ラスター解析の構成およびデプロイメント

ArcGIS Enterprise のラスター解析機能として、適応性に富むラスター処理、格納、共有システムがあり、ArcGIS Image Server を基盤とする分散コンピューティングおよび格納技術を活用できます。 ラスター解析では、ArcGIS のラスター解析ツールとラスター関数を適用するか、独自のカスタム関数とツールを構築するか、さまざまなツールと関数を組み合わせてラスター処理チェーンに仕立て、収集した大量のラスター データに対して独自のアルゴリズム処理を実行します。 ソース データと処理結果は、要件や優先度に応じて、社内横断的に保存、公開、共有できます。

クラウド コンピューティングの能力やリソースを活用すれば、この豊富な機能をさらに強化できます。 数日から数週間もの期間を要していた画像処理ジョブや画像解析ジョブが、今や数分から数時間で終わり、広範囲に及ぶ巨大なジョブも扱えるようになりました。

イントロダクション

ラスター解析は、ラスター解析用に構成された ArcGIS Image Server デプロイメントで使用できます。 組み込みツールと組み込み関数には、前処理、オルソ補正やモザイク処理、リモート センシング解析、数学や三角法のさまざまな演算があります。 カスタム関数を実装することにより、プラットフォームの解析能力をさらに強化できます。

既存の ArcGIS Image Server をサイトで使用するか、ArcGIS Enterprise on Amazon Web Services や ArcGIS Enterprise on Microsoft Azure などのクラウド環境にデプロイメントを構成します。 拡張性に富むラスター解析環境では、これまで利用できなかったか、法外な費用がかかった、膨大な計算量を要する画像処理も実装可能です。

ラスター解析機能の設計では、コラボレーションや共有が、円滑かつ簡便に行えることも考慮しました。 社内全体のさまざまなユーザーが、データや処理モデルに貢献し、画像処理プロジェクトで力量を発揮し、処理結果を個人や部門、組織全体で共有できます。

前提条件

このドキュメントは、必要な ArcGIS Enterprise コンポーネントがすでにインストールされていることを前提としています。 これらのコンポーネントには以下が含まれています。

• ArcGIS Data Store
• ArcGIS GIS Server
• Portal for ArcGIS
• ArcGIS Web Adaptor

ArcGIS Enterprise をインストールおよび配置していない場合は、「ArcGIS Enterprise の基本配置」をご参照ください。 設定方法の詳細については、「チュートリアル: ArcGIS Enterprise の基本配置の設定」をご参照ください。

ラスター解析向けのデプロイメントの設定

ラスター解析向けのデプロイメントは、ArcGIS Enterprise、ArcGIS Image Server を基盤とするラスター解析サイト、ArcGIS Image Server を基盤とするイメージ ホスティング サイト (ラスター データ ストアなど) という 3 つの部分に大きく分かれています。

ラスター解析には、ArcGIS Enterprise の基本デプロイメントが必要です。ArcGIS Enterprise は、さまざまなデバイス上で、ラスター データ、フィーチャ データ、マップ、その他の地理情報の処理、格納、共有を整理したり管理したりするためのソフトウェアとユーザー インターフェイスを提供します。 この統合システムは、クラウド処理またはストレージ環境で、あるいはこれらの環境の組み合わせにおいて、オンプレミスおよびファイアウォールの背後で、処理結果の普及および結果の格納を管理します。

ラスター解析の理想的なデプロイメントは、イメージ ホスティング サイト、ラスター解析サイト、およびホスティング サーバー サイトの 3 つのサーバー サイトが主な役割を果たすように構成されます。 この理想的なデプロイメントでは、イメージ ホスティング サーバー用とラスター解析サーバー用の 2 つの ArcGIS Image Server ライセンスが必要です。

異なるサーバー ロールを使用してラスター解析を構成する利点は、効率と生産性を最大化することです。 分散ラスター解析処理のロールとイメージ サービス ホスティングのロールを分離することによって、リソースを、中断せずに特定のタスク専用にすることができます。 このようにして、さまざまなラスター プロダクトおよびラスター サービスへのアクセスを要求する複数のユーザーは、ラスター解析および画像処理のリソースを競合せず、それらのリソースに影響を与えません。

ArcGIS Enterprise の設定

ArcGIS Enterprise はラスター解析システムのコンポーネントを統合し、拡張性に優れたラスター処理および格納のワークフローをサポートします。

ArcGIS Enterprise の基本デプロイメントは、物理、仮想、クラウドを問わず、何台ものコンピューターにまたがってインストールできます。 ArcGIS Enterprise コンポーネントに必要なコンピューターの仕様の詳細については、システム要件をご参照ください。

