Organisation von Raster-Daten

Zum Organisieren von Raster-Daten (Raster-Datenmodellen) stehen Ihnen vier Möglichkeiten zur Verfügung: das Raster-Dataset, das Mosaik-Dataset, der Raster-Katalog und Raster, die Attribute eines Features sind.

Eine der wesentlichen Entscheidungen hinsichtlich der Vorgehensweise beim Verwalten von Raster-Daten ist, ob sämtliche Daten in einem einzelnen Dataset oder als Katalog mit zahlreichen Datasets gespeichert werden sollen. In manchen Fällen ist das Vorgehen durch die Anforderungen der Anwendung vorgegeben, während in anderen Fällen die Entscheidung möglicherweise nicht so offensichtlich ist. Das Mosaik-Dataset stellt hinsichtlich dieser Entscheidung eine ausgezeichnete Lösung dar, da es sich hierbei um einen Katalog mit Raster-Daten handelt, der als einzelnes Raster-Dataset (mosaikiertes Bild) angezeigt werden kann.

Raster-Datasets

Ein Raster-Dataset ist ein beliebiges gültiges Raster-Format, das in einem oder mehreren Bändern organisiert ist. Jedes Band besteht aus einem Bereich von Pixeln (Zellen), und jedes Pixel weist einen Wert auf. Ein Raster-Dataset weist mindestens ein Band auf. Mehrere Raster-Datasets können zusammen räumlich angehängt (mosaikiert) werden, sodass ein umfangreicheres, einzelnes, kontinuierliches Raster-Dataset entsteht. Beachten Sie, dass beim Mosaikieren sich teilweise überlappender Raster-Datasets die Überlappungsfläche nur einen Satz von Zellwerten enthält. Im Folgenden sehen Sie ein Beispiel für ein Raster-Dataset.

Es gibt zahlreiche Geoverarbeitungswerkzeuge, die eigens für die Arbeit mit Raster-Datasets entwickelt wurden. Die entsprechende Liste finden Sie unter Überblick über das Toolset "Raster-Dataset".

Mosaik-Datasets

Ein Mosaik-Dataset ist eine Sammlung von Raster-Datasets (Bildern), die als Katalog gespeichert und als mosaikiertes Bild angezeigt werden. Die Raster-Datasets können auch einzeln angezeigt werden. Diese Sammlungen können sehr groß sein – in Bezug auf die gesamte Dateigröße und auf die Anzahl der Raster-Datasets. Die Raster-Daten werden entsprechend dem jeweiligen Raster-Typ hinzugefügt, der Metadaten, etwa Georeferenzierung, Erwerbsdatum und Sensortyp, sowie ein Raster-Format bestimmt. Die Raster-Datasets in einem Mosaik-Dataset können im nativen Format auf dem Datenträger bleiben oder in die Geodatabase geladen werden, wenn erforderlich. Die Metadaten können innerhalb des Raster-Datensatzes sowie als Attribute in der Attributtabelle verwaltet werden. Durch das Speichern von Metadaten als Attribute können Parameter, etwa Daten zur Sensorausrichtung, mühelos verwaltet werden. Zudem sind so schnelle Abfragen und die entsprechende Auswahl möglich.

Wie ein Raster-Katalog kann jedes Raster innerhalb des Mosaik-Datasets ein eigenes Koordinatensystem haben, bei der Anzeige erfolgt jedoch die Neuprojizierung auf das Koordinatensystem des Mosaik-Datasets. Darüber hinaus werden alle Footprints oder andere berechnete Attribute, etwa Pixelgrößen, mit dem Koordinatensystem des Mosaik-Datasets erstellt.

Die Raster-Daten in einem Mosaik-Dataset müssen nicht benachbart oder überlappend sein, sondern können als nicht verbundene, diskontinuierliche Datasets vorhanden sein. So können Sie beispielsweise über Bilder verfügen, die einen Bereich vollständig abdecken, oder viele Bildstreifen, die zusammen möglicherweise kein kontinuierliches Bild ergeben (etwa entlang Pipelines).

