影像:数据管理模式及建议
镶嵌数据集是一组以目录形式存储并以镶嵌影像方式显示的影像集合(栅格数据集)。这些集合的总文件大小和栅格数据集数量都会非常大。
镶嵌数据集是唯一的,因为它们使用镶嵌方法(镶嵌数据集用户可对其进行修改)执行动态镶嵌。还可为整个数据集或者每幅影像添加函数,当用户访问影像以及生成镶嵌影像时,系统就会动态应用这些函数。这些特点以及其他方面会影响您通过镶嵌数据集管理数据的方式。
一般性原则
在管理影像时,您的目标是根据终端用户的需求,为他们提供最佳的影像。通过使用镶嵌数据集即可实现这一目标,它会帮助您:
- 高效利用数据的存储
- 以目录形式管理所有影像
- 定义要动态应用的处理过程
- 管理与影像相关的元数据和属性
- 提供可访问性
一般来说,影像用户更希望仅为他们的应用程序选择一个综合性影像源,而不是要从多个源中查找影像。因此,本文档所提出的一个经验准则就是减少向用户发布和提供的镶嵌数据集数量。通过减少用户使用的镶嵌数据集数量,对影像的搜索量也就相应减少,用户可将同一个镶嵌数据集用于多个应用程序,从而简化了维护工作和应用程序开发。
一般来说,用户应连接到可显示出最能满足其需要的影像的影像源。它们应能够访问合适的元数据以及优化各个方面,例如传输压缩、影像顺序或特定影像的锁定。可以通过发布不同的镶嵌数据集来定义不同类型的数据(例如真彩色影像、假彩色影像或高程),但是,发布的镶嵌数据集通常不应限定用于某种地理事物、传感器类型或者数据范围。
发布的镶嵌数据集的一些典型示例包括:
- 彩色影像 - 最佳的真彩色影像
- 假彩色影像 - 最佳的假彩色影像(通常为红外影像,使用 4,3,2 波段组合)
- 用于解译的多光谱影像 - 已为进行目视解译而做增强处理并且可能包含如全色锐化处理过程的影像
- 用于分析的多光谱影像 - 包含所有可提供辐射率值或反射率值的波段的影像
- NDVI - 彩色归一化差值植被指数结果
- 地面正高 - 具有正高(海平面以上)的最佳地面高程
- 表面正高 - 具有正高(海平面以上)的最佳表面高程
- 地面椭球体高程 - 具有椭球体高度的最佳地面高程
- 坡度 - 一种表示以地面高程角度计算出的坡度的影像
- 坡向 - 一种表示根据地面高程计算出的坡向的彩色影像
- 山体阴影 - 基于地面高程创建的山体阴影影像
- 渲晕地貌 - 基于地面高程创建的渲晕地貌影像
- 扫描地形图或具有特定用途的地图
影像源
影像可有多种来源,例如航空影像或卫星传感器、扫描地图或者由分析所得的输出。它可以是全色影像、多光谱影像、热影像、高程影像或专题影像。它可以文件形式存储在磁盘或者文件存储系统(例如 NAS 或 SAN)中、也可存储在地理数据库内,或者通过服务(例如影像服务或者网络覆盖服务 (WCS))进行访问。
影像和栅格是根据其栅格类型而添加到镶嵌数据集中的。栅格类型旨在提供与产品相关的文件格式及具体信息。从本质上讲,栅格类型简化了向镶嵌数据集添加复杂影像数据的过程。
在 ArcGIS 中,存在多种不同的栅格类型,一些用于特定的影像产品,另一些用于特定的影像传感器,例如美国陆地资源卫星 7、WorldView-2 或 IKONOS。栅格类型用于与栅格格式一起标识元数据,例如地理配准、采集日期和传感器类型。
根据栅格类型添加栅格数据时,会读取相应的元数据并将其用于定义任何需要应用的处理过程。例如,添加 QuickBird 标准场景时,.imd 文件可能会定义一个场景。该文件包含栅格数据集的相关元数据信息,可能指向一个或多个 .tif 文件。要正确添加此数据,可使用 QuickBird 栅格类型,因为它会搜索这种文件类型组合。如果将此数据作为普通栅格数据集添加,那么将仅会识别和添加 .tif 文件,任何会影响所需函数或地理配准的元数据信息都将被忽略。
