Konfiguracja i wdrożenie analizy rastrowej

Analiza rastrowa za pomocą oprogramowania ArcGIS Enterprise to elastyczny system przetwarzania, przechowywania i udostępniania rastrów, który używa rozproszonej technologii obliczania i przechowywania opartej na serwerze ArcGIS Image Server. Analiza rastrowa umożliwia stosowanie narzędzi analizy rastrów i funkcji rastrów oferowanych w oprogramowaniu ArcGIS, budowanie własnych niestandardowych funkcji i narzędzi lub łączenie wielu funkcji i narzędzi w łańcuchy przetwarzania rastrów w celu wykonywania niestandardowych algorytmów na dużych zbiorach danych rastrowych. Dane źródłowe i przetworzone wyniki są zapisywane, publikowane i udostępniane w całym przedsiębiorstwie zgodnie z potrzebami i priorytetami.

Te obszerne możliwości mogą być bardziej rozbudowywane dzięki wykorzystaniu zasobów i możliwości obliczeniowych chmury. Czystym zyskiem jest to, że zadania analizy i przetwarzania obrazów, które zwykle trwały dni lub tygodnie, obecnie są wykonywane w ciągu minut lub godzin, zaś zadania, które były zbyt duże lub zbyt rozległe, mogą zostać obsłużone.

Wprowadzenie

Analiza rastrowa jest dostępna we wdrożeniu ArcGIS Image Server skonfigurowanym na potrzeby analizy rastrowej. Wbudowane narzędzia i funkcje zapewniają przetwarzanie wstępne, ortorektyfikację i tworzenie mozaik, analizę z użyciem teledetekcji i rozbudowany zakres operatorów matematycznych i trygonometrycznych. Funkcje niestandardowe użytkownika mogą jeszcze bardziej rozbudować możliwości analityczne platformy.

Użyj istniejącego wdrożenia ArcGIS Image Server lub skonfiguruj wdrożenie w środowisku chmury, takim jak ArcGIS Enterprise on Amazon Web Services lub ArcGIS Enterprise on Microsoft Azure. Skalowalne środowisko analizy rastrowej umożliwia zaimplementowanie wymagającego wielu obliczeń przetwarzania obrazów, które dotąd było niedostępne lub wydawało się nieopłacalne.

Analiza rastrowa jest również zaprojektowana pod kątem ułatwienia i uproszczenia kooperacji oraz udostępniania. Użytkownicy w przedsiębiorstwie mogą wnosić swój wkład w projekt zobrazowania w postaci danych, modeli przetwarzania i wiedzy specjalistycznej, a także udostępniać wyniki pojedynczym użytkownikom, wydziałom i instytucjom w przedsiębiorstwie.

Wstępne wymagania

W tym dokumencie przyjęto założenie, że zainstalowano już niezbędne komponenty oprogramowania ArcGIS Enterprise. Do tych komponentów należą:

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

Jeśli nie zainstalowano i nie wdrożono oprogramowania ArcGIS Enterprise, zapoznaj się z tematem Wdrożenie podstawowe ArcGIS Enterprise. Więcej informacji na temat konfigurowania tego wdrożenia można znaleźć w temacie Przewodnik: konfiguracja podstawowego wdrożenia oprogramowania ArcGIS Enterprise.

Konfigurowanie wdrożenia analizy rastrowej

Wdrożenie analizy rastrowej składa się z trzech głównych komponentów: oprogramowania ArcGIS Enterprise, witryny analizy rastrowej opartej na serwerze ArcGIS Image Server oraz witryny hostującej zobrazowania, obejmującej magazyn danych rastrowych, opartej na serwerze ArcGIS Image Server.

Analiza rastrowa wymaga wdrożenia podstawowego oprogramowania ArcGIS Enterprise, które udostępnia oprogramowanie i interfejsy użytkownika służące do organizowania, przetwarzania, przechowywania i udostępniania rastra oraz danych obiektowych, map i innych informacji geograficznych oraz zarządzania nimi na szeregu urządzeń. Ten zintegrowany system zarządza rozpowszechnianiem procesów i przechowywaniem wyników w środowisku lokalnym i za zaporą, w środowiskach przetwarzania i przechowywania w chmurze oraz w połączeniu obu tych środowisk.

Idealne wdrożenie analizy rastrowej składa się z trzech witryn serwera pełniących podstawowe role witryny hostującej zobrazowania, witryny analiz rastrowych i witryny serwera hostującego. W takim idealnym wdrożeniu potrzebujemy dwóch licencji serwera ArcGIS Image Server — jednej dla serwera hostującego zobrazowania i jednej dla serwera analizy rastrowej.

