные, и вы увидите в поле Описание, что переменная интерпретируется правильно. Добавьте переменные в свой набор данных мозаики.

Zarr

В панели Каталог можно просмотреть переменные в виде растровых наборов данных, а также создать многомерный растровый слой, перетащив его на карту.

Примечание:

Если при просмотре файлов Zarr значок набора растровых данных не отображается, проверьте файлы .zarray и .zattrs в каталоге переменных, чтобы убедиться, что эти файлы идентификаторов наборов данных не являются скрытыми.

Набор данных Zarr может быть входными данными в инструментах геообработки, а переменные Zarr могут быть опубликованы по ссылке с помощью ArcGIS Enterprise.

Примечание:

Некоторые данные Zarr хранятся в структуре листов — иногда называемых блоками — вместо пиксельной временной структуры доступа, такой как диаграмма временного профиля. Рекомендуется избегать отображения такого типа данных в виде растров, поскольку их отрисовка занимает много времени.

Создать многомерный растровый слой из файла Zarr можно с помощью функции Многомерный растр или инструмента геообработки Создать многомерный растровый слой.