Jak zkrotit rastryRadek KuttelwascherLucie PatkováARCDATA PRAHA, s.r.o.
Obsah workshopu• Práce s rastry v ArcGIS Desktop 10.0• Novinky v ArcGIS Desktop 10.1• ENVI
Rastrový datový model – přehledrastrová datová sada formáty                     komprese                     pyramidové vr...
Komprese dat+ úspora diskového místa+ zvýšení výkonu při práci v síti- nutnost dekomprese pro vykreslení dat  (zátěž CPU, ...
Druhy komprese    bezztrátová                                 ztrátovánemění hodnoty pixelů                    mění hodnot...
Metody komprese     Metody komprese v systému ArcGIS     LZW     LZ77     PackBits                     Kompresi lze použít...
TIFF• Vhodný pro: • rastry jakéhokoliv typu (obrazy, data) • různé typy pixelu• Komprese: • pro 1, 4 a 8 bit unsigned • ne...
JFIF/JPEG• Vhodný pro: • obrazová data • data, která nebudou vstupovat do analýzy• Výhody: • úspora místa na disku   (míra...
JPEG 2000• Vhodný pro: • rastrové obrazy velkých rozměrů • obrazy s malým kontrastem na hranách• Výhody: • vyšší poměr kom...
Rastr v geodatabázi4 způsoby správy rastrů pomocí GDB •   rastrová datová sada •   katalog rastrů •   mozaiková datová sad...
Konverze rastru do jiného formátu• jednotlivě: • vrstva rastru > Data > Exportovat data • Kopírovat rastr (CopyRaster_mana...
Zobrazování objemných rastrůjednotlivé rastrové datové sady• pyramidové  vrstvy• skupina  vrstev
Pyramidové vrstvy        • urychlují zobrazování          velkých rastrů                           3             (> 3000 x...
Ukázka
Zrychlení zobrazováníHardwarová akcelerace • okno Analýza rastrů • vrstva podkladové   mapy                         + kláv...
Mozaiková datovásada
Mozaiková datová sadaMotto:1) Ponechte rastry jak je máte a kde je máte   a spravujte je pomocí geodatabáze2) Pracujte s c...
Mozaiková datová sadaTato zdrojovádata...
Mozaiková datová sada... vidíme takto:
Mozaiková datová sada (dále MDS)Hlavní prostředek ArcGIS pro prácis množstvím rastrových datových sad• dříve ArcGIS Server...
Mozaiková datová sada – schéma                          mozaiková datová sada• sada 9 tabulek           Catalog           ...
Mozaiková datová sada – schéma                                                mozaiková datová sada                       ...
Mozaiková datová sada – funkce                           funkce pro                           mozaiku                     ...
Mozaiková datová sadavrstvy              rastrová vrstva              (úpravy zobrazení              mozaiky jako celku)
Mozaiková datová sada                                    úpravy obrysů                                    a hranic nemají ...
Mozaiková datová sada                                  změny vlastností              rastrová vrstva rastrové vrstvy      ...
MDS a různé typy rastrůMDS může obsahovat různé typy rastrů• s různým datem (časovým údajem)   2003          2005         ...
MDS a různé typy rastrů MDS může obsahovat různé typy rastrů • s různou velikostí pixelůletecký snímek – 20 cm            ...
Optimalizace vykreslování MDS             zdrojové RDS   náhledy  náhledy  pyramidy  zdrojové  RDS
Náhledy (Overviews)• analogie pyramid (zmenšeniny pro urychlení zobrazování)• více možností: • pouze za část území • pouze...
Náhledy (Overviews)• při vytváření jsou aplikovány funkce nad  jednotlivými rastry, nikoliv funkce celé  mozaiky (při změn...
Definice náhledů• umístění výstupu• rozsah (podle datové sady, XY)• počet úrovní náhledů• poměr velikosti pixelu mezi  jed...
Scale = Cell Size x 96/0.0254                   Jak to vlastně funguje              fyzická                               ...
MDS – náhledy (overviews)                        rozsah velikosti pixelů 0 – 10 m   úroveň 0   zdrojová data              ...
Vlastnosti MDSokno Katalog:• výchozí nastavení
Editace obrysů• ručně v režimu editace• automaticky pomocí toolboxu • Importovat geometrii mozaiky
Pořadí vykreslování rastrů• v případě překrývajících se rastrů• podle metadat o snímku • nejbližší k nadiru • nejvíc shora...
Pořadí vykreslování rastrů• v případě překrývajících se rastrů• podle atributů (v atributové tabulce) • podle velikosti pi...
