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ArcGIS中栅格数据的金字塔详解.docx

发布时间：2022-05-30 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.73M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    地理国情监测云平台 http://www.dsac.cn/ 1 栅格金字塔定义 金字塔可用于改善性能。它们是原始栅格数据集的缩减采样版本，可包含多个缩减采样图层。金字塔 的各个连续图层均以 2:1 的比例进行缩减采样。以下是为栅格数据集创建的两级金字塔示例： 图 1- 1 金字塔示例 金字塔通过仅检索使用指定分辨率(取决于显示要求)的数据，可以加快栅格数据的显示速度。利用金 字塔，可在绘制整个数据集时快速显示较低分辨率的数据副本。而随着放大操作的进行，各个更精细的分 辨率等级将逐渐得到绘制;但性能将保持不变，因为您在连续绘制更小的各个区域。数据库服务器会根据用 户的显示比例自动选择最适合的金字塔等级。如果不使用金字塔 (pyramid)，则必须从磁盘中读取整个数 据集，然后将其重采样为更小的大小。这便称为“显示重采样”，发生在刷新 ArcGIS 显示内容时。 每个栅格数据集只需构建一次金字塔，之后每次查看栅格数据集时都会访问这些金字塔。栅格数据集 越大，创建金字塔集所花费的时间就越长。但是，这也就意味着可以为将来节省更多的时间。 尽管无法为栅格目录构建金字塔，但是可以为栅格目录中的每个栅格数据集构建金字塔。镶嵌数据集 与栅格目录类似。您可以为镶嵌数据集中的每个栅格数据集构建金字塔;而为镶嵌数据集构建金字塔时只能 使用镶嵌数据集工具集中的特定工具。 2 金字塔文件 金字塔存储在单独的文件中，该文件通常位于源栅格旁边。金字塔文件共有两种类型：金字塔 (.ovr) 和分辨率降低的数据集 (.rrd)。这两种类型的金字塔文件 ArcGIS 均可读取，但是只能写入 .ovr 文件(少 数例外情况将在下文中予以介绍)。 .rrd 文件针对 ERDAS IMAGINE 文件而创建。
    地理国情监测云平台 http://www.dsac.cn/ .ovr 文件由 ArcGIS 版本 10 或更高版本创建和使用。 通常情况下，对于栅格数据集(rasterdataset)创建 rdd 文件，对于镶嵌数据集(mosaicdataset)创建 ovr 文件。 下面分别来详解两种类型的金字塔文件。 2.1 OVR 文件 金字塔 (.ovr) 文件是用于存储栅格数据集的金字塔 (pyramid) 图层的最新格式。满足以下条件时， 即可创建 .ovr 文件： 文件格式不是 ERDAS IMAGINE (.img) 文件。 使用 ArcGIS 10 或更高版本构建金字塔 (pyramid)。 与 .rrd 文件相比，.ovr 文件的优势之一在于您可以控制压缩类型和金字塔的质量。 .ovr 文件的一个增强功能是可以使用 LZ77 或 JPEG 压缩方案进行压缩。请切记，JPEG 压缩只适用 于可根据 JPEG 规范存储数据的文件类型。如果选择 JPEG 金字塔，还可以指定 JPEG 金字塔的压缩质量。 金字塔 (overview) 文件的大小大约是原始未压缩文件的 8%。如果金字塔文件经过压缩，.ovr 文件 可能会更小(如 2%)。由于压缩依赖于数据的类似程度，因此很难估算 .ovr 文件的大小。 以下是各金字塔等级下栅格数据集存储大小增加情况的示例(根据不同的压缩类型)。等级 0 表示原始 栅格数据集。 表 1 OVR 文件大小
