源、派生和引用的镶嵌数据集

当您需要管理大量影像集合时,使用单个镶嵌数据集来管理所有影像可能不切实际。 大多数工作流都遵循使用源镶嵌数据集和派生镶嵌数据集的模式。 有时,会将引用镶嵌数据集创建为子集。 此模式可将潜在的复杂任务划分为较小任务,并使其更易于管理多个源、执行镶嵌数据集的质量保证以及维护服务。

尽管您可以从多个影像集合创建单个镶嵌数据集,但最佳做法是使用镶嵌数据集的组合。 在以下部分中对此进行了描述,并在下图中进行了解释。

源、派生、引用和发布镶嵌数据集
源数据集合存储在源镶嵌数据集中,这些镶嵌数据集可以组合成派生镶嵌数据集,然后用于创建引用镶嵌数据集和发布影像服务。

源镶嵌数据集

源镶嵌数据集通常是为大型工程影像集合的子集创建的,并可以组合成派生镶嵌数据集。 对于相似图像的每个集合,都会创建一个源镶嵌数据集,该数据集代表一个可管理的单元,通常用于检查元数据定义是否正确、定义要应用的特定过程或执行质量保证。 源镶嵌数据集中的每条记录都定义了具有特定元数据的图像。 例如,源镶嵌数据集可以表示来自特定类型传感器的所有影像,或者表示获取的作为覆盖已知范围或时间段的离散工程的一部分影像。 每个源镶嵌数据集中的图像数量通常在数万到数十万张图像之间。 源镶嵌数据集通常无法供最终用户访问或用作影像服务。 下面介绍了创建源镶嵌数据集的最佳做法。

源镶嵌数据集中的所有影像应包含以下内容:

  • 相似数量的波段、位深度和元数据类型
  • 源影像的单一栅格类型
  • 相似的比例或像素大小(尽管可能在不同的投影中)

通常,如果需要对镶嵌数据集中的栅格项目进行修改(例如将图像裁剪到轮廓线、应用拉伸或正射校正),则会在源镶嵌数据集中对其进行定义和细化。

源镶嵌数据集的空间参考应该是包含所有影像的最佳选择。 例如,不要使用美国国家平面投影来包含整个国家/地区的数据。 相反,应使用适合包含整个国家数据的投影。 要添加到源镶嵌数据集中的影像应位于所选空间参考系统的范围地平线内。 如果所有影像均使用一个投影,则通常会在此投影中创建镶嵌数据集。

源镶嵌数据集的波段数和位深度设置为适合包含所有数据。 例如,具有高分辨率卫星图像(如 GeoEye-1、IKONOS 或 QuickBird)的源镶嵌数据集被定义为 4 波段、16 位。

源镶嵌数据集不必是静态的,可以使用新影像进行更新。 在某些工作流中,源镶嵌数据集是手动创建的。 在其他情况下,源镶嵌数据集可能是完全自动创建的,例如定期添加更新的影像。

通常情况下,将为源镶嵌数据集计算概视图,并将汇总属性复制到概视图记录中。 例如,如果所有影像都是从特定工程中收集的,则可以将名为 ProjectID 的属性添加到所有图像中,包括概视图。 稍后,如果将多个源镶嵌数据集添加到派生镶嵌数据集并发布,则可以包含 ProjectID=1234 等查询,从而仅查看特定工程的影像(包括概视图)

由于源镶嵌数据集通常不直接用作影像服务,因此设置它们的属性并不那么重要。 为源镶嵌数据集设置属性的主要原因是启用镶嵌数据集的质量保证检查。 通过典型工作流设置所有必需的属性以确保适当的质量保证。

派生镶嵌数据集

派生镶嵌数据集是从多个源镶嵌数据集创建的。 通常情况下,派生镶嵌数据集将多个源镶嵌数据集组合成一个较大的集合。

使用栅格类型将影像添加到派生镶嵌数据集中。 这样可以添加来自一个或多个源镶嵌数据集的所有记录。 当使用栅格类型并且源是另一个镶嵌数据集时,将从源复制完整的记录(包括处理和元数据属性)。 在某些情况下,只会将源镶嵌数据集的一个子集添加到派生镶嵌数据集中。 例如,可能会根据源镶嵌数据集中提供的元数据排除云量过多的图像。 将派生镶嵌数据集的空间参考设置为包含所有影像,并且可能与源镶嵌不同。 将波段数和位深度设置为适合所有数据源。

或者,可以应用函数来转换数据。 例如,提取波段函数可用于将影像从 4 波段转换为 3 波段,或者可以应用拉伸将图像从 16 位转换为 8 位。 通常情况下,每个派生镶嵌数据集都会添加一系列函数来定义各种产品。 例如,提供高程数据的镶嵌数据集可能添加了一组函数以提供山体阴影、坡度和坡向表示。