栅格类型有助于进行自动化处理,因为它们可定义影像在镶嵌数据集内部应采用的设置方式。您可通过编码方式或者修改现有栅格类型属性并保存修改结果的方式来创建自己的栅格类型。
在向镶嵌数据集添加影像时,很重要的一点就是要使用正确的栅格类型。您有时可能需要检查文件及其元数据的来源,以对使用栅格类型来识别的文件格式或影像产品进行鉴别。
在将影像添加到镶嵌数据集之后,还可添加定义处理过程的函数。这通常会在将输出转换为特定影像产品或者对各个影像进行校正时用到。这些函数可应用于单个影像或者整个镶嵌数据集。
直接访问
无论您正在使用何种镶嵌数据集配置,均必须确保影像是可读取的;否则,镶嵌数据集将无法显示影像。影像位置通过硬编码路径来识别,因此,如果移动影像,就必须更新镶嵌数据集,反之亦然。
有必要进行预处理时
使用镶嵌数据集来管理和发布影像时,可通过将影像集合镶嵌在一起或者生成多个输出这样的传统方法来节省您的时间;不过,有时您可能要考虑进行某种预处理。推荐的预处理过程可帮助您创建最快和最出色的镶嵌影像显示。
构建金字塔 (Pyramid) - 金字塔 (Pyramid) 有助于提高影像的显示速度;不过,它们也会影响到可能需要生成的镶嵌数据集金字塔 (Overview) 的数量。一般来说,您应该为大于 3000 列的影像构建金字塔。构建经过预处理和分块的影像 (Pyramid) 集合的金字塔可能不会有什么收获,但是,金字塔 (Overview) 通常可提供更出色的分辨率,从而提升性能。
计算统计数据 - 在拉伸显示影像时,统计数据可供渲染器使用。如果没有统计数据,在处理非增强影像时可能会显示出黑色或者颜色很深的影像。一般来说,您应该计算未增强(辐射方面)影像的统计数据。例如,许多正射像片将增强处理作为其处理过程(例如 NAIP 或 DOQQ)的一部分;因而不需要计算统计数据。然而,原始影像或来自卫星的影像通常是未经过增强处理的;因此,为确保正常显示,您应计算统计数据。我们并不经常需要根据所有像素来计算统计数据;因此,可以通过指定跳跃因子来提高计算速度。要判断出合理的跳跃因子值,可以将列数除以 1000,并将商(整数)用作跳跃因子。
这里推荐两种工具,分别用来构建金字塔和计算统计数据。在“添加栅格至镶嵌数据集”工具中有两个复选框,可用来将构建金字塔和计算统计数据作为将影像添加到镶嵌数据集过程的一部分。或者,使用“构建金字塔(Pyramid)和统计数据”工具,它可运行在数据或镶嵌数据集的工作空间中。该工具在将影像添加到镶嵌数据集之前或者之后运行均可。如果要构建金字塔 (Pyramid),请务必在镶嵌数据集上定义或构建金字塔 (Overview) 之前构建它们。
优化的影像格式 - 由于存储格式或压缩的缘故,某些影像的读取速度可能比其他影像慢,因此建议将这些影像转换为更好的格式。例如,ASCII DEM 影像格式的读取速度较慢;因此,建议将它转换为其他格式,例如 TIFF。另外,如果影像很大并且未分块,建议将它转换为分块的 TIFF 格式,以优化磁盘访问。另外,在转换影像时,要考虑使用无损(例如 LZW)压缩还是有损(例如 JPEG)压缩。您可选择使用基于小波变换的压缩格式(例如 JPEG 2000),但是这些格式通常更依赖于使用 CPU 进行解压缩,而提供的压缩效果也只是稍好而已。如果不选择转换影像,可基于以非常低的像素大小为起始的镶嵌数据集来构建金字塔(使用“定义金字塔(Overview)”工具)。
镶嵌数据集金字塔的配置
镶嵌数据集的基本设计是一个包含一组影像的镶嵌数据集。在这一设计中,每个影像或栅格数据集均作为单独的项目添加到镶嵌数据集中,并表示为属性表中的行。
要认识到镶嵌数据集既是表也是动态镶嵌影像,这一点很重要。因为镶嵌数据集及其表的创建方式会影响镶嵌影像,并且您所选择的影像显示方式会受到镶嵌数据集及其属性表的设计的影响。
通常,建议在一个镶嵌数据集内管理影像,但是使用另一个镶嵌数据集(引用镶嵌数据集)来共享或传播(发布)内容。通过使用引用镶嵌数据集,可保证用户不会对镶嵌数据集做出意外修改,例如添加影像或移除影像。
镶嵌数据集的组织类型
如果您需要管理不同类型的数据,镶嵌数据集的组织可能会变得更加复杂。下图说明可用于管理和发布影像的两种标准组合。
通常来说,将镶嵌数据集分成两种类型会更具优势;一种主要用于管理,另一种用于发布。这种分离有利于进行组织。
了解不同类型的镶嵌数据集以及它们的用途,有助于使用镶嵌数据集来构建和组织影像集合。
源镶嵌数据集
用于管理影像。它通常包含一组相似的影像。您有时会使用许多这样的源镶嵌数据集来管理不同的集合。这些源镶嵌数据集可以直接发布或者用作其他镶嵌数据集的源。建议您通过引用镶嵌数据集提供对此镶嵌数据集的访问(发布),以保证所访问镶嵌数据集的安全。
源镶嵌数据集使用“创建镶嵌数据集”工具创建。如果输入影像拥有一致的位深度或者波段数,那么在此工具中不需要定义这些值,因为它们将从添加的第一幅影像中获取。空间参考系统可能与输入相同,但是如果输入数据兼有多种空间参考系统,则会从中选择一种合适的作为所有输入的空间参考系统。然后使用“添加栅格至镶嵌数据集”工具并使用相应的栅格类型。
在大多数情况下,源镶嵌数据集中的影像将拥有相同的波段数和位深度。这些源镶嵌数据集受到统一管理并用于优化集合的各个方面,例如优化轮廓线或设置像正射校正这样的过程。
您可通过属性表访问各个影像的“查看器”窗口,或者使用“栅格函数编辑器向导”(从 ArcMap 内容列表中的“轮廓线”图层访问)来修改多幅影像,从而完成对各个影像函数的修改。
通常,如果该影像表示单个数据集,例如涉及具体日期的影像,就要为此镶嵌数据集构建金字塔。
派生镶嵌数据集
它用于定义常被用户视为单一集合的影像集合。派生镶嵌数据集的源通常是一个或多个源镶嵌数据集。例如,它可能是所有真彩色影像的集合,而源来自多个源镶嵌数据集。建议您通过引用镶嵌数据集提供对此镶嵌数据集的访问(发布),以保证所访问镶嵌数据集的安全。此外,还可据此创建其他镶嵌数据集,从而提供特定的影像产品,例如特定的波段组合,或者仅覆盖一个特定区域。
派生镶嵌数据集同样使用“创建镶嵌数据集”工具创建。通常输入影像会拥有各种位深度和波段数;因此,您应指定这些值。选择定义输出产品的位深度和波段数。此外,选择可适合所有影像的空间参考系统。
空间参考系统用于生成镶嵌数据集中的轮廓线、边界及其他相关项目,还有镶嵌影像在重采样时参照的默认设置。您应该选择一个适合所有要添加的影像的空间参考系统。它可以是某个国家的参考系统或者 UTM 带。不过,如果正在创建全球范围的或者与 Web 服务混合搭建的镶嵌数据集,则可能需要使用 WGS 1984 Web 墨卡托辅助投影。
通过用“表”栅格类型来添加源镶嵌数据集中的影像,栅格会添加到派生镶嵌数据集中。通过使用“表”栅格类型,将创建包含源镶嵌数据集中所有或者部分选定表项目的镶嵌数据集。这样您即可执行任何必要的查询。函数可像影像一样进行添加,它可以转换或选择影像的特定部分。例如,函数可将 16 位影像转换为 8 位影像,或者从多光谱源中提取特定波段。
此外,如果已对任何源做出修改,例如添加了修改后的轮廓线或者新的影像,就可使用“同步镶嵌数据集”工具更新此镶嵌数据集。
如果使用“栅格数据集”栅格类型而不是“表”栅格类型添加源镶嵌数据集,那么每个源镶嵌数据集都将在派生镶嵌数据集中表示为单个项目,进而对执行查询和识别源镶嵌数据集(并非针对其中的每幅影像)的元数据的能力产生限制。
一般来说,不会为该镶嵌数据集构建金字塔,因为金字塔将存在于源镶嵌数据集内部。不过,如果派生镶嵌数据集覆盖比每个源都大得多的范围,就有必要构建金字塔。可以使用另一个影像或影像服务来提供全图范围的镶嵌数据集的影像 coverage。在添加此影像时,您可能要取消选中构建边界的选项,因为边界将扩展至此影像的范围,该范围可能并不理想。