Zaletą skonfigurowania analizy rastrowej z odrębnymi rolami serwerów jest maksymalizacja efektywności i produktywności. Rozdzielenie ról rozproszonego przetwarzania analiz rastrowych i hostowania usługi rastrowej umożliwia bezproblemowe przypisywanie zasobów do konkretnych zadań. W ten sposób wielu użytkowników żądających dostępu do różnych produktów i usług rastrowych nie konkuruje o nie i nie wpływa na zasoby analiz rastrowych i przetwarzania obrazów.

Konfigurowanie aplikacji oprogramowania ArcGIS Enterprise

Oprogramowanie ArcGIS Enterprise integruje komponenty systemu analizy rastrowej w celu obsługi skalowalnych procedur wykonywania zadań przetwarzania i przechowywania.

Wdrożenie podstawowe oprogramowania ArcGIS Enterprise można zainstalować na jednym lub wielu komputerach, a każdy z nich może być komputerem fizycznym, maszyną wirtualną lub maszyną w chmurze. Szczegółowe informacje na temat wymaganych specyfikacji komputera dla komponentów oprogramowania ArcGIS Enterprise zawierają wymagania systemowe.

Proces instalacji i konfiguracji wdrożenia podstawowego oprogramowania ArcGIS Enterprise można przeprowadzić ręcznie lub automatycznie za pomocą aplikacji ArcGIS Enterprise Builder.

Firma Esri dostarcza szablony pozwalające wdrożyć oprogramowanie ArcGIS Enterprise w chmurze. Te szablony konfigurują oprogramowanie ArcGIS Enterprise w wybrany przez użytkownika sposób. W przypadku wdrożenia na jednym komputerze użyj następującego szablonu:

• Wdrożenie na jednym komputerze za pomocą szablonów CloudFormation w chmurze obliczeniowej Amazon Web Services.

W przypadku wdrożenia na wielu komputerach użyj następujących szablonów:

• Wdrożenie lokalne na wielu komputerach — zapoznaj się z szablonem konfiguracji systemu o wysokiej dostępności.
• Udostępnianie wdrożenia oprogramowania ArcGIS Enterprise o wysokiej dostępności w chmurze obliczeniowej Amazon Web Services.

Konfiguracja witryny analiz rastrowych serwera ArcGIS Image Server

Poniższe instrukcje mogą wymagać zmiany sposobu wdrożenia systemu ArcGIS w instytucji. Przed ich zastosowaniem należy uważnie się zapoznać z ich treścią.

1. Skonfiguruj serwer ArcGIS Image Server.
   1. Zainstaluj dodatkową witrynę serwera ArcGIS Server.
   2. Autoryzuj serwer ArcGIS GIS Server licencją na serwer ArcGIS Image Server, aby działał jako witryna ArcGIS Image Server.
2. Rozpocznij konfigurowanie serwera ArcGIS Image Server, logując się do aplikacji ArcGIS Server Manager i przejdź do opcji Witryna > Magazyny danych.
3. Zarejestruj magazyn danych rastrowych na serwerze ArcGIS Image Server.

   Usługi analiz rastrowych przechowują przetworzone rastry w magazynie danych nazywanym magazynem danych rastrowych. Może to być jeden z następujących:

   • Magazyn w chmurze z magazynem danych rastrowych typu geobazy profesjonalnej — w tej konfiguracji dane wynikowe analizy będą przechowywane w magazynie danych rastrowych w chmurze, a zestaw danych mozaiki będzie przechowywany w magazynie danych rastrowych geobazy profesjonalnej.

     Wskazówka:

     Ten typ konfiguracji jest zalecany w celu uzyskania lepszej skalowalności w przypadku hostowanych warstw zobrazowań.

   • Magazyn danych rastrowych typu udostępnionego pliku — w tej konfiguracji zarówno dane wynikowe analizy, jak i zestaw danych mozaiki będą przechowywane w magazynie udostępnionych plików rastrowych.
   • Magazyn w chmurze z magazynem danych rastrowych typu udostępnionego pliku — w tej konfiguracji dane wynikowe analizy będą przechowywane w magazynie danych rastrowych w chmurze, a zestaw danych mozaiki będzie przechowywany w magazynie udostępnionych plików rastrowych.