Odvozená MDS                 Referenced mosaic dataset                                          (ArcEditor, ArcInfo)lze vy...
Sdílení rastrovýchdat
Sdílení rastrových dat• image service• WCS• WMS
Sdílení mozaikové datové sadyje třeba ArcGIS Server Image Extension(licence)
Sdílení katalogu rastrů• Odvozená mozaiková datová sada
Image služba nebo mapová služba                                      mapová   imagehledisko                               ...
Zdroje rastrovýchdat
Zdroje rastrových dat• mapové podklady • mapy v rastrové podobě   soubory   on-line služby • mapy skenované ad-hoc• zpraco...
ArcGIS Server na ČÚZKZákladní mapa ČR (1:50 000, 1:10 000)http://ags.cuzk.cz/ArcGIS/rest/services
Novinky 10.1
Podpora nových formátů•   AIRSAR Polarimetric•   CEOS SAR Image•   Earth Resources Laboratory Applications Software (ELAS)...
Podpora LIDAR• LAS Dataset• MDS z LIDARových dat• Publikace jako Image Service • Možnost downloadu dat z Image Service
Podpora družicových dat•   SPOT 5•   RADARSAT 2•   FORMOSAT 2•   KOMPSAT 2
Nové / vylepšené nástroje• Měření• Zpracování rastru •   Alter Mosaic Dataset Schema •   Analyze Mosaic Dataset •   Build ...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Jak zkrotit rastry - 1. díl (Radek Kuttelwascher)

2,255 views

Published on

První díl firemního workshopu na Sympoziu GIS Ostrava 2012.

Published in: Technology
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Jak zkrotit rastry - 1. díl (Radek Kuttelwascher)

  1. 1. Jak zkrotit rastryRadek KuttelwascherLucie PatkováARCDATA PRAHA, s.r.o.
  2. 2. Obsah workshopu• Práce s rastry v ArcGIS Desktop 10.0• Novinky v ArcGIS Desktop 10.1• ENVI
  3. 3. Rastrový datový model – přehledrastrová datová sada formáty komprese pyramidové vrstvyhromadná správa katalog rastrůrastrových dat. sad mozaiková datová sada
  4. 4. Komprese dat+ úspora diskového místa+ zvýšení výkonu při práci v síti- nutnost dekomprese pro vykreslení dat (zátěž CPU, zejm. JPEG 2000)komprimovat lze též rastrové služby (image service) • komprimace pro přenos dat (snížení požadavků na šířku pásma) • nezávislá na kompresi pro uložení dat
  5. 5. Druhy komprese bezztrátová ztrátovánemění hodnoty pixelů mění hodnoty pixelůnižší kompresní poměr (3:1) vyšší kompresní poměr (20:1)geodata obrazová datavhodná pro vhodná pro• geodata (vstup do analýzy) • obrazová data• tematické a binární rastry • data, která nebudou vstupovat• nové uložení rastrů, do analýzy které již byly komprimovány ztrátově nelze použít pro • tematické a binární rastry
  6. 6. Metody komprese Metody komprese v systému ArcGIS LZW LZ77 PackBits Kompresi lze použít CCITT 1D CCITT GROUP 3 např. u formátů TIFF CCITT GROUP 4 IMG RLE JPEG JPEG JPEG 2000 JPEG 2000 Grid geodatabáze (osobní, souborová i ArcSDE)webhelp.esri.com > ArcGIS Dektop Help > Professional Library > Data Management >Geographic data types > Rasters and images > Supported raster data >Technical specifications for raster dataset formats
  7. 7. TIFF• Vhodný pro: • rastry jakéhokoliv typu (obrazy, data) • různé typy pixelu• Komprese: • pro 1, 4 a 8 bit unsigned • neztrátová LZW, PackBits, CCITT Gr. 3,4 (1 bit data) • ztrátová (JPEG) pro 8 bit unsigned• Více pásem: • pro typ pixelu 8 a 16 bit unsigned
