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Durchführen von Raster-Analysen

ArcGIS Image Server bietet verteilte Raster-Analysen und verteilte Bildverarbeitung. Verteilte Analysen mit ArcGIS Image Server können sowohl für ein einzelnes großes Raster-Dataset wie "World Elevation" als auch für ein Satellitenbild mit hoher Auflösung durchgeführt werden. Sie können auch für riesige Sammlungen von Bilddaten wie das aktuelle Landsat-8-Archiv oder das rasch anwachsende Sentinel-2-Archiv verwendet werden.

Raster-Analysen ermöglichen eine skalierbare verteilte Verarbeitung großer Bild- und Raster-Sammlungen, einschließlich Ihrer vorhandenen GIS- und Bilddaten. Sie können die integrierten Raster-Analysewerkzeuge des ArcGIS Enterprise-Portals verwenden, um dauerhafte Layer zu verarbeiten und zu erstellen, die dann als Bild- oder Feature-Web-Layer zur Verfügung gestellt werden können.

Nachstehend sind Beispiele für die Durchführung von Raster-Analysen aufgeführt:

  • Berechnen der Vegetationsabdeckung anhand von Multiband-Bilddaten als Grundlage für eine landwirtschaftliche Beurteilung
  • Suchen von geeigneten Standorten für den Bau von Solarkraftwerken anhand von bundesstaatsweiten Höhen- und Landnutzungsdaten

Hinweis:
Ab ArcGIS Enterprise 10.7.1 sind eine Reihe von Raster-Analyse-Services für Deep Learning verfügbar. Die Aufgaben der Deep-Learning-Services ermöglichen es Ihnen, mithilfe vorhandener Deep-Learning-Modelle Trainingsgebiete aus Bilddaten zu exportieren und Bild-Features zu identifizieren, um Pixel zu klassifizieren und Features zu ermitteln.

Zum Ausführen dieser Deep-Learning-Workflows ist für Portal for ArcGIS und ArcGIS Server eine zusätzliche Konfiguration erforderlich, um Python-Module für Deep Learning zu installieren. Weitere Informationen finden Sie unter Konfigurieren von ArcGIS Image Server für Deep-Learning-Raster-Analysen.

Zugreifen auf Werkzeuge für Raster-Analyse, Kartenerstellung und Bildbearbeitung

Die Raster-Analysewerkzeuge können in Map Viewer verwendet werden. Sie können auf ArcGIS REST API-, ArcGIS Python API- und ArcGIS Pro-Werkzeuge zugreifen.

Zugreifen auf die Werkzeuge über Map Viewer

  1. Melden Sie sich beim Portal als Mitglied mit den entsprechenden Berechtigungen an.

    Zum Ausführen von Raster-Analysen ist mindestens die folgende Gruppe von Berechtigungen für die Veröffentlichung und Raster-Analyse erforderlich:

    • Inhalt: Erstellen, Aktualisieren und Löschen sowie Gehostete Feature-Layer veröffentlichen
    • Inhalt und Analyse: Raster-Analyse

    Publisher-Berechtigungen
    Raster-Analyse-Berechtigungen

    Weitere Informationen zum Einstellen der richtigen Berechtigungen erhalten Sie unter Konfigurieren des Portals für die Ausführung von Raster-Analysen .

  2. Klicken Sie auf Karte, um Map Viewer zu öffnen.
  3. Klicken Sie auf Analyse, und wählen Sie Raster-Analysewerkzeuge.
Hinweis:

Wenn die Schaltfläche Analyse oder die Registerkarte Raster-Analyse in Map Viewer nicht angezeigt wird, wenden Sie sich an den Administrator Ihres Portals. Ihr Portal ist möglicherweise nicht für ArcGIS Image Server konfiguriert oder Ihnen sind keine Berechtigungen zum Ausführen der Werkzeuge zugewiesen. Wenn Ihnen die für die Werkzeuge erforderlichen Berechtigungen nicht zugewiesen sind, sind die Werkzeuge nicht sichtbar.

