Was ist ein Mosaik-Dataset?

Ein Mosaik-Dataset ermöglicht das Speichern, Verwalten, Anzeigen und Abrufen von kleinen und großen Raster- und Bilddatensammlungen. Es handelt sich hierbei um ein Datenmodell in der Geodatabase, mit dem eine Gruppe von Raster-Datasets (Bildern) verwaltet werden, die als Katalog gespeichert und als mosaikiertes Bild angezeigt werden. Mosaik-Datasets verfügen über erweiterte Raster-Abfragemöglichkeiten und -Verarbeitungsfunktionen und können auch als Quelle für die Bereitstellung von Image-Services verwendet werden.

Mosaik-Datasets bestehen aus den folgenden Komponenten:

• Ein Katalog, der die Quelle der Pixel und Footprints der Raster bereitstellt
• Eine Feature-Class, die die Grenze definiert
• Ein Satz von Mosaik-Regeln, die zur dynamischen Mosaikierung der Raster verwendet werden
• Eine Reihe von Eigenschaften, mit denen die Mosaikierung und Bildextraktion gesteuert wird
• Eine Tabelle zur Protokollierung, während Daten geladen und andere Vorgänge ausgeführt werden
• Eine optionale Seamline-Feature-Class für die Seamline-Mosaikierung
• Eine optionale Farbkorrekturtabelle, in der die Farbzuordnung der einzelnen Raster im Raster-Katalog definiert wird

Mosaik-Datasets werden in einer Geodatabase erstellt. Ihnen können direkt Raster-Datasets hinzugefügt werden, oder sie können komplett oder unter Verwendung einer Auswahl aus einem Raster-Katalog oder Mosaik-Dataset erstellt werden. Raster-Daten werden in einem Mosaik-Dataset auf die gleiche Weise wie in einem nicht verwalteten Rasterkatalog verwaltet. Aus diesem Grund sind die Tabellen ähnlich aufgebaut, Datasets werden indiziert und für die Sammlungen können Abfragen ausgeführt werden. Die Toolbox "Data Management" enthält Geoverarbeitungswerkzeuge, mit denen Mosaik-Datasets erstellt und bearbeitet werden können.

Die Raster-Daten in einem Mosaik-Dataset müssen nicht benachbart oder überlappend sein, sondern können als nicht verbundene, diskontinuierliche Datasets vorliegen. 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).

Durchgehende Daten-Coverage

Diskontinuierliche Daten-Coverage

Mosaik-Dataset-Typen

Es gibt zwei Typen von Mosaik-Datasets. Einer der Typen ermöglicht es, alle Arten von Raster-Daten hinzuzufügen und die auf einzelne Raster und auf das Mosaik-Dataset angewendeten Eigenschaften und Funktionen zu ändern. Dieser Typ wird mit dem Werkzeug Mosaik-Dataset erstellen erstellt. Dieses Mosaik-Dataset unterliegt keinen Einschränkungen.

Das andere Mosaik-Dataset verweist lediglich auf ein anderes Mosaik-Dataset oder einen Raster-Katalog. Es wird mit dem Werkzeug Referenziertes Mosaik-Dataset erstellen erstellt. Das Verhalten des referenzierten Mosaik-Datasets ist mit dem eines regulären Mosaik-Datasets vergleichbar; es ist jedoch schreibgeschützt und so z. B. nicht möglich, dem Mosaik-Dataset zusätzliche Raster hinzuzufügen, Übersichten zu erstellen oder die Pixelgrößenbereiche zu berechnen. Es wird zur Bereitstellung gewöhnlicher Raster-Kataloge oder Mosaik-Datasets mit abweichenden Funktionen auf Mosaik-Dataset-Ebene verwendet. Sie können beispielsweise ein Mosaik-Dataset erstellen, um alle Ihre DEM-Daten zu verwalten, und danach ein referenziertes Mosaik-Dataset generieren, um ein Schummerungs- oder Neigungsprodukt aus dem Quell-Mosaik-Dataset zu erzeugen. Sie können auch alle Ihre Bilddaten in einem Mosaik-Dataset verwalten, jedoch ein referenziertes Mosaik-Dataset erstellen, um die Bilddaten nach einem bestimmten Datum oder Bildtyp zu verteilen. 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 könnten. Oder wenn Sie über einen Raster-Katalog verfügen, den Sie als Image-Service bereitstellen möchten, können Sie ein referenziertes Mosaik-Dataset erstellen, mit dem der Raster-Katalog bereitgestellt wird. In diesem Fall kann es sich bei dem vorhandenen Raster-Katalog um einen Standard-Raster-Katalog oder einen Military Analyst-Raster-Katalog handeln, der mit der Erweiterung "Military Analyst" erstellt wurde. Das referenzierte Mosaik-Dataset kann auch als *.amd-Datei außerhalb der Geodatabase gespeichert werden.

Mosaik-Datasets und Raster-Typen

Mosaik-Datasets verwenden Raster-Typen, um erforderliche Informationen aus Raster-Datasets zu lesen und aufzunehmen. Damit werden Metadaten, z. B. Georeferenzierung, Erwerbsdatum und Sensortyp, sowie ein Raster-Format angegeben. Am einfachsten kann ein Raster-Typ Raster-Daten über ein Raster-Format wie TIFF oder JPEG lesen. Der Raster-Typ des Raster-Datasets liest alle Raster-Formate. Es empfiehlt sich jedoch, einen bestimmten Raster-Typ zu verwenden, der speziell zum Lesen und Anzeigen der Pixeldaten und zum Anwenden des Raumbezugs von bestimmten Raster-Datasets erstellt wurde.

Viele spezifische Raster-Typen verfügen über ausgefeilte Funktionen und können erkennen, dass ein bestimmtes Bild, das etwa von einem Unternehmen im Satellitenbildbereich bereitgestellt wird, ein Raster-Dataset mit mehreren Bändern, verschiedenen räumlichen Auflösungen und anderen Metadaten, die sich auf den Raumbezug auswirken, enthält. Wenn das Produkt vier Datenbänder mit einer Auflösung von einem Meter und ein Band mit einer Auflösung von 30 cm enthält, kann der Raster-Typ deshalb ein Produkt erstellen, bei dem die Daten mit der niedrigeren Auflösung mit dem Dataset mit der höheren Auflösung geschärft werden. (Dieser Vorgang wird auch als Pan-Sharpening bezeichnet.) Darüber hinaus kann mit diesem Raster-Typ das Fused-Datenprodukt verbessert werden, wenn die richtigen RPC-Informationen (rationale Polynomkoeffizienten) angegeben werden, indem eine Orthokorrektur durchgeführt wird. Durch die Verwendung des richtigen Raster-Typs können Sie automatisch Funktionen definieren, die beim Zugriff auf die Raster-Datasets on-the-fly angewendet werden.

Anwenden von Raster-Funktionen mit Mosaik-Datasets

Funktionen sind eine wichtige Komponenten sämtlicher Mosaik-Datasets. Sie ermöglichen die Bereitstellung eines dynamisch mosaikierten Bildes durch das Mosaik-Dataset und können dazu verwendet werden, das mosaikierte Bildprodukt durch Anwenden von On-the-Fly-Verarbeitungsvorgängen wie Orthokorrektur, Bildoptimierungen und Bildalgebra zu verbessern. Sie können dem Mosaik-Dataset oder einzelnen Rastern innerhalb des Mosaik-Datasets Funktionen hinzufügen. Diese können auch hinzugefügt werden, wenn die Daten dem Mosaik-Dataset hinzugefügt werden. Ein Beispiel: Wenn spezifische Raster-Datenprodukte (etwa von einem Satellitensensor) dem Mosaik-Dataset hinzugefügt werden, werden einige Funktionen den Raster-Daten automatisch hinzugefügt. Wie bereits erwähnt, können Sie Raster-Datasets hinzufügen, mit denen ein orthorektifiziertes Pan-Sharpened-Bild generiert wird. Zur Generierung dieses Bildes werden sowohl eine Pan-Sharpen-Funktion als auch eine Orthokorrektur-Funktion auf die Raster-Daten angewendet, wenn darauf zugegriffen wird. Dies ist deshalb von Vorteil, weil Speicherplatz eingespart wird, da Sie nicht sowohl die Quell-Datasets als auch die vorverarbeiteten Datasets speichern müssen. Wenn Sie dieselben Daten anders verarbeiten möchten, können Sie dieselben Daten auch einem anderen Mosaik-Dataset hinzufügen und andere Funktionen anwenden. Möglicherweise möchten Sie zwar weiter die Orthokorrektur-Funktion verwenden, jedoch einen vegetativen Index generieren. Dafür können Sie die Bandalgebra-Funktion oder die NDVI-Funktion verwenden.

Verwalten von mehreren Auflösungen mit Mosaik-Datasets

Mosaik-Datasets sind dafür konzipiert, Daten mit verschiedenen Auflösungen zu verwalten, z. B. spektrale, räumliche, zeitliche und radiometrische Daten. Die Raster-Typen und Funktionen in einem Mosaik-Dataset wirken sich erheblich auf die Art der Datenbehandlung und -Anzeige aus. Darüber hinaus betrachtet das Mosaik-Dataset die räumlichen und zeitlichen Informationen besonders als Attribute der Raster-Daten. Abhängig von der Zellengröße zeigt das Mosaik-Dataset die Bilder im geeignetsten Maßstab an. Mit einigen weiteren Eigenschaften zur Ansichtssteuerung, den sogenannten Mosaik-Methoden, kann ein Benutzer die Zeitinformationen steuern und so die Bilder für die gewünschten Daten anzeigen.

Mosaik-Methoden werden in einem Mosaik-Dataset verwendet, um zu bestimmen, welche Raster-Daten jeweils beim Anzeigen eines Mosaiks (aus dem Mosaik-Dataset) dargestellt werden. Standardmäßig wird das Mosaik generiert, indem das Raster-Dataset angezeigt wird, das der Mitte des Bildes am nächsten liegt. Mit einer anderen Mosaik-Methode können Sie anhand von Attributen wie dem Erwerbsdatum oder der Wolkendecke eine Abfrage definieren. Diese Mosaik-Methoden und Abfragefunktionen ermöglichen es Benutzern, auf jedes Raster-Dataset im Mosaik-Dataset zuzugreifen, selbst wenn eine Überlappung vorliegt.

Bei der Verwendung von Mosaik-Datasets kommt es nicht zu Pixeldaten- oder Metadatenverlust, da die Quellpixel nicht verändert oder konvertiert und die Dateien nicht verschoben werden. Entsprechend verbleiben alle Metadatendateien an ihrem Speicherort. Da das Mosaik-Dataset weder die Quelldaten noch deren Speicherort ändert, werden die Pixelwerte nicht geändert. Darüber hinaus wird die Mosaikierung vom Mosaik-Dataset dynamisch ausgeführt, wenn auf das Mosaik-Dataset zugegriffen wird. Benutzer können sowohl auf das mosaikierte Bild als auch auf die Quelldaten zugreifen. Deshalb kommt es bei überlappenden Datasets nicht zu Datenverlust.

Für ein Mosaik-Dataset können Übersichten generiert werden, die mit Raster-Pyramiden vergleichbar sind. Übersichten sind Datasets mit reduzierter Auflösung. Sie werden erstellt, um die Geschwindigkeit, mit der das Mosaik angezeigt wird, zu erhöhen. Sie können zulassen, dass Standardübersichten für das gesamte Mosaik-Dataset generiert werden. Alternativ können Sie steuern, wie die Übersichten erstellt werden, indem Sie z. B. das Verhältnis der Auflösungsreduzierung, die Ausdehnung und eine bestimmte räumliche Auflösung angeben.

Vorteile von Mosaik-Datasets

Mosaik-Datasets sind hervorragende Datenmodelle für das Speichern und Verwalten von Daten. Sie eignen sich ideal dazu, Daten zu verteilen, da Benutzer direkt darauf zugreifen und sie leicht bereitgestellt werden können. Serveradministratoren können viele Eigenschaften eines Mosaik-Datasets ändern (z. B. die maximale Bildgröße, die Metadatenebene, die Komprimierungsmethode oder die maximale Anzahl von Downloads), um eine maximale Performance auf dem Server zu erreichen und die Benutzeranforderungen zu erfüllen. Wenn von Clients eine Verbindung mit einem Server hergestellt wird, um das mosaikierte Bild anzuzeigen, können mit der Anwendung dieselben Mosaik-Methoden und andere Eigenschaften gesteuert werden, die ein Benutzer mit einer direkten Verbindung nutzen kann. Darüber hinaus können Raster-Datasets ausgewählt und auf den lokalen Datenträger heruntergeladen werden. Mit Mosaik-Datasets werden nicht nur Daten verwaltet und visualisiert, sie sind auch ein Werkzeug zum Verteilen von Bildern.