ArcGIS大规模影像管理解决方案.pptx

1、ArcGIS大规模影像管理解决方案演示2：西安环保局环境遥感监测应用西安环保局影像应用-水体应用西安环保局影像应用-大气应用西安环保局影像应用-生态监测遥感影像数据急剧膨胀 空间、光谱、时间分辨率越来越高；数据量越来越大；遥感传感器种类、平台越来越多。1、时间长、种类多，如何快速预处理及有效的管理？2、如何高效的运营及便捷的分发影像？带来的问题u 1、常规影像管理方案u 2、ArcGIS影像管理解决方案u 3、基于ArcGIS的影像应用构建内容1、常规影像管理方案所有数据和元数据均存储在文件系统中优势：-数据传输快-存储容量大劣势：-通用存储，没有针对影像数据管理优化-不易搜索和共享影像方案一

2、：使用文件系统管理和共享基于成熟的商用数据库，在数据库中统一存储影像和元数据。优点-成熟的RDBMS技术（安全、多用户访问、并发控制）-针对影像数据管理设计专门的方案-支持影像的查询检索，支持影像数据访问缺点-影像存储能力受限于数据库的能力-影像数据需要预先上传到数据库中-数据库昂贵方案二：使用数据库系统管理和共享数据库数据库在关系型数据库的基础上，利用关系数据库提供的各种接口而开发的专用程序，将影像数据分解成关系数据库的一个或多个数据表，实现对遥感影像的存储和管理。优点-使用每种DBMS所支持的标准SQL类型来管理数据-并且支持所有的空间数据类型-支持多用户缺点-不利用影像检索查询与数据分析

3、方案三：基于中间件技术的影像管理数据库数据库ArcSDE影像数据作为外部文件存储，而影像的元数据用关系数据库管理，通过在数据库中存储影像数据的路径名来存取影像。优点：-减少数据复制，充分利用文件存储系统的优势-数据库利用率高，充分利用数据库-支持影像检索查询缺点：-影像数据的共享访问实现难度较高-实施难度高方案四：使用混合模式管理和共享数据库数据库2、ArcGIS影像解决方案影像预处理 融合、校正、匀色、镶嵌影像存储和管理 存储、组织、查询和浏览影像发布和共享 影像、元数据影像应用和分析 影像解译、信息提取需求总结基于镶嵌数据集的海量影像管理方案支持多种数据访问-元数据读取扩展-GDAL栅格格

4、式扩展-50多种卫星及格式-国产卫星支持影像数据访问支持实时得到所需结果-影像分析窗口-实时栅格函数-几何配准、分类工具条-空间分析工具箱影像处理和分析快速高效管理数据-栅格数据集-栅格目录-镶嵌数据集大规模影像管理完善的影像服务发布机制-ArcGIS for Server-影像服务-OGC标准服务影像服务发布灵活多端的应用模式-移动端-web端-桌面端在线应用影像数据支持实时处理动态镶嵌影像服务影像应用 栅格数据集 Raster dataset(8.0)单幅影像 栅格目录 Raster catalog(9.0)栅格数据集合 可访问单幅影像 托管/非托管 镶嵌数据集 Mosaic datase

5、t(10.0)栅格目录模型的增强 具有镶嵌视图和动态处理能力 管理和发布影像集合Geodatabase影像管理模型核心信息模型 主要的信息模型，用于读取和写入影像像素数据 模型完善 1 或 N 个波段 每一波段 1-64 bit 压缩 或未压缩 80 种支持的数据格式 金字塔(rrd,ovr,internal)直接读取 不需要数据转换核心信息模型:Raster Dataset 栅格数据集ArcGIS对单幅影像的支持对单幅影像的支持 定义了获取影像产品的规则 特定传感器的 定义了处理链 定义了文件组织和元数据方案 定义了几何模型核心信息模型:Raster Type 栅格类型用于图像处理的一种函数

6、“On-the-fly”实时处理可以串联/并联形成图像处理链“processing chains”可以是几何处理或辐射处理内置38个图像处理函数（继续扩展）ArcGIS用户可以自行扩展这类图像处理函数核心信息模型:Raster Function 栅格函数ArcGIS的的“实时处理实时处理”技术减少存储成本技术减少存储成本 支持多种函数 编辑单个条目或镶嵌数据集 使用raster function editor 编辑多个条目 使用raster function batch editorEdit Raster Function tool 用于编辑条目或镶嵌数据集细化Raster Functions