ArcGIS Enterprise の基本デプロイメントのインストールおよび構成のプロセスは、手動で行うか、ArcGIS Enterprise Builder を使用して自動的に実行できます。

Esri は ArcGIS Enterprise をクラウド上にデプロイメントするためのテンプレートも提供しています。 これらのテンプレートによって、選択した構成で ArcGIS Enterprise がセットアップされます。 単一コンピューターにデプロイメントする場合、次のテンプレートを使います。

• CloudFormation テンプレート - Amazon Web Services の単一コンピューターにデプロイメント。

複数コンピューターにデプロイメントする場合、次のテンプレートを使います。

• オンプレミスでデプロイメントする場合 - 高可用性システム構成テンプレート。
• 高可用性 ArcGIS Enterprise デプロイメントを Amazon Web Services 上にプロビジョニングします。

ArcGIS Image Server ラスター解析サイトのセットアップ

次の手順を実行するにあたり、組織にデプロイメントされた ArcGIS への変更が必要となることがあります。続行する前に入念にご確認ください。

1. ArcGIS Image Server を設定します。
   1. ArcGIS Server サイトを別途インストールします。
   2. ArcGIS Image Server サイトとして機能するように ArcGIS Image Server のライセンスで ArcGIS GIS Server を認証します。
2. ArcGIS Server Manager にサイン インし、[サイト] → [データ ストア] の順に移動して、ArcGIS Image Server の構成を開始します。
3. ラスター データ ストアを ArcGIS Image Server に登録します。

   ラスター解析サービスは、処理済みのラスターをラスター ストアと呼ばれるデータ ストアに保存します。 接続環境のレプリケーションは次のいずれかになります。

   • クラウド ストアとエンタープライズ ジオデータベース タイプのラスター ストア - この構成では、解析結果の出力がクラウド ラスター ストアに保存され、モザイク データセットがエンタープライズ ジオデータベース ラスター ストアに保存されます。

     ヒント:

     ホスト イメージ レイヤーのスケーラビリティーを高めるには、このタイプの構成をおすすめします。

   • ファイル共有タイプのラスター データストア - この構成では、解析結果の出力とモザイク データセットがファイル共有ラスター ストアに保存されます。
   • クラウド ストアとファイル共有タイプのラスター データストア - この構成では、解析結果の出力がクラウド ラスター ストアに保存され、モザイク データセットがファイル共有ラスター ストアに保存されます。

   注意:

   イメージ ホスティング サーバーがラスター解析のデプロイメントで指定されており、イメージ サービスを公開する場合は、同じラスター ストア名と同じパスまたは接続の詳細をイメージ ホスティング サーバーとラスター解析サーバーの両方のサイトに登録する必要があります。

   入力データにデータ ストアからアクセスする場合は、データ ストアをラスター解析サーバーとイメージ ホスティング サーバーの両方に登録する必要があります。

   1. フォルダーを使用するには、ArcGIS Server Manager でデータ ストアに UNC 共有を登録し、名前を設定します。

      注意:

      _raster_store の複数インスタンス (raster_store1、raster_store2、など) を定義した場合、タスク要求ごとにランダムに選んでラスター解析を実行するようになります。

   2. クラウド ストアを使用するには、アクセス キー、シークレット アクセス キー、領域、バケット名を指定します。 クラウド ストアに関しては、サブフォルダーのサポートに関する設定も必要です。

      

      注意:

      クラウド ストアをラスター ストアとして使用するには、ArcGIS Server アカウント ユーザーがデータを適切に管理できるように、クラウド バケットに対する読み取り、書き込み、削除権限を持っている必要があります。

注意:

リレーショナル データ ストアが存在しない場合は、作成する必要があります。 リレーショナル データ ストアは、フィーチャ レイヤーのホスティングに必要です。 一部のラスター解析ツールでは、結果がフィーチャ レイヤーになります。 エンタープライズ配置では、サーバー サイトにホスティングとラスター解析の両方のロールを指定することができます。 別々のサイトとして設定することもできます。

注意:

ラスター解析サーバーを Amazon Web Services (AWS) が稼働するクラウド上にデプロイする場合は、「ArcGIS Enterprise Cloud Builder CLI for AWS」をご参照ください。 ラスター解析サーバーを Microsoft Azure が稼働するクラウド上にデプロイする場合は、「ArcGIS Enterprise on Microsoft Azure のデプロイメント」をご参照ください。

