鑲嵌資料集工具小結(三)概檢視/Overviews

kikita發表於2020-04-05

定義/建立概檢視類工具



這一貼,接著說鑲嵌資料集的概檢視(Overview),如果你對柵格資料集的金字塔有所瞭解,那就能立即理解概檢視的作用。概檢視實際上是對鑲嵌資料集顯示上的”抽稀“,通過重取樣生成多層低解析度的柵格,用與不同比例尺下顯示鑲嵌資料集。無論是金字塔還是概檢視,它們的目的都是為了提高柵格資料的顯示速度和減少CPU的運算,從而提升體驗。

ArcGIS的幫助文件中有這樣一幅圖,可以很好的說明資料來源、金字塔、概檢視之間的關係:


如果不建立概檢視,那麼在顯示鑲嵌資料集的時候,ArcMap會以動態方式對整個資料集進行處理,這樣可想而知,一個龐大的鑲嵌資料集,會消耗大量系統資源,甚至可能使資源消耗殆盡。沒有概檢視,每縮放或者挪動鑲嵌資料集,ArcMap都動態運算顯示的區域,這是個效率很低的事情。有時有朋友遇到,加入的鑲嵌資料集是漆黑一片,那麼很可能是沒有建立概檢視。


如果我們尚未對柵格資料構建金字塔和統計資料,可以使用工具 Build Pyramids And Statistics 對鑲嵌資料集內的柵格資料批量建立金字塔和概檢視,然後再建立概檢視。柵格資料的金字塔會減少鑲嵌資料集需要建立的概檢視資料量。如果加入鑲嵌資料集的柵格資料是下面的兩種情形,推薦優先建立柵格金字塔再建立鑲嵌資料集概檢視:(1)可以接合沒有重疊區的,也就是可以不受鑲嵌方法影像的(2)引數和鑲嵌方法不需要更改的,需要動態處理的柵格資料。


用於生成概檢視的工具有兩種: Define Overviews 和 Build Overviews。

除了上面的兩個工具之外,我們在向鑲嵌資料集中新增柵格資料時,也可以勾選建立概檢視,這樣會使用預設設定構建概檢視。如果我們不需要對Footprint做修改的時候,可以在新增柵格資料時勾選這個選項直接建立概檢視。



Build Overviews

這個工具可以定義缺失的概檢視、更新及生成概檢視。此工具支援鑲嵌資料集的預設設定(也就是在Catalog中開啟鑲嵌資料集屬性,在Default頁簽上的設定),但是在 ArcMap 中基於圖層的設定對於這個工具是無效的。概檢視的第一個級別在鑲嵌資料集的全解析度下建立,後續各個級別均在上一次生成的概檢視級別基礎上構建。工具中還有幾個引數可以配置,用來滿足不同構建概檢視的需求。


工具預設會建立缺失的概檢視,更新過期的概檢視,如果有特別要求,可以按照下面的依據配置:

(1)如果我們向鑲嵌資料集新增了新資料集,而沒有定義新增的概檢視時,需要勾選 Define Missing Overview Tiles。如果個別情況下,不希望為新增的資料定義和新建概檢視,取消勾選這一項。

(2)如果我們已經定義了概檢視,但是尚未生成,則需要勾選 Generate Missing Overview Images Only。

(3)如果基礎柵格資料集發生更改或其屬性進行過修改,會將概檢視識別為過期的概檢視(Stale Overview),最後一個選項就是來控制是否更新過期的概檢視。例如,我們從當前資料集移除了一些柵格資料,或者修改了輪廓線,那麼原來建立的概檢視就標識為了過期的概檢視,這時候如果需要更新,應該勾選這一項的。



Define Overviews

如果建立概檢視的預設設定不能滿足我們的需要,我們還可以使用 Define Overviews 預先自定義配置:


定義Overview的寫入位置:

預設情況下,會在鑲嵌資料集所處位置旁的資料夾中生成和儲存概檢視。此資料夾的名稱與地理資料庫的名稱相同,具有 .overview 副檔名。


如果鑲嵌資料集建立於 ArcSDE 地理資料庫,預設將在該地理資料庫中建立概檢視。

以Oracle為例,有關鑲嵌資料集的資訊儲存在 GDB_ITEMS GDB_ITEMTYPES 系統表中。建立該鑲嵌資料集的使用者的方案中可能還儲存著 12 個其他的表。其中 ART、BND、CAT LOG 這四個表在使用建立的鑲嵌資料集時建立;其他表則在首次執行要用到對應表的操作時生成。

AMD_<NAME>_OVR,這張表預設用來儲存概檢視。預設情況下,為鑲嵌資料集建立的金字塔柵格儲存在此表中。如果使用“定義概檢視”工具更改概檢視的儲存位置,將不會填充此表。而是將指向概檢視位置的指標儲存在 AMD_<NAME>_CAT 表的 urihash 欄位中。