7、为镶嵌条目和镶嵌数据集编辑raster function 提供了快速使用影像产品的一种快捷方式 用户无需了解影像产品中每一个文件的的用途核心信息模型:Raster Product 栅格产品ArcGIS使影像产品的使用更加简单使影像产品的使用更加简单深入浅出镶嵌数据集 管理影像的GDB模型 编目管理,处理,查询,显示,更新 将影像以表的方式存储于GDB中 Footprint table Boundary,raster type Seamlines,color correction 等在地图窗口中作为组合图层显示 Boundary Footprint Image镶嵌数据集Mosaic Datase

8、t文件+数据库管理模式百万级别的存储方案大幅度提升影像入库速度（Landsat 7 ETM+：每小时600景、400G）动态镶嵌、实时处理镶嵌数据集 Mosaic Dataset专为大规模影像数据管理设计的数据模型影像数据磁盘系统数据库系统元数据、快视图、影像数据引用影像编目 动态镶嵌 各层级无缝显示 通过概视图（Overviews）提升影像显示速度 实时处理 使用Raster Type 节省处理时间 管理大规模影像数据 快速实现创建 支持不同平台影像数据 更新、维护简单镶嵌数据集优势根据规则自动镶嵌为最漂亮的影像保留影像重叠区域的价值用户可以控制影像叠加的顺序用户可以控制重叠区域像素的处理方

9、式最重要的是所有镶嵌都是“On-The-Fly”实时进行的镶嵌数据集 Mosaic DatasetDynamic Mosaic 虚拟无损 无需更改原始数据或生成中间结果影像 可以从一份原始数据创建多种影像产品，而无需额外的存储成本和中间结果影像镶嵌数据集 Mosaic DatasetOn-The-Fly Processing重叠影像 多时相数据 不同角度的数据不相关数据 沿走廊数据 感兴趣斑块，城镇什么情况下使用镶嵌数据集？多分辨率影像-多源数据-0.6m QuickBird/1m Ikonos 动态更新 影像更新与维护 元数据维护 所有栅格数据集 组合图层 Boundary/Footprin

10、t/Image 影像目录 查找影像 查看元数据 添加选择的影像到地图 时态感知 影像数据 图层显示 导出影像数据集 作为GP工具的输入使用 发布为影像服务image service如何使用镶嵌数据集？非引用型镶嵌数据集：数据源：所有类型影像数据 修改属性和栅格函数 Create Mosaic Dataset 引用型镶嵌数据集：reference mosaic dataset 数据源：镶嵌数据集和栅格目录 属性只读，可应用MD级别栅格函数 Create Referenced Mosaic Dataset 镶嵌数据集类型 镶嵌数据集管理大规模影像的数据模型 直接使用GP工具 通过可视化建模和pyt

11、hon脚本自动化 典型的工作流程 创建 Mosaic Dataset 加入影像计算显示比例构建数据边界 构建轮廓线/设置无效值 构建 overview(可选)编辑 属性信息(可选)如何创建镶嵌数据集 创建存储方案和像素属性 指定空间参考(必须)footprints 和overviews使用 定义合适的空间参考 考虑大地基准 波段数目 默认为添加的第一幅影像 像素类型 默认为添加的第一幅影像创建镶嵌数据集 Create Mosaic Dataset Add Rasters to Mosaic Dataset 选择栅格类型 raster type 定义数据格式 读取元数据和创建字段 应用动态处理

12、支持多种栅格类型 raster types Raster Dataset/NITF/CADRG/等.支持多种传感器影像 QB/IKONOS/GeoEYE/WolrdView等 Web Services 原生支持国产卫星影像产品添加栅格数据 Add Rasters演示：建立第一个镶嵌数据库对原始影像构建金字塔和统计值计算 G-S融合，色彩平衡需要影像统计值 锁定影像（Lock Raster)，或加速概视图构建会使用金字塔使用DEM数据进行正射校正使用Gram-Schmidt融合方法添加文件夹 同步镶嵌数据集时（synchronizing)如果需要，定义转换基准(GP environment)处理

