Планирование кэша карты

Перед построением кэша карты необходимо оценить схему листов, которая будет использоваться, а также ресурсы, необходимые для построения кэша. Кроме того, может понадобится дополнительное проектирование документа карты, чтобы убедиться в возможности ее использования на каждом уровне масштабирования в схеме листов.

Создание большого кэша может потребовать значительного времени и ресурсов, поэтому следует убедиться в получении надлежащих результатов, прежде чем начинать создание кэша. По возможности выполните тестовое построение кэша для небольшой области карты или создайте только несколько первых уровней кэша, чтобы убедиться в надлежащем отображении изображений.

Проектирование кэшируемых карт

При создании бумажной карты используется только один масштаб отображения. Для карт-врезок, на которых отображаются подробные области карты, могут использоваться один или два дополнительных масштаба. Настройка карты для точной генерализации, расстановки символов и надписей может стать затруднительной, даже при таком небольшом количестве масштабов. При создании карты, которая будет кэшироваться и просматриваться на экране компьютера, необходимо убедиться, что карту можно читать и использовать при любых масштабах кэша.

Запуск с шаблоном

Ресурсный центр ArcGIS содержит загружаемые примеры многомасштабных карт. Эти шаблоны карт включают простой документ карты и набор данных, который можно изменять в соответствии с требуемыми данными и потребностями проектирования. В настоящее время существуют шаблоны, доступные для наложений улиц, топографии, государственной инфраструктуры, траекторий, исторических событий и ссылок (просматриваются поверх изображений), разрабатываются другие шаблоны. Даже если не планируется использовать шаблоны, загрузите несколько шаблонов и изучите организацию таблицы содержания карты и наборы данных, что поможет узнать, как можно построить хорошую многомасштабную карту.

Оставшаяся часть этого раздела справки посвящена принципам проектирования кэшируемых карт, которые могут применяться к шаблонам. При разработке карты, которая будет накладываться на сервисы ArcGIS Online, Карты Bing или Карты Google в веб-приложении, необходимо также ознакомиться с разделом Проектирования карты для наложения на ArcGIS Online, Карты Google или Карты Bing.

Выбор масштабов и определение зависимостей масштаба

Убедитесь, что карта хорошо составлена, сделав подписи и объекты зависимыми от масштаба. Изучите приведенные ниже примеры кэшированных изображений. При увеличении карты обратите внимание, что слова и символы изменяются для отображения дополнительной информации. Линии дорог становятся толще, а города представлены полигонами, а не точками. Также карта переключается на более подробные наборы данных, так как наборы данных, использованные при уменьшенном масштабе, являются слишком крупным для использования при большем масштабе отображения. Улицы и подписи к ним появляются при самом близком приближении, иначе они заполнили бы всю карту. Эти изменения, зависящие от масштаба, позволяют организованно размещать на карте большее количество информации.

Можно настроить любые объекты или подписи на карте для отображения на определенных масштабах или показывать их различными способами в зависимости от масштаба. Заданные для слоев карты зависимости от масштаба, а также уровни масштаба, выбираемые для схемы листов, следует четко сопоставлять друг с другом. Любые объекты, к которым может применяться зависимость от масштаба, становятся бесполезными, если только схема листов не содержит уровня масштаба, на котором отображаются эти объекты.

Например, при использовании диапазонов масштабов для отображения определенных объектов при увеличении пользователем до масштабов выше 1:2 000, нет необходимости кэшировать в качестве ближайшего масштаба 1:2 500, так как пользователь не увидит этих объектов. Добавление масштаба 1:1 250 в схему листов позволит пользователям видеть эти объекты. Если нет необходимости добавлять дополнительный масштаб, можно изменить диапазон масштабов, чтобы объекты отображались при масштабах выше 1:3 000.

Если пользователь несет ответственность за кэширование карты, которая недоступна для изменений, он может создать схему листов, в которой будут использованы преимущества характеристик карты. Если возможно, откройте карту в ArcMap и изучите свойства слоя, чтобы определить, имеются ли какие-либо слои, зависящие от масштаба, а также при каких масштабах они включаются и отключаются. Если слой зависит от масштаба, рассмотрите возможность включения в схему листов уровня масштаба, на котором будет отображаться этот слой. Например, если слой должен отображаться в диапазоне масштабов от 1:150 000 до 1:250 000, можно указать в схеме листов масштаб 1:200 000, чтобы слой обязательно попал в кэш.