引用镶嵌数据集
引用镶嵌数据集的行为方式类似于常规镶嵌数据集;不过,您无法向引用镶嵌数据集中添加其他栅格,无法构建金字塔,无法计算像素大小范围。您可重新定义边界,例如,限制对特定区域的访问或者定义要应用于所有影像的其他函数。它用于提供对包含不同镶嵌数据集级别函数的镶嵌数据集的访问(或将栅格目录用作影像服务)。对引用镶嵌数据集进行共享访问可确保访问它时不会对源镶嵌数据集或派生镶嵌数据集做出任何修改,因为这些修改可能会影响其他用户。
引用镶嵌数据集通过使用“引用已有数据创建镶嵌数据集”工具并将其他镶嵌数据集定义为源来创建。通常,此源可以是源镶嵌数据集,也可以是派生镶嵌数据集。在地理数据库内外均可创建此镶嵌数据集。
您可通过从“目录”窗口内打开镶嵌数据集的“属性”对话框来修改镶嵌数据集的函数。
级联式镶嵌数据集
镶嵌数据集可用于将包含来自其他服务器(例如 ArcGIS Online、WCS 服务、影像服务或其他镶嵌数据集)的影像的多个源融合在一起。在将镶嵌数据集发布为服务时,这种组合被称为级联。级联的好处在于,来自一个服务的影像可用作其他服务的金字塔或背景,并且终端用户可获得单一的访问点。例如,使用级联时用户可将多个 WCS 服务视为一个服务。
如果管理不当,级联服务可产生瓶颈效应。例如,您希望确保服务能够始终得到维护并稳定运行。您还希望避免将过多的级联服务融合在一起,因此不应将服务层层嵌套。您还应该避免创建循环服务,以保证一个服务引用另一个服务后,不会反过来引用自己。通常,镶嵌数据集不应级联(包含)八个以上的其他服务。
影像集合的管理建议
您可在单个镶嵌数据集中管理所有影像。这在数据相似(在影像类型、波段数和位深度方面相似)的情况下比较理想。不过,如果拥有包含来自不同源和传感器的数据的大量影像集合,则最好将影像划分为多个更小的、数据特定的集合。当其中管理的所有影像都具有相似的源、相同的波段数和位数时,就会使镶嵌数据集的设置和维护得到简化,例如:
- 具有相同日期的预处理的正射影像分块
- 具有相似的传感器、波段数和位深度的影像
- 4 波段、16 位影像(QuickBird、IKONOS)集合
- RapidEye(4 波段)
- SPOT
- 美国陆地资源卫星 5 或 7
- ASTER
- 来自同一次航空测量作业的影像
- 来自同一个源的高程数据
- SRTM
- 雷达
这些单独的源镶嵌数据集更易于管理,将它们结合可创建具有特定应用的且可发布的镶嵌数据集。
单个正射集合示例
您或许拥有大型彩色航空影像集合,例如在州或省的上空采集的上千幅影像。您可创建一个用来管理所有这些影像的镶嵌数据集。该镶嵌数据集很可能拥有 3 个波段,并且是 8 位的。您有时可能需要通过修改属性表来添加针对特定影像的信息,例如采集日期和位置(如县或市)。然后,您可通过直接发布此镶嵌数据集或者创建引用镶嵌数据集来将此影像提供给组织内的用户。您可修改引用镶嵌数据集的边界,从而仅提供特定投影区域内的影像,或者可以通过仅包含满足特定查询(例如县或市)的影像来创建镶嵌数据集。
多个正射集合示例
然后,您可将此影像添加到现有镶嵌数据集,例如上面定义的彩色影像,再创建一个用于发布此影像的引用镶嵌数据集,或者创建一个将此镶嵌数据集内容与其他来源(例如美国资源陆地卫星和 SPOT)影像相结合的新派生镶嵌数据集。在每种情况下,均可通过编辑镶嵌数据集属性来选择最适用于您数据的镶嵌方法,例如使用日期或云覆盖的“按属性”。
您可能拥有三年的航空影像集合,例如 1995、2005 和 2008。它们可能拥有不同的分辨率,例如 1 米、2 英尺和 0.5 英尺。时间最早的集合是采用 UTM 投影的全色影像,另外两个集合是采用美国国家平面投影的彩色影像。该数据的组织方式分为两种:组织为相互独立的源镶嵌数据集和派生镶嵌数据集,或者组织为单个的镶嵌数据集。使用源镶嵌数据集和派生镶嵌数据集通常会使管理更加便捷,同时保持最佳性能。