    地理国情监测云平台 http://www.dsac.cn/ 注意:小波压缩栅格文件格式(如 JPEG 2000、ECW 和 MrSID)具有内部金字塔。这通常意味着无法使用 ArcGIS 创建金字塔;但是，您可以为 JPEG 2000 创建金字塔。另外，采用小波压缩的地理数据库栅格也可 以构建金字塔。 注意:通常不建议对军事数据构建金字塔。有关详细信息，请参阅创建军事数据并将其添加至镶嵌数据 集。 在 ArcSDE 地理数据库或文件地理数据库中镶嵌栅格数据时，可在栅格数据镶嵌到栅格数据集的过程 中为栅格数据集构建金字塔，也可以在加载完成后构建金字塔。ArcGIS 允许构造部分金字塔，即在执行镶 嵌操作期间仅重新构建与源数据重叠的那部分金字塔。这在更新已镶嵌栅格数据集时大有裨益，因为添加 新栅格数据集后，无需为整个栅格数据集重新构建金字塔。但是，如果更新的是栅格数据集原点(金字塔的 参考点)处的数据，则需要为整个栅格数据集重新构建金字塔。 2.2 RRD 文件 递减分辨率数据集 (.rrd) 文件是一种用于存储栅格数据集的金字塔图层的方法。可以在以下两种情 况下创建 .rrd 文件： 文件格式为 ERDAS IMAGINE (.img) 文件。 使用 ArcGIS 10 之前的版本构建金字塔。 2.2.1 RRD 文件要求
    地理国情监测云平台 http://www.dsac.cn/ 为栅格数据集构建 .rrd 文件的必要条件是具有对该数据集所在的目录的写入权限。选择构建金字塔 (pyramid) 时，将在源数据集所在目录下创建 .rrd 文件。在下次添加该栅格数据集时，会使用这些金字 塔。此规则的一个例外是 ERDAS IMAGINE 文件，因为在该文件中，金字塔的指针存储在图像文件中，而并 非像其他格式一样存储在辅助 (.aux) 文件中。在这种情况下，您必须具有对栅格数据集及其所在目录的 写入权限。 2.2.2 RRD 文件大小 对于已经解压缩的栅格，.rrd 文件大小最低约为原始栅格数据集大小的 8%。但在某些情况下，所创 建的 .rrd 文件的大小可以大于原始文件 (33%)，这具体要取决于原始栅格文件中使用的压缩技术。如 果 .rrd 文件超过两千兆字节，则会创建一个递减分辨率数据集外部 (.rde) 栅格数据文件作为补充文件。 以下是使用全部各金字塔等级时栅格数据集存储大小增加情况的示例。等级 0 表示原始栅格数据集。 表 2 栅格数据集存储大小与金字塔等级
    地理国情监测云平台 http://www.dsac.cn/ 2.3 OVR&RRD 两种类型的比较 表 3 两种文件的比较 2.4 镶嵌数据集与 overview 从上文可以得出，在基础等级，镶嵌数据集金字塔类似于栅格数据集金字塔 (pyramid)。它们是较低 分辨率的图像，创建此类图像的目的在于提高显示速度及降低 CPU 使用率，因为测试较少的栅格便可显示 镶嵌的图像。但它们差别很大，因为您可以对许多用于创建镶嵌数据集金字塔的参数进行控制。您可以创 建只覆盖特定区域的镶嵌数据集金字塔，也可以创建只具有特定分辨率的镶嵌数据集金字塔。通过创建该 金字塔，您可以查看包含在整个镶嵌数据集中的所有栅格，而不仅仅是单个栅格。金字塔通常始于栅格金 字塔 (pyramid) 停止的位置，但如果您不希望使用所有栅格的金字塔 (pyramid)，则可指定生成金字塔的 基础像素大小。
    地理国情监测云平台 http://www.dsac.cn/ 利用金字塔，可在查看整个镶嵌数据集的同时快速显示数据的较低分辨率副本。会在放大时绘制精细 分辨率等级，同时会保持性能，因为镶嵌图像是使用依次减小的区域创建的。当以图像服务的形式或在网 络上提供镶嵌数据集时，这会很有帮助。应根据显示比例选择最合适的金字塔。如果不使用金字塔，则将 以动态方式对整个数据集进行处理。 镶嵌数据集中存在一个可限制要用于生成镶嵌图像的栅格数量的属性。您可以修改此属性;但如果达到 此限制，建议构建金字塔。此项限制的目的在于防止计算机执行过多的像素处理操作及保持良好的显示速 度。 在生成金字塔时，将使用应用于源栅格的函数对其进行处理。但不会使用任何在镶嵌数据集等级应用 的函数对其进行处理。因此，修改镶嵌数据集等级函数时，无需重新生成金字塔。 2.4.1 生成金字塔 用来生成金字塔的工具有两种。“定义金字塔(Overview)”工具可用于自定义将要生成的金字塔。“构 建金字塔(Overview)”工具可定义缺失的金字塔、更新及生成金字塔。 