Mosaik-Datasets werden verwendet, um Bild- und Raster-Daten zu verwalten, anzuzeigen, zu analysieren, bereitzustellen und freizugeben. Wenn Sie ein neues Mosaik-Dataset erstellen, wird es als leerer Container in der Geodatabase mit einigen Standardeigenschaften definiert, dem Sie Raster-Daten hinzufügen können. Sie müssen über Schreibzugriff auf diese Geodatabase verfügen.
Ein Mosaik-Dataset besteht aus vielen Teilen:
- einem Katalog, der die Quelle der Pixel und Footprints der Bilddaten und Raster bereitstellt
- einer Feature-Class, die die Grenze definiert
- einem Satz Mosaik-Regeln, die zur dynamischen Mosaikierung der Raster herangezogen werden
- einem Satz Eigenschaften, mit denen die Mosaikierung sowie die Bildextraktion gesteuert werden
- einer Tabelle zum Protokollieren während des Ladens von Daten und anderer Vorgänge
- optional einer multidimensionalen Tabelle, in der Variablen und Dimensionen definiert werden
- optional einer Seamline-Feature-Class für die Seamline-Mosaikierung
- optional einer Stereotabelle, in der Stereomodelle definiert werden
- optional einer Farbkorrekturtabelle, in der die Farbzuordnung für sämtliche Raster in der Tabelle definiert wird
Sie können ein Mosaik-Dataset in einer Geodatenbank erstellen und Raster-Datasets direkt hinzufügen, oder Sie können es mithilfe einer Auswahl aus einem bestehenden Mosaik-Dataset erstellen. Ein Mosaik-Dataset verwaltet seine Raster-Daten in einer Tabelle, in der Datasets indiziert und Abfragen für die Sammlungen durchgeführt werden können. Die Toolbox "Mosaik-Dataset" enthält Geoverarbeitungswerkzeuge zum Erstellen und Bearbeiten von Mosaik-Datasets.
Die Bilddaten in einem Mosaik-Dataset müssen nicht benachbart oder überlappend sein, sondern können als nicht verbundene, diskontinuierliche Datasets vorhanden sein. Beispielsweise können Sie über Bilder verfügen, die eine Fläche komplett abdecken, oder über viele Bildstreifen, die zusammen kein durchgehendes Bild ergeben (z. B. entlang von Pipelines).
Weitere Informationen zum Erstellen von Mosaik-Datasets finden Sie unter Erstellen von Mosaik-Datasets.
Arten von Mosaik-Datasets
Es gibt zwei Typen von Mosaik-Datasets: eines, mit dem Ihre Daten hinzugefügt werden können, und ein weiteres, mit dem Sie ein anderes Mosaik-Dataset referenzieren können.
Wenn Sie ein Mosaik-Dataset erstellen, können Sie alle Typen von Bild- und Raster-Daten hinzufügen sowie die Eigenschaften und Funktionen ändern, die auf Raster-Basis und auf das Mosaik-Dataset angewendet werden. Dieser Typ wird mit dem Werkzeug Mosaik-Dataset erstellen erstellt. Für dieses Mosaik-Dataset bestehen keine Einschränkungen.
Wenn das Mosaik-Dataset lediglich auf ein anderes Mosaik-Dataset verweist, wird es mit dem Werkzeug Referenziertes Mosaik-Dataset erstellen erstellt. Das referenzierte Mosaik-Dataset verhält sich ähnlich wie ein reguläres Mosaik-Dataset, ist jedoch schreibgeschützt. Es ist beispielsweise nicht möglich, dem Mosaik-Dataset zusätzliche Bilder hinzuzufügen, Übersichten zu erstellen oder die Pixelgrößenbereiche zu berechnen. Es wird zur Bereitstellung konventioneller Mosaik-Datasets mit abweichenden Funktionen auf Mosaik-Dataset-Ebene verwendet. Sie haben beispielsweise die Möglichkeit, ein Mosaik-Dataset zur Verwaltung sämtlicher DEM-Daten zu erstellen und ein referenziertes Mosaik-Dataset zu erstellen, um anhand des Quell-Mosaik-Datasets eine Schummerung oder ein Neigungsprodukt zu erzeugen. Sie können aber auch ein Referenz-Mosaik-Dataset verwenden, um durch Definieren einer Ausschnittsgrenze oder einer Attributabfrage, wie zum Beispiel eines bestimmten Datums oder Bildtyps, ein Mosaik-Dataset in Teilmengen zu zerlegen. Durch die Freigabe des Zugriffs auf ein referenziertes Mosaik-Dataset wird zudem sichergestellt, dass die Benutzer, die darauf zugreifen, keine Änderungen am Quell-Mosaik-Dataset vornehmen können, die sich auf andere Benutzer auswirken können.