Map Viewer-Werkzeuge

Sie können die Raster-Analysewerkzeuge für Bilddaten-Layer und Feature-Layer ausführen.

Die folgenden Tabellen enthalten Beschreibungen der Raster-Analysewerkzeuge. Die Raster-Analysewerkzeuge sind in logischen Gruppen oder Kategorien angeordnet.

Muster analysieren

Mit diesen Werkzeugen können Sie räumliche Muster in den Daten erkunden.

werkzeugDescription

Dichte berechnen

Dieses Werkzeug erstellt eine Dichtekarte aus Punkt- oder Linien-Features, indem bekannte Mengen eines Phänomens (als Attribute der Punkte oder Linien dargestellt) auf der Karte verteilt werden. Das Resultat ist ein Layer mit Flächen, die von geringster bis höchster Dichte klassifiziert sind.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Punkte interpolieren

Mit diesem Werkzeug können Sie Werte an neuen Positionen basierend auf Messwerten aus einer Sammlung von Punkten vorhersagen. Das Werkzeug verwendet Punktdaten mit Werten an jedem Punkt und gibt ein Raster von vorhergesagten Werten zurück.

Das Ergebnis dieses Werkzeugs sind ein gehosteter Bilddaten-Layer und ein gehosteter Feature-Layer in Form einer Tabelle.

Terrain analysieren

Diese Werkzeuge berechnen Neigung, Ausrichtung und Sichtfeldflächen anhand von DEM-Bildern (Digital Elevation Model).

werkzeugDescription

Neigung berechnen

Mit diesem Werkzeug wird die Oberfläche erstellt, die die Neigung der Eingabehöhendaten anzeigt. Mit der Funktion "Neigung" wird die Änderungsrate der Höhe für jede digitale Höhenmodell (DEM)-Zelle dargestellt.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Sichtfelder erstellen

Mit diesem Werkzeug werden die für Beobachter sichtbaren Bereiche unter Berücksichtigung der Oberflächentopografie identifiziert. Die Eingabepunktpositionen können entweder Beobachter (z. B. Personen am Boden oder Beobachter in einem Feuerwachturm) oder beobachtete Objekte (z. B. Windkraftanlagen, Wassertürme, Fahrzeuge oder Personen) sein. Die Ergebnisse definieren die Bereiche, die von Beobachterpositionen aus sichtbar sind.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Ausrichtung ableiten

Dieses Werkzeug erstellt eine Ausrichtungskarte aus einer Höhendatenquelle. Die Funktion "Ausrichtung" bestimmt die Neigungsrichtung der maximalen Änderungsrate des Wertes einer Zelle im Vergleich zu ihren benachbarten Zellen. Sie können sich die Ausrichtung also als Neigungsrichtung vorstellen. Die Werte des Ausgabe-Rasters bestimmen die Kompassrichtung der Ausrichtung.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Abflussgebiet

Dieses Werkzeug ermittelt die relevante Fläche über einer Gruppe von Zellen in einem Raster.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Deep Learning

Mit Deep-Learning-Inferenzwerkzeugen können bestimmte Features in einem Bild erkannt oder Pixel in einem Raster-Dataset klassifiziert werden.

werkzeugDescription

Pixel mit Deep Learning klassifizieren

Dieses Werkzeug führt ein trainiertes Deep-Learning-Modell auf einem Eingabe-Raster zur Erstellung eines klassifizierten Rasters aus, wobei jedem gültigen Pixel eine Klassenbeschriftung zugewiesen ist.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Objekte mit Deep Learning ermitteln

Dieses Werkzeug führt ein trainiertes Deep-Learning-Modell auf einem Eingabe-Raster zur Erstellung einer Feature-Class aus, die die gefundenen Objekte enthält. Bei den Features kann es sich um Rahmen oder Polygone um die gefundenen Objekte oder um Punkte im Mittelpunkt der Objekte handeln.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Hinweis:
In ArcGIS Enterprise 10.7.1 kann das Werkzeug Trainingsdaten für Deep Learning exportieren nur über ArcGIS API for Python und ArcGIS REST API verwendet werden. Es ist nicht über Map Viewer oder ArcGIS Pro verfügbar.