   Notatka:

   Jeśli we wdrożeniu analiz rastrowych jest podany serwer hostujący zobrazowania i ma zostać opublikowana usługa rastrowa, taka sama nazwa magazynu danych rastrowych z taką samą ścieżką lub szczegółami połączenia musi być zarejestrowana w obu witrynach: serwera hostującego zobrazowania i serwera analiz rastrowych.

   Jeśli dostęp do danych wejściowych jest uzyskiwany z magazynów danych, należy te magazyny danych zarejestrować na obu serwerach: analiz rastrowych i hostującym zobrazowania.

   1. Aby użyć folderu, użyj aplikacji ArcGIS Server Manager, zarejestruj udostępniony zasób UNC w magazynie danych i nadaj mu nazwę.

      Notatka:

      Jeśli zdefiniowano wiele instancji _raster_store, na przykład raster_store1, raster_store2 itd., analiza rastrowa wybierze losowo jeden dla żądania zadania.

   2. Aby użyć magazynu w chmurze, podaj klucz dostępu, tajny klucz dostępu, region i nazwę zasobnika. Ustawienia magazynu w chmurze uwzględniają obsługę podfolderu.

      

      Notatka:

      Aby móc używać magazynu w chmurze jako magazynu danych rastrowych, konto użytkownika na serwerze ArcGIS Server musi mieć uprawnienie do odczytu, zapisu i usuwania w zasobniku w chmurze, co umożliwia poprawne zarządzanie danymi.

Notatka:

Jeśli nie masz relacyjnego magazynu danych, musisz go utworzyć. Relacyjny magazyn danych jest wymagany do hostowania warstw obiektowych. W przypadku niektórych narzędzi do analizy rastrowej wyniki będą warstwami obiektowymi. Witryna serwera może pełnić zarówno rolę hostingu, jak i analizy rastrowej we wdrożeniu przedsiębiorstwa. Te role mogą być też skonfigurowane jako oddzielne witryny.

Notatka:

Aby wdrożyć serwer analiz rastrowych w chmurze na platformie Amazon Web Services (AWS), zapoznaj się z tematem ArcGIS Enterprise Cloud Builder CLI for AWS. Aby wdrożyć serwer analiz rastrowych w chmurze na platformie Microsoft Azure, zapoznaj się z tematem Wdrażanie oprogramowania ArcGIS Enterprise na platformie Microsoft Azure.

Konfigurowanie aplikacji Portal for ArcGIS

W tej sekcji skonfigurujesz oprogramowanie Portal for ArcGIS.

1. W przeglądarce przejdź pod adres https://<portalhost.domain>:7443/arcgis, aby otworzyć witrynę portalu.
2. Kliknij opcję Utwórz nowy portal.
3. Autoryzuj oprogramowanie Portal for ArcGIS za pomocą pliku autoryzacji Portal for ArcGIS.
4. Utwórz konto administratora.
5. Opcjonalnie ustaw katalog zasobów.
6. Przejrzyj ustawienia konfiguracji i kliknij przycisk Utwórz, aby skonfigurować oprogramowanie Portal for ArcGIS.

Po zakończeniu tego etapu witryna Portal for ArcGIS jest skonfigurowana.

Federowanie i konfigurowanie serwera na potrzeby analizy rastrowej

Następnie należy wyznaczyć witrynę serwera ArcGIS Image Server do wykonywania analiz rastrowych.

Wymagania wstępne:

Wskazówka:

Posiadanie aplikacji Web Adaptor zarówno dla witryny ArcGIS Server, jak i dla witryny Portal for ArcGIS pozwoli Ci zrezygnować z podawania domyślnej nazwy witryny i nazwy portu. Chociaż nie jest to konieczne, może być wygodniejsze podczas instalacji i uzyskiwania dostępu do serwera. Jeśli nie wykonano tego etapu, poszukaj szczegółowych instrukcji w witrynie Konfiguracja aplikacji Web Adaptor.

1. Zaloguj się w portalu jako administrator. Adres URL ma format https://webadaptorhost.domain.com/<webadaptorname>/home.
2. Przejdź do opcji Instytucja > Ustawienia > Serwery.
3. Sfederuj witrynę serwera ArcGIS Image Serverz własnym portalem.
4. Na stronie Serwery znajdź witrynę serwera ArcGIS Image Server sfederowaną z portalem.
5. Otwórz okno dialogowe Skonfiguruj rolę serwera, wykonując jedną z poniższych czynności:
   1. Obok pozycji Rola serwera kliknij bieżącą rolę serwera lub opcję Skonfiguruj rolę serwera, jeśli żadna rola nie jest teraz przypisana.
   2. Kliknij przycisk Więcej opcji i wybierz pozycję Skonfiguruj rolę serwera.
6. W oknie dialogowym Skonfiguruj rolę serwera włącz opcję Serwer analiz rastrowych.

   Notatka:

   Serwer analiz rastrowych wymaga, aby w oprogramowaniu ArcGIS Enterprise istniał serwer hostujący. Jeśli we wdrożeniu nie ma jeszcze serwera hostującego, musisz najpierw skonfigurować serwer witryny z rolą serwera hostującego, a następnie przypisać rolę serwera analizy rastrowej do serwera witryny.

7. Kliknij przycisk Zapisz.
Po skonfigurowaniu serwer sfederowany będzie zawierał pozycję Serwer analiz rastrowych w opisie roli serwera.

Przypisywanie uprawnień

Następnie należy nadać minimalne uprawnienia potrzebne do wykonywania analiz rastrowych.

1. Przejdź do strony Instytucja > Ustawienia > Role członków.
2. Obok roli, która będzie wykonywać analizy rastrowe, kliknij przycisk Więcej opcji i wybierz opcję Edytuj.
3. W oknie Edytuj rolę rozwiń obszar Zasoby.
   1. Włącz opcje Tworzenie, aktualizacja i usuwanie oraz Publikowanie hostowanych dynamicznych warstw zobrazowań.
4. Rozwiń obszar Zasoby i analiza.
   1. Włącz opcję Standardowa analiza obiektowa.
   2. Włącz opcję Analiza zobrazowań.

Konfigurowanie usług analizy rastrowej

Zalecane jest skonfigurowanie usług analizy rastrowej i zwiększenie maksymalnej wielkości sterty SOC.

Usługi analizy rastrowej serwera ArcGIS Image Server mają domyślną konfigurację możliwości przetwarzania. Może być konieczne dostosowanie tej konfiguracji w oparciu o konfigurację sprzętową. Zaloguj się do aplikacji ArcGIS Server Manager, kliknij kartę Usługi i otwórz folder System, w którym można wykonać następujące konfiguracje:

• Aby poprawić możliwości i szybkość przetwarzania, zwiększ maksymalną liczbę instancji usługi RasterProcessing.
• Aby poprawić dostępność wyników analitycznych, zwiększ maksymalną liczbę instancji usługi RasterRendering.
• Aby zwiększyć liczbę zadań przetwarzania, które mogą być wykonywane jednocześnie, zwiększ maksymalną liczbę instancji usługi RasterAnalysisTools.

1. Zaloguj się do aplikacji ArcGIS Server Administrator Directory, korzystając z adresu URL w formacie http://machine.domain.com:6443/arcgis/admin.
2. Na stronie głównej aplikacji Directory kliknij opcję komputery.
3. Z listy komputerów wybierz pierwszy komputer licencjonowany z serwerem ArcGIS Image Server, niezależnie od tego, czy jest używany jako serwer hostujący zobrazowania, czy jako serwer analiz rastrowych.
4. W menu Właściwości komputera serwera sprawdź wartość Maksymalna wielkość sterty SOC. Jeśli jest skonfigurowana na 64 MB, kliknij przycisk Edytuj na liście Obsługiwane operacje.

   Zostanie wyświetlona strona Edytuj komputer.

5. Zmień wartość Maksymalna wielkość sterty SOC z 64 MB na 128 MB.
6. Kliknij opcję Zapisz zmiany (Save Edits).

   Serwer zostanie uruchomiony ponownie.

7. Powtórz te punkty dla każdego komputera we wdrożeniu, który jest licencjonowany z serwerem ArcGIS Image Server.

Notatka:

Jeśli chcesz wdrożyć serwer hostujący zobrazowania w chmurze obliczeniowej przy użyciu aplikacji ArcGIS Enterprise on Amazon Web Services, zapoznaj się z tematami Interfejs ArcGIS Enterprise Cloud Builder CLI dla chmury AWS i Szablon CloudFormation chmury obliczeniowej AWS i oprogramowanie ArcGIS. Jeśli chcesz wdrożyć serwer analiz rastrowych w chmurze z platformą Microsoft Azure, zapoznaj się z tematem Wdrażanie oprogramowania ArcGIS Enterprise na platformie Microsoft Azure.