为此,请创建三个源镶嵌数据集。在创建源镶嵌数据集时可指定波段和位深度,或者可让软件在添加数据时进行定义。最后,将生成一个 1 波段和两个 3 波段的镶嵌数据集。相应地添加影像。很可能不需要计算统计数据,因为此数据通常是经过色彩增强处理的。通常,创建预生成分块的金字塔不会有任何好处,因此可以跳过金字塔生成。您可能要构建单独的金字塔,以便用户能够在各比例下逐个查看数据集。通过添加相同的新字段“年”来修改每个数据集的属性表,并用年份来填充该字段。
接下来,创建一个包含三个波段的派生镶嵌数据集。它将用于提供最佳的彩色影像合成。然后使用“表”栅格类型向其中添加三个源镶嵌数据集。不必构建金字塔,因为在每个源镶嵌数据集内部已经创建了金字塔。您可能要修改其中的某些属性,例如将镶嵌方法定义为“按属性”,然后指定默认年份,例如 3000,以使用最新的影像进行显示。如果直接访问数据集,则明智的做法是通过创建引用镶嵌数据集来发布派生镶嵌数据集内容。如果这样做,将需要再次定义默认镶嵌方法,因为镶嵌数据集属性对于每个镶嵌数据集来说都是唯一的。如果正在将镶嵌数据集发布为影像服务,则可以直接发布。在任何一种情况下,用户都将能够访问一个数据集,并可对其进行查询。
如果将它们作为一个镶嵌数据集进行管理,将不会拥有每年的金字塔。这对于希望查看某个非默认年份的镶嵌影像的用户来说是一个问题或困惑。因为每一年都创建了金字塔,所以没有必要再为合并后的服务创建金字塔。如果最近的影像未与旧影像发生叠置,则创建金字塔有利于优化性能。在为这一镶嵌数据集构建金字塔时,应考虑将镶嵌方法定义为“按属性”,进而定义最合适的年份,例如 3000。在将此镶嵌数据集发布为上述服务时,此规则同样适用。
如果新的、四波段(蓝、绿、红和 NIR)正射像片摄于 2010 年,就要为 2010 影像创建一个新的源镶嵌数据集。这将是一个 4 波段的镶嵌数据集。
然后,使用“表”栅格类型将 2010 年的源镶嵌数据集添加到原始的“最佳色彩”的派生镶嵌数据集中。由于该镶嵌数据集仅支持三个波段,所以仅会添加前三个波段。为进行优化,可能需要再次添加金字塔,不过这些金字塔都很小,因为在大部分区域已经存在金字塔。默认情况下,该镶嵌数据集的用户可立即开始查看 2010 影像,无需更改应用程序,因为事先已定义了“按属性”镶嵌方法。
要获得假彩色红外影像,可创建一个新的镶嵌数据集(不指定波段数),然后使用“表”栅格类型向其中添加 2010 源镶嵌数据集。之后在“目录”窗口中打开镶嵌数据集属性,并添加“提取波段”函数。将“波段 ID”定义为“4 3 2”。镶嵌数据集最初具有四个波段,与原始数据集相同。不过,通过添加此函数,您已定义了一个默认的波段组合并将镶嵌数据集修改为仅输出三个波段。
此外,还可创建归一化差值植被指数 (NDVI) 镶嵌数据集。这可通过使用引用镶嵌数据集指向假彩色镶嵌数据集并添加 NDVI 函数来应用所需的处理过程。或者可创建一个新的镶嵌数据集,使其引用 2010 源镶嵌数据集并添加 NDVI 函数。
卫星影像集合示例
如果拥有来自相似的卫星传感器(例如 IKONOS(预备正射影像)或 QuickBird(基本捆绑包产品))的影像集合,并且它拥有在一个高分辨率全色波段以及在一种分辨率下汇集的四个多光谱波段,那么可在单一镶嵌数据集中管理此影像集合。可以根据此影像创建全色锐化的镶嵌数据集。
在包含镶嵌数据集中的影像之前,建议先构建金字塔和统计数据,这样会比较有利。
创建镶嵌数据集(不需要定义波段和位深度)。请使用 IKONOS 或 QuickBird 栅格类型添加影像,以确保在“栅格类型属性”对话框中定义“全色锐化”产品模板(这是默认产品模板)。使用相应栅格类型的另一个好处就是,将会计算每幅影像的轮廓线,以排除不需要的影像边界区域。