Выбор системы координат

В кэшируемом фрейме данных может использоваться любая система координат. Однако при наложении на используемый кэш другого кэша, следует использовать для обоих кэшей одну систему координат. Это также применимо при наложении на кэш листов из картографического сервиса в Интернете. Сервисы ArcGIS Online, Карты Google и Карты Microsoft Bing используют систему координат WGS 1984 Web Mercator (дополнительная сфера).

Прежние версии:

До ArcGIS 10 в сервисах ArcGIS Online использовалась географическая система координат WGS 1984. Эти сервисы не обновляются, поэтому все новые создаваемые кэши, которые будут накладываться на сервисы ArcGIS Online, должны использовать систему координат WGS 1984 Web Mercator (дополнительная сфера).

Планирование видимости слоев

Инструменты кэширования объединяют все слои картографического сервиса в одно изображение. После этого уже невозможно включать и отключать слои. Такое поведение делает кэширование очень быстрым. Сервер быстрее получит одно изображение, чем несколько.

Прежние версии:

Объединенный и многослойный кэши, которые были доступны в предыдущих версиях ArcGIS, удалены в версии 10.1. Теперь все кэши являются объединенными, так как этот вариант самый эффективный по производительности практически в любых случаях.

Таким образом, как задействовать возможность включения и отключения слоев? Одним из решений является группировка связанных наборов слоев в карте с последующим размещением каждой группы в отдельном документе карты. Опубликуйте картографический сервис и создайте кэш на основе каждого картографического документа.

Предположим, имеется документ карты со следующими слоями: банки, рестораны, музеи, библиотеки, торговые центры, участки, дороги, реки, границы районов, озера, парки и высоты.

Если для просмотра документа используется только ArcMap, можно включать и отключать эти слои по собственному желанию. Однако если опубликовать эту карту в сети, используя кэши карт, необходимо будет объединить некоторые из слоев. Изучая список слоев можно определить три логических группы, на основе которых можно создать отдельные документы карт:

Документ карты 1 (объекты инфраструктуры)

• Банки
• Рестораны
• Музеи
• Библиотеки
• Торговые центры

Документ карты 2 (культурный ландшафт)

• Участки
• Дороги
• Парки
• Границы районов

Документ карты 3 (Физические объекты)

• Реки
• Озёра
• Рельеф

Для каждого документа карты можно создать картографический сервис с кэшем. Обязательно используйте одну и ту же схему листов для каждого кэша. Затем можно наложить три картографических сервиса друг на друга.

Если не понадобится просматривать физические объекты отдельно от культурного ландшафта, можно объединить документы карты 2 и 3 в один документ карты, что еще больше повысит производительность.

Предположительное время создания кэша

При создании кэша для картографического сервиса сервер должен отрисовывать изображения карты, покрывающие всю область, размещаемую в кэше, на каждом заданном уровне масштабирования. Кроме того, необходимо создать файлы и структуру папок, необходимые для содержания кэша.

Время, необходимое для создания кэша, также зависит от выбранных уровней масштаба, объема ресурсов сервера, выделенных для построения кэша, а также плотности информации на карте. Даже при использовании мощного сервера на генерацию большого кэша может иногда уйти несколько дней. Во многих случаях преимущества в плане производительности вследствие использования кэша все равно перевешивает длительность создания этого кэша.

Примечание:

Несмотря на длительное создание кэша нет необходимости переживать из-за возможного окончания срока действия сервиса. Сервис CachingTools использует очень высокое значение окончания срока использования.

Выбор уровней масштаба

При выборе уровней масштаба для кэша следует помнить о том, что чем больше приближается карта, тем больше листов требуется для покрытия всей области карты и тем дольше будет создаваться кэш. При каждом делении знаменателя масштаба на два требуется в четыре раза больше листов для покрытия площади карты. Например, площадь карты при масштабе 1:500 содержит в четыре раза больше листов, чем карта в масштабе 1:1 000, а площадь карты в масштабе 1:250 содержит в 16 раз больше листов, чем карта в масштабе 1:1000.