Verwalten von Daten

Diese Werkzeuge werden zum Verwalten von Bilddaten verwendet. Hierzu gehören das Ausschneiden und Maskieren, das erneute Zuordnen von Pixelwerten und das Konvertieren in und aus Feature-Daten.

werkzeugDescription

Feature in Raster konvertieren

Mit diesem Werkzeug werden Features in ein Raster-Dataset konvertiert.

Jede Feature-Class mit Punkt-, Linien- oder Polygon-Features kann in ein Raster-Dataset konvertiert werden.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Raster in Feature konvertieren

Dieses Werkzeug konvertiert ein Raster in ein Feature-Dataset, wie Punkte, Linien oder Polygone.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Feature-Layer.

Raster extrahieren

Mit diesem Werkzeug kann ein Raster auf eine Grenze zugeschnitten werden. Dies kann eine rechteckige Fläche sein oder eine Form, die Sie interaktiv auf dem Bildschirm definieren. Sie können das Raster auf die Ausdehnung der Fläche ausschneiden, die aktuell auf der Karte angezeigt wird, oder auf das Untersuchungsgebiet, das durch ein Polygon definiert wird.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Werte neu zuordnen

Mit diesem Werkzeug können Sie die Pixelwerte der Raster-Daten ändern oder reklassifizieren. Pixelwerte werden neu zugeordnet, indem ein Bereich mit Pixelwerten angegeben wird, der einem Ausgabepixelwert zugeordnet werden soll. Der Ausgabepixelwert kann ein gültiger oder ein NoData-Wert sein, bei dem es sich um Pixel handelt, mit denen kein bekannter Wert verknüpft ist.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Multidimensionale Analyse

Mit diesen Werkzeugen können Sie räumliche Muster in den Daten erkunden.

werkzeugDescription

Multidimensionales Raster aggregieren

Generiert ein multidimensionales Raster-Dataset durch Aggregieren vorhandener multidimensionaler Raster-Variablen entlang einer Dimension.

Multidimensionale Abweichung generieren

Generiert ein multidimensionales Raster-Dataset durch Aggregieren vorhandener multidimensionaler Raster-Variablen entlang einer Dimension.

Daten zusammenfassen

Mit diesem Werkzeug können Sie mithilfe eines einzelnen Datasets Gebiete definieren, die Sie anhand der Werte eines anderen Datasets zusammenfassen möchten.

werkzeugDescription

Raster zusammenfassen (innerhalb)

Mit diesem Werkzeug wird ein Raster basierend auf Flächen (Zonen) zusammengefasst, die durch den ersten Eingabe-Layer definiert werden.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Nachbarschaftsanalyse verwenden

Mit diesen Werkzeugen können Sie Analysen basierend auf Nähe durchführen und optimale Pfade zu einem Ziel finden.

werkzeugDescription

Entfernung berechnen

Dieses Werkzeug berechnet die euklidische Entfernung, Richtung und Zuordnung von einer einzelnen oder verschiedenen Quellen.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Optimales Reisekosten-Netzwerk ermitteln

Dieses Werkzeug berechnet das optimale Kostennetzwerk von verschiedenen Eingaberegionen.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Feature-Layer.

Reisekostenpfad als Polylinie ermitteln

Dieses Werkzeug berechnet den kostengünstigsten Pfad zwischen Quellen und bekannten Zielen als Polylinie.

Die Ausgabe dieses Werkzeugs ist ein gehosteter Feature-Layer.