Die Daten können sich vollständig oder teilweise überlappen, jedoch an unterschiedlichen Daten erfasst worden sein. Das Mosaik-Dataset ist ein ideales Dataset zum Speichern von Zeitdaten. Sie können die erforderlichen Bilder basierend auf Zeit- oder Datumsangaben aus dem Mosaik-Dataset abrufen und die Mosaik-Methode nutzen, um das mosaikierte Bild gemäß einem Zeit- oder Datumsattribut anzuzeigen.

Mosaik-Datasets sind nicht auf eine bestimmte Art von Raster-Daten beschränkt. Wie bei einem Raster-Katalog können Sie Raster-Daten mit anderen Projektionen, Auflösungen, Pixeltiefen und einer anderen Anzahl von Bändern hinzufügen. Anders als bei einem Raster-Katalog können Übersichten (wie Pyramiden) für den gesamten Datenbestand generiert werden. So können die Daten schneller angezeigt und diese Datasets mühelos bereitgestellt werden. Zudem gibt es zahlreiche zusätzliche Eigenschaften für die Anzeige, etwa das Festlegen einer Mosaik-Methode, dank der diese Datasets in vielen Situationen als eindeutig definiert und effizient genutzt werden können. Sie können ein Mosaik-Dataset auch auf Grundlage der räumlichen und nicht räumlichen Abfrageeinschränkungen abfragen. Bei dem Ergebnis dieser Abfrage kann es sich um eine Reihe von Bildern handeln, die Sie nacheinander bearbeiten können, oder auch um ein dynamisch generiertes mosaikiertes Bild.

Es gibt zahlreiche Geoverarbeitungswerkzeuge, die eigens für die Arbeit mit Mosaik-Datasets entwickelt wurden. Die entsprechende Liste finden Sie unter Überblick über das Toolset "Mosaik-Dataset".

Raster-Kataloge

Bei einem Raster-Katalog handelt es sich um eine Objektgruppe von Raster-Datasets, die in einem Tabellenformat definiert sind, in dem jeder Datensatz eines der im Katalog enthaltenen Raster-Datasets darstellt. Ein Raster-Katalog kann sehr umfangreich sein und Tausende von Bildern enthalten. Ein Raster-Katalog wird typischerweise verwendet, um aneinandergrenzende, vollständig überlappende oder teilweise überlappende Raster-Datasets anzuzeigen, ohne dass diese in ein großes Raster-Dataset mosaikiert werden müssen. Unten finden Sie ein Beispiel für einen Raster-Katalog, in dem die gelbe Linie die Umrisslinie jedes einzelnen Raster-Datasets bildet. Diese Umrisslinie wird häufig als Footprint der Raster-Datasets oder als Drahtgittermodell bezeichnet. Sie können erkennen, dass viele einander überlappende Raster-Datasets unterschiedlicher Größen vorhanden sind, die unterschiedliche Datentypen in dieser Raster-Katalog-Anzeige darstellen.

Jedes Raster in einem Katalog kann über ein eigenes Koordinatensystem verfügen, anhand dessen jedes Bild für die Karten- und Globusdarstellung "on-the-fly" projiziert werden kann.

Für Raster-Kataloge gibt es zahlreiche Verwendungszwecke. Sie können in Raster-Katalogen Zeitserien von Raster-Bildern speichern, z. B. Bilder vom Wetter für bestimmte Zeitpunkte. In einem Raster-Katalog können Sie beliebige Muster von Bild-Footprints speichern, z. B. solche, die keinem Kachelmuster folgen. Außerdem können Sie in einem Raster-Katalog beliebige Bilddatensammlungen speichern, die für Ihren Workflow geeignet sind.

Es gibt zahlreiche Geoverarbeitungswerkzeuge, die eigens für die Arbeit mit Raster-Katalogen entwickelt wurden. Die entsprechende Liste finden Sie unter Überblick über das Toolset "Raster".