Чтобы понять, насколько быстро может увеличиться в кэше количество листов, откройте свою карту в ArcMap. Уменьшите масштаб, чтоб видеть область на карте примерно 256 на 256 пикселов. (Эта область зависит от настроек вашего экрана. Скорее всего, это 6,35-8,26 см (2,5–3,25 дюйма) по сторонам.) При этом масштабе и использовании настроек по умолчанию для покрытия этой области будет уходить один лист в кэше. Теперь уменьшите знаменатель текущего масштаба в два раза. (Например, при изначальном просмотре карты в масштабе 1:40 000, увеличьте масштаб до 1:20 000.) В этом масштабе требуется четыре листа для покрытия той же площади. Снова разделите знаменатель на два; чтобы покрыть эту область, понадобится 16 листов. В следующей таблице показано, как будет увеличиваться количество листов, необходимых для покрытия исходной площади карты, при каждом делении знаменателя на два. При первом масштабе 1:32 000 000 один лист 256 x 256 пикселов покрывает площадь, равную примерно размерам запада США.

Уровень	Масштаб (Scale)	Число листов
1 уровень	1:32,000,000	1 лист
2 уровень	1:16,000,000	4 листа
3 уровень	1:8,000,000	16 листов
4 уровень	1:4,000,000	64 листа
5 уровень	1:2,000,000	256 листов
6 уровень	1:1,000,000	1 024 листов
7 уровень	1:500,000	4 096 листов
8 уровень	1:250,000	16 384 листов
9 уровень	1:125,000	65 536 листов
10 уровень	1:62,500	262 144 листов
11 уровень	1:31,250	1 048 576 листов

Ресурсы сервера

Чем больше экземпляров сервиса геообработки CachingTools определены для работы с кэшем, тем быстрее будет генерироваться кэш. Руководство по количеству экземпляров, которое следует уделить кэшированию, см. в разделе Распределение ресурсов сервера для создания кэша карт.

Плотность информации на карте

На размер кэша и время, необходимое для его создания, влияет плотность информации на карте. Области карты с многочисленными изменяемыми цветами и особенностями приведут к созданию больших по размерам листов кэша, чем более однородные области. Например, карты с растровыми изображениями высокого разрешения, скорее всего, приведут к появлению листов большого размера не потому, что размер исходного изображения слишком большой, а по причине вариации цветов и особенностей пикселов изображения.

Кроме того, карты, содержащие несколько слоев, на отображение которых в ArcMap уходит относительно длительное количество времени, как правило, нуждаются в дополнительном времени для создания кэша. Это связано с тем, что сервер должен постоянно отображать подходящие слои карты при создании листов для каждого уровня масштаба.

Отслеживание заполнения кэша

Для просмотра статуса выполнения кэширования щелкните правой кнопкой мыши сервис в дереве каталога и выберите Посмотреть статус кэша (View Cache Status). Также можно запустить инструмент "Управление статусом кэша картографического сервера" (Manage Map Server Cache Status) для получения представления класса пространственных объектов для области, где созданы листы. Выберите параметр Отчет о статусе пакета (Report Bundle Status).

Подготовка оборудования

Кэши могут сохраняться на любом компьютере уровня ГИС- или веб-сервера, а также в отдельной сети хранения SAN или сети, подключенной к устройствам хранения NAS. Если ресурсы доступны, можно выбрать один или несколько компьютеров в системе, выделив их специально для построения и хранения кэшей.

По умолчанию минимальным объемом, необхожимым ОС Windows для хранения файла (размер кластера), равен 4 килобайтам. При создании полистного кэша, содержащего множество листов размером менее 4 КБ, можно обратить внимание на то, что размер кэша на диске значительно превышает фактический размер файлов. Чтобы уменьшить подобное, неэкономно расходуемое место, можно использовать уплотненный формат хранения кэша или сохранять свои листы на диске или в разделе, отформатированном с меньшим размером кластера, например 1 КБ или 512 байтов.

Лучшим способом определить, будут ли многие листы меньше по размерам, чем кластер, — это создать тестовый кэш нужной области на карте и изучить размеры получившихся кэшей. Типы кэшей, которые, как правило, содержат файлы меньшего размера, поэтому могут лучше подходить для хранения с использованием меньших размеров кластера, включают следующие:

• кэши PNG 8
• кэши с распределенными объектами, предназначенными для наложения на базовую карту
• кэши с относительно небольшими размерами листов (256 x 256 и меньше); включая кэши, созданные для наложения на Карты Google или Карты Bing
• Кэши с множеством пустых листов по причинам крупных масштабов, пустых областей или отсутствия данных.

Приведенные выше утверждения о небольших размерах файлов применяются только к полистному формату хранения. В отличие от него уплотненный формат хранения был разработан для экономии места путем хранения листов в непрерывном индексированном потоке данных. Дополнительные сведения см. в разделе Доступные свойства кэша карты.