新一代ArcGIS影像處理

1、新一代ArcGIS影像處理Esri中國信息技術(shù)有限公司中國信息技術(shù)有限公司 沈陽分公司沈陽分公司 蘇日塔拉圖蘇日塔拉圖大綱 OrthoMapping 工具箱 Image Server 產(chǎn)品綜述 RasterAnalytics 柵格大數(shù)據(jù)分布式處理能力 RasterAnalytics 簡單部署 RasterAnalytics 應(yīng)用場景OrthoMapping工具箱OrthoMapping工具箱功能概述 航空或者衛(wèi)星影像在獲取的時(shí)候通常具有系統(tǒng)及非系統(tǒng)的錯(cuò)誤以及幾何精度上的誤差，傳統(tǒng)的衛(wèi)星影像提供商在數(shù)據(jù)獲取后提供按景條帶處理后的系統(tǒng)幾何校正產(chǎn)品，影像具有經(jīng)緯度信息，及較大的地理偏差，需要數(shù)據(jù)使用

2、人員根據(jù)影像、RPC參數(shù)、控制點(diǎn)等進(jìn)行幾何校正、圖像融合、鑲嵌勻色等從而獲得高質(zhì)量的影像底圖。 OrthoMapping（正射生產(chǎn)）工具集是ArcGIS 10.5全新推出的大規(guī)模影像產(chǎn)品生產(chǎn)工具，可以從一系列的衛(wèi)星、航空影像上生成鑲嵌正射成果，DTM，DSM成果。OrthoMapping專業(yè)級產(chǎn)品生產(chǎn)能力基于無人機(jī)、大飛機(jī)、衛(wèi)星拍攝的原始影像生產(chǎn)正射級別的信息產(chǎn)品 鑲嵌正射產(chǎn)品 DSM/DTM 從立體相對中提取3D點(diǎn)云點(diǎn)云點(diǎn)云鑲嵌正射成果鑲嵌正射成果DSM/DTM新增OrthoMapping工具集OrthoMapping工具組成改進(jìn)區(qū)域網(wǎng)平差操作窗整合區(qū)域平差工具，完善區(qū)域網(wǎng)平差算法增加基于立

3、體像對的2.5D點(diǎn)云提取增加點(diǎn)云到DTM/DSM轉(zhuǎn)換工具OrthoMapping 處理工作流影像自動(dòng)創(chuàng)建鑲嵌數(shù)據(jù)集區(qū)域網(wǎng)平差生成點(diǎn)云生成DSM/DTM勻光勻色接邊線編輯輸出產(chǎn)品 鑲嵌數(shù)據(jù)集平差后的MDLas 文件夾DSM/DTM鑲嵌正射成果工具在哪兒？8CloudProDesktopArcMapDesktopFilesDBMSServerOrthoMapping工具工具ArcGIS Pro產(chǎn)品優(yōu)勢：產(chǎn)品優(yōu)勢：Ribbon界面：集美貌與才華與一身的設(shè)計(jì)（1.4新增更換皮膚）二三維一體化，多布局視圖：管理使用更加便捷更快速（64位、多線程、GPU加速）：內(nèi)部實(shí)力提升便捷對接ArcGIS平臺：協(xié)同共

4、享，新一代WebGIS產(chǎn)物新一代WebGIS產(chǎn)物工具組成9目前，用戶可以在ArcGIS Desktop =10.5及ArcGIS Pro =1.4中使用該工具。軟件軟件版本版本功能名功能名屬性屬性說明說明ArcGIS Pro=1.4OrthoMappingWorkspace以工作空間形式，集成的數(shù)據(jù)完整工作流。 ArcMap=10.5OrthoMapping ToolsToolBoxGP工具集，使用便捷=10.5Block AdjustementWindow集成GP工具集，提供控制點(diǎn)添加、編輯界面，功能全面。工具箱在ArcGIS Pro里的位置工具箱在ArcMap里的位置 OrthoMappi

5、ng工具集位于系統(tǒng)工具箱系統(tǒng)工具箱-Data Managerment Tools-柵柵格格下，共包含以下10個(gè)工具。工具概述序號序號工具名工具名工具中文名工具中文名功能說明功能說明1Analyze Control Points分析控制點(diǎn)平差工具2Append Control Points追加控制點(diǎn)平差工具3Apply Block Adjustment應(yīng)用區(qū)域網(wǎng)平差平差工具4Build Stereo Model構(gòu)建立體模型立體像對工具5Compute Block Adjustment計(jì)算區(qū)域網(wǎng)平差平差工具6Compute Camera Model計(jì)算照相機(jī)模型UAV數(shù)據(jù)工具7Compute Co