Vergleich von Raster-Datenspeichermodellen

Beim Arbeiten mit mehreren Raster-Datasets stehen vier Speichermodelle zur Wahl: Speichern jedes einzelnen Raster-Datasets, Mosaikieren der Raster-Datasets in einem großen Raster-Dataset, Speichern der Raster-Datasets als Mitglieder eines Mosaik-Datasets bzw. Speichern als Mitglieder eines Raster-Katalogs.

Das einzelne Speichern der Raster-Datasets ist häufig am besten geeignet, wenn die Datasets nicht aneinander grenzen oder wenn die Datasets nur selten für das gleiche Projekt verwendet werden. Das gemeinsame Mosaikieren der Eingaben zur Bildung einer einzigen großen Ausdehnung von Raster-Daten eignet sich für viele Anwendungen, doch kann aus einem der folgenden Gründe ein Mosaik-Dataset bzw. ein Raster-Katalog erwünscht sein:

• Die Ausdehnungen der Raster-Datasets überlappen sich teilweise oder vollständig und Sie möchten die gemeinsamen Flächen beibehalten.
• Die Raster-Datasets stellen eine Objektgruppe von Beobachtungen desselben Bereichs zu unterschiedlichen Zeiten einer Zeitserie dar.
• Sie müssen nicht die gesamte Fläche gleichzeitig anzeigen (im Falle von Raster-Katalogen wird bei kleineren Maßstäben ein Drahtgittermodell angezeigt); wenn jedoch die gesamte Fläche zu sehen sein muss, verwenden Sie ein Mosaik-Dataset.
• Sie möchten eine Reihe von Bildern als integrierte Gruppe verwalten, deren jeweilige Zustände jedoch beibehalten.
• Sie möchten zusätzliche Attributspalten für die einzelnen Bilder aufzeichnen und verwalten.