Portal for ArcGIS の構成

このセクションでは、Portal for ArcGIS を構成します。

1. ブラウザーで https://<portalhost.domain>:7443/arcgis に移動し、ポータル サイトを開きます。
2. [新しいポータルの作成] をクリックします。
3. Portal for ArcGIS を Portal for ArcGIS 認証ファイルで認証します。
4. 管理者アカウントを作成します。
5. 必要に応じて、コンテンツ ディレクトリーを設定します。
6. 構成設定を確認し、[作成] をクリックして Portal for ArcGIS を構成します。

この手順を終了すると、Portal for ArcGIS サイトが構成されます。

ラスター解析用のサーバーのフェデレーションと構成

次に、ラスター解析を実行するように ArcGIS Image Server サイトを指定します。

前提条件:

ヒント:

ArcGIS Server サイトと Portal for ArcGIS サイトの両方に Web Adaptor を設定すると、デフォルトのサイト名とポート名を指定する必要がなくなります。 この作業は必須ではありませんが、インストールする際やサーバーにアクセスする際に便利な場合があります。 この手順が完了していない場合、具体的な手順については「Web Adaptor の構成」サイトをご参照ください。

1. 管理者としてポータルにサイン インします。 URL の形式は https://webadaptorhost.domain.com/<webadaptorname>/home です。
2. [組織] > [設定] > [サーバー] の順に移動します。
3. ArcGIS Image Server サイトをポータルとフェデレートします。
4. [サーバー] ページで、ポータルとフェデレートした ArcGIS Image Server サイトを見つけます。
5. 次のいずれかの操作を実行して [サーバー ロールの構成] ダイアログを開きます。
   1. [サーバー ロール] の横に表示されたサーバー ロールをクリックするか、ロールが割り当てられていない場合は、[サーバー ロールの構成] をクリックします。
   2. [その他のオプション] ボタン をクリックして、[サーバー ロールの構成] を選択します。
6. [サーバー ロールの構成] ダイアログ ボックスで、[ラスター解析サーバー] を有効化します。

   注意:

   [ラスター解析サーバー] では、ArcGIS Enterprise に [ホスティング サーバー] が存在する必要があります。 エンタープライズに [ホスティング サーバー] が存在しない場合は、まず [ホスティング サーバー] ロールで [サーバー サイト] を構成し、次に [ラスター解析サーバー] ロールを [サーバー サイト] に割り当てる必要があります。

7. [保存] をクリックします。
構成が完了すると、フェデレーション サーバーのサーバー ロールの説明に [ラスター解析サーバー] が示されます。

権限の割り当て

次に、ラスター解析を実行するために必要な最小限の権限を割り当てます。

1. [組織] > [設定] > [メンバー ロール] の順にページを移動します。
2. ラスター解析を実行するロールの横にある [その他のオプション] ボタン をクリックして、[編集] を選択します。
3. [ロールの編集] ウィンドウで、[コンテンツ] を展開します。
   1. [作成、更新、および削除] および [ホスト ダイナミック イメージ レイヤーの公開] のオプションを有効にします。
4. [コンテンツおよび解析] を展開します。
   1. [標準フィーチャ解析] を有効化します。
   2. [画像解析] を有効化します。

ラスター解析サービスの構成

ラスター解析サービスを構成して、SOC の最大ヒープ サイズを大きくするようおすすめします。

ArcGIS Image Server のラスター解析サービスには、デフォルトの処理能力構成があります。 ハードウェアの構成に基づいて、この構成をカスタマイズする必要がある場合があります。 ArcGIS Server Manager にサイン インした後、[サービス] をクリックしてシステム フォルダーを開きます。ここで、次の構成を実行できます。

• 処理速度と容量を上げるには、RasterProcessing サービスの最大インスタンス数を増やします。
• 解析結果の可用性を高めるには、RasterRendering サービスの最大インスタンス数を増やします。
• 同時に実行できる処理タスク数を増やすには、RasterAnalysisTools サービスの最大インスタンス数を増やします。

1. URL 形式 http://machine.domain.com:6443/arcgis/admin を使用して、ArcGIS Server Administrator Directory にサイン インします。
2. ArcGIS Server Administrator Directory のホーム ページで、[machines] をクリックします。
3. コンピューターのリストで、ArcGIS Image Server ライセンスを持つ最初のコンピューターを選択します (そのコンピューターがイメージ ホスティング サーバーとして使用されるか、ラスター解析サーバーとして使用されるかは問いません)。
4. [Server Machine Properties] メニューで、[SOC maximum heap size] の値を確認します。 この値が [64 MB] に設定されている場合は、[Supported Operation] リストで [Edit] をクリックします。