Mosaik-Datasets und Raster-Typen
In Mosaik-Datasets werden Raster-Typen verwendet, um die erforderlichen Informationen aus Raster-Datasets zu lesen und aufzunehmen. Damit werden Metadaten, z. B. Georeferenzierung, Erwerbsdatum und Sensortyp, sowie ein Raster-Format angegeben. Ein Raster-Typ kann Raster-Daten mithilfe eines Raster-Formats lesen, wie TIFF oder JPEG. Der Raster-Typ Raster Dataset liest alle Raster-Formate. Möglicherweise möchten Sie jedoch einen bestimmten Raster-Typ verwenden, der speziell erstellt wurde, um Pixel-Daten zu lesen und anzuzeigen und den Raumbezug anzuwenden, der mit bestimmten Raster-Datasets verbunden ist. Außerdem können Raster-Funktionsverarbeitungsketten automatisch auf Raster bestimmter Typen angewendet werden, um die On-the-fly-Verarbeitung an den Bilddaten durchzuführen, wie zum Beispiel die NDVI-Verarbeitung von Bilddaten mit roten und infrarotnahen Bändern.
Viele spezifische Raster-Typen weisen fortschrittliche Funktionen auf und können erkennen, dass ein bestimmtes Bild, etwa eines, das von einem Unternehmen für Satellitenbilder bereitgestellt wurde, ein Raster-Dataset mit mehreren Bändern, unterschiedlichen räumlichen Auflösungen und weiteren Metadaten enthält, die sich auf den Raumbezug auswirken. Daher gilt Folgendes: Wenn das Produkt vier Bänder mit Daten mit einer 1-Meter-Auflösung und ein Band mit einer 30-Zentimeter-Auflösung aufweist, erstellt der Raster-Typ ein Produkt, mit dem die Daten mit der geringeren Auflösung durch das Dataset mit der höheren Auflösung geschärft (scharfgezeichnet) werden (dieser Vorgang wird auch als Pan-Sharpening bezeichnet). Darüber hinaus gilt: Wenn die richtigen rationalen RPC-Informationen (Rational Polynominal Coefficient, rationaler polynomialer Koeffizient) bereitgestellt werden, können Sie mit diesem Raster-Typ das zusammengeführte Datenprodukt mittels Orthorektifizierung optimieren. Mit dem richtigen Raster-Typ können Funktionen automatisch definiert werden, die beim Zugriff auf die Raster-Datasets nach dem On-the-Fly-Prinzip angewendet werden.
Anwenden von Raster-Funktionen mit Mosaik-Datasets
Raster-Funktionen sind eine wichtige Komponente sämtlicher Mosaik-Datasets. Sie ermöglichen es dem Mosaik-Dataset, ein dynamisch mosaikiertes Bild bereitzustellen, und sie können verwendet werden, um das mosaikierte Bildprodukt zu verbessern, und zwar durch Anwendung von On-the-Fly-Verarbeitungsvorgängen wie Orthorektifizierung, Bildoptimierungen und Bildalgebra. Sie können dem Mosaik-Dataset oder einzelnen Bildern im Mosaik-Dataset Funktionen hinzufügen. Diese können auch hinzugefügt werden, wenn die Daten dem Mosaik-Dataset hinzugefügt werden. Ein Beispiel: Wenn Sie dem Mosaik-Dataset spezifische Raster-Datenprodukte (etwa von einem Satellitensensor) hinzufügen, werden den Raster-Daten einige Funktionen automatisch hinzugefügt. Wie bereits erwähnt können Raster-Datasets hinzugefügt werden, mit deren Hilfe ein Bild mit Orthorektifizierung mit Pan-Sharpening generiert wird. Um dieses Bild zu generieren, werden beim Zugriff auf die Raster-Daten sowohl die Pansharpen-Funktion als auch die Orthorektifizierung angewendet. Dies ist von Vorteil, da weniger Speicherplatz beansprucht wird, da es nicht erforderlich ist, sowohl die Quell-Datasets als auch die im Vorfeld verarbeiteten Datasets zu speichern. Zudem gilt: Wenn dieselben Daten auf unterschiedliche Art verarbeitet werden sollen, können Sie dieselben Daten einem anderen Mosaik-Dataset hinzufügen und andere Funktionen anwenden. Möglicherweise möchten Sie weiterhin die Orthorektifizierung verwenden, es soll jedoch ein vegetativer Index generiert werden. Hierfür steht die Funktion Bandarithmetik bzw. die Funktion NDVI (Normalized Difference Vegetation Index, normalisierter differenzierter Vegetationsindex) zur Verfügung.
Hinweis:
Wenn Sie die Landsat 8-Oberflächenreflexion und ARD-Daten zu einem Mosaik-Dataset hinzufügen, steht eine Funktion in den Eigenschaften des Raster-Datasets für das Hinzufügen einer Maske zur Verfügung. Diese Maske ermöglicht es Ihnen, unerwünschte Datenwerte zu maskieren, die nachfolgende Raster-Funktionen wie negative Werte betreffen können.
Verwalten von mehreren Auflösungen mit Mosaik-Datasets
Mosaik-Datasets wurden für die Verarbeitung von Daten mit unterschiedlichen Auflösungen (spektral, räumlich, zeitlich und radiometrisch) konzipiert. Die Raster-Typen und Funktionen in einem Mosaik-Dataset beeinflussen nachhaltig, wie all diese Daten verarbeitet und angezeigt werden. Zudem finden die räumlichen und zeitlichen Informationen als Attribute der Raster-Daten im Mosaik-Dataset besondere Beachtung. Auf Grundlage der Pixelgrößen zeigt das Mosaik-Dataset die Bilder im jeweils am besten geeigneten Maßstab an. Mithilfe einiger zusätzlicher Eigenschaften für die Anzeigensteuerung, die als Mosaik-Methoden bezeichnet werden, kann der Benutzer die zeitlichen Informationen steuern und so die Bilder für die jeweils erforderlichen Daten anzeigen.
Sie können eine Mosaik-Methode festlegen, die steuert, welche Bilddaten bei jeder geroamten oder zoomten Anzeige eines Mosaik-Datasets dargestellt werden. Beispielsweise wird das Mosaik generiert, indem das Dataset, das dem Bildmittelpunkt am nächsten ist, angezeigt wird. Bei einer weiteren Mosaik-Methode können Sie eine Abfrage basierend auf Attributen definieren, etwa Erwerbsdatum oder Wolkendecke. Mithilfe dieser Mosaik-Methoden und Abfragefunktionen können Benutzer auf sämtliche Raster-Datasets im Mosaik-Dataset zugreifen, auch wenn sie überlappen.
Bei der Arbeit mit Mosaik-Datasets gehen weder Pixeldaten noch Metadaten verloren, da die Quellpixel unter keinen Umständen verändert oder konvertiert und die Dateien unter keinen Umständen verschoben werden. Folglich verbleiben Metadatendateien an ihrem Speicherort. Da das Mosaik-Dataset weder die Quelldaten noch den zugehörigen Speicherort ändert, bleiben die Pixelwerte unverändert. Zudem erfolgt die vom Mosaik-Dataset durchgeführte Mosaikierung dynamisch, wenn auf das Mosaik-Dataset zugegriffen wird. Da die Benutzer sowohl auf das mosaikierte Bild als auch auf die Quelldaten Zugriff haben, kommt es bei überlappenden Datasets zu keinem Datenverlust.
Übersichten, die mit Raster-Pyramiden vergleichbar sind, können für ein Mosaik-Dataset generiert werden. Bei Übersichten handelt es sich um Datasets mit geringerer Auflösung, die generiert werden, um die Geschwindigkeit bei der Mosaik-Anzeige zu erhöhen. Sie können zulassen, dass die Standardübersichten für das gesamte Mosaik-Dataset generiert werden. Alternativ können Sie steuern, wie sie erstellt werden, indem Sie die Reduzierungsrate, die Ausdehnung, eine spezifische räumliche Auflösung usw. definieren.
Vorteile von Mosaik-Datasets
Mosaik-Datasets sind ausgezeichnete Datenmodelle zur Speicherung und Verwaltung von Daten. Mosaik-Datasets sind ideal zum Verteilen von Daten, da Benutzer direkt darauf zugreifen können und Daten direkt bereitgestellt werden können. Ein Serveradministrator kann viele Eigenschaften eines Mosaik-Datasets ändern, beispielsweise maximale Bildgröße, Metadaten-Level, Komprimierungsmethode bzw. maximale Anzahl an Downloads, um die maximale Server-Performance zu erzielen und den Benutzeranforderungen gerecht zu werden. Wenn Clients eine Verbindung mit einem Server herstellen, um das mosaikierte Bild anzuzeigen, kann ihre Anwendung die gleichen Mosaik-Methoden und andere Eigenschaften steuern, die auch einem direkt verbundenen Benutzer zur Verfügung stehen. Außerdem besteht die Möglichkeit zum Auswählen von Raster-Datasets und zum Herunterladen auf die lokale Festplatte. Ein Mosaik-Dataset dient nicht nur der Verwaltung und Visualisierung von Daten, es ist zudem ein Werkzeug zur Verbreitung von Bildern.