Что такое набор данных мозаики?

Набор данных мозаики позволяет вам хранить, управлять, просматривать и запрашивать как маленькие, так и большие коллекции данных растров и изображений. Это модель данных внутри базы геоданных, используемая для управления коллекцией наборов растровых данных (изображений), хранящихся в виде каталога и просматриваемых как мозаичное изображение. Наборы данных мозаики имеют дополнительные возможности запроса растров и обработки пространственных объектов, а также могут использоваться в качестве источника для хранения сервисов изображений.

Набор данных мозаики состоит из

• Каталога, который предоставляет источник пикселов и контуров растров
• Класса пространственных объектов, который определяет границу
• Набора правил мозаики, которые используются для динамичного создания мозаики из растров
• Набора свойств, используемых для контроля за созданием мозаики и извлечением изображений
• Таблицы регистрации в процессе загрузки данных и других операций
• Дополнительно, класс объекта линии сшивки для составления мозаики с применением линий сшивки
• Дополнительно, таблицы коррекции цвета, которая определяет цветовое соответствие для каждого растра в каталоге растров

Набор данных мозаики создается в базе геоданных и к нему могут быть напрямую добавлены наборы растровых данных, или же его можно создать (полностью или используя выборку) из каталога растров или набора данных мозаики. Набор данных мозаики управляет растровыми данными так же, как неуправляемый каталог растров; поэтому таблицы будут схожими, наборы данных будут индексированы, и запросы можно выполнять на коллекциях. В наборе инструментов Управление данными (Data Management) есть инструменты геообработки для создания и редактирования наборов данных мозаики.

Растровые данных в наборе данных мозаики не обязательно должны быть смежными или перекрывающимися, но могут существовать как неподключенные, не непрерывные наборы данных. Например, могут быть изображения, полностью покрывающие площадь, или может быть много треугольных кусочков изображений, которые могут быть не соединены для формирования непрерывного изображения (например, вдоль трубопроводов).

Покрытие смежных данных

Покрытие прерывающихся данных

Типы наборов данных мозаики

Существует два типа наборов данных мозаики: один позволяет добавлять все типы растровых данных и изменять свойства и функции, примененные к растру и набору данных мозаики. Он создается с помощью инструмента Создать набор данных мозаики (Create Mosaic Dataset). Есть два ограничения набора данных мозаики.

Другой набор данных мозаики ссылается только на другой набор данных мозаики или каталог растров. Он создается с помощью инструмента Создать набор данных мозаики с ссылкой (Create Referenced Mosaic Dataset). Набор данных мозаики, на который есть ссылка, ведет себя так же, как регулярный набор данных мозаики; однако, он используется только для чтения, например, вы не можете добавить дополнительные растры к набору данных мозаики, вы не можете строить обзоры, а также не можете рассчитывать диапазоны размеров пикселов. Он используется для обслуживания обычных каталогов растров или наборов данных мозаики с различными функциями уровня набора данных мозаики. Например, вы можете создать набор данных мозаики, чтобы управлять всеми данными ЦМР, затем создать набор данных мозаики со ссылкой для создания изображения отмывки или уклона из исходного набора данных мозаики. Или, вы можете управлять всеми данными изображений в одном наборе данных мозаики, но создавать набор данных мозаики со ссылкой для распределения данных изображения в соответствии с определенной датой или типом изображения. Общий доступ к набору данных мозаики со ссылкой также гарантирует, что этот доступ к нему не дает возможности вносить изменения в исходный набор данных мозаики, которые могут влиять на других пользователей. Или, если у вас есть каталог растров, который вы хотите обслуживать как сервис изображений, вы можете создать набор данных мозаики со ссылкой, который будет обслуживать каталог растров. В этом случае, существующий каталог растров может быть стандартным каталогом растров или каталогом растров Military Analyst, созданным с использованием модуля расширения Military Analyst. Набор данных мозаики со ссылкой также может храниться вне базы геоданных как файл *.amd.

Наборы данных мозаики и типы растров

Наборы данных мозаики используют типы растров, чтобы считывать и усваивать нужную информацию из наборов растровых данных. Он идентифицирует метаданные, например, пространственную привязку, дату приобретения и тип сенсора, а также формат растра. Тип растра может считывать растровые данные самым простым способом, просто используя формат растра, например, TIFF или JPEG. Тип растра набора растровых данных (Raster Dataset) считывает все форматы растров; однако, вы можете использовать и специфичный тип растра, который был создан специально для считывания и отображения данных пикселов и применения пространственной привязки, связанной с определенными наборами растровых данных.

Многие определенные типы растров имеют сложные возможности и могут распознавать, что конкретное изображение, например, предоставленное компанией спутниковых снимков, включает набор растровых данных с несколькими каналами, с разными пространственными разрешениями, и другие метаданные, влияющие на пространственную привязку. Таким образом, если продукт имеет четыре канала данных в 1-метровом разрешении и один канал в 30-сантиметровом разрешении, тип растра знает, что надо создать продукт, реализующий процесс слияния данных низкого разрешения с набором данных с высоким разрешением (также известный как слияние с панхроматическим каналом). Дополнительно, если предоставлена информация о корректном рациональном полиномиальном коэффициенте (RPC), тип растра может использоваться для улучшения продукта слитых вместе данных путем выполнения ортотрансформации. Используя корректный тип растра, вы можете автоматически определить функции, которые будут применяться на лету при доступе к наборам растровых данных.

