Arcgis操作系列3- ArcGIS影像構建金字塔

1.金字塔

1.1 定義

       金字塔可用於改善性能。它們是原始柵格數據集的縮減採樣版本,可包含多個縮減採樣圖層。金字塔的各個連續圖層均以 2:1 的比例進行縮減採樣。以下是爲柵格數據集創建的兩級金字塔示例:

  

 

  圖 1‑1金字塔示例

1.2 作用

      金字塔通過僅檢索使用指定分辨率(取決於顯示要求)的數據,可以加快柵格數據的顯示速度。利用金字塔,可在繪製整個數據集時快速顯示較低分辨率的數據副本。而隨着放大操作的進行,各個更精細的分辨率等級將逐漸得到繪製;但性能將保持不變,因爲您在連續繪製更小的各個區域。數據庫服務器會根據用戶的顯示比例自動選擇最適合的金字塔等級。如果不使用金字塔 (pyramid),則必須從磁盤中讀取整個數據集,然後將其重採樣爲更小的大小。這便稱爲“顯示重採樣”,發生在刷新 ArcGIS 顯示內容時。

  每個柵格數據集只需構建一次金字塔,之後每次查看柵格數據集時都會訪問這些金字塔。柵格數據集越大,創建金字塔集所花費的時間就越長。但是,這也就意味着可以爲將來節省更多的時間。

  儘管無法爲柵格目錄構建金字塔,但是可以爲柵格目錄中的每個柵格數據集構建金字塔。鑲嵌數據集與柵格目錄類似。您可以爲鑲嵌數據集中的每個柵格數據集構建金字塔;而爲鑲嵌數據集構建金字塔時只能使用鑲嵌數據集工具集中的特定工具。

2.構建方法

2.1單景影像金字塔構建

ArcToolbox->Data ManagementTools->Raster->Raster Properties->Build Pyramids

對於尚未構建金字塔的單景影像,在影像添加至ArcMap窗口時,會得到“是否構建金字塔”的提示,這個時候也可以選擇構建金字塔。

2.2批量影像金字塔構建

ArcToolbox->Data ManagementTools->Raster->Raster Properties-> Build Pyramids And Statistics

對於數據量比較大的影像,推薦利用批量工具進行金字塔構建

或者ArcToolbox->Data ManagementTools->Raster->Raster Properties-> Batch Build Pyramids 

3 提速金字塔構建

      金字塔構建過程中有幾個可設的參數,它們正是提速金字塔構建的祕密所在。如上圖所示

    (1)金字塔級別 Pyramidlevels (optional)

      金字塔等級是指建立的金字塔層級數量。默認的級別是-1,此時會構建完整的影像金字塔。如果這裏設成空值,得到的效果和-1相同。

      如果設爲0,那麼將不會建立金字塔。同時,這也是刪除影像金字塔的方法。

      金字塔最高級別可以設爲29,任何高於29的值都會當作-1處理。

      如果按照默認的設置,完整的構建出影像金字塔,耗費的時間一定會較長,所以可以根據需要進行金字塔級別設置。

    (2)重採樣方法 Pyramidresampling technique (optional)

      重採樣的方法一般有以下三種: 雙線性插值(BILINEAR)、最臨近像元法(NEAREST)、三次卷積法(CUBIC)。其中最臨近像元法速度最快,如果對圖像的邊緣要求不是很高,最適合使用該方法。三次卷積由於考慮的參考點數太多、運算較複雜等原因,速度最慢,但是重採樣後圖像的灰度效果較好。

      對於影像,建議採用雙線性差值法;對於離散數據,建議採用最鄰近像元法。

    (3)壓縮方式 Pyramidcompression type (optional)

     提供了5種壓縮方式:

  • 默認——如果源數據採用了小波壓縮,金字塔將採用JPEG的壓縮方法;否則,則採用LZ77的壓縮方法。
  • LZ77——無損壓縮方式,適合於任何類型的數據。
  • JPEG——有損壓縮方式,選擇了JPEG壓縮,可以設置壓縮質量。對於影像數據,通常選擇此種壓縮方式,如果對影像質量要求不高,可以將壓縮比設置爲25。
  • JPEG_YCbCr——種有損壓縮,使用亮度(Y)和色度( Cb和Cr )色彩空間組件。
  • NONE——不對金字塔進行壓縮。

    (4) 設置環境變量  Parallel Processing Factor

      我們的電腦都是多核的,通過環境變量的並行處理因子設置可以提升GP工具處理速度。

具體設置位置:GP工具面板——>Environments——>ParallelProcessing

       並行處理因子以數字或者百分數的形式進行設置。如果以百分數的形式設置,最終的進程數將是電腦CPU核數與百分比相乘的結果或近似結果。比如說,4核的電腦。

  • 如果設置爲50%,那麼將啓用2個進程。(50% * 4 = 2)
  • 如果設置爲66%,那麼將啓用3個進程。(66% * 4 = 2.64,近似爲3)
  • 如果設置爲100%,那麼將啓用4個進程。(100% * 4 = 4)

     當然,也可以直接進行數值設置。

  • 空值——默認設置,不同的工具會進行不同進程數的設置。
  • 0——不進行並行設置。
  • n——指定具體進程數,進程數設置不超過CPU核數。

  4.刪除構建

    刪除金字塔文件。Img格式爲最常見的影像格式,影像數據小於2G時,img存儲影像,rrd是生成的影像金字塔文件;當影像數據大於2G時,img就變成索引文件,arcmap產生ige的影像格式存儲柵格數據,rrd是生成的影像金字塔文件,當金字塔文件(rrd)超過2GB時,又會創建rde文件來存儲金字塔。所以,重建金字塔時,需要刪除rrd和rde文件。爲了防止重建金字塔失敗,可以先把數據備份一下。

5.其他參考博客

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