13、无效的空间参考 定义缺失的空间参考 覆盖错误的空间参考拉伸可增强可视化效果，定量分析无需拉伸影像添加的细节问题 在多处需要用到统计值 数据源 镶嵌数据集条目(function raster)镶嵌数据集 对数据源构建金字塔 Calculate Statistics tool 用于构建镶嵌数据集统计值 Build Pyramids and Statistics Tool 用于构建条目和数据源统计值镶嵌数据集统计使用Build Pyramids and Statistics toolSource rasterFunction rasterMosaic datasetMinPS 和 MaxPS 定义了

14、影像在那种尺度下可见使用“Calculate Cell Size Ranges”工具综合考虑重叠区域的影像默认的“像元尺寸范围因子”是 10如何管理大规模影像 像元尺寸范围5m 可见范围 0-501m 可见范围 0-530m 可见范围 30-300 5-30 Footprint 轮廓线 使用“Build Footprint”工具 使用ArcGIS编辑工具 使用“Import Mosaic Dataset Geometry”工具 NoData 无效值 设置单个无效值 设置无效值范围如何管理大规模影像 背景值处理Use footprintUse NoData 定义镶嵌数据集的边界 边界外像素被裁剪

15、 Build Boundary 工具 基于footprints计算 使用Editor进行编辑 使用Import Mosaic Dataset Geometry 工具导入如何管理大规模影像 定义边界 匀色 基于自动计算的色彩表面 基于已有的一景影像 支持指定不参加匀色的区域如何管理大规模影像 高级处理匀色前 匀色后 用于镶嵌数据集中的镶嵌影像 存储于seamline table 镶嵌方法中调用seamline 镶嵌算子为Blend seamline自动生成 辐射线测定 几何范围 也可以编辑和导入seamlines如何优化镶嵌数据集效果构建接边线使用 Build Seamlines tool12“

16、Build Overviews”工具 生成概视图影像“Define Overviews”工具 定义生成概视图的参数 可以选择加入已经存在的影像或服务作为概视图如何管理大规模影像 概视图（Overview）OIDShapeRasterNameMinPSMaxPSLowPSHighPSCategory1PolygonP01.met0901030Primary2PolygonP02.met0901030Primary3Polygonfilename1.tif909009090Overviews4Polygonfilename2.tif909009090Overviews概视图默认参数:格式：TIFF

17、（JPEG压缩）大小：5120 x5120 重采样因子：3 推荐发布影像服务前执行 检查数据 检查footprint 检查function chain 检查错误路径 分析镶嵌数据集Using Analyze Mosaic Dataset tool 添加新的栅格数据 Add Raster 工具 Synchronize Mosaic Dataset 工具 修复镶嵌数据集 Repair Mosaic Dataset Paths工具 移除栅格数据 Remove Rasters from Mosaic Dataset 工具 删除镶嵌数据集 Delete Mosaic Dataset工具更新镶嵌数据集 引

18、用外部mosaic dataset 或者 raster catalog 支持GDB 和 file(.amd)编目表不可编辑 按指定创建 查询定义 感兴趣区域 提供mosaic dataset的多种视图 避免对mosaic dataset进行编辑引用镶嵌数据集 Mosaic Dataset Where Sensor=Landsatand Cloud 10%Boundary=My CountyAdd NDVI processing3、基于ArcGIS的影像应用构建元数据浏览和查询通过图形和属性的组合查询全局影像快速镶嵌显示，或是只浏览感兴趣的若干景影像时态影像浏览和回放查询浏览切片影像服务和动态影像服务作为背景底图，在二、三维环境下显示，应用广泛推荐切片影像服务 访问速度快 易于集群部署，支持日益增长的用户访问影像底图原始数据下载自定义裁切下载分发下载动态影像服务 Image Service动态处理能力 重投影、波段组合、影像拉伸、统计滤波、色彩映射、坡度、坡向、山体阴影、地形渲染动态处理优势 省去了影像进行预处理的时间 省去了分析结果存储的磁盘空间 瞬间得到GB级甚至TB级的影像分析结果动态处理应用无所不在桌面应用桌面应用Web应用应用移动设备移动设备