多维数据需多次或在多个深度捕获,并且通常以 netCDF、GRIB 或 HDF 格式存储。每个文件中均包含一个或多个变量,且每个变量均为一个多维数组,表示给定时间内或给定垂直维度中的数据。例如,netCDF 文件可存储 2010 至 2014 年每个月的温度、湿度和风速数据,也可存储高程为 0 米、1 米和 10 米的这些数据。
镶嵌数据集一直是管理影像和栅格数据集合的数据模型。现在,它的功能得到了增强,可用于管理多维数据,并可为处理 netCDF、GRIB 和 HDF 格式提供统一的数据模型。可使用 netCDF 栅格类型、GRIB 栅格类型和 HDF 栅格类型直接向镶嵌数据集添加数据,无需提取任何子数据集,使用这些栅格类型创建镶嵌数据集时,镶嵌数据集也可感知多维数据。也可由非多维数据来创建多维镶嵌数据集。
有关这些栅格类型的详细信息,请参阅多维栅格类型。
有关通过一组时间序列影像创建镶嵌数据集的信息,请参阅通过一组时间序列影像创建多维镶嵌数据集。
除镶嵌数据集具有的常规属性之外,多维镶嵌数据集中还包含变量信息、时间维度以及在镶嵌数据集轮廓线表中以字段形式存储的垂直维度:
- Variable - 变量名称。
- StdTime - 标准化时间维度值 (UTC)。
- StdZ - 以长度(米)为单位测量的标准化垂直维度。
- StdPressure - 以压力值 (Pa) 为单位测量的标准化垂直维度。
- Dimensions - 镶嵌数据集中使用的维度名称。
用户可自主决定是否将原始的维度名称和值复制到镶嵌数据集中。对于通过列表中未列出的其他单位定义的维度,无需归一化便可直接进行添加。可通过镶嵌数据集属性的多维选项卡访问多维信息。
借助镶嵌数据集中存在的多维属性,ArcGIS 系统现在可以更好地可视化和处理多维数据。
显示多维镶嵌数据集
多维镶嵌数据集中的栅格或切片通常为在彼此上方堆叠的切片。使用镶嵌图层的多维选项卡来过滤要可视化哪些切片,也可以选择结合影像图层的镶嵌方法进行过滤。
可通过选择变量来过滤想要处理哪些切片。有的镶嵌数据集可能包含多个变量,因此需要选择要处理哪些变量。如果要对与一个变量相关联的数据进行可视化,可选中该变量并单击应用。这样就可以只处理该变量中的切片。
可采用两种方式按维度过滤:按单个切片过滤,或按范围过滤。
- 按单个切片过滤 - 通过在维度过滤器中设置相应的值,显示给定时间或给定垂直维度值的单个切片。
- 按范围过滤 - 通过指定两个值设置一个范围。过滤得到的切片会以选定的镶嵌方法进行组织。
如果镶嵌数据集是通过矢量字段模板(如风或气流数据)创建的,可使用矢量字段渲染器进行可视化。
在地理处理工具中使用多维镶嵌数据集
可通过四种方式访问多维镶嵌数据集的一个或多个切片,然后在地理处理工具中使用它们。
访问适用数据切片的第一种方法为:使用创建镶嵌图层工具并指定查询。例如,可使用创建镶嵌图层工具并指定日期为 1/1/2014 的查询,将镶嵌图层的输出结果输入到创建等值线工具中,以生成日期为 1/1/2014 的切片等值线。
访问数据切片的第二种方法为:使用按维度选择工具来选择要处理的维度。
第三种方法为在 ArcMap 中进行选择,再将选定的切片作为图层添加到地图中,这样即可访问这些要在地理处理工具中使用的图层。
第四种方法为使用镶嵌数据集表中相应的 ObjectID 或 Name 字段进行访问。例如,要访问镶嵌数据集中的第一个切片,可使用文件路径 \\myServer\fgdb.gdb\temperature\objectid=1。
如果要计算一组数据切片的最小值、最大值或平均值,可创建相应的定义查询,再将镶嵌数据集的镶嵌运算符设置为最小值、最大值或平均值。现在可使用复制栅格工具导出输出结果。
动态分析和计算新的变量
栅格函数模板是一个 XML 文件,其中包含栅格函数链中的一个函数及其相应的参数。要了解有关函数模板的详细信息,请参阅编辑函数链模板。栅格函数模板可用于表示科学公式。
例如,可通过温度和风速计算出风寒指数。
wind chill = 35.74 + 0.615T - 35.75*(V^0.16) + 0.4275T*(V^0.16)
该公式也可使用栅格函数模板来表示。
可通过以下两种方式使用栅格函数模板对栅格进行动态处理:
- 可由镶嵌数据集属性页面添加到镶嵌数据集中。位于处理模板选项卡中。使用浏览按钮添加模板。也可以使用设置镶嵌数据集属性地理处理工具来设置模板。要对处理结果进行访问和可视化,可将镶嵌数据集添加至 ArcMap 中,打开影像图层的“属性”页面,单击“处理模板”选项卡,再选择处理模板。
- 向镶嵌数据集中添加数据时,可用作栅格函数模板。访问和显示时,栅格切片将进行动态处理。有关使用自定义模板添加栅格的详细信息,请参阅使用自定义模板将栅格数据添加到镶嵌数据集。
将多维镶嵌数据集发布为影像服务
如果通过多维镶嵌数据集发布影像服务,影像服务即为多维。您可以访问、分析和显示数据切片,方法与在多维镶嵌数据集中访问数据切片相同。
MultidimensionalInfo 是一种影像服务 REST 资源,可用于获取维度信息,以通过多维服务来构建 Web 应用程序。
多维影像服务支持 WMS 时间和垂直维度查询。如要发布支持标准 WMS 时间和高程查询的影像服务,可先在镶嵌数据集属性中设置时间和垂直维度所需的字段,然后再发布镶嵌数据集。
有关 WMS 时间和垂直维度查询的详细信息,请参阅在 Web 浏览器中与 WMS 服务进行通信。