Пирамидные слои растров

Пирамидные слои используются для повышения производительности. Они являются упрощенной версией исходного набора растровых данных и могут содержать много упрощенных слоев. Каждый последующий слой пирамиды понижается в масштабе 2:1. Ниже приведен пример двух уровней пирамидных слоев, созданных для набора растровых данных:

Пирамиды могут ускорить отображение растровых данных, возвращая только необходимые для отображения данные определенного разрешения. При использовании пирамидных слоёв, копия данных пониженного разрешения отображается быстрее при воспроизведении всего набора данных: При увеличении изображения разрешение данных увеличивается; при этом производительность остается на прежнем уровне, т.к. уменьшается область отображения. Сервер базы данных автоматически выбирает наиболее подходящий уровень пирамидных слоев - в зависимости от масштаба отображения данных у пользователя. При отсутствии пирамидных слоев, весь набор растровых данных необходимо считать с диска и пересчитать, чтобы уменьшить его размер. Это называется пересчет (ресамплинг) отображения и происходит при обновлении отображения в ArcGIS.

Пирамидные слои для набора растровых данных необходимо построить только один раз; после этого, они используются всякий раз при просмотре набора растровых данных. Чем больше набор растровых данных, тем больше времени требуется для построения пирамидных слоёв. Однако, это означает, что вы сэкономите больше времени в дальнейшем.

Хотя построение пирамидных слоев для каталога растров невозможно, вы можете построить их для каждого набора растровых данных, входящих в каталог. Наборы данных мозаики сходны с каталогами растров. Вы можете построить пирамидные слои для каждого набора растровых данных в наборе данных мозаики; вы можете построить обзоры для набора данных мозаики, но только используя определенные инструменты группы инструментов Набор данных мозаики (Mosaic Dataset).

Файлы пирамидных слоев

Пирамидные слои хранятся в одном файле, который обычно находится рядом с исходными растрами. Существует два типа файлов пирамидных слоев: обзор (.ovr) и набор данных с пониженным разрешением (.rrd). ArcGIS может считывать оба типа пирамидных слоев, но будет записывать только файлы .ovr, за некоторыми исключениями (описаны ниже).

Файл .rrd создается для файлов ERDAS IMAGINE.

Файл .ovr создается и используется в ArcGIS начиная с версии 10. Неоспоримым преимуществом файла .ovr является то, что его можно сжать с помощью сжатия LZ77 или JPEG. Помните, что сжатие JPEG может использоваться только с теми типами файлов, которые могут хранить данные в соответствии со спецификациями JPEG. Если выбраны пирамидные слои JPEG, также можно задать качество сжатия пирамидных слоев JPEG.

Файл-обзорного изображения занимает приблизительно 8 процентов от размера исходного несжатого файла. Если пирамидные слои сжаты, файл .ovr может быть даже меньше (например, 2 процента). Размер файла .ovr труднее оценить, т.к. сжатие будет зависеть от однородности данных.

Ниже приведен пример увеличения размера набора растровых данных за счет пирамидных слоев на основе различных типов сжатия. Уровень 0 - оригинальный набор растровых данных.

Уровень	Нет сжатия	Сжатие LZ77	Сжатие JPEG
0	1,0 Гб	1,0 Гб	1,0 Гб
1	1,0655 Гб	1,0483 Гб	1,0133 Гб
2	1,0824 Гб	1,0606 Гб	1,0169 Гб
3	1,0866 Гб	1,0637 Гб	1,0179 Гб
4	1,0877 Гб	1,0645 Гб	1,0182 Гб
5	1,0880 Гб	1,0647 Гб	1,0183 Гб
6	1,0881 Гб	1,0647 Гб	1,0183 Гб

Размер файла .ovr

Примечание:

Форматы растровых файлов, сжатые методом волнового преобразования, такие как JPEG 2000, ECW и MrSID, имеют собственные пирамидные слои. Как правило, это означает, что пирамидные слои не могут быть созданы с помощью ArcGIS, однако, вы можете создать пирамидные слои для JPEG 2000. Растры базы геоданных с сжатием методом волнового преобразования также могут иметь построенные пирамидные слои.

Примечание:

Построение пирамидных слоев часто рекомендуется для данных оборонной отрасли. Более подробно см. Создание и добавление данных оборонной отрасли в наборы данных мозаики.

Методы пересчета пирамидных слоев

Существуют три метода пересчета пирамидных слоев: ближайшая окрестность, билинейная интерполяция и кубическая свертка. Метод ближайшая окрестность используется по умолчанию, и обычно работает с любыми типами наборов растровых данных. Однако, ближайшую окрестность рекомендуется использовать для дискретных данных или для растров с цветовой картой, таких как данные по типам землепользования, сканированных карт и псевдоцветных изображений. Билинейная интерполяция или кубическая свертка используется для непрерывных данных, таких как спутниковые фотографии или аэрофотоснимки. Хотя билинейная интерполяция работает быстрее, кубическая свертка дает более резкое изображение. Билинейная интерполяция рекомендуется для 1-битных TIFF или IMG.

Построение мозаики и начальная точка набора растровых данных

При построении мозаики растровых данных в ArcSDE или в файловой базе геоданных, пирамидные слои можно построить в процессе создания мозаики, или после него. ArcGIS может выполнять частичное перестроение пирамидных слоев, что позволяет, при обновлении отдельных фрагментов мозаики, перестраивать только ту часть пирамид, которая соответствует обновленным исходных данным. Это помогает при обновлении мозаичного набора растровых данных, поскольку отпадает необходимость перестроения пирамид при добавлении нового набора растровых данных. Однако, если вы обновляете данные в начальной точке набора растровых данных (точка привязки пирамиды), пирамидные слои всего набора растровых данных придется перестроить.

Начало отсчета набора растровых данных - крайняя верхняя левая координата. Построение пирамидных слоев начинается с этой точки и продолжается вправо и вниз. Добавление данных в мозаику выше или левее этой точки требует сдвига этой координаты на самую верхнюю левую позицию. Смещение начальной точки требует перестроения пирамидных слоев. Перестроение пирамидных слоев может потребовать значительного времени, особенно если набор растровых данных увеличивался из-за добавления новых входных растров.

Поскольку перестроение пирамидных слоев требует значительного времени, желательно заранее определить верхнюю левую координату набора растровых данных, проанализировав ваши входные данные. Задайте координаты x и y точки привязки пирамиды при создании набора растровых данных (см. Создать набор растровых данных (Create Raster Dataset)), вместо того, чтобы использовать верхнюю левую координату первого входного набора растровых данных. Поэтому можно избежать сдвига точки привязки и последующего перестроения пирамидных слоев, сразу задав эту точку при создании набора растров.