此镶嵌数据集可以不使用金字塔,因为它未定义单一的内聚性数据集,并且在较小的比例下常会用到其他影像。对于某些工作流,需要创建金字塔。建议使用带有基本值(该值表示将使用最新的影像或者带有最少云覆盖区域的影像)的“按属性”镶嵌方法来创建金字塔。
许多属性将添加为栅格类型的一部分。您可通过添加其他属性来帮助管理和组织数据,例如定义影像的精度或质量。类似地,您可通过定义属性(例如“发布”)来定义影像是否要发布给用户。通过这种方式,可以轻松调整(添加或移除)要发布的特定场景或者用于更具体的、与发布相关的查询。
然后,您可将该镶嵌数据集作为源添加到多个不同的镶嵌数据集中。例如,您可决定是将部分影像还是全部影像添加到之前创建的正射像片镶嵌数据集中。
可能有用户希望访问四波段卫星镶嵌数据集的完整影像内容。您可直接提供该镶嵌数据集,或者通过创建引用镶嵌数据集的方式予以提供。
高程集合
创建高程数据的镶嵌数据集的理由有很多,例如,可能需要在一个源中访问所有的高程数据,或者需要将高程数据用作对其他影像进行正射校正的数据源。在大多数情况下,可在一个镶嵌数据集中管理所有高程数据。创建一个镶嵌数据集,然后指定输入数据的最大位深度,通常为 32 位。然后根据其栅格类型添加所有影像。请确保高程数据表示的是正高或椭球体高度,并且高度单位相同(例如米或英尺)。如果不满足上述要求,就需要更多的步骤来创建镶嵌数据集,但是可使用“算术”函数来为每个输入修改这些值。
请参阅与正高和椭球体高度相互转换的工作流。
请参阅单位转换因子表来与英尺、米或度进行相互转换。
然后,可通过编辑镶嵌数据集属性来选择“按属性”镶嵌方法并将 0 定义为默认值;因此,将显示或使用在查看或请求的比例下的最高分辨率高程数据。
如果高程数据拥有多个源,例如激光雷达、海洋探测和声纳,则可以考虑为这些不同的源创建单独的源镶嵌数据集,从而对它们进行单独管理,然后创建一个合并后的镶嵌数据集。
通常,处理高程数据的用户希望使用最高精度的或者具有最高分辨率的影像。可通过编辑镶嵌数据集属性来选择“按属性”镶嵌方法。将 LoPS 定义为顺序字段,将 0 定义为默认值。因此,将显示或使用在查看或请求比例下的最高分辨率高程数据。如果存在精度方面的字段,则可选择使用此字段。
该镶嵌数据集可用作多个引用镶嵌数据集的源,创建这些引用镶嵌数据集的目的是基于高程数据生成输出,例如山体阴影、坡向或坡度。
从以上示例中可以看出,对于简单影像集合,有多种数据管理方法可供选择。但主要的思路还是先创建源镶嵌数据集,然后使用派生镶嵌数据集将它们合并到一起,再发布数据。
要查看创建如上所述的镶嵌数据集的工作流,请参阅创建包含来自多个日期的栅格数据的镶嵌数据集。
发布镶嵌数据集
发布镶嵌数据集是指将其提供给用户。这可通过共享地理数据库和赋予对镶嵌数据集的直接访问权限,或者使用 ArcGIS Server 来提供影像服务或其他服务(例如地图服务)来实现。
如果正打算采用直接访问方式共享镶嵌数据集,则建议您创建一个引用镶嵌数据集来提供直接访问。因为可直接访问镶嵌数据集的任何用户均可编辑镶嵌数据集,因此,您并不希望提供对主要源或主镶嵌数据集的直接访问。
如果打算将镶嵌数据集用作影像服务,则可以将其直接发布为服务,因为影像服务用户将不会拥有对镶嵌数据集的直接访问权限。
缓存镶嵌数据集
可在 globe 文档或地图文档中使用镶嵌数据集。不过,如果这样做,用户将无法修改任何属性(例如镶嵌方法)或查询镶嵌数据集。但是通过使用地图服务或 globe 服务,您可生成缓存(这通常是通过网络提供数据访问的最便捷方式),或者将生成的缓存作为计算机或移动设备的本地缓存(将断开与网络的连接)。
在要发布的 MXD 中不同时包含矢量数据和影像数据是有好处的。一般来说,最好将矢量数据和影像作数据发布为两种单独的服务,然后可以将它们通过客户端应用程序混合搭建在一起。
发布的镶嵌数据集的属性
在将镶嵌数据集发布为影像服务时,有许多属性可供修改,以控制对镶嵌数据集和各个影像的访问。例如,可进行的设置包括
- 修改属性表中的可访问字段
- 限制可下载的影像数量
- 限制请求大小
- 限制元数据大小
- 定义默认镶嵌方法
- 定义默认的传输压缩方式
要考虑的属性或参数
轮廓线
每幅影像内的数据。您可使用“构建轮廓线”工具来修改轮廓线,从而将影像的某些部分(例如黑色或白色边界或者“安全”区域)从镶嵌数据集中去掉。通常,轮廓线在源镶嵌数据集中修改,而不在引用镶嵌数据集中修改。
NoData
这是在影像内部定义不想在输出镶嵌影像中包含的值的另一种方法。您可使用“定义镶嵌数据集 NoData”工具,它会将“掩膜”函数插入镶嵌数据集内每幅影像的函数链中。如果存在许多叠置影像,可能会使性能下降。通常,建议您通过修改影像上的轮廓线来移除数据。
边界
默认情况下,边界会通过合并所有轮廓线多边形来创建一个表示影像范围的边界。可能会出现洞或多部分 (multi-part) 多边形。生成边界可能需要花费一些时间,因此,如果您正在使用“添加栅格数据至镶嵌数据集”工具连续添加多个影像集合,最好取消选中“更新边界”参数,直到添加完最后一个集合为止。在向镶嵌数据集添加新影像时,可以选择运行“构建边界”工具来更新边界,因为此工具拥有可追加至现有边界而不是覆盖现有边界的选项,这样还可以节省时间。
边界还可用于去除镶嵌数据集中影像的某一区域。例如,即使镶嵌数据集中的影像覆盖更大的区域,也可导入精确匹配感兴趣区域的边界多边形文件。还可使用 ArcMap 的编辑工具来编辑边界。如果您正在通过向镶嵌数据集添加服务或其他更大的影像来填补源影像的数据空缺,则可能不希望为包含此影像的整个范围而重新计算边界。因此,还要清除用于更新边界的选项。
统计数据
一般来说,如果需要增强影像,就要计算统计数据。统计数据要针对每幅影像进行维护,并用于整个镶嵌数据集。
如果统计数据存在于镶嵌数据集中,则默认情况下,ArcMap 将始终应用拉伸。如果不想应用拉伸,可将“镶嵌数据集属性”对话框中的“是预处理数据”设置修改为“是”。
增强
您有时可能需要对影像应用直方图拉伸,以确保影像正常显示。例如,可能需要将 12 位或 16 位影像缩至 8 位,以实现正常显示。通过修改栅格类型属性,可在将影像添加到镶嵌数据集时对影像进行增强处理。或者,也可在添加影像之后添加“拉伸”函数。
色彩校正
通常,色彩校正仅适用于 RGB 影像 - 即真彩色或假彩色影像产品(尽管可在多波段中实现)。推荐的工作流是:先创建包含彩色影像的派生镶嵌数据集,然后对其应用色彩校正。色彩校正工具可使用 ArcMap 中的“色彩校正”窗口进行访问。
属性字段
您可通过向属性表添加其他字段来包含适合源影像的所有属性。某些字段按照在栅格类型内定义的方式从影像中导入。如果您正在创建要合并为一个主镶嵌数据集的多个源镶嵌数据集,则应为它们定义一致的字段。
可能需要添加的一些常用字段包括:
- 开始日期 - 日期型字段
- 结束日期 - 日期型字段
- 发布 - 标识是否要发布影像的整型或文本型字段
- 准确性 - 范围从 1 至 100 的整型字段
- 质量 - 为每幅影像定义质量值的整型或文本型字段
另外,请不要忘记向用于金字塔的字段中添加值。镶嵌数据集用户可以查看和查询这些字段;因此,可能需要对这些可访问的字段进行限制。您可设置能够从镶嵌数据集的“属性”对话框内部进行访问的字段。
金字塔
生成金字塔需要花费一些时间;因此,仅应在需要金字塔的时候再创建金字塔。例如,通常在创建源镶嵌数据集时需要计算金字塔,但在创建派生镶嵌数据集时可能并不需要计算。另外,您可以将更低分辨率的影像或服务用作像素大小较低的数据源,进而免除需要生成金字塔的麻烦。
基准面
如果数据和镶嵌数据集或用户的空间参考系统基于不同的椭球体,则可能需要指定具体的地理变换。您可在两个位置指定变换。如果向拥有与此镶嵌数据集不同基准面的镶嵌数据集添加影像,请设置“环境设置”对话框中的“地理变换”。如果知道用户或应用程序将使用与源影像或源镶嵌数据集不同的基准面,请打开镶嵌数据集属性(通过 ArcCatalog 或“目录”窗口),再单击“默认值”选项卡,然后设置“地理坐标系变换”属性。
镶嵌数据集示例
以下是一些典型镶嵌数据集的示例,以及对针对特定属性或注意事项提供的一些细节:
彩色影像 - 最佳的真彩色影像
- 创建 3 波段、8 位的镶嵌数据集
- 还可能同时包含彩色和全色影像
- 默认镶嵌方法为“按属性”,优先按最新和最高质量显示
- 默认压缩方式为 80% 质量下的 JPEG
- 如果影像需要色彩校正,则添加色彩校正
假彩色影像 - 最佳的假彩色 (432) 影像
- 创建 3 波段、8 位镶嵌数据集
- 添加所有波段,然后应用“提取波段”函数定义 432 组合,或者在向镶嵌数据集添加影像时定义波段组合
- 默认镶嵌方法为“按属性”,优先按最新和最高质量显示
- 默认压缩方式为 80% 质量下的 JPEG
- 可通过应用色彩校正来去除趋势
用于解译或分析的影像 - 用于卫星影像或航空影像的最优影像解译
- 创建 4 波段、16 位镶嵌数据集
- 默认镶嵌方法为“按属性”,优先按最新和最高质量显示
- 默认压缩方式为 90% 质量下的 JPEG
用于分析的多光谱影像 - 通常超过 3 个波段
- 创建指定位数和波段数等于影像最大值的镶嵌数据集
- 默认镶嵌方法应优先按最新或最佳质量显示
- 通常为分析而创建,因此默认压缩方式应为 LZW
- 通常在引用源镶嵌数据集时使用,应排除全色锐化影像并优化多光谱影像的 MinPS 使其等于 0。这可确保在分析时不会用到全色锐化影像。
NDVI - 带有颜色表的归一化差值植被指数
- 创建 3 波段、8 位的镶嵌数据集
- 默认镶嵌方法应优先按最新或最佳质量显示
- 默认压缩方式为 90% 质量下的 JPEG
- 基于作分析使用的多光谱影像镶嵌数据集创建派生镶嵌数据集
- 向镶嵌数据集添加 NDVI 函数
表面正高或地面正高 - 采用正高(海平面以上)的最佳地面高程
- 创建 1 波段、32 位镶嵌数据集
- 要优先显示最精确的效果,可在属性表中创建一个字段来标识该值,并将默认镶嵌方法设置为“按属性”
- 默认压缩方式应为 LZW
- 还可包含用作高程数据丢失区域的背景源的低分辨率 DEM 或服务
地面椭球体高程 - 采用椭球体高度的最佳地面高程
- 与地面正高镶嵌数据集相同的属性
- 大部分高程数据是正高数据。对于精确的椭球体服务(例如,卫星影像的精确正射校正)有一些要求。可通过将精确的大地水准面应用于正高镶嵌数据集来创建此类镶嵌数据集。请参阅将正高转换成椭球体高度。
坡度 - 标识地面高程度数的坡度
- 基于地面正高镶嵌数据集创建 1 波段、8 位的派生镶嵌数据集
- 默认镶嵌方法应选择优先按最高质量显示
- 默认压缩方式应为 LZW
- 向镶嵌数据集添加“坡度”函数
- 量化精度为 1 度
- 对于某些应用程序,更适合使用浮点型像素类型定义镶嵌数据集
坡向 - 地面高程的坡向
- 基于地面正高镶嵌数据集创建 3 波段、8 位派生镶嵌数据集
- 默认镶嵌方法应选择优先按最高质量显示
- 默认压缩方式应为 LZW
- 向镶嵌数据集添加“坡向”函数
山体阴影 - 地面高程的山体阴影
- 基于地面正高镶嵌数据集创建 1 波段、8 位派生镶嵌数据集
- 默认镶嵌方法应选择优先按最高质量显示
- 默认压缩方式为 80% 质量下的 JPEG
- 向镶嵌数据集添加“山体阴影”函数
晕渲地貌 - 地面高程的晕渲地貌
- 基于地面正高镶嵌数据集创建 3 波段、8 位的派生镶嵌数据集
- 默认镶嵌方法应选择优先按最高质量显示
- 默认压缩方式为 80% 质量下的 JPEG
- 向镶嵌数据集添加“晕渲地貌”函数