Raster-Funktionsvorlagen

Der Editor für Raster-Funktionen wird in Map Viewer über das Enterprise-Portal verfügbar gemacht. Der Editor für Raster-Funktionen ist eine visuelle Programmierschnittstelle zum Erstellen von Verarbeitungsketten für Bilddaten und Raster-Analysen. Der Workflow kann als Raster-Funktionsvorlage gespeichert werden, mit der sich Bildanalysen automatisieren lassen. Klicken Sie in Map Viewer im Bereich "Raster-Analyse" auf die Raster-Funktionsvorlagen-Schaltfläche Map Viewer-Editor für Raster-Funktionen, um das Fenster des Editors für Raster-Funktionen zu öffnen. Raster-Funktionsvorlagen werden im Funktions-Editor erstellt und geändert. Der Editor für Raster-Funktionen enthält eine umfangreiche Galerie mit Raster-Funktionen. Diese können mit den visuellen Programmierwerkzeugen zu Verarbeitungsketten – sogenannte Raster-Funktionsvorlagen (RFTs) – kombiniert werden. Die Raster-Funktionsvorlagen können getestet, bearbeitet, gespeichert und für andere Mitglieder Ihres Unternehmens freigegeben werden.

Zugreifen auf die Werkzeuge über die ArcGIS REST API

Raster-Analyse-Services sind nicht nur über ArcGIS Pro und Map Viewer, sondern auch über die ArcGIS REST API zugänglich. Die auf Geoverarbeitungswerkzeugen basierenden Raster-Analyse-Service-Tasks stellen gängige Raster-Analysewerkzeuge bereit. Diese sind nach Tasks kategorisiert, die Muster oder Terrains analysieren, Daten verwalten oder zusammenfassen, Raster-Daten parallel verarbeiten oder Daten klassifizieren.

Zudem können mit einer großen Auswahl an einzelnen Raster-Service-Tasks, z. B. Image-Services, Raster-Analyse-Tasks und Ortho-Mapping-Tasks (siehe das Inhaltsverzeichnis, das diese Tasks enthält), verteilte Raster-Analysen ausgeführt werden. Mit dem Werkzeug Raster erstellen können die Bildbearbeitungs-Tasks ausgeführt und die Ergebnisse gespeichert werden. Als Eingabe für dieses Werkzeug dient ein genau definiertes Raster-Funktions-JSON-Objekt. Die Analyse erfolgt gemäß Funktionsdefinition. Sie können die von der ArcGIS REST API unterstützte integrierte Raster-Funktion des Systems oder eigene benutzerdefinierte Raster-Modelle verwenden.

Entwickler können Raster-Funktionsobjekte für die Verarbeitung verteilter Raster-Analysen und die Speicherung der verteilten Ausgabe verwenden.

Unter ArcGIS API for Python haben Sie Zugriff auf die Werkzeuge.

Mit der ArcGIS API for Python können Sie mittels der Raster-Analysewerkzeuge, die in Ihrer Organisation verfügbar sind, räumliche Daten abfragen, visualisieren, analysieren und transformieren. Auf der Dokumentations-Website erhalten Sie weitere Informationen zu den Analysefunktionen der API.

Die Raster-Analysewerkzeuge können über das Modul raster aufgerufen werden.

Unter ArcGIS Pro haben Sie Zugriff auf die Werkzeuge.

Sie können über Ihr Portal auf die ArcGIS Pro-Raster-Analysewerkzeuge zugreifen. Weitere Informationen finden Sie unter Raster-Analyse im Portal.

Erstellen von Bilddaten-Layern

Informationen zum Erstellen von Bilddaten-Layern, die für die Verwendung in den genannten Raster-Analyse-Werkzeugen, REST-APIs und Python-APIs optimiert wurden, finden Sie unter Erstellen von Bilddaten-Layern. Bilddaten-Layer können in einen Raster-Speicher geschrieben und als Image-Services veröffentlicht werden. Die Eingabebilddaten können aus einem lokalen Ordner oder einem Data Store stammen. Die Ausgabebilddaten können gehostete Bilddaten-Layer sein oder Bilddaten-Layer, die die registrierte Datenquelle referenzieren. Bilddaten-Layer, die die registrierte Datenquelle referenzieren, werden nicht von ArcGIS Enterprise verwaltet. Wenn Sie einen referenzierten Bilddaten-Layer löschen, bleiben die Daten im Data Store erhalten.