多个派生镶嵌数据集可以使用相同的源镶嵌数据集。 例如,用于真彩色影像的派生镶嵌数据集和用于启用多光谱分析的镶嵌数据集可以使用来自高分辨率卫星的相同源镶嵌数据集。

在许多工作流中,概视图是在源镶嵌数据集上计算的,并被添加到派生镶嵌数据集中。 如果属性正确,它们允许用户通过设置适当的过滤器来查看小型图像集合。

在某些情况下,影像会直接添加到派生镶嵌数据集中,而不是先组织到源镶嵌数据集中。 例如,可以添加 World Imagery 或 NaturalVue(可在ArcGIS Online 中使用的提供全球 15 米分辨率影像的影像服务缓存地图服务)等图像源以提供真彩色影像的背景图像,或者添加来自其他源的概视图以提供较小范围的上下文。 如果派生镶嵌数据集不具有合适的概视图,则可以构建概视图。

派生镶嵌数据集不必是静态的,并且随着时间的推移,派生它们的源镶嵌数据集可能会发生变化,或者可能会添加新的源镶嵌数据集。 要更新派生镶嵌数据集,可以使用两种方法。 可以使用同步镶嵌数据集工具,该工具将检查所有源中的更改并更新任何更改。 或者,如果派生镶嵌数据集采用自动创建过程,则可以重新创建派生镶嵌数据集,因为该过程通常快速且高效。

创建派生镶嵌数据集的步骤与创建源镶嵌数据集的步骤类似:

  1. 使用栅格类型创建派生镶嵌数据集。
  2. 添加源镶嵌数据集。
  3. 优化镶嵌数据集属性。
  4. 计算像素像元大小。
  5. 细化轮廓线并定义 NoData。
  6. 生成概视图。

更新派生镶嵌数据集

使用适合最终服务的空间参考系统、波段和位深度创建派生镶嵌数据集。 对于处理本地数据集并具有一个标准化空间参考系统的组织,通常会使用这种方法。 对于全球数据集,通常使用 Web 墨卡托(辅助球体)投影。 派生镶嵌数据集的空间参考系统不需要与源相同,但是当源镶嵌数据集的轮廓线转换为派生镶嵌数据集空间参考系统时,如果存在投影曲率差异,则将增密轮廓线。 增密可以将大量折点添加到轮廓线中,这会影响性能。

添加栅格

创建派生镶嵌数据集时使用栅格类型。 此栅格类型可确保源镶嵌数据集中的每个项目都在派生镶嵌数据集中复制,并确保所有记录和关联的栅格项目属性均可快速访问。 通过这种方法创建派生镶嵌数据集的过程很快,因为系统不需要从源影像中读取元数据;相反,所有元数据和属性都会被快速复制。

尽管这可能会导致派生镶嵌数据集中出现大量记录,但此方法的可扩展性更高。 另一种方法是使用栅格数据集栅格类型添加镶嵌数据集。 这会将源镶嵌数据集添加为单个项目。 生成的派生镶嵌数据集对于每个源镶嵌只有一条记录。 虽然此方法可行,但其可扩展性不佳,因为系统可能需要打开和关闭许多镶嵌数据集。

在某些情况下,图像会直接添加到派生镶嵌数据集中。 例如,当没有其他影像可显示时,服务可以使用影像、影像服务或地图服务作为背景。 这可以通过将所选图像或服务添加为栅格数据集并将 ZOrder 字段设置为较大的正值来实现,这样其显示优先级会较低。 因此,如果不显示其他影像,则会显示添加的栅格。 设置负ZOrder值会导致影像以比其他图像更高的优先级显示。

将图像添加到派生镶嵌数据集时,请关闭更新像元大小范围参数。 如果未关闭,则将重新计算每个像元大小,这可能会破坏每个源镶嵌数据集中定义的顺序。

像元大小

像元或像素大小是从源镶嵌数据集中复制的,因此无需对其进行重新计算。 切勿使用具有默认设置的计算像元大小范围工具。 如果这样做,则将根据标准重叠规则重新计算像元大小,这很少需要并且会更改导入的值(很难重置)。 如果单独添加了更多栅格,请手动设置它们的 MinPSMaxPS 值。

计算像元大小范围工具可以计算每个栅格项目的 MinPSMaxPS 像元大小值,并计算级别表的值。 此表用于确定如何根据图像的比例范围对图像进行分组,以便接缝线生成等功能可以正确地围绕像素大小相似的图像创建线条。 分组是根据镶嵌数据集的像元大小容差因子属性确定的。 可能需要设置此值并运行计算像元大小范围工具(计算最小和最大像元大小参数处于未选中状态)。

