Обзорные изображения набора данных мозаики

На базовом уровне, обзорные изображения набора данных мозаики сходны с пирамидными слоями набора растровых данных. Это изображения меньшего разрешения создаются для увеличения скорости отображения и уменьшения использования CPU, т.к. меньше растров рассматриваются для отображения мозаичного изображения. Тем не менее, они значительно отличаются от пирамидных слоев, поскольку вы можете контролировать многие параметры, используемые для их создания. Вы можете создать их, чтобы покрыть только определенную область, или только в определенных разрешениях. Они создаются, чтобы вы могли просматривать все растры, содержащиеся во всем наборе данных мозаики, не только для каждого растра. Обзорные изображения обычно начинаются там, где заканчиваются пирамидные слои растра, но вы можете задать базовый размер символов, при котором обзорные изображения будут создаваться, если вы предпочитаете не использовать все пирамидные слои растра.

При использовании обзоров, копия данных с пониженным разрешением быстро появляется при просмотре всех наборов данных мозаики. По мере увеличения масштаба отображения данных, отображаются уровни все более детального разрешения, но при этом производительность сохраняется, так как мозаицированное изображение создается для последовательно уменьшающихся областей. Это очень полезно при обслуживании набора данных мозаики как сервиса изображений или в сети. Наиболее подходящий обзор выбирается на основе масштаба отображения. Без обзоров, весь набор данных должен будет обрабатываться на лету.

В наборе данных мозаики есть свойство ограничения числа растров, которые будут использоваться для создания мозаичного изображения. Вы можете изменить это свойство, однако, если вы убираете это ограничение, рекомендуется построить обзоры. Однако, они не обрабатываются с помощью ни одной из функций, применяемых на уровне набора данных мозаики.

Когда обзоры созданы, они будут обрабатываться с помощью функций, применяемых к исходным растрам. Однако, они не обрабатываются с помощью функций, применяемых к уровню набора данных мозаики. Таким образом, если вы изменяете функции уровня набора данных мозаики, вам не нужно будет создавать обзорные изображения.

Создание обзоров

Существует два инструмента для создания обзоров. Инструмент Определить обзоры (Define Overviews) позволяет вам настроить параметры создания обзорных изображений. Инструмент Построить обзоры (Build Overviews) позволяет вам определить недостающие обзорные изображения, обновить и создать обзорные изображения.

Вы можете строить обзорные изображения, используя параметры по умолчанию, при добавлении растровых данных с помощью инструмента Добавить растры в набор данных мозаики (Add Rasters To Mosaic Dataset) или инструмента Построить обзоры (Build Overviews). То, какой инструмент использовать, зависит от конкретной ситуации. Если вы создаете простой набор данных мозаики, например, содержащий все ортофотоснимки для города, и вы не вносите никаких изменений в контуры, вы можете отметить опцию в диалоговом окне инструмента, чтобы строить обзоры при добавлении данных. Применяются все доступные опции инструмента Построить обзоры (Build Overviews) для построения полных обзорных изображений. Если вы не построили пирамидные слои и статистику для наборов растровых данных, вы можете добавить ортофотоснимки к набору данных мозаики, используя инструмент Построить пирамидные слои и статистику (Build Pyramids and Statistics), затем использовать инструмент Построить обзорные изображения (Build Overviews).

Многие наборы растровых данных содержат пирамидные слои; вы также можете построить пирамидные слои. Пирамидные слои в наборах растровых данных уменьшат число обзоров, требуемых для набора данных мозаики.

Как правило, обзоры будут работать быстрее, чем отображение пирамидных слоев для каждого растра в наборе данных мозаики. Вы можете рассмотреть целесообразность создания обзоров по растровым пирамидным слоям при использовании

• Предварительно обработанные разбитые на фрагменты изображения, например, ортофото квадраты
• Ненакладывающиеся изображения, на которые не будут влиять изменения методов мозаики
• Изображения, которые будут обрабатываться на лету, но параметры и методы мозаики не будут изменены

При построении более сложных наборов данных мозаики, особенно там, где вы будете пользоваться методами мозаики и обработкой на лету, может быть выгоднее построить пирамидные слои для исходных растров и построить обзоры только там, где они необходимы, например, когда

• Методы мозаики будут использоваться из-за накладывающихся изображений
• Обработка на лету применяться для исходных растров во всех масштабах
• Изображения не являются статичными предварительно обработанными растрами

Дополнительно, если вы планируете просмотреть отдельные растры из набора данных мозаики, используя, например, Заблокированный растр (Lock Raster), отображение может проходить быстрее в различных масштабах для наборов растровых данных с их собственными пирамидными слоями (и статистикой). Предварительный просмотр растра в окне Вьюер растра (Raster Viewer) (доступно из столбца Растр (Raster) таблицы атрибутов) также будет выполняться быстрее.

Инструмент Построить обзоры (Build Overviews) имеет несколько полезных опций, которые применяются в рабочем процессе при изменении или обновлении наборов данных мозаики. Существует опция регенерации устаревших изображений обзора. Устаревшие подразумевает, что исходные растры, используемые для создания обзоров, были изменены или отсутствуют. Используйте эту опцию, если вы удалили растры из набора данных мозаики или изменили контуры после создания обзоров. Опция определения отсутствующих фрагментов обзоров оказывается полезной, если вы производите много изменений в наборе данных мозаики, включая добавление или удаление растров или изменение их контуров. Эта опция будет оценивать набор данных мозаики, чтобы определить, достаточно ли обзоров было определено или были ли добавлены новые данные без определения дополнительных обзоров, что позволит вам создать полный набор обзоров для набора данных мозаики.

Могут быть случаи, когда вы определяете обзоры, но не строите их; местоположение, где хранятся обзоры разрушились и вы потеряли файлы; или по каким-то причинам обзоры отсутствуют, хотя они определены в наборе. Вы можете использовать опцию создания отсутствующих изображений, чтобы создать или повторно создать отсутствующие обзоры.

Дополнительно, вы можете использовать другой набор данных в качестве обзора, например, слой с сайта ArcGIS.com или другие обзоры, которые вы создали для других наборов данных мозаики. Это часто рекомендуется, т.к. при уменьшении масштаба отображения, многие детали снимка теряются, цвета выглядят блекло, пространственные объекты смешиваются, большие объекты трудно различимы, особенно при использовании снимков или ортофотоснимков высокого разрешения. Эти наборы растровых данных можно добавить с помощью инструмента Добавить растры к набору данных мозаики (Add Rasters To Mosaic Dataset) и их можно обработать как все другие растры набора данных мозаики. Единственное различие между ними и обзорами, созданными из набора данных мозаики, – значение поля Категория (Category) в таблице атрибутов не будет Обзором (Overview).

Контроль создания обзоров

Если вы хотите контролировать, где, как или какие обзорные изображения создаются, используйте инструмент Определить обзоры (Define Overviews).

Где хранятся обзоры

Не важно, как и где вы создаете обзоры, первоначальная обработка определяет обзоры путем добавления их в таблицу атрибутов набора данных мозаики, затем обзор (который является набором растровых данных) игнорируется. По умолчанию, обзоры создаются и хранятся в папке, следующей за той, в которой находится набор данных мозаики. Это папка имеет то же имя, что и база геоданных, с расширением .overview. Однако, если набор данных мозаики создается в базе геоданных ArcSDE, обзоры будут созданы внутри этой базы геоданных.

Наборы данных мозаики ссылаются на исходные растры, и вы можете предпочесть, что обзоры хранились вместе с исходными растрами, если они не поддерживаются в базе геоданных. Кроме того, если вы собираетесь использовать обзоры, созданные в одном наборе данных мозаики, в других наборах данных мозаики, вы можете независимо управлять их местоположением. Используйте инструмент Определить обзоры (Define Overviews), чтобы определить выходное местоположение обзорных изображений до их создания.

Определение местоположения создаваемых в наборе данных мозаики обзоров

Существует два параметра, позволяющих контролировать местоположение в наборе данных мозаики, которое используется для создания обзоров, и уровень, на котором они создаются. По умолчанию, обзоры будут созданы в области, содержащейся в пределах набора данных мозаики. Но есть много ситуаций, когда вы хотите контролировать создаваемую область. Вы можете определить прямоугольную область, создав минимальные и максимальные координаты x и y в системе пространственной привязки набора данных мозаики.

Кроме того, вы можете контролировать уровень или разрешение создаваемых обзоров. Вы можете определить базовый размер пиксела, который будет использоваться для создания обзора. Вы можете использовать эту опцию для выполнения предварительной обработки растров с целью увеличения скорости их отображения. Например, если набор данных мозаики содержит растры, которые должны быть ортотрансформированы, слиты с панхроматическим каналом и сбалансированы по цвету, то эти процессы обернутся интенсивными вычислениями при просмотре мозаичного изображения в том разрешении, в котором все три функции применяются. Вы можете создать обрабатываемые растры в часто просматриваемой области. Чтобы сделать это, вы можете определить экстент, затем определить размер пиксела, при котором будет применяться функция слияния с панхроматическим каналом (разрешение панхроматического изображения). По умолчанию, инструмент определит обзоры для этой области, начиная с этого разрешения, пока оно не достигнет ограничения минимального размера обзора. В дальнейшем вы можете контролировать это, определяя число уровней, которые вы хотите создать. Например, если вы хотите создать один обзор в разрешении панхроматического изображения. Чтобы сделать это, вы можете задать один уровень обзора.