6、ntrol Points計(jì)算控制點(diǎn)平差工具8Compute Tie Point計(jì)算連接點(diǎn)平差工具9Generate Point Cloud生成點(diǎn)云2.D點(diǎn)云生產(chǎn)工具10Interpolate From Point Cloud基于點(diǎn)云進(jìn)行插值DSMDTM生產(chǎn)工具Image Server 產(chǎn)品綜述Image Server 產(chǎn)品定義14大規(guī)模影像管理、分發(fā)、處理、分析與信息挖掘提供基于ArcGIS鑲嵌數(shù)據(jù)集的影像發(fā)布能力，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模影像數(shù)據(jù)的共享與應(yīng)用，支持基于Web端的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理與柵格大數(shù)據(jù)處理分析，支持影像服務(wù)的多端訪問，實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)應(yīng)用。ArcGIS Image Server 10.4：

7、ArcGIS Image Extension 10.5： ArcGIS Image Server ArcGIS Enterprise 的可選服務(wù)器ArcGIS Enterprise桌面桌面Web移動(dòng)設(shè)備移動(dòng)設(shè)備GIS Server在線內(nèi)容與服務(wù)在線內(nèi)容與服務(wù)GeoAnalytics ServerImage ServerGeoEvent ServerData StorePortalData StoreImage Server 平臺地位Image Server產(chǎn)品產(chǎn)品Image Server 核心能力一、基于一、基于鑲嵌數(shù)據(jù)集的動(dòng)態(tài)影像服務(wù)鑲嵌數(shù)據(jù)集的動(dòng)態(tài)影像服務(wù) 動(dòng)態(tài)影像服務(wù)提供高質(zhì)量影像底圖提

8、供時(shí)態(tài)對比展示數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)瀏覽分發(fā)、下載實(shí)時(shí)處理在線分析Image Server 核心能力一、基于一、基于鑲嵌數(shù)據(jù)集的動(dòng)態(tài)影像服務(wù)鑲嵌數(shù)據(jù)集的動(dòng)態(tài)影像服務(wù)優(yōu)勢優(yōu)勢大規(guī)模數(shù)據(jù)管理與共享大規(guī)模數(shù)據(jù)管理與共享基于基于RasterFucition的實(shí)時(shí)處理效率的實(shí)時(shí)處理效率高高基于基于GP工具的在線處理工具的在線處理劣勢劣勢-實(shí)時(shí)處理無法實(shí)現(xiàn)結(jié)果保存實(shí)時(shí)處理無法實(shí)現(xiàn)結(jié)果保存-GP工具支持寫入但時(shí)長待縮短工具支持寫入但時(shí)長待縮短-更靈活的模型定制更靈活的模型定制暴暴漏出的問題：漏出的問題： 基于基于鑲嵌數(shù)據(jù)集的動(dòng)態(tài)服務(wù)發(fā)布實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模數(shù)據(jù)管理與共享，但其在處理分析及信息鑲嵌數(shù)據(jù)集的動(dòng)態(tài)服務(wù)發(fā)布實(shí)現(xiàn)了大規(guī)

9、模數(shù)據(jù)管理與共享，但其在處理分析及信息挖掘上仍然有所欠缺，主要表現(xiàn)包括基于柵格函數(shù)處理鏈的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理效率高，但其處理結(jié)挖掘上仍然有所欠缺，主要表現(xiàn)包括基于柵格函數(shù)處理鏈的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理效率高，但其處理結(jié)果針對的當(dāng)前窗口，需要實(shí)時(shí)計(jì)算，無法提供原始分辨率下的處理成果，基于果針對的當(dāng)前窗口，需要實(shí)時(shí)計(jì)算，無法提供原始分辨率下的處理成果，基于GP工具的在線工具的在線處理僅支持較小規(guī)模的數(shù)據(jù)量。隨著傳感器類型，分辨率、重訪周期等的增強(qiáng)，日趨龐大的數(shù)處理僅支持較小規(guī)模的數(shù)據(jù)量。隨著傳感器類型，分辨率、重訪周期等的增強(qiáng)，日趨龐大的數(shù)據(jù)量需要有效使用分布式的服務(wù)資源進(jìn)行計(jì)算。影像天生即具有分塊處理的優(yōu)勢。因

10、此，從據(jù)量需要有效使用分布式的服務(wù)資源進(jìn)行計(jì)算。影像天生即具有分塊處理的優(yōu)勢。因此，從10.5起，起，ArcGIS新增分布式處理能力。新增分布式處理能力。Image Server 核心能力二、柵格大數(shù)據(jù)分布式處理能力二、柵格大數(shù)據(jù)分布式處理能力new從大規(guī)模數(shù)據(jù)管理、共享到處理分析、信息提取 單機(jī)處理 分布式處理 單機(jī)存儲 分布式存儲 本地存儲 云存儲 更靈活的模型定制更豐富的更豐富的 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 類型類型更更 優(yōu)優(yōu) 的的 時(shí)時(shí) 間間 效效 率率Image Server新增系統(tǒng)服務(wù)RasterAnalyticsTools提供提供分布式處理工具集分布式處理工具集RasterProcessing處

11、理速度和能力處理速度和能力RasterRendering渲染效率渲染效率Image Server使用須知 Image Server沒有單獨(dú)的安裝包，ArcGIS Server許可中有Image Server許可即可使用 地圖標(biāo)紅部分表明有Image Server許可RasterAnalytics柵格大數(shù)據(jù)分布式處理能力Raster Analysis能力概述分布式、可伸縮、可擴(kuò)展的柵格大數(shù)據(jù)分析處理工具ArcGIS 提供的一種全新的創(chuàng)建和執(zhí)行空間分析模型和柵格函數(shù)鏈的方式，支持分布式的存儲、處理、分析。鏈 基于已有柵格、影像數(shù)據(jù)支持大規(guī)模數(shù)據(jù)分布式處理及分析 將大數(shù)據(jù)處理及分析集成到工作流并行處

12、理分布式處理Raster Analytics架構(gòu)影像大數(shù)據(jù)分布式并行處理影像大數(shù)據(jù)分布式并行處理Raster Analysis 基本組成 Portal動(dòng)態(tài)處理模型動(dòng)態(tài)處理模型GP處理模型處理模型/空間分析空間分析基于基于Server的分布式分析與的分布式分析與 存儲存儲Image Server CRF/MRF格式支持格式支持 分布式分布式 處理處理 分布式存儲分布式存儲/云存儲云存儲Web GIS 圖層圖層新增新增更多更多更多更多擴(kuò)展擴(kuò)展實(shí)時(shí)處理函數(shù)實(shí)時(shí)處理函數(shù)分析處理工具分析處理工具地理信息模型地理信息模型Raster Analysis 服務(wù)器端Raster Analysis服務(wù)器端依賴Im

13、age Server提供的三個(gè)服務(wù)，其中RasterAnalyticsTools下有11個(gè)RA工具。RA工具說明名稱名稱描述描述點(diǎn)密度點(diǎn)密度（CalculateDensity）基于點(diǎn)要素的某一屬性生成密度分布圖。圖像分類圖像分類（Classify）基于待分類圖像和樣本編輯器采集的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分類。要素轉(zhuǎn)柵格要素轉(zhuǎn)柵格（Convert Feature To Raster）將點(diǎn)、線、面要素轉(zhuǎn)化成柵格圖像。柵格轉(zhuǎn)要素柵格轉(zhuǎn)要素（Convert Raster To Feature）將柵格圖像轉(zhuǎn)化成點(diǎn)、線或者面要素。復(fù)制柵格復(fù)制柵格（Copy Raster）使用并行處理能力將輸入的柵格圖層轉(zhuǎn)化為輸出

14、格式。創(chuàng)建視域創(chuàng)建視域（Create Viewshed）基于地形數(shù)據(jù)以及觀察者方位，計(jì)算觀察者的視域范圍。創(chuàng)建柵格創(chuàng)建柵格（Generate Raster）將柵格函數(shù)鏈作為柵格大數(shù)據(jù)工具使用，計(jì)算結(jié)果將創(chuàng)建新的圖層。插值點(diǎn)插值點(diǎn)（Interpolate points）將不規(guī)則網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)或多維數(shù)據(jù)集成柵格表面。統(tǒng)計(jì)柵格統(tǒng)計(jì)柵格（Summarize Raster） 基于輸入數(shù)據(jù)邊界，統(tǒng)計(jì)另一幅柵格影像的像元信息。分塊分塊（Segment）將輸入圖像上傳到云存儲，圖像可以被采樣、裁切、重投影。樣本分類器樣本分類器（Train Classifier）監(jiān)督分類樣本計(jì)算，返回一個(gè).ecs文件。Raster

15、 Analysis 柵格讀取數(shù)據(jù)注冊后既可以直接使用 單景影像分塊處理 多景影像分景處理ArcGIS分布式存儲 提供導(dǎo)入工具，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為最優(yōu)的分布式存儲格式 CRF是影像大數(shù)據(jù)分布式處理的最佳格式 從本地走向云端Raster Analytics 柵格存儲CRF（Cloud Raster Format）多波段信息，分布式讀寫，適宜Web傳輸 云端存儲數(shù)據(jù)獲取最佳方式 使用較便宜的云端存儲存儲大量影像 提供更快速的影像讀取速度 Raster Analysis 工具使用RAProPython APIRestAPIPortalRA工具可以用在：Portal for ArcGISArcGIS ProA

16、rcGIS Python APIArcGIS REST APIRaster Analysis 工具在Portal中使用第一步：設(shè)置柵格目錄第二步：將你的聯(lián)合服務(wù)器設(shè)置為Portal中的影像分析服務(wù)器。Raster Analysis 工具在Portal中使用Portal中的人員與ArcGIS Image Server沒有直接的交互，他們僅僅是使用Portal 的門戶使用ArcGIS Server進(jìn)行影像大數(shù)據(jù)分析。在Portal中柵格分析工具集中包含新增11常用工具。Raster Analysis 工具在Pro中使用（1）柵格函數(shù)處理ArcGIS Pro提供了可視化的柵格函數(shù)處理界面，支持基于柵

17、格函數(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理和分布式的柵格大數(shù)據(jù)處理分析，在添加了Portal的連接后，將結(jié)果輸出為Web GIS Layer，既可以調(diào)用Image Server服務(wù)器的資源進(jìn)行分布式處理，并將結(jié)果發(fā)布到Portal中。Raster Analysis 工具在Pro中使用（2）ArcGIS Pro提供豐富的柵格函數(shù)，可以定制柵格函數(shù)處理模型MathAbsArithmeticBandArithmeticCalculatorDivideExpSquareSquare RootTimesBitwiseAndBitwiseLeftShiftBitwiseNotBitwiseOrBitwiseRightShift

18、BitwiseXorBoolean AndBooleanNotBoolean OrBoolean XorEqual ToGreater ThanGreater ThanEqualIs NullLess ThanLess ThanEqualNot EqualArgStatisticsCell StatisticsStatisticsACosACosHASinASinHATanATan2ATanHCosCosHSinSinHTanTanHData Management & ConversionRaster to VectorVector to RasterColormapColormap

19、To RGBComplexGrayscaleRemap / ReclassSpectral ConversionUnit ConversionVector FieldLAS to RasterLAS Dataset to RasterClipCompositeExtract BandsMaskMosaic RastersRasterize FeaturesReprojectCorrectionApparent ReflectanceGeometric CorrectionSpeckle Filtering (Lee,Frost,Kuan)Visualization & Appearan

20、ceContrast and BrightnessConvolutionPansharpeningResampleStatisticsand HistogramStretchInterpolationInterpolate Irregular DataNearest NeighborSwathSurface Generation & AnalysisAspectCurvatureElevation Void FillHillshadeShaded ReliefSlopeViewshedAnalysis: OverlayWeightedSumWeightedOverlayAnalysis

21、: Band Math & IndicesAnalysis: Distance & DensityEuclidean DistanceCost DistanceCost PathKernel DensityAnalysis: ZonalNDVI / NDVI Colorized Zonal StatisticsSAVI / MSAVI / TSAVI Zonal HistogramGEMI Zonal GeometryGVI (Landsat TM)PVITasseled Cap (Kauth-Thomas)Binary ThresholdingAnalysis: Image

22、Segmentation & ClassificationSegmentation(Mean Shift)Training (ISO, SVM, ML)Supervised ClassificationPythonCustom AlgorithmsExp10Exp2FloatIntLnLog10Log2MinusModNegatePlusPowerRound DownRound UpConditionalsConSet Null柵格函數(shù)處理鏈Raster Analysis 工具在Pro中使用（3）使用Raster Editor工具，可以創(chuàng)建自定義的柵格函數(shù)處理和分析工作流，并按照原始分辨率輸出分析結(jié)果。RA工具在ArcGIS Python API中使用Raster Analytics大數(shù)據(jù)工具同時(shí)還支持ArcGIS Python API調(diào)用。Arc