轮廓线、边界和 NoData

通常情况下,无需优化轮廓线或更改派生镶嵌数据集中的 NoData 值。 在某些情况下,可能需要重新计算边界。 通常情况下,在添加源镶嵌数据集时不计算边界,而是在添加所有源后,使用构建边界工具计算一次边界。 在边界几何过于复杂的情况下,可以使用构建边界工具将边界设置为轮廓线包络,并将简化方法设置为包络

考虑是否应按边界裁剪影像。 设置为始终裁剪至其边界属性的镶嵌数据集可以设置为将影像裁剪或不裁剪到边界几何。 镶嵌数据集的可见范围由边界要素图层几何控制,因此可以对其进行更改以隐藏部分输入影像。 通常,仅当使用边界限制对边界外影像的访问时,才将其设置为裁剪到边界几何。 否则,最好不要裁剪到边界,这样可以省去额外的裁剪处理过程。

影像服务范围是在发布服务时根据边界设置的。 服务运行时无法更改。 在发布后将新影像添加到服务的应用程序中,需确保服务范围(包络)足以覆盖所有新影像。 可能有必要将服务边界重新定义为一个矩形,覆盖要添加的所有影像的完整范围。 这可以使用标准要素编辑工具和修改边界要素来完成。

概视图

在许多情况下,源镶嵌数据集中的概视图用于派生镶嵌数据集中。 在为概视图定义了合适的属性后,即可在某些查询中使用它们。 例如,对于通过来自不同传感器的源镶嵌数据集创建的高分辨率卫星影像的派生镶嵌数据集,其可能具有归类为 QuickBird 或 GeoEye1 的概视图。 使用表栅格类型导入概视图时,Category 字段将设置回主要字段。

从派生镶嵌数据集创建单独的概视图以在非常小的比例下使用,这可能会有所帮助。 当用户缩放到镶嵌数据集的范围时,如果系统只需要读取单个栅格,则此操作将具有优势。 要启用此功能,请为最小比例定义和构建概视图。 通常情况下,这些概视图的像素大小可以设置为约 1/5000 宽度。 与为源镶嵌数据集创建概视图相同,在定义适当的默认镶嵌方法后构建这些概视图。

引用镶嵌数据集

引用镶嵌数据集是基于源镶嵌数据集的镶嵌数据集,该数据集具有用于特定目的的特定可视化或栅格函数。 例如,镶嵌数据集可能包含具有四个光谱波段的图像,包括近红外波段。 此镶嵌数据集的默认可视化是显示自然色波段组合,但某些用户可能更喜欢图像图层的假彩色合成视图。 通过引用镶嵌数据集,您可以使用新波段组合创建镶嵌数据集的自定义可视化,将其发布为不同的影像服务,并将原始可视化保留为单独的影像服务。 源镶嵌数据集不受引用镶嵌数据集更改的影响,可允许您根据工作流的需要创建多个引用镶嵌数据集。 您可以通过引用派生或源镶嵌数据集来创建引用镶嵌数据集。 引用镶嵌数据集具有自己的属性和服务级别函数,但使用其所引用内容的轮廓线表。

可以使用查询定义引用,因此引用镶嵌数据集也可以是源的子集。 通过查询或栅格函数,您可以限制镶嵌数据集中的可见影像,具体取决于影像服务的预期用途。 例如,如果您正在为一个工程创建影像服务,其中有一个已定义研究区域,则可以将影像服务中的可见影像限制为特定影像。 例如,您可以从表示世界高程数据的派生镶嵌数据集创建引用镶嵌数据集,以定义所选区域的山体阴影或坡度地图产品。

ArcGIS 以服务级别管理安全性,提供了一种为不同用户组定义不同访问权限的方法:为每个组创建单独的引用镶嵌数据集。

还经常创建引用镶嵌数据集来定义不同的限制。 例如,下载可能在一项服务中受到限制,但在可用于地理处理的另一项服务中启用。 同样地,应用色彩校正为镶嵌数据集的属性,并非由客户端应用程序设置。 您可以通过创建和发布引用镶嵌数据集来发布具有和不具有色彩校正的影像服务。

另一种用途是用于需要不同默认属性的服务。 例如,您可能需要提供两个 web 地图服务,一个提供自然色,另一个提供假色。 这可以通过创建一个默认为自然色的 4 波段影像服务来完成,该服务具有一个单独的引用镶嵌数据集,该数据集具有将波段提取为假色服务器函数。

影像服务可以维护镶嵌数据集中设置的属性和自定义显示设置。 您可以将源镶嵌数据集、引用镶嵌数据集和派生镶嵌数据集用于影像服务和影像图层。 组合使用时,一个源镶嵌数据集可用于创建多个引用或派生镶嵌数据集。 可能可视化仅受源图像属性和使用影像的预期工作流限制。

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