Im GIS-Kontext sind geographisch orientierte Bilddaten mehr als nur hübsches Beiwerk: Mit ihnen sind neue Erkenntnisse möglich; aus ihnen lassen sich wertvolle Informationen ableiten. Der Artikel stellt 3 Wege der Bereitstellung vor.
Satelliten- oder Luftbilddaten bieten relevante geographische Informationen. Die Aufbereitung und Anschaffung sind häufig mit größeren Aufwänden verbunden – umso wichtiger ist also die Frage: Wie können möglichst viele Kollegen von diesen Daten profitieren? Die Daten sollten also so organisiert werden, dass sie in einer Organisation oder ggf. auch darüber hinaus bereitgestellt werden können.
In ArcGIS bieten sich im Wesentlichen 3 Arten der Bereitstellung über Dienste an. Ganz unabhängig, ob die Daten über ArcGIS Online oder ArcGIS Enterprise organisiert werden: Map bzw. Raster Tile Caches, Tiled Imagery Layer und Dynamische Imagery Layer. Dieser Artikel stellt die einzelnen Arten vor und gibt Entscheidungshilfen.
Was sind Tile Caches?
Das Wort „Tile“ kann hier gut mit „Kachel“ übersetzt werden (so wird es auch in der deutschen Sprachversion von ArcGIS gehandhabt). Bei einem Tile- oder eben Kachel-Cache werden mehrere einzelne Rasterkacheln zu einem Bild zusammengesetzt. Dieses Bild wird für einen schnellen Zugriff auf allen relevanten Maßstabsebenen optimiert erstellt. Damit erreicht diese Art von Dienst in der Regel auch die beste Performance bei der Visualisierung.
Gerade wenn Sie Bilddaten oder auch Höhenmodelle als Hintergrundkarten bereitstellen sollen, ist der Kachel Cache die beste Lösung. Allerdings sollte klar sein, dass mit dieser Art von Dienst einfach nur Bildkacheln in 8bit für die Visualisierung in nur einer Projektion bereitgestellt werden. Das bedeutet, dass Sie weder auf Einzelbänder noch auf Metadaten zugreifen können. Oder um es einfacher zu sagen: Wenn Sie nicht nur eine Visualisierung der Daten brauchen, sondern die Daten auch analysieren möchten, sollten diese als Tiled oder Dynamic Imagery Layer bereitgestellt werden.
Was sind Tiled Imagery Layer?
Ganz ähnlich zu den Kachel Caches bringen die Tiled Imagery Layer eine Sammlung von Bilddaten als einen einzigen Datendienst an den Nutzer. Aber im Unterschied dazu, kann diese Art von Dienst auch für die Datenanalyse verwendet werden – es ist sogar der ideale Dienst, noch ähnlich schnell und performant wie der Tile-Cache, aber auch schon für Analysen verwendbar. Dabei hat der Nutzer des Dienstes die Performance selbst in der Hand: Das Rendering und der Analyseprozess findet nicht am Server statt, sondern auf der Nutzerseite.
Einen entscheidenden Nachteil hat aber auch dieser Dienst: Die einzelnen Kacheln sind nicht auflösbar. Das bedeutet, wenn überlappende, multitemporale Daten oder auch Daten in unterschiedlicher Auflösung bereitgestellt und auf Nutzerseite auch nach eigenen Wünschen zusammengesetzt werden, so führt kein Weg am dynamischen Image Service (=Dynamic Imagery Layer) vorbei.
Was sind Dynamic Imagery Layer?
Bildsammlungen, welche vom Server dynamisch mosaikartig zusammengesetzt werden, bezeichnen wir als Dynamic Imagery. Beim Schwenken und Zoomen der Karte, werden die Bilder vom Server abgerufen, um den gewünschten Bereich abzudecken. Das funktioniert folgendermaßen: Für den gewünschten Bereich bzw. für den gewählten sichtbaren Kartenbereich erfolgt ein Aufruf an den Server, der alle Bilder in diesem Bereich auswählt, sie bei Bedarf verarbeitet, zusammenfügt und anschließend an die Client-Ansicht (z.B. Webbrowser) zurücksendet. Das Ergebnis ist eine „dynamische“ Ansicht, die auf festgelegten Mosaikregeln basiert und direkt aus den Quellbildern extrahiert wird.
Dynamische Bilddaten-Layer können verwendet werden, um überlappende und multitemporale Bilder zu analysieren. Dieser Bilddatendienst eignet sich hervorragend um Bilder schrittweise und dynamisch nach Attributen wie Wolkenbedeckung, Aufnahmedatum oder Nadir-Winkel zu sortieren.
In Szenarien, in denen die Wolkenbedeckung ein Problem darstellt, kann der Nutzer selbst dynamisch verfügbare Bilder ohne Wolken auswählen. Bei der Durchführung eines Change Detection Workflows (ein Verfahren zur Erkennung von Zustandsänderungen auf der Erdoberfläche) können zwei Bilder oder mehr mit unterschiedlichen Daten dynamisch abgefragt und verarbeitet werden.
Ein sehr großer Vorteil der Dynamic Imagery Layer ist die Möglichkeit Rasterfunktionen auf das Bildmaterial anzuwenden, welche auf dem Server liegen. Bevor das Ergebnis an den Client geliefert wird, erzeugt der Server, anhand der Rasterfunktion und des gewählten Analysebereichs, dynamisch das Ergebnisraster. Das bedeutet, eine Rasteranalyse, wie etwa die Berechnung des Vegetationsindex, muss nicht aufwändig vorprozessiert werden, sondern erfolgt erst auf Bedarf und je nach Anwendungsfall durch den Nutzer selbst. Wie beim Tiled Imagery Layer findet das Rendering nicht am Server statt, sondern auf der Nutzerseite.
Indem Sie Ihre Bildbestände auf diese Weise zugänglich machen, bieten Sie den Nutzern Ihrer Organisation die Möglichkeit, Ihre Bild- und Raster-Daten in Ihren Bildverwertungs-, Analyse- und Kartenerstellungs-Workflows anzuwenden, ohne dass die Daten vorverarbeitet oder Zwischenergebnisse gespeichert werden müssen.
Einige Nachteile hat aber auch dieser Dienst: Da die Daten „on-the-fly“ in Echtzeit verarbeitet werden, sind dynamische Bilddienste tendenziell langsamer und benötigen mehr Rechenleistung auf dem Server als die vorherigen Optionen (Tile-Cache & Tiled Imagery Layer), dafür erhält man allerdings eine Vielzahl weitere Optionen.
Werden Bilder über ArcGIS Image for ArcGIS Online gehostet, können diese Dienste nicht öffentlich, sondern nur innerhalb der Organisation freigegeben werden. Als Alternative ist ein öffentlicher Zugang über ArcGIS Image Dedicated oder per ArcGIS Image Server anzubieten.
Welcher Image Service ist für Sie der Richtige?
Diese Tipps helfen Ihnen dabei, die verschiedene Bilddienste zu entschlüsseln und denjenigen auszuwählen, der Ihren Anforderungen am besten entsprechen. Als weitere kleine Hilfe dient die folgende Abbildung.
Machen Sie den nächsten Schritt
Benötigen Sie eine schnelle Möglichkeit, Ihre Bild- und Rasterdaten zu hosten und weiterzugeben? Sehen Sie in diesem Beitrag, was ArcGIS Image for ArcGIS Online für Sie tun kann.
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