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¿Qué es ArcGIS Image Server?

ArcGIS Image Server es parte de ArcGIS Enterprise y proporciona un sistema de computación y almacenamiento distribuidos que impulsa el procesamiento analítico y la disponibilidad de grandes colecciones de imágenes, datos de elevación, rásteres y otros datos de teledetección.

ArcGIS Image Server le permite reunir, procesar, analizar y administrar grandes colecciones de imágenes superpuestas, multirresolución y datos ráster de diferentes sensores, fuentes y periodos de tiempo. También le permite publicar servicios de imágenes dinámicos que transforman imágenes de origen y otros datos ráster en varios productos de imagen bajo demanda, sin necesidad de preprocesar los datos ni almacenar resultados intermedios, lo que ahorra tiempo y recursos informáticos. Además, ArcGIS Image Server utiliza el procesamiento en paralelo en varios equipos e instancias, así como almacenamiento distribuido para agilizar las tareas de análisis de ráster de gran tamaño.

ArcGIS Image Server proporciona cuatro funcionalidades clave para trabajar con grandes volúmenes de imágenes y rásteres:

  • Los servicios de imágenes dinámicos permiten disponer de capas de imágenes accesibles a través de la web, cuyo procesamiento se aplica al vuelo a medida que se accede a los datos a través de aplicaciones de escritorio, web y móviles.
  • El análisis de ráster se utiliza para procesar y almacenar de forma rápida y persistente grandes colecciones de imágenes y datos ráster para crear productos de información.
  • La representación cartográfica de ortofotos permite el procesamiento en el servidor de imágenes de satélite, aéreas o de dron para obtener modelos digitales del terreno y ortomosaicos, como base de la producción de mapas y el análisis posterior. Esta funcionalidad es accesible desde ArcGIS Pro mediante la aplicación web ArcGIS Ortho Maker incluida con ArcGIS Enterprise o a través de las API proporcionadas.
  • El alojamiento de imágenes permite a los usuarios de su organización cargar imágenes en ArcGIS Enterprise y servirlas como capas de imágenes dinámicas a las que se puede acceder para un amplio rango de aplicaciones y utilizar para el análisis de ráster.

Ventajas y beneficios de ArcGIS Image Server

ArcGIS Image Server le permite explotar grandes colecciones de imágenes y rásteres de forma eficaz y eficiente. Permite publicar servicios de imágenes dinámicos para acceder a la información a través de mosaicos creados al vuelo y procesamiento analítico. ArcGIS Image Server también reduce los tiempos de procesamiento de las grandes tareas de análisis de ráster, lo que le permite extraer información útil de los datos ráster en menos tiempo

Saque partido de los siguientes beneficios de ArcGIS Image Server:

  • Proporcione un acceso rápido a las imágenes y a los datos ráster: ArcGIS Image Server le ayuda a administrar colecciones masivas de imágenes, compilarlas para dar lugar a datasets de mosaico y ofrecerlas a través de servicios de imágenes dinámicos. A continuación, puede acceder a los servicios de imágenes en ArcGIS Pro, clientes de mapas web y otras aplicaciones de escritorio, web y móviles. Al hacer que sus colecciones de imágenes sean accesibles de esta manera, ayuda a los usuarios de toda la organización a aplicar sus imágenes y datos ráster en sus flujos de trabajo de explotación de imágenes, análisis y producción de mapas.
  • Combine imágenes de varias fuentes y formatos: con ArcGIS Image Server, puede combinar imágenes superpuestas y variables en el tiempo de varios dispositivos, sensores, resoluciones, bandas y formatos ráster, todo en un mismo servicio de imágenes. Por ejemplo, puede combinar imágenes de satélite de un área amplia con imágenes de drones de un área de interés específica, o crear un solo modelo digital de terreno virtual a partir de datos de elevación con resoluciones, proyecciones y datums diferentes. También puede utilizar las funcionalidades de representación cartográfica de ortofotos para ejecutar procesos de fotogrametría que creen productos tales como modelos digitales de terreno y ortomosaicos directamente a partir de imágenes de origen de satélites, aéreas o tomadas por drones.
  • Procese imágenes rápidamente y al vuelo: los servicios de imágenes dinámicos publicados con ArcGIS Image Server le ofrecen la flexibilidad de acceder de forma rápida a las imágenes que necesita. Los servicios de imágenes dinámicos ortorrectifican las imágenes, generan mosaicos y proyectan las imágenes rápidamente a medida que se solicitan. Significa que puede crear varios productos de imagen a demanda a partir de una única fuente y sin necesidad de almacenar ni mantener datos preprocesados. Puede cambiar las funciones y los parámetros de las imágenes que desea procesar, y los resultados se muestran al vuelo a medida que se usa el desplazamiento panorámico o el zoom con las imágenes.
  • Reduzca el tiempo entre la adquisición y la explotación: utilice ArcGIS Image Server para agregar imágenes a sus catálogos de imágenes en cualquier momento; aparecerán inmediatamente en sus servicios de imágenes. De esta forma se elimina el retardo de procesamiento entre la captura de datos de imagen y su publicación, lo que le permite ofrecer las nuevas imágenes más rápidamente y tener siempre actualizados sus servicios de imágenes.
  • Acelere el análisis de los grandes datasets: ArcGIS Image Server acelera las tareas de análisis de grandes datasets al distribuir la carga de procesamiento entre varios núcleos de servidor y equipos. Estas eficiencias de procesamiento hacen que resulte más viable generar productos de información útiles a partir de datasets masivos en entornos operativos exigentes. Por ejemplo, ArcGIS Image Server es capaz de realizar análisis de grandes datasets de terreno que antes solo eran posibles en las supercomputadoras.

Funcionalidades clave

Entre las funcionalidades clave de ArcGIS Image Server están los servicios de imágenes dinámicos, el análisis de rásteres y la representación cartográfica de ortofotos. Estas funcionalidades se describen en detalle a continuación.

Servicio de imágenes dinámico

Sus servicios de imágenes se pueden configurar para permitir a los usuarios de su organización cambiar dinámicamente la apariencia y el comportamiento de las capas de su servicio de imágenes. De esta forma, es posible aumentar la cantidad de interacción entre los usuarios y sus capas de imagen.

Los datasets de mosaico hacen referencia a los datos de origen y definen el procesamiento

Los servicios de imágenes dinámicos se ofrecen a partir de datasets de archivos o datasets de mosaico corporativos. El dataset de mosaico hace referencia a las imágenes almacenadas localmente o en la nube y define todo el procesamiento de imágenes que se aplicará al acceder a los datos, así como todos los metadatos. Este procesamiento puede ser tan simple como definir bandas específicas que se desea extraer o crear índices espectrales, pero también puede incluir procesos tales como el refinado pancromático y la ortorrectificación de imágenes a partir de un modelo de sensor y un modelo digital de terreno. Se ofrece una amplia variedad de funciones de procesamiento. Estas funciones se pueden ampliar utilizando funciones ráster de Python, encadenándolas para realizar una amplia variedad de tareas de procesamiento y análisis de imágenes. Al trabajar con una infraestructura en la nube, es posible utilizar servicios de bases de datos, tales como Amazon Relational Database Service (RDS) for PostgreSQL.

Amplios servicios web

Los servicios de imágenes son accesibles como servicios de imágenes de ArcGIS, o bien como servicios OGC WMS, WCS, WMTS y KML. La funcionalidad accesible a través de los servicios web OGC se define mediante las siguientes especificaciones.

Procesamiento al vuelo

Las aplicaciones cliente pueden acceder a las imágenes procesadas de acuerdo con las funciones ráster definidas en el dataset de mosaico, así como con los procesos adicionales definidos por las aplicaciones cliente. Se pueden aplicar a rásteres individuales o a imágenes de mosaico. ArcGIS Image Server admite todas las funciones ráster disponibles con ArcGIS Pro, ArcGIS Image Analyst y Extensión ArcGIS Spatial Analyst. También es posible definir en ArcGIS Image Server funciones ráster personalizadas de Python, que pueden utilizar matrices NumPy o toda una variedad de bibliotecas de terceros.

Fuentes de datos flexibles

Los servicios de imágenes hacen referencia a rásteres definidos en datasets de mosaico o también pueden hacer referencia directamente a un solo ráster. Los rásteres pueden estar almacenados en un almacenamiento accesible desde el servidor, como un NAS o SAN, mediante un data store ráster o proxies de ráster.

Los data stores ráster son conexiones a un almacenamiento de archivos o de nube con las credenciales adecuadas para permitir a los sitios de ArcGIS Image Server leer y escribir los rásteres. Los data stores ráster admitidos son Amazon Simple Storage Service (S3), el almacenamiento de BLOB de Microsoft Azure y Alibaba Cloud Object Storage Service (OSS). Los data stores ráster se pueden configurar para incluir el almacenamiento en caché local de datos para acelerar el acceso.

Los proxies de ráster son un método alternativo de conexión a varios sistemas de almacenamiento. Se trata de pequeños archivos XML que ArcGIS Image Server reconoce como archivos locales, pero los proxies de ráster hacen referencia a las imágenes del almacenamiento de nube y proporcionan almacenamiento en caché local.

Tipos de servicios de imágenes dinámicos

Existen dos formas de servicios de imágenes dinámicos. Son los siguientes:

  • Servicios de imágenes de instancia dedicada, configurados con un conjunto de procesos de computación para cada servicio. Los servicios de imágenes de instancia dedicada son útiles cuando se espera que muchos usuarios accedan a un conjunto limitado de servicios.
  • Los servicios de imágenes de instancia compartida utilizan un servicio de renderizado de rásteres que permite a numerosos servicios compartir un conjunto de procesos de computación. De esta forma, se da servicio a un gran número de servicios diferentes con unos recursos más limitados. El uso de un servicio de imágenes de instancia compartida permite que un portal de ArcGIS Enterprise contenga muchos elementos de capa de imágenes, cada uno definiendo un servicio separado sin que el sitio de ArcGIS Image Server necesite asignar recursos a cada servicio.

Elementos de capa de imágenes

Los servicios de imágenes se publican y exponen como capas de imágenes en el portal. Al igual que con otros elementos del portal, se pueden compartir en grupos para proporcionar control de acceso. Los elementos y servicios del portal están autorizados, y recibe las credenciales para acceder directamente a los servicios subyacentes.

También es posible registrar elementos de servicio de imágenes como elementos en ArcGIS Online. Estos servicios pueden estar federados o no federados con ArcGIS Online. Si el servicio de imágenes está federado, cuando un cliente accede a un elemento de capa de imágenes, se devuelve un token para acceder directamente al servicio de imágenes a la aplicación cliente, que puede acceder directamente a los servicios. En el caso de los servicios no federados, ArcGIS Online actúa como un servidor proxy y entrega la solicitud al servidor utilizando las credenciales almacenadas, de tal manera que la aplicación cliente nunca tiene acceso a las credenciales.

Análisis de ráster

El análisis de ráster es un conjunto de servicios disponibles con ArcGIS Image Server que permiten el procesamiento y almacenamiento distribuidos para realizar análisis de imágenes o almacenarlas como persistentes en un nuevo producto de ráster. Con el análisis de ráster, es posible aplicar herramientas y funciones de procesamiento de ráster ofrecidas en ArcGIS Pro y sus extensiones a grandes colecciones de datos ráster. Los resultados se almacenan, publican y comparten con su organización como capas de imágenes a través de un portal.

Cuando se configura ArcGIS Image Server para el análisis de ráster, se expone toda una variedad de servicios a los que se puede acceder desde Map Viewer, ArcGIS Pro, ArcGIS API for Python o ArcGIS REST API. Este amplio conjunto de herramientas y funcionalidades está disponible en los siguientes clientes y API:

  • Map Viewer en el portal de ArcGIS Enterprise proporciona toda una variedad de herramientas organizadas en categorías funcionales. El editor de funciones ráster proporciona una interfaz web con un modelador visual para crear y editar imágenes y flujos de trabajo de análisis de ráster. Puede crear cadenas de procesamiento, editarlas, previsualizar los resultados y, a continuación, almacenar como persistente la salida en forma de nuevas capas de imágenes en grandes extensiones.
  • ArcGIS Pro se puede usar como cliente para el análisis de ráster. Cualquier cadena de funciones ráster definida en un portal se puede almacenar como persistente en una nueva capa de imágenes definiendo la salida como una Capa de imágenes web.
  • Las API REST proporcionan acceso a una serie de servicios de tareas distribuidos que pueden integrarse en las aplicaciones. El procesamiento de servidor con funciones ráster también está disponible a través de REST mediante diversos objetos de función ráster.

Consulte Procesamiento distribuido con análisis de ráster para obtener más información sobre el análisis de ráster.

Representación cartográfica de ortofotos

La representación cartográfica de ortofotos es un conjunto de servicios de análisis de ráster que se utilizan para procesar imágenes de satélite, aéreas y de drones para crear ortomosaicos y modelos digitales de elevación. Las versiones de servidor de las herramientas de representación cartográfica de ortofotos son las mismas que las disponibles en ArcGIS Pro, pero se han optimizado para permitir el procesamiento y almacenamiento distribuidos y para admitir un flujo de trabajo basado en proyectos. Estas herramientas están disponibles a través de ArcGIS Pro para definir el procesamiento de representación cartográfica de ortofotos que se aplicará en el servidor, o bien mediante la interfaz web de ArcGIS Ortho Maker. Como alternativa, las herramientas están disponibles a través de ArcGIS API for Python o ArcGIS REST API. El uso directo de estas herramientas permite la integración de las funcionalidades de representación cartográfica de ortofotos en flujos de trabajo personalizados y automáticos.

ArcGIS Ortho Maker

ArcGIS Ortho Maker es una aplicación web de representación cartográfica de ortofotos disponible como parte de ArcGIS Enterprise si se ha configurado el análisis de ráster. Proporciona una experiencia web simplificada que le permite subir una colección de imágenes de drones a ArcGIS Image Server y procesarla para conseguir modelos digitales de terreno y ortomosaicos. El control se puede proporcionar basándose en datos GPS provenientes del dron o puntos de control tomados de imágenes de referencia o bien introducidos como tablas de puntos de control y medidos en las imágenes. Los modelos digitales de elevación y ortomosaicos resultantes son accesibles como capas de imágenes web. Al igual que con las funcionalidades generales de representación cartográfica de ortofotos de ArcGIS Image Server, las ortofotos también son accesibles como servicios de imágenes dinámicos con procesamiento al vuelo, lo que permite el acceso a las imágenes superpuestas para mejorar la interpretación de las imágenes.

Alojamiento de elementos de capa

Las aplicaciones cliente pueden cargar imágenes para su almacenamiento en el data store ráster y que sean accesibles en el portal como elementos de capa de imágenes. Mediante la interfaz de usuario del portal, es posible cargar una colección de imágenes en mosaico para crear una sola imagen, además de poder servirlas como capas de imágenes separadas o como una sola capa de imágenes que permite la producción de mosaicos dinámicos.

Implementación de ArcGIS Image Server

ArcGