Lernprogramm: Erstellen eines gecachten Karten-Services

Komplexität: Mittelstufe Datenanforderung: Eigene Daten verwenden Ziel: Erstellen Sie einen gecachten Karten-Service, der von vielen Client-Anwendungen verwendet werden kann.

Schnelle Karten-Services lassen sich am besten erstellen, indem sie gecacht werden. Wenn Sie einen Karten-Service cachen, zeichnet der Server die Karte mit den von Ihnen definierten Maßstabsebenen und speichert die Bilder. Wenn der Server eine Anforderung für eine Karte erhält, kann er ein solches gecachtes Bild deutlich schneller zurückgeben, als die Karte erneut zu zeichnen.

Caching eignet sich für Grundkarten und Karten, die sich nicht oft ändern. Für Karten, die sich nur gelegentlich ändern, sind Werkzeuge zum Aktualisieren des Cache verfügbar. Um eine optimale Performance zu erreichen, sollten Sie so viele Layer wie möglich cachen. Möglicherweise ist es für Sie hilfreich, zwei Karten zu erstellen und die zum Cachen geeigneten Layer von den nicht geeigneten Layern zu trennen. Sie können z. B. einen gecachten Karten-Service aus den Grundkarten-Layern und einen nicht gecachten Karten-Service aus den Layern erstellen, die in Echtzeit aktualisiert werden oder die sich aufgrund von Analyse oder Modellierung ändern.

Um einen effektiven Karten-Cache erstellen zu können, müssen Sie vor dem Erstellen des Cache beim Entwurf und der Erstellung sorgfältig vorgehen. Dieses Lernprogramm führt Sie durch den Prozess der Planung und Erstellung einer Karte, die mit dem Kachelschema ArcGIS Online / Bing Maps / Google Maps gecacht wird. Sie veröffentlichen dann einen Karten-Service, und geben hierbei an, dass der Cache beim Veröffentlichen erstellt werden soll. Schließlich testen Sie den Cache in einer Client-Anwendung.

Dieses Lernprogramm bietet Ihnen praktische Übungen, mit denen Sie sich auf zukünftige Caching-Aufträge innerhalb Ihrer Organisation vorbereiten können. Es besteht aus drei Hauptabschnitten:

• Erstellen der Karte
• Veröffentlichen des Karten-Service
• Testen des Cache

Vor dem Start dieses Lernprogramms

Wenn Sie ArcGIS for Server gerade installiert haben, müssen Sie noch einige vorbereitende Schritte ausführen, bevor Sie eine Verbindung mit dem Server in ArcMap herstellen und Services veröffentlichen können.

• Ausführliche Informationen zum Konfigurieren der ArcGIS for Server-Site finden Sie in diesem Hilfesystem unter Erste Schritte nach der Installation.
• Informationen zum Bereitstellen der von der GIS-Ressource referenzierten Daten für den Server finden Sie im Thema Bereitstellen der Daten für ArcGIS for Server.

Erstellen der Karte

Wenn Sie eine Karte cachen, wird sie vom Server mit den von Ihnen ausgewählten Maßstabsebenen gezeichnet. Sobald die Karte gezeichnet ist, können Sie ihr Aussehen nur noch dadurch ändern, dass Sie den Cache neu erstellen oder aktualisieren. Aus diesem Grund ergeben sich folgende wichtige Aspekte:

• Die Karte muss auf jeder Maßstabsebene gut aussehen, bevor Sie sie cachen. Eine Papierkarte wird so entworfen, dass sie bei einem Maßstab gut aussieht, aber eine gecachte Karte muss für jeden Maßstab entworfen werden, den Sie cachen.
• Die von Ihnen ausgewählten Maßstabsebenen sind sehr wichtig. Wenn Sie zu wenige Maßstäbe auswählen, können Benutzer den Eindruck gewinnen, dass ihnen Informationen fehlen, oder sie erhalten keine gute Ansicht der Karte. Wenn Sie zu viele Maßstäbe oder unnötige Maßstäbe auswählen, erhöhen sich die Cache-Erstellungszeit und der erforderliche Speicherplatz. Möglicherweise hat Ihre Organisation jedoch bereits ein Kachelschema bestimmt, dass beim Cachen verwendet werden soll. Mit einem Kachelschema werden bestimmte Eigenschaften des Cache einschließlich der zu erstellenden Maßstabsebenen festgelegt.

In diesem Lernprogramm wird davon ausgegangen, dass Ihre Organisation das Kachelschema ArcGIS Online / Bing Maps / Google Maps verwendet. Führen Sie zunächst folgende Schritte aus:

Festlegen des Koordinatensystems

Beim Entwerfen dieser Karte müssen Sie den Datenrahmen für die Verwendung des Koordinatensystems WGS 1984 Web Mercator (Auxiliary Sphere) festlegen. Das ist das gleiche Koordinatensystem wie das von ArcGIS Online, Google Maps und Bing Maps verwendete Koordinatensystem.

Schritte:

1. Starten Sie ArcMap, und öffnen Sie ein neues leeres Kartendokument.
2. Klicken Sie im ArcMap-Inhaltsverzeichnis mit der rechten Maustaste auf den Namen des Datenrahmens (standardmäßig ist es Layer), und wählen Sie Eigenschaften aus.
3. Klicken Sie auf die Registerkarte Koordinatensystem.
4. Klicken Sie auf Projizierte KoordinatensystemeWeltWGS 1984 Web Mercator (Auxiliary Sphere).
5. Klicken Sie auf OK.

Hinweis:

Die obigen Schritte sind eigentlich nicht erforderlich, da ArcGIS die Daten sofort neu für "WGS 1984 Web Mercator (Auxiliary Sphere)" projiziert, wenn ArcGIS erkennt, dass Sie einen Karten-Cache mit dem Kachelschema ArcGIS Online/Bing Maps/Google Maps zu erstellen versuchen. Diese Schritte sind hier der Vollständigkeit halber angegeben, damit Sie dieses Koordinatensystem beim Entwurf von Karten berücksichtigen können.

Einrichten von ArcMap für die Verwendung der gleichen Maßstäbe wie in ArcGIS Online, Bing Map und Google Maps

Da Ihre Organisation das gleiche Kachelschema wie ArcGIS Online, Google Maps und Bing Maps verwendet, sollten Sie Ihre Karte nur in diesen Maßstäben entwerfen. Mit folgenden Schritten können Sie die Maßstäbe in die Dropdown-Liste für Maßstäbe in ArcMap laden:

Schritte:

1. Klicken Sie auf der Werkzeugleiste "Standard" auf die Dropdown-Liste für Maßstäbe, und wählen Sie Diese Liste anpassen aus.
2. Klicken Sie im Fenster Maßstabseinstellungen auf Laden, und wählen Sie ArcGIS Online / Bing Maps / Google Maps aus.
3. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Beim Zoomen nur diese Maßstäbe verwenden. Auf diese Weise können Sie Ihre Layer und Feature-Classes mit den Maßstabsintervallen von ArcGIS Online / Bing Maps / Google Maps anzeigen. Diese Option ist vor allem dann nützlich, wenn Sie eine Karte erstellen, die in diesen Maßstäben gecacht wird.
4. Klicken Sie auf OK, um die Änderungen anzuwenden. Sie können jetzt den Satz von Maßstäben, die von diesen gängigen Web Mapping-Services verwendet werden, sehen und mithilfe der Dropdown-Liste leicht zwischen ihnen wechseln.

Entwerfen der Karte

In diesem Schritt machen Sie sich an den tatsächlichen Entwurf der Karte. Ein Vorteil beim Cachen der Karte liegt darin, dass Sie während der Entwurfsphase alle Ihnen zur Verfügung stehenden kartografischen Werkzeuge verwenden können, ohne sich Gedanken darüber machen zu müssen, wie dies die Performance beeinflusst. Nehmen Sie sich etwas Zeit, die Karte gut aussehen zu lassen, da Sie nach der Fertigstellung des Cache nur noch Änderungen vornehmen können, indem Sie den Cache neu erstellen oder aktualisieren. Benutzer des Cache werden auch nicht in der Lage sein, die Symbologie zu ändern, da sie lediglich bereits vorhandene Bilder der Karte anzeigen, die auf dem Server gespeichert sind.

Da Sie eine Karte entwerfen, die dem Kachelschema von ArcGIS Online, Bing Maps und Google Maps entsprechen soll, ist es empfehlenswert, die Karte in jedem Maßstabsintervall zu entwerfen. Dies geht bei Raster-Daten einfacher, da ArcMap beim Ändern der Maßstäbe etwas Resampling an den Daten durchführt. Vektordaten werden jedoch bei jedem Maßstab mit den gleichen Größenpunkten und Linien symbolisiert. Hierbei ist etwas mehr Mühe erforderlich, damit die Karte nicht zu überfüllt oder zu karg aussieht. Die folgenden Schritte beschreiben eine Entwurfsstrategie, die Sie anwenden können, wenn die Karte Vektordaten enthält.

Schritte:

1. Fügen Sie die Datasets in ArcMap hinzu, und verkleinern Sie die Ansicht bis zum kleinsten Maßstab. Korrigieren Sie ggf. alle Projektionsprobleme. Alle Datasets müssen die Projektion "WGS 1984 Web Mercator (Auxiliary Sphere)" verwenden, um ordnungsgemäß gecacht zu werden.
2. Legen Sie die Symbologie und die Beschriftung der Layer für diesen Maßstab fest.
   Tipp:

   Sie können eine Definitionsabfrage festlegen, damit bei diesem Maßstab weniger Features sichtbar sind. Wenn Sie z. B. einen Städte-Layer haben, können Sie eine Definitionsabfrage festlegen, mit der die Anzeige auf Städte mit einer Bevölkerung von mehr als 20.000 Einwohnern beschränkt wird.

3. Vergrößern Sie die Ansicht auf den nächstgrößeren Maßstab, und legen Sie die Symbologie und die Beschriftung der Layer für diesen Maßstab fest.
   Tipp:

   Wenn Sie die Symbologie, Beschriftung oder Definitionsabfrage auf einem Layer, den Sie bereits symbolisiert haben, bei einem anderen Maßstab ändern möchten, fügen Sie der Karte eine weitere Kopie des Layers hinzu. Klicken Sie dafür im ArcMap-Inhaltsverzeichnis mit der rechten Maustaste auf den Layer, und klicken Sie auf Kopieren. Klicken Sie dann mit der rechten Maustaste auf den Namen des Datenrahmens, und klicken Sie anschließend auf Layer einfügen.

4. Erstellen Sie Gruppen-Layer, um die Übersicht über die Kopien der Layer zu behalten. Am einfachsten ist es, für jeden Maßstab einen Gruppen-Layer zu erstellen. Auf diese Weise müssen Sie die Maßstabsabhängigkeit statt auf jedem einzelnen Layer nur in der Gruppe festlegen. Sie können auch den Maßstab in den Namen mit aufnehmen.
5. Legen Sie auf jedem Gruppen-Layer einen Maßstabsbereich fest, damit bei jedem gecachten Maßstab nur einer sichtbar ist. Konfigurieren Sie den Maßstabsbereich mit einer Toleranz um jeden Cache-Maßstab. Wenn einer der Gruppen-Layer bei 1:577.791 gecacht wird, könnten Sie z. B. festlegen, dass der Layer nur sichtbar ist, wenn die Ansicht über 1:866.686 verkleinert oder über 1:433.343 vergrößert wird.
6. Setzen Sie das Zoomen zu den einzelnen Maßstäben fort, und symbolisieren Sie entsprechend, bis Sie alle Maßstäbe in der Maßstabsliste durchgearbeitet haben.
7. Speichern Sie die Karte. Die Karte kann jetzt veröffentlicht werden.

Veröffentlichen des Karten-Service

Dieser Abschnitt des Lernprogramms führt Sie durch den Prozess des Veröffentlichens eines Kartendokuments in ArcGIS for Server mit ArcMap. Definieren Sie dabei das Schema des Karten-Cache, und analysieren Sie das Kartendokument in Bezug auf die Performance. Sie geben an, dass der Cache zum Zeitpunkt der Veröffentlichung erstellt werden soll. Führen Sie zunächst folgende Schritte aus.

Schritte:

1. Öffnen Sie das Kartendokument in ArcMap, und wählen Sie im Hauptmenü Datei > Freigeben als > Service aus.
2. Wählen Sie im Fenster Als Service freigeben die Option Service veröffentlichen aus. Klicken Sie auf Weiter.
3. Klicken Sie im Dialogfeld Service veröffentlichen auf Verbindung mit ArcGIS Server herstellen , um eine neue Verbindung mit dem Server herzustellen.
4. Wählen Sie im Fenster ArcGIS Server hinzufügen die Option GIS-Services veröffentlichen aus. Klicken Sie auf Weiter.
5. Geben Sie für die Server-URL die URL der ArcGIS for Server-Site ein, zu der Sie eine Verbindung herstellen möchten. Beispiel: http://myserver:6080/arcgis.
6. Wählen Sie in der Dropdown-Liste Server-Typ die Option ArcGIS Server aus.
7. Während der Veröffentlichung wird eine Service-Definitionsdatei erstellt und vorübergehend auf der lokalen Festplatte gespeichert. Wenn der Veröffentlichungsprozess abgeschlossen ist, wird die Service-Definitionsdatei hochgeladen und die lokale Datei gelöscht. Übernehmen Sie für die Zwecke dieses Lernprogramms den Standard-Staging-Ordner.
8. Geben Sie den Benutzernamen und das Kennwort eines Benutzers ein, der mindestens über Publisher-Berechtigungen in ArcGIS for Server verfügt. Wenn Sie keine Benutzer und Rollen zur Sicherheit eingerichtet haben, ist eine Option, das primäre Site-Administrator-Konto zu verwenden, das Sie bei der Erstellung der ArcGIS for Server-Site definiert haben. Lassen Sie das Kontrollkästchen aktiviert, um Benutzername und das Kennwort zu speichern. Klicken Sie dann auf Fertig stellen.
9. Geben Sie im Fenster Service veröffentlichen optional einen neuen Namen für den Service ein. Klicken Sie auf Weiter.
10. Services werden standardmäßig im Stammordner (Stammverzeichnis) von ArcGIS for Server veröffentlicht. Services können in Unterordnern des Stammverzeichnisses organisiert werden. Wählen Sie den Ordner aus, in dem Sie den Service veröffentlichen möchten, oder erstellen Sie einen neuen Ordner mit dem Service. Klicken Sie auf Fortfahren.
11. Der Service-Editor wird angezeigt. Mit dem Service-Editor können Sie auswählen, auf welche Weise Benutzer den gecachten Karten-Service verwenden können, Sie können das Kachelschema definieren, und Sie können ganz genau festlegen, wie der Service auf dem Server veröffentlicht wird. Klicken Sie auf die Registerkarte Caching.
12. Wählen Sie auf der Registerkarte Caching zum Zeichnen des Karten-Service Kacheln aus eigenem Cache verwenden aus.
13. Wählen Sie in der Dropdown-Liste Kachelschema die Option ArcGIS Online / Bing Maps / Google Maps aus.
14. Prüfen Sie die Geschätzte Cache-Größe. Verringern Sie dann die Einstellung des Schiebereglers Maximale Maßstabsebene (nach links bewegen) der Leiste Detaillierungsebenen, bis die Geschätzte Cache-Größe unter 50 MB liegt. Damit wird eine geeignete Test-Cache-Größe für dieses Lernprogramm sichergestellt.
15. Übernehmen Sie für die Zwecke dieses Lernprogramms alle anderen Standardeinstellungen. Beachten Sie, dass eine dieser Standardeinstellungen bewirkt, dass der Cache automatisch erstellt wird, sobald der Service veröffentlicht wird. Bei größeren Caches sollten Sie den Cache manuell zu einem späteren Zeitpunkt (z. B. nachts oder über das Wochenende) erstellen.
    Tipp:

    Wenn Sie einen Produktions-Cache anlegen, sollten Sie zudem viele andere Cache-Einstellungen überprüfen und anpassen. Ausführliche Informationen zum Auswählen von Karten-Cache-Eigenschaften mit dem Service-Editor finden Sie unter Verfügbare Karten-Cache-Eigenschaften.

16. Klicken Sie auf Analysieren . Daraufhin wird das Kartendokument geprüft, um festzustellen, ob es auf dem Server veröffentlicht werden kann.
    Tipp:

    Um den Anzeigebereich beim Konfigurieren des Karten-Service zu vergrößern, klicken Sie auf die Schaltfläche Ausblenden im oberen Bereich des Service-Editor).

17. Korrigieren Sie alle Fehler im Fenster Vorbereiten. Sie können die Karte erst anschließend als Service veröffentlichen. Sie können die Warnungen und Informationsmeldungen korrigieren, um die Performance und Darstellung des Service zu verbessern. Dieser Vorgang ist jedoch optional. Weitere Informationen zum Beheben dieser Probleme finden Sie unter Analysieren der GIS-Ressource.
    Hinweis:

    Sie können Ordner und Geodatabases für die ArcGIS for Server-Site registrieren, um sicherzustellen, dass der Server Ihre Daten erkennt und verwenden kann. Wenn Sie mit den folgenden Schritten fortfahren, werden alle von Ihrem Kartendokument referenzierten Daten, die aus einem Order oder einer Geodatabase stammen, der bzw. die nicht registriert ist, während der Veröffentlichung auf den Server kopiert. Dies ist eine Vorsichtsmaßnahme, um sicherzustellen, dass der Server auf alle Daten zugreifen kann, die vom Service verwendet werden. Die vollständigen Anweisungen zum Registrieren eines Ordners oder einer Geodatabase für die ArcGIS for Server-Site finden Sie unter Registrieren von Daten bei ArcGIS for Server mithilfe von ArcGIS for Desktop.

18. Klicken Sie im Service-Editor optional auf Vorschau . So können Sie sich besser vorstellen, wie die Karte aussieht, wenn sie im Web angesehen wird. Weitere Informationen finden Sie unter Anzeigen einer Vorschau der Karte.
19. Nachdem Sie die Fehler im Kartendokument behoben haben, klicken Sie auf Veröffentlichen .

Die Veröffentlichung des Karten-Service wird sofort gestartet. Nachdem die Veröffentlichung abgeschlossen ist, beginnt der Server mit der Erstellung der Cache-Kacheln und fährt damit fort, bis der Cache erstellt worden ist.

Abhängig vom größten Maßstab, der Hardware des Servers, der Datenmenge und anderen Faktoren kann es einige Zeit dauern, bis der Cache generiert ist. Wenn Sie ein paar einfache Datasets mit einer kleinen geographischen Ausdehnung für diese Übung ausgewählt haben, wird der Cache wahrscheinlich in weniger als einer Stunde abgeschlossen sein. Die Statusanzeige im Statusfenster der Geoverarbeitung gibt an, wie viel des Cache bereits abgeschlossen ist.

Testen des Cache

Sobald der Cache fertig gestellt ist, können Sie ihn in einer Webanwendung testen, um sicherzustellen, dass die Karte wie erwartet funktioniert und angezeigt wird. Dies ist auch eine gute Möglichkeit, um zu überprüfen, ob die Kacheln erfolgreich von der Anwendung erkannt und verwendet werden.

Zum Testen reicht eine einfache Webanwendung aus. Die JavaScript-Viewer-Anwendung, die im Services-Verzeichnis von ArcGIS for Server bereitgestellt wird, stellt eine gute Methode zum Testen des Karten-Cache dar.

Schritte:

1. Navigieren Sie in einem Webbrowser zum Services-Verzeichnis. Beispiel: http://myserver:6080/arcgis/rest/services.
2. Klicken Sie in der Liste mit Services auf einen Karten-Service. An alle Karten-Services wird (MapServer) angehängt. Wenn sich der Service in einem Ordner befindet, navigieren Sie zu diesem Ordner, und wählen Sie den Service aus.
3. Eine Seite mit dem Namen des Service, der Service-Beschreibung und einer Liste mit Layern wird angezeigt. Klicken Sie auf Anzeigen in: ArcGIS-JavaScript.
4. Ein Fenster mit einer einfachen JavaScript-Webanwendung wird angezeigt. Die Stufen im Zoomfaktorschieberegler entsprechen den Maßstäben im Cache.
5. Schwenken Sie in der Karte umher, und zoomen Sie auf die anderen Ebenen. Beim Schwenken und Zoomen in der Karte sollten die Kartenkacheln sehr schnell angezeigt werden. Vergrößern Sie die Ansicht möglichst nicht über den durch Maximale Maßstabsebene beim Einrichten des Cache definierten Maßstab hinaus, da keine Kacheln in einem größeren Maßstab erstellt wurden.

Problembehandlung

Wenn die Anwendung den Cache anscheinend nicht verwendet, stellen Sie Folgendes sicher:

• Die Service Pack-Versionen stimmen überein (wenn Service Packs angewendet sind).
• Das ArcGIS for Server-Konto verfügt über Lese- und Schreibberechtigungen für das Server-Cache-Verzeichnis.

Wenn Sie die Webanwendung mithilfe von Mozilla Firefox anzeigen, gibt es eine einfache Möglichkeit, zu überprüfen, ob die Cache-Kacheln verwendet werden.

Schritte:

1. Klicken Sie mit der rechten Maustaste in die Webanwendung, und wählen Sie View Page Info aus.
2. Klicken Sie im Fenster Page Info auf die Schaltfläche Media.
3. Sehen Sie sich die Bilder an, die in der Liste angezeigt werden. Wenn Sie URLs sehen, die auf Ihr Server-Cache-Verzeichnis verweisen, wissen Sie, dass der Cache verwendet wird.

Weiterführende Informationen

• Eine allgemeine schrittweise Anleitung zur Erstellung eines Karten-Cache finden Sie unter Erstellen eines Karten-Cache.
• Erläuterungen zur Handhabung großer Caches finden Sie unter Strategien zum Erstellen von Karten-Cache-Kacheln.
• Informationen zum Caching in 3D finden Sie unter Funktionsweise von Globe-Caches.