   [コンピューターの編集] ページが表示されます。

5. [SOC の最大ヒープ サイズ] の値を [64 MB] から [128 MB] に変更します。
6. [Save Edits] をクリックします。

   サーバーが再起動します。

7. デプロイメント内の ArcGIS Image Server ライセンスを持つコンピューターごとに、この手順を繰り返します。

注意:

イメージ ホスティング サーバーを、ArcGIS Enterprise on Amazon Web Services が稼働するクラウド上にデプロイする場合は、「ArcGIS Enterprise Cloud Builder CLI for AWS」および「AWS CloudFormation および ArcGIS」をご参照ください。 ラスター解析サーバーを、Microsoft Azure が稼働するクラウド上にデプロイする場合は、「ArcGIS Enterprise on Microsoft Azure のデプロイメント」をご参照ください。

クラウド ラスター形式用の一時ディレクトリーの構成

ラスター解析ツールでは、一時ディレクトリーを使用して、読み取り速度と書き込み速度を上げることができます。 このディレクトリーには、主に 2 つの目的があります:

• クラウドに保存された .crf データセットのキャッシュ
  • クラウドに保存された .crf ファイルを読み書きする際にすべてのラスター解析ツールに対応
  • ディスク使用量は、開いている .crf データセットごとにキャッシュされる最大 30 個のバンドルによって制御されます。 この数値、バンドルの平均サイズ (50 MB 以上)、開いている .crf データセットの推定数を使用して、各 SOC コンピューターに必要な一時領域を決定できます。
• 分散処理グローバル ツール (水文解析ツールやジェネラライズ ツールなど) の一時的な処理ブロック データの保存。
  • ディスク使用量は、初期入力のサイズに比例します。 ツールによっては入力サイズの 3 ～ 5 倍になり、複数の SOC コンピューターに分散されます。

一時フォルダーに、各 SOC コンピューターの共有フォルダーまたはローカル フォルダーを設定することもできます。 構成されていない場合、デフォルトの一時フォルダーはユーザーのプロファイルの下にあります (例: C:\Users\username\AppData\Local\ESRI\LocalCaches\MapCacheV1)。

ラスター解析イメージ サーバー用の一時ディレクトリーを構成するための 2 つのオプションが用意されています。

1. サーバー管理システム プロパティ内の 1 つの一時フォルダー パス "localTempFolder" (例: https://servername:6443/arcgis/admin/system/properties)。

   これは、サーバーのキャッシュ ツールでも使用されます (例: {"localTempFolder":"E:/Temp/RA"})。

2. サーバー管理システム プロパティ内の一時フォルダー パスのリスト (セミコロン区切り) を定義するプロパティ "localTempFolders" (例: https://servername:6443/arcgis/admin/system/properties)。 ラスター解析ツールは、リストから一時フォルダーをランダムに選択します。 これにより、SOC コンピューター上で複数のローカル ディスクを使用できます (例: すべての SOC コンピューターに E: ドライブと F: ドライブがあることを前提とした場合、{"localTempFolders":"E:/Temp/RA;F:/Temp/RA"})。

一時フォルダー パスのリスト "localTempFolders" と 1 つの一時フォルダー パス "localTempFolder" がどちらも構成されている場合は、"localTempFolders" が "localTempFolder" よりも優先されます。

ラスター解析ツールの一時的な場所の構成

ラスター解析ツール (ラスターをフィーチャに変換、距離累積、距離アロケーション、最適領域接続、エリア内でのラスターの集約、ゾーン統計) は、複数のコンピューターで並列に実行できます。 これらのツールを使用して、コンピューター間で一部の結果を共有するには、特別な名前のエントリーをラスター解析サーバー クラスターのラスター データストアに追加する必要があります。 各コンピューター上で高速なローカル一時ディレクトリーを識別し、そのディレクトリーに文字列 machinename_tmp を含む UNC 共有を定義する必要があります。 その共有は、ファイル共有としてラスター データ ストアに追加する必要があります。

たとえば、ラスター解析クラスターに workerA と workerB という名前の 2 台のコンピューターがあるとします。 各コンピューターの空き容量の大きい高速ローカル ディスクー上に一時ディレクトリーを作成し、UNC 共有 ( \workerA_raster_store_workerA_tmp および \workerB_raster_store_workerB_tmp) を定義します。 テキスト文字列 machinename_tmp が存在する限り、共有名には任意の名前を付けることができます。 SummarizeRasterWithin または ConverRasterToFeature ジョブが実行されている際、ワーカー コンピューターはこれらの場所を使用して一部の結果を並列に書き込みます。 結果はローカル ネットワーク経由で読み取られ、特定の操作で必要に応じて照合されます。