	Raster-Dataset	Mosaik-Dataset	Raster-Katalog
Beschreibung	Ein einzelnes Bild eines Objekts oder ein nahtloses Bild, das einen räumlich zusammenhängenden Bereich abdeckt. Dabei kann es sich um ein einzelnes Originalbild oder um das Ergebnis des Anhängens (Mosaikierens) vieler Bilder handeln.	Eine als Katalog gespeicherte Gruppe von Raster-Datasets, mit der Sie Raster-Daten speichern, verwalten, anzeigen und abfragen können. Die Anzeige erfolgt als Mosaik, Sie können jedoch auf jedes einzelne Raster-Dataset in der Gruppe zugreifen.	Eine Objektgruppe von Raster-Datasets, die als einzelner Layer angezeigt werden. Diese können sich in unterschiedlichen Koordinatensystemen befinden und unterschiedliche Datentypen aufweisen.
Karten-Layer	Ein Karten-Layer.	Ein Karten-Layer.	Ein Karten-Layer.
Homogene oder heterogene Daten	Homogene Daten: übereinstimmende Formate, Datentypen und Dateien.	Heterogene Daten: mehrere Formate, Datentypen, Dateigrößen und Koordinatensysteme.	Heterogene Daten: mehrere Formate, Datentypen, Dateigrößen und Koordinatensysteme.
Metadaten	Werden einmal gespeichert und auf das gesamte Dataset angewendet.	Können im Raster-Datensatz sowie als Attribute in der Raster-Katalogtabelle gespeichert werden.	Werden als Attributspalten für jedes Raster-Dataset-Element im Raster-Katalog gespeichert.
Pyramidenerstellung	Eine einzelne Pyramide für das gesamte Raster-Dataset.	Pyramiden für jedes Raster-Dataset sowie Übersichten (wie eine Pyramide) für die ganze Sammlung.	Eine Pyramide für jedes Raster-Dataset im Raster-Katalog.
Geoverarbeitung und Bildanalyse	Verwendung als Datenquelle in zahlreichen Werkzeugen für Geoverarbeitung und Analyse möglich. Verwendung im Fenster "Bildanalyse" möglich.	Verwendung als Datenquelle in zahlreichen Werkzeugen für Geoverarbeitung und Analyse möglich. Verwendung im Fenster "Bildanalyse" möglich.	Verwendung als Datenquelle in zahlreichen Werkzeugen für Geoverarbeitung und Analyse nicht möglich. Verwendung im Fenster "Bildanalyse" nicht möglich.
Vorteile	Schnelle Anzeige bei jedem Maßstab. Mosaike sparen Speicherplatz, da keine überlappenden Daten vorhanden sind.	Dient der Verwaltung großer Mengen an Raster-Daten. Schnelle Anzeige bei jedem Maßstab. Kein Datenverlust bei der Mosaikerstellung. Benutzer hat Zugriff auf gesamten Inhalt der Sammlung. Eigenschaften zur Steuerung der mosaikierten Anzeige können festgelegt werden. On-the-Fly-Verarbeitung.	Mehrzeilige Raster-Tabellen für zahlreiche Zwecke können verwaltet werden. Für die Anzeige können eines oder mehrere Raster-Datasets angegeben werden.
Nachteile	Raster-Datasets für File- und Personal-Geodatabases werden langsamer aktualisiert, da die gesamte Datei neu geschrieben werden muss.	Die Generierung von Übersichten kann geraume Zeit in Anspruch nehmen.	Dateibasierte Raster-Kataloge mit unterschiedlichen Datentypen werden möglicherweise nicht gut dargestellt. Die Anzeige zahlreicher Raster-Dataset-Elemente in einem Raster-Katalog kann eine längere Zeit in Anspruch nehmen.
Bereitstellung	Kann direkt als Image-Service bereitgestellt werden.	Kann direkt als Image-Service bereitgestellt werden.	Kann als Image-Service bereitgestellt werden, indem zunächst ein referenziertes Mosaik-Dataset erstellt wird, das auf den Raster-Katalog verweist.
Empfehlungen	Verwenden Sie Raster-Datasets, wenn Überlappungen zwischen mosaikierten Bildern nicht beibehalten werden müssen und wenn große Mengen an Raster-Daten angezeigt werden sollen.	Zur Verwaltung und Visualisierung von Raster-Daten empfiehlt sich ein Mosaik-Dataset. Es eignet sich für mehrdimensionale Daten, das Abfragen, das Speichern von Metadaten sowie für überlappende Daten. Zudem stellt es eine gute Hybridlösung dar.	Für ausgesprochen umfangreiche Bild-Repositories empfiehlt sich die Verwendung eines Raster-Katalogs. Dies gilt auch, wenn Überlappungen zwischen Datasets beibehalten und Zeitseriendaten verwaltet werden sollen sowie wenn das Mosaikieren aufgrund von Abweichungen benachbarter Bilder nicht möglich ist.

Vergleich der Raster-Datenspeichermodelle

Ein Mosaik-Dataset und ein Raster-Katalog sind gute Möglichkeiten, eine große Anzahl von Raster-Datasets zu verwalten, empfohlen werden hierfür jedoch Mosaik-Datasets. Durch Verwendung eines Mosaik-Datasets bzw. eines nicht verwalteten Raster-Katalogs können Sie ein Verzeichnis oder eine Auflistung der Datenbestände führen. Außerdem kann ein referenziertes Mosaik-Dataset außerhalb einer Geodatabase als *.amd-Datei gespeichert werden.

Raster-Attribute

Bei Rastern kann es sich auch um ein Attribut für ein Feature in einer Feature-Class handeln. Dies bedeutet, dass ein Feld des Typs "Raster" als eine der Spalten innerhalb einer Feature-Class vorhanden sein kann (nur Geodatabase-Feature-Classes). Dies ähnelt einem Hyperlink für ein dateibasiertes Bild in einem Feld, doch mit der Ausnahme, dass das Raster-Bild innerhalb der Geodatabase gespeichert und verwaltet wird. So könnten Sie beispielsweise eine Fotografie des gewerblich genutzten Geländes als ein Attribut eines Flurstück-Features hinzufügen.

Informationen zu den in ArcGIS unterstützten Raster-Dataset-Dateiformaten finden Sie unter Unterstützte Dateiformate für Raster-Datasets.