Применение функций растра с наборами данных мозаики

Функции – это ключевые компоненты для каждого набора данных мозаики. Они позволяют набору данных мозаики доставлять изображение, из которого была динамически создана мозаика, и могут использоваться для улучшения продукта мозаичного изображения, посредством применения операций обработки на лету, таких как ортотрансформация, улучшающие преобразования изображений и алгебра изображений. Вы можете добавить функции в набор данных мозаики или к отдельным растрам набора данных мозаики, или же их можно добавить при добавлении данных к набору данных мозаики. Например, если продукты определённых растровых данных (например, из сенсора спутника) добавляются к набору данных мозаики, к растровым данным автоматически добавляются некоторые функции. Как уже упоминалось выше, вы можете добавить наборы растровых данных, которые используются для создания ортотрансформированного, слитого с панхроматическим каналом изображения. Чтобы сгенерировать данное изображение, нужно применить функции слияния с панхроматическим каналом и ортотрансформации к растровым данным при наличии доступа к ним. Это выгодно, т.к. это экономит место на диске, поскольку вы не обязаны хранить исходный и предварительно обработанный наборы данных. Дополнительно, если вы хотите обработать те же данные отличным образом, вы можете добавить эти данные в набор данных мозаики и применить другие функции. Вы можете все еще использовать функцию ортотрансформации, но захотеть построить вегетационный индекс. Для этого вы можете использовать функцию Band Algebra или функцию NDVI.

Управление несколькими разрешениями в наборах данных мозаики

Наборы данных мозаики разработаны для обработки данных с разными разрешениями – спектральным, пространственным, временным и радиометрическим. Типы и функции растров в наборе данных мозаики играют важную роль в том, как все эти данные обрабатываются и отображаются. Дополнительно, набор данных мозаики особенно внимателен к пространственной и временной информации, как атрибутам растровых данных. Основанный на размерах ячейки, набор данных мозаики будет отображать снимок в наиболее соответствующих масштабах. С помощью некоторых дополнительных свойств контроля отображения, называемых методами мозаики, пользователь может контролировать временную информацию, позволяющую просматривать изображения для нужных дат.

Вы используете методы мозаики в наборе данных мозаики для контроля того, что представляют растровые данные каждый раз, при отображении мозаики (из набора данных мозаики). По умолчанию, мозаика создается путем отображения набора растровых данных, ближайших к центру изображения. Другой метод мозаики позволяет определять запрос на основе таких атрибутов, как дата аквизиции или облачность. Эти методы мозаики и возможность запросов позволяют пользователям получать доступ к каждому растру в наборе данных мозаики, даже если есть наложение.

При использовании наборов данных мозаики нет потери данных пикселов или потери метаданных, т.к. исходные пикселы никогда не изменяются и не конвертируются, а файлы никогда не перемещаются; таким образом, все файлы метаданных остаются на своих местах. Т.к. набор данных мозаики не изменяет исходные данные или их местоположение, значения пикселов не меняются. Кроме того, создание мозаики, выполняемое посредством формирования набора данных мозаики, выполняется динамически при доступе к набору данных мозаики. Пользователи имеют доступ к мозаичным изображениям, а также к исходным данным, поэтому для перекрывающихся наборов данных не возникает потеря данных.

Обзоры, которые сходны с пирамидными слоями растра, могут быть созданы из набора данных мозаики. Обзоры – это наборы данных с уменьшенным разрешением, которые создаются для увеличения скорости отображения мозаики. Вы можете разрешить, чтобы по умолчанию обзоры создавались по всему набору данных мозаики. Альтернативно, вы можете контролировать то, как они создаются, определяя степень (коэффициент) понижения пространственного разрешения, экстент, задавая определенное пространственное разрешение и т.д.

Преимущества наборов данных мозаики

Наборы данных мозаики – отличные модели данных для хранения и управления данными. Наборы данных мозаики идеально подходят для распределенных данных, т.к. открывают прямой доступ для пользователей и легки в использовании. Администратор сервера может изменить многие свойства набора данных мозаики, например, максимальный размер изображения, уровень метаданных, метод сжатия и максимальное число загрузок, чтобы добиться максимальной производительности от сервера и удовлетворить потребности пользователей. Если клиенты подключаются к серверу, чтобы увидеть мозаичное изображение, их приложение может контролировать те же методы мозаики и другие свойства, которые будет задавать напрямую подключенный пользователь, наряду с возможностью выбирать наборы растровых данных и подгружать их на локальный диск. Набор данных мозаики не только управляет и визуализирует данные, он также является инструментом для распространения снимков.