  8. 8. JFIF/JPEG• Vhodný pro: • obrazová data • data, která nebudou vstupovat do analýzy• Výhody: • úspora místa na disku (míra je dána datovým obsahem a nastavenou "kvalitou komprese")• Nevýhody: • ztráta původních hodnot pixelů • pouze pro "8 bit unsigned" (16 bit: pouze prvních 12 bitů) • nepodporuje průhlednost
  9. 9. JPEG 2000• Vhodný pro: • rastrové obrazy velkých rozměrů • obrazy s malým kontrastem na hranách• Výhody: • vyšší poměr komprese při menší degradaci kvality obrazu • vysoký výkon (rychlé čtení rastru ve všech měřítkách)• Nevýhody: • pouze pro typ pixelu 8 bit a 16 bit
  10. 10. Rastr v geodatabázi4 způsoby správy rastrů pomocí GDB • rastrová datová sada • katalog rastrů • mozaiková datová sada • rastr jako atribut prvku
  11. 11. Konverze rastru do jiného formátu• jednotlivě: • vrstva rastru > Data > Exportovat data • Kopírovat rastr (CopyRaster_management)• hromadně: • RasterToOtherFormat_conversion(Pozor na případný rozdíl v typu a hloubce pixelu)
  12. 12. Zobrazování objemných rastrůjednotlivé rastrové datové sady• pyramidové vrstvy• skupina vrstev
  13. 13. Pyramidové vrstvy • urychlují zobrazování velkých rastrů 3 (> 3000 x 3000 pixelů) 8×8 m navýšení NEVSTUPUJÍ DO ANALÝZY!objemu dat 2 33% 4×4 m 32.81% 31.25% 1 25.00% 2×2 m 1 2 3 úroveň pyramid (pyramid level) originální rastr 1 1 1 + ... = 1 velikost pixelu = 1×1 m + + 4 16 64 3
  14. 14. Ukázka
  15. 15. Zrychlení zobrazováníHardwarová akcelerace • okno Analýza rastrů • vrstva podkladové mapy + klávesa Q, Shift Q
  16. 16. Mozaiková datovásada
  17. 17. Mozaiková datová sadaMotto:1) Ponechte rastry jak je máte a kde je máte a spravujte je pomocí geodatabáze2) Pracujte s celým „balíkem“ rastrů jako s jednou rastrovou datovou sadou3) Mějte rastry uložené pouze jednou a zobrazujte si je kolika způsoby chcete4) SDÍLEJTE prostřednictvím ArcGIS Serveru
  18. 18. Mozaiková datová sadaTato zdrojovádata...
  19. 19. Mozaiková datová sada... vidíme takto:
  20. 20. Mozaiková datová sada (dále MDS)Hlavní prostředek ArcGIS pro prácis množstvím rastrových datových sad• dříve ArcGIS Server Image Extension• dnes nativní datový typ v geodatabázi (ArcEditor)• sdílení MDS: ArcGIS Server Image Extension
  21. 21. Mozaiková datová sada – schéma mozaiková datová sada• sada 9 tabulek Catalog OID RASTER ... Rastrové datové sady boundary overviews (soubory i při mds log color corr. v ArcSDE) raster types seamlines levels stereo
  22. 22. Mozaiková datová sada – schéma mozaiková datová sada Catalog OID RASTER ... boundary overviews Rastrové datové sady (soubory i při mds v ArcSDE) log color corr. raster types seamlines levels stereo
  23. 23. Mozaiková datová sada – funkce funkce pro mozaiku funkce na jednotlivých rastrech
  24. 24. Mozaiková datová sadavrstvy rastrová vrstva (úpravy zobrazení mozaiky jako celku)
  25. 25. Mozaiková datová sada úpravy obrysů a hranic nemají vliv na RDS! rastrová vrstva (úpravy zobrazení mozaiky jako celku)
  26. 26. Mozaiková datová sada změny vlastností rastrová vrstva rastrové vrstvy (úpravy zobrazení mozaiky jako celku) nemají vliv na MDS!