Konfigurowanie katalogu tymczasowego dla formatu rastra w chmurze

Narzędzia do analizy rastrowej mogą wykorzystać katalog tymczasowy do przyspieszenia odczytywania i zapisywania. Katalog ma dwa podstawowe cele:

• Buforowanie zestawów danych .crf przechowywanych w chmurze
  • Katalog ten zawiera wszystkie narzędzia do analizy rastrowej podczas odczytywania i zapisywania plików .crf przechowywanych w chmurze.
  • Wykorzystanie miejsca na dysku jest kontrolowane przez maksymalnie 30 zbuforowanych pakietów na otwarty zestaw danych .crf. Używając tej liczby, średniej wielkości pakietu (większy niż 50 MB) i szacowanej liczby otwartych zestawów danych .crf, można określić tymczasową przestrzeń wymaganą dla każdego komputera SOC.
• Tymczasowe przechowywanie przetwarzanych danych blokowych dla narzędzi globalnych przetwarzania rozproszonego, w tym narzędzi Hydrologia oraz Generalizacja:
  • Wykorzystanie miejsca na dysku jest proporcjonalne do wielkości podstawowych danych wejściowych. W zależności od narzędzia może to wynosić od 3-krotności do 5-krotności wielkości danych wejściowych rozproszone na wiele komputerów SOC.

Folder tymczasowy może być folderem udostępnionym lub folderem lokalnym na każdym komputerze SOC. Jeśli nie zostanie to specjalnie skonfigurowane, domyślny folder tymczasowy znajduje się w profilu użytkownika, na przykład C:\Users\username\AppData\Local\ESRI\LocalCaches\MapCacheV1.

Istnieją dwie opcje skonfigurowania katalogu tymczasowego dla serwera zobrazowań analizy rastrowej.

1. Jedna ścieżka do folderu tymczasowego, "localTempFolder" we właściwościach systemowych administrowania serwerem, na przykład https://servername:6443/arcgis/admin/system/properties.

   Jest ona również używana przez narzędzia buforowania serwera, na przykład {"localTempFolder":"E:/Temp/RA"}.

2. Właściwość definiująca listę ścieżek do folderów tymczasowych (rozdzielonych średnikami) “localTempFolders” we właściwościach systemowych administrowania serwerem, na przykład https://servername:6443/arcgis/admin/system/properties. Narzędzia do analizy rastrowej losowo wybierają folder tymczasowy z listy. Umożliwia to użycie wielu dysków lokalnych na komputerach SOC, na przykład {"localTempFolders":"E:/Temp/RA;F:/Temp/RA"}, przy założeniu, że wszystkie komputery SOC mają napędy E: oraz F:.

Lista ścieżek do folderu tymczasowego “localTempFolders” ma wyższy priorytet niż jedna ścieżka do folderu tymczasowego, "localTempFolder", jeśli obie są skonfigurowane.

Konfigurowanie lokalizacji tymczasowej dla narzędzi do analizy rastrowej

Narzędzia analizy rastrowej Konwertuj obiekt na raster, Akumulacja odległości, Przydział odległości, Optymalne połączenia regionów, Podsumuj raster w ramach i Statystyka strefowa mogą być uruchamiane równolegle na wielu komputerach. Aby te narzędzia udostępniały wyniki częściowe między tymi komputerami, dla klastra serwerów analiz rastrowych do magazynu danych rastrowych muszą zostać dodane specjalnie nazwane wpisy. Na każdym komputerze musi być zidentyfikowany szybki katalog lokalny, a dla tego katalogu musi być zdefiniowany udostępniony zasób UNC zawierający ciąg znakowy machinename_tmp. Ten udostępniony zasób musi zostać dodany jako udostępniony plik do magazynu danych rastrowych.

Na przykład załóżmy, że klaster analiz rastrowych zawiera dwa komputery o nazwach workerA i workerB. Utwórz katalog tymczasowy na każdym komputerze na szybkim dysku lokalnym z dużą ilością miejsca i zdefiniuj te udostępnione zasoby UNC: \workerA_raster_store_workerA_tmp oraz \workerB_raster_store_workerB_tmp. Nazwy udostępnionych zasobów mogą być dowolne, o ile istnieje ciąg tekstowy machinename_tmp. Gdy jest wykonywane zadanie SummarizeRasterWithin lub ConverRasterToFeature, komputery użytkowników będą korzystać z tych lokalizacji do równoległego zapisywania wyników częściowych. Wyniki będą następnie odczytywane w sieci lokalnej i zestawiane zgodnie z potrzebami konkretnej operacji.