定義Overview的邊界範圍:

預設情況下,在鑲嵌資料集邊界內的區域建立金字塔。

我們也可以根據一些特定的需要,來指定生成概檢視的範圍,範圍可以來自柵格資料集的範圍,向量要素資料的外接矩形,或者手工指定四邊的座標範圍。


定義Overview塊引數:


像元大小

預設情況下,工具會自動計算用於生成概檢視的基礎畫素大小。我們也可以從某一特定解析度開始建立概檢視。

例如,資料量巨大的高解析度柵格資料新增到鑲嵌資料集中,實際上僅需要解析度一般的整體拼接效果,那調整至合適的像元大小即可。

等級數目:

此引數決定生成的金字塔等級數。例如,3 表示將生成三個Overview 等級。如果值留空或為 -1,則系統會生成最佳數量的概檢視。

行、列數:

可以通過定義最佳的行數和列數的方式來限制概檢視的物理尺寸。

我們需要考慮到:值越大,檔案(塊)尺寸也就越大,Overview區域對應的任意柵格資料發生變化時需要重新生成Overview的可能性也越大。該數值還會影響柵格資料集建立的概檢視的數目。如果是一個較大的數值,則將生成較小數量的概檢視檔案(塊);如果是一個較小的數值,則會生成較多的概檢視檔案(塊)。

概檢視取樣係數:

可以通過概檢視取樣係數來控制柵格資料集建立的概檢視的數目。此係數可以確定後續概檢視的大小。

例如,如果第一個等級的像元大小為 x,概檢視取樣係數為 3,則下一等級的概檢視像元大小將為 3x。也就是,係數越大,生成的概檢視就越少,但同時,這會影響鑲嵌影像的顯示速度。通常,概檢視等級越多,顯示的速度就越快,因為這減少了重取樣的次數。

您還可以控制是否在概檢視生成中考慮柵格的金字塔。可能使用您不喜歡的重取樣方法生成了原始金字塔,也可能由於某種其他原因而不需要使用任何金字塔。您可以選中定義概檢視工具對話方塊中的“強制概檢視切片引數”選項,這樣將忽略所有柵格金字塔,並從大於柵格基礎畫素大小的係數開始定義概檢視。例如,如果係數為 3,而基礎畫素大小或柵格為 1 米,則將以 3 米開始生成概檢視。
此外,您的鑲嵌資料集可能由資料來源大量混合而成,並且由於某種原因,您需要使用最開始的金字塔的一部分,而不是全部。您可以定義概檢視開始位置的畫素大小。

強制概檢視切片引數:

這個引數用於控制在概檢視生成中是否考慮柵格資料的金字塔。我們可能由於某種原因而不需要使用原始資料的金字塔,那麼就勾選此選項,這樣將忽略所有柵格金字塔,並從大於柵格基礎畫素大小的係數開始定義概檢視。

例如,如果鑲嵌資料集係數為 3,而原始柵格資料的畫素大小為 1 米,則將以 3 米的像元大小開始生成概檢視。


定義Overview影像引數:

我們可以根據資料的實際情況定義:重取樣方法、壓縮方法和壓縮質量。

例如,對於專題資料,一般可選擇最鄰近法;而對於航空攝影或衛星影像,一般可使用雙線性插值法或三次卷積插值法。

我們可以選擇不進行壓縮、進行無失真壓縮或進行可定義總體影像質量的壓縮。不同的壓縮方法會影響生成Overview的大小。

例如,質量為 75 的 JPEG 壓縮一般可提供最佳的資料質量及檔案大小。



定義鑲嵌資料集的引數繁多,但是總結起來,都是對鑲嵌資料集概檢視大小和質量的控制,幾個引數可以單獨使用,也可以組合使用。

如果平時遇到概檢視相關的問題,還是一定要結合自己的資料對比這些引數,考慮是否有排除錯誤和優化效能的好方法。



您還可以控制是否在概檢視生成中考慮柵格的金字塔。可能使用您不喜歡的重取樣方法生成了原始金字塔,也可能由於某種其他原因而不需要使用任何金字塔。您可以選中定義概檢視工具對話方塊中的“強制概檢視切片引數”選項,這樣將忽略所有柵格金字塔,並從大於柵格基礎畫素大小的係數開始定義概檢視。例如,如果係數為 3,而基礎畫素大小或柵格為 1 米,則將以 3 米開始生成概檢視。
此外,您的鑲嵌資料集可能由資料來源大量混合而成,並且由於某種原因,您需要使用最開始的金字塔的一部分,而不是全部。您可以定義概檢視開始位置的畫素大小。

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