究極のビッグ データ

画像は、その膨大なデータ量と、さまざまな衛星や航空機から継続的にセンサー観測のフィードが送られてくるため、初期段階からコンピューティングの課題を抱えてきました。その頃からつい最近になるまで、すべてのビッグ データに対応できるような、十分なコンピューティング能力や保存容量を確保できるユーザーはほとんどいませんでした。さらに、画像操作による探索や、多大なメリットを享受するためのストレージ ニーズや処理ニーズに対応できるだけの大容量を持つエンタープライズ システムも、ごくわずかしかありませんでした。

大半の GIS スペシャリストや画像アナリストは、実務的な理由から、コンピューティングの問題を回避するためのさまざま方法を開発してきました。そしてその多くが今も続いています。

画像レイヤーを共有するにはほとんどの場合、非可逆的圧縮が必要

大量の画像情報を統合するため、独創的な技術がいくつも使用されていました。一般的に使用されていたアプローチには、画像データを圧縮し、結果を再計算するという方法がありました。たとえば、MrSID や JPEG 2000 圧縮などです。これらの圧縮方法のおかげで、GIS ユーザーは、関心のあるエリアに画像カバレッジをすぐに活用できるようになりました。実際、MrSID や JPEG 2000 を使用し、特定の画像コレクションを遠隔地のユーザーと共有しているユーザーはまだ多くいます。

画像ファイルを MrSID や JPEG 2000 などの非可逆形式に変換すると、画像表示には不要なデータが排除されます。はるかにサイズが小さく、簡単に共有できるファイルが新たに作成されるのです。しかし、画像解析ワークフローの中には、失われたデータを必要とするものもあります。

事前処理および非可逆的圧縮の問題点とは、解析操作の大半で元のデータが必要となることです。また、事前処理や非可逆的圧縮によってデータが改変されるので、ユーザーは連続性を保ったデータ フィードができなくなります。

24 年前、フロリダのインフラストラクチャの大部分がハリケーン アンドリューの大打撃を受けた後、私は緊急事態管理者と連携して作業を行う機会がありました。大きな紙の地図や手作業で編集したデータを毎日のように持参し、全体像の把握に努めている緊急時対応者向けに電話、上下水道、電気の設備の場所を示しました。つまり、原始的な GIS を手で作っていたようなものです。現在の Web ベースのプラットフォームでは、数十件ものデータ ソースから取得したデータをリアルタイムに合成し、可視化することができます。これは、まさに驚くべきことです。こうした GIS ツールは、多岐にわたるニーズに対してよりスマートで迅速、かつより多くの情報を得たうえでの決断を可能にしてくれます。

命や生活を守り、経済的回復力を促進するために欠かせない環境情報を支えるために、私たちは大量のデータを頼りにしているのです。しかし、データは環境情報の基になるだけで、ただのスタート地点でしかありません。困難なのは、そのデータを実用的なニーズに結び付け、ウォール ストリートからメイン ストリートまで、そして世帯主でも国家元首でも、すぐに使用できるようにすることです。データは、それを必要としている人の手に、必要なときに、適切な縮尺と解像度で届かなくてはなりません。データは検出可能、検索可能、かつ簡単に取得できる必要があります。簡単に言うと、誰でも利用できるものでなくてはならないのです。

これが実現されれば、大きな実りが得られます。Esri が提供するツールと NOAA データを活用することで、再保険団体は、悪天候の評価と保険金の請求が一致しているかどうかを確認できます。Esri のストーリー マップは、嵐の予測と勢力、海面上昇、漁業への影響など、多くの面で実用的に利用することができます。NOAA は米国の河川予測機能を 700 倍に拡大し、270 万か所以上もの場所で提供しています。科学データは、こうしたすべての環境情報プロダクトで活用されています。リスクを回避するための洞察力を提供し、 地球に関する理解を高めてくれます。これは、地球での暮らし方に役立ちます。

ArcGIS での画像の管理はモザイク データセットからスタートします。モザイク データセットとは、コレクションのすべてのシーンを管理、解析、マッピングするためのデータのカタログです。

モザイク データセットは、ジオデータベース内にあり、境界、フットプリント、および画像の 3 つレイヤーを構成します。

• 境界レイヤーには、モザイク データセット内のすべてのラスター データセットの範囲が単一ポリゴンまたはマルチパート ポリゴン (画像のコレクションが連続していない場合) として示されます。
• フットプリント レイヤーには、モザイク データセット内の各アイテムの範囲が独立したポリゴンとして示されます。フットプリント属性テーブルは、モザイク データセット内のすべての画像および関連するオーバービューから成るカタログです。このテーブル内で、雲量や取得日などの属性や任意のセンサー特性に基づいて画像を並べ替えることができます。
• 画像レイヤーは、モザイクを 1 つの統合的なラスター レイヤーとして管理、解析、マッピングを制御します。このレイヤーではストレッチ、バンドの組み合わせ、リサンプリング、モザイク手法などの表示プロパティやレンダリング プロパティをモザイクに適用することができます。

モザイク データセットは動的なモザイク処理とリアルタイム処理が可能です。画像はアクセスされると同時に処理されるため、単一のソースから複数のプロダクトをリアルタイムで作成できます。複数のソースから解像度が異なる画像を取り込んでほぼシームレスなモザイクを作成できます。モザイク データセットを構成する個々のラスターすべてに 1 つのデータベースからアクセスして、重複するラスターの表示方法を指定できます。