Вы также можете контролировать, учитываются ли пирамидные слои растра в создании обзора. Исходные пирамидные слои могут быть созданы с помощью метода пересчета, который вам не нравится, или по какой-то другой причине вы не хотите использовать пирамидные слои. Вы можете включить опцию Воздействовать на обзорные листы (Force Overview Tiles) в диалоговом окне инструмента Определить обзоры (Define Overviews), и пирамидные слои растра будут игнорироваться, а обзорные изображения будут определяться, начиная с коэффициента больше базового размера пиксела растра. Например, если используется коэффициент 3, а базовый размер пиксела растров равняется 1 метру, обзоры начнут создаваться при 3 метрах.

Альтернативно, вы можете обладать набором данных мозаики с большим разнообразием источников данных и, по какой-то причине, вы хотите использовать некоторые из первых пирамидных слоев, но не все из них. Вы можете задать размер пиксела, при котором вы хотите начать обзор.

Определение размера обзоров

Рекомендуется, чтобы вы позволили программному обеспечению определять размер обзора; однако, могут быть случаи, когда вам нужно создать что-то определенное. Вы можете контролировать размер тремя способами: по строкам и столбцам, по коэффициенту и по сжатию. Вы можете ограничить физические размеры обзора, определив оптимальное число строк и столбцов. Чем больше значение, тем больше файл, и тем вероятнее ему необходимо будет быть созданным повторно, если меньшие изображения изменяются. Это число также будет влиять на количество обзоров создаваемых наборов растровых данных. Если число большое, будет создано меньше обзоров. Если число маленькое, будет создано больше файлов.

Вы также можете изменять число создаваемых обзоров наборов растровых данных, посредством изменения коэффициента обзора. Этот коэффициент используется для определения размера последовательных обзоров. Например, если размер ячейки первого уровня равен x, а коэффициент обзоров равен 3, то размер пиксела следующего обзора будет 3x. Чем больше коэффициент, тем меньше создается обзоров наборов растровых данных; однако, это может повлиять на скорость отображения мозаичного изображения. Как правило, чем больше уровней обзора, тем быстрее будет отображение, так как меньше будет выполняться операций пересчета.

Есть несколько методов сжатия, которые могут использоваться для контроля пространства диска, необходимого для хранения обзоров. Вы можете хранить обзор без сжатия; однако, он будет занимать очень много места на диске. Рекомендуется использовать какой-либо из видов сжатия. Сжатие LZ77 – сжатие без потерь, оно рекомендуется, если для вас важно сохранение значений пикселов в обзорах. Или, сжатие JPEG – сжатие с потерями, но оно может обеспечить большую степень компрессии. Если вы используете сжатие JPEG, вы можете контролировать качество, таким образом влияя на размер файла. Чем выше качество сжатия, тем лучше качество изображения, но меньше степень компрессии файла.

Обзор качества изображения

Ряд параметров изображения в инструменте Определить обзоры (Define Overviews) позволяют контролировать метод пересчета, используемый для создания обзоров, наряду с типом и качеством их сжатия. Поэтому, если ваши данные являются тематическими, вы можете использовать метод ближайшего соседа, или, если это аэрофотоснимки или космические снимки, вы можете использовать методы билинейной интерполяции или кубической свертки. При создании обзорных изображений с билинейной интерполяцией, для уменьшения высокочастотного шума и сглаживания применяется Размытие по Гауссу (Gaussian blur). Это позволяет получить более качественное изображение, особенно после выполнения нескольких интерполяций.

Как упоминалось ранее, вы можете выбрать сжатие и его качество. Вы можете выбрать варианты без сжатия, сжатие без потерь или сжатие, при котором вы можете определить общее качество изображения. Например, вы можете выбрать сжатие JPEG с качеством 75, так как это обеспечивает и оптимальное качество изображения, и оптимальный размер файла для ваших данных. Конечно, до создания какого-либо большого набора данных мозаики или любой базы данных, рекомендуется всегда создавать небольшой тест для определения оптимальных параметров.

Время создания обзоров

Добавление данных в набор данных мозаики может выполняться быстрее, так как вы не перемещаете никаких данных пикселов. Однако, при создании больших наборов данных мозаики, вам придется учитывать время создания обзоров при планировании. Большинство упомянутых выше опций будут оказывать влияние на время выполнения операций, и его сложно оценить по продолжительности. Чем больше требуется обзоров, тем больше затраты времени. Это еще одна причина для создания теста.

Вам не следует тянуть с созданием обзоров до момента использования или обслуживания набора данных мозаики, желательно сгенерировать их заблаговременно. Вы можете получить доступ к набору данных мозаики и его базовым растрам так скоро, как только он будет создан, и так как обзоры уже будут созданы, вы сразу начнете просматривать мозаичное изображение, которое будет изменяться или формироваться по мере удаления от набора данных мозаики.