  27. 27. MDS a různé typy rastrůMDS může obsahovat různé typy rastrů• s různým datem (časovým údajem) 2003 2005 2008
  28. 28. MDS a různé typy rastrů MDS může obsahovat různé typy rastrů • s různou velikostí pixelůletecký snímek – 20 cm IKONOS – 1 m Landsat – 30 m
  29. 29. Optimalizace vykreslování MDS zdrojové RDS náhledy náhledy pyramidy zdrojové RDS
  30. 30. Náhledy (Overviews)• analogie pyramid (zmenšeniny pro urychlení zobrazování)• více možností: • pouze za část území • pouze pro určité rozlišení• pro zobrazování celé mozaiky, ne pro jednotlivé rastry
  31. 31. Náhledy (Overviews)• při vytváření jsou aplikovány funkce nad jednotlivými rastry, nikoliv funkce celé mozaiky (při změně funkcí na úrovni mozaiky není třeba znovu vytvářet náhledy)• uloženy: • PGDB, FGDB: složka *.Overviews • volba umístění: nástroj DefineOverviews_management
  32. 32. Definice náhledů• umístění výstupu• rozsah (podle datové sady, XY)• počet úrovní náhledů• poměr velikosti pixelu mezi jednotlivými úrovněmi• metoda převzorkování• metoda komprese definování náhledů
  33. 33. Scale = Cell Size x 96/0.0254 Jak to vlastně funguje fyzická velikost pixelu pyramida zdrojové RDS v jakém rozsahu rozsah velikostí velikostí pixelu pixelu RDS náhledy se má RDS zobrazovat měřítko = velikost_pixelu × 96/0.0254 velikost_pixelu = měřítko × 0.0254/96
  34. 34. MDS – náhledy (overviews) rozsah velikosti pixelů 0 – 10 m úroveň 0 zdrojová data 10 – 30 m úroveň 1 max 5120 pixelů 30 – 90 m úroveň 2 1000–5120 pixelů 90 – 270 m úroveň 3počet pixelů < = 1000
  35. 35. Vlastnosti MDSokno Katalog:• výchozí nastavení
  36. 36. Editace obrysů• ručně v režimu editace• automaticky pomocí toolboxu • Importovat geometrii mozaiky
  37. 37. Pořadí vykreslování rastrů• v případě překrývajících se rastrů• podle metadat o snímku • nejbližší k nadiru • nejvíc shora • ...
  38. 38. Pořadí vykreslování rastrů• v případě překrývajících se rastrů• podle atributů (v atributové tabulce) • podle velikosti pixelu • uživatelem doplněného atributu
  39. 39. Odvozená MDS Referenced mosaic dataset (ArcEditor, ArcInfo)lze vytvořit: • z katalogu rastrů • z vybrané části katalogu rastrů • z jiné mozaikové datové sadylze vytvořit: • v geodatabázi • mimo geodatabázi (-> soubor .amd)• vytváření odvozených produktů (i na straně uživatele)• poskytování rastrového katalogu formou image službypro odvozenou mozaikovou datovou sadu nelze vytvářet náhledy
  40. 40. Sdílení rastrovýchdat
  41. 41. Sdílení rastrových dat• image service• WCS• WMS
  42. 42. Sdílení mozaikové datové sadyje třeba ArcGIS Server Image Extension(licence)
  43. 43. Sdílení katalogu rastrů• Odvozená mozaiková datová sada
  44. 44. Image služba nebo mapová služba mapová imagehledisko služba službarychlost, škálovatelnost funkčnost • souř. systém• formát• metoda přavzorkování• kombinace pásem• komprese• dotazováníspráva použití jako vrstvy podkladové mapy vyšší zatížení na vaší straně analýza a manipulace s rastrem 
  45. 45. Zdroje rastrovýchdat
  46. 46. Zdroje rastrových dat• mapové podklady • mapy v rastrové podobě soubory on-line služby • mapy skenované ad-hoc• zpracované letecké snímky • specializované firmy• družicová data
  47. 47. ArcGIS Server na ČÚZKZákladní mapa ČR (1:50 000, 1:10 000)http://ags.cuzk.cz/ArcGIS/rest/services
  48. 48. Novinky 10.1
  49. 49. Podpora nových formátů• AIRSAR Polarimetric• CEOS SAR Image• Earth Resources Laboratory Applications Software (ELAS)• ENVISAT Image Product• Grid eXchange File• Heightfield raster (HF2)• Image Display and Analysis (IDA)• ILWIS raster map• MrSID Generation 4• MrSID Lidar• New Labelled USGS DOQ (DOQ2)• NOAA .gtx vertical datum shift• NOAA Polar Orbiter Level 1b Data Set (AVHRR)• PCI .aux Labelled Raw Format (PAux)• SAGA GIS Binary Grid• TerraSAR-X
  50. 50. Podpora LIDAR• LAS Dataset• MDS z LIDARových dat• Publikace jako Image Service • Možnost downloadu dat z Image Service
  51. 51. Podpora družicových dat• SPOT 5• RADARSAT 2• FORMOSAT 2• KOMPSAT 2
  52. 52. Nové / vylepšené nástroje• Měření• Zpracování rastru • Alter Mosaic Dataset Schema • Analyze Mosaic Dataset • Build Mosaic Dataset Item Cache • Delete Mosaic Dataset • Download Rasters • Edit Raster Function • Export Mosaic Dataset Paths • Set Mosaic Dataset Properties • Set Raster Properties • Warp From File• Pan-sharpening (nová metoda)• Georeferencing

×