您可以在利用“添加栅格至镶嵌数据集”工具或“构建金字塔(Overview)”工具添加栅格数据时使用 默认设置构建金字塔。使用何种工具将取决于您的工作流。如果正在创建简单镶嵌数据集(例如，一个包含 您所在城市的所有正射影像的镶嵌数据集)，且未对轮廓线进行任何修改，则可在添加数据时选中工具对话 框中用来构建金字塔的选项。这样便会应用“构建金字塔(Overview)”工具的所有可用选项来构建完整的 金字塔。如果尚未构建栅格数据集的金字塔 (pyramid) 和统计数据，则可能需要向镶嵌数据集添加正射影 像，使用构建金字塔和统计值工具，然后使用“构建金字塔(Overview)”工具。 许多栅格数据集都具有内部金字塔 (pyramid);您也可以构建金字塔 (pyramid)。栅格数据集上的金字 塔 (pyramid) 将减少镶嵌数据集所需的金字塔的数量。 2.4.2 定义 overview 如果要对金字塔的生成位置、生成方式或生成内容进行更多控制，可使用“定义金字塔(Overview)” 工具。
    地理国情监测云平台 http://www.dsac.cn/ 图 2- 1 定义 overview 1.输出位置(可选),用来存储金字塔的文件夹或地理数据库。在个人地理数据库和文件地理数据库内存 储和管理的金字塔具有默认的金字塔文件夹位置，该位置与现有的地理数据库位于同一工作空间中。 对于 ArcSDE 地理数据库，金字塔位置必须是 ArcSDE 数据库本身。 2.由数据集确定范围 (可选),一个栅格数据集或面要素类，用来定义金字塔的范围或形状。使用栅格 数据集时将使用栅格数据集的范围。使用要素类时将使用面的形状。 3.范围 (可选),将生成四个用于定义金字塔范围的坐标。如果未定义范围，将使用镶嵌数据集边界来 确定金字塔的范围。“清除”按钮会将范围重新设置回栅格目录的范围。 4.像素大小 (可选),用来生成金字塔的基本像素大小。默认值由软件确定。 5.级数 (可选),将生成的金字塔等级数。
    地理国情监测云平台 http://www.dsac.cn/ 如果是大于 0 的数，它将是生成的金字塔等级数。例如，3 表示将生成三个金字塔等级。如果值留空 或为 -1，则生成的金字塔最多可达 1500 行(或列)。 6.行数 (可选),金字塔中的最佳行数。值越大，文件也就越大，下方的任意图像发生变化时需要重新 生成文件的可能性也越大。 该数字可能会影响创建的金字塔图像数。如果是一个较大的数字，则会生成较 少的金字塔。如果是一个较小的数字，则会生成较多的文件。 7.列数 (可选),金字塔中的最佳列数。值越大，文件也就越大，下方的任意图像发生变化时需要重新 生成文件的可能性也越大。该数字可能会影响创建的金字塔图像数。如果是一个较大的数字，则会生成较 少的金字塔。如果是一个较小的数字，则会生成较多的文件。 8.总览采样系数 (可选),用来确定下一个金字塔大小的比率。例如，如果第一个等级的像元大小为 x， 金字塔系数为 3，则下一个金字塔像素大小将为 3x。 9.强制金字塔(Overview)分块参数 (可选),影响将生成的金字塔所处的等级。 取消选中 - 只会在主 栅格金字塔 (pyramid) 等级之上创建金字塔 (overview)。这是默认设置。选中 - 将在所有等级下创建金 字塔 (overview)，尽管主栅格具有金字塔 (pyramid)。 10.重采样方法 (可选),创建金字塔 (overview) 时使用的重采样算法。NEAREST—最邻近分配法。 BILINEAR—双线性插值法。这是默认设置。 CUBIC—三次卷积插值法。 11.压缩方法 (可选),此参数用于定义存储金字塔图像时使用的数据压缩类型。JPEG—有损压缩。这是 默认设置。无—无数据压缩。LZW—无损压缩。 12.压缩质量 (可选),JPEG 压缩方法所采用的压缩质量。压缩质量的变化范围是 1 到 100。数字较大， 意味着图像的质量较高，但压缩程度较低。 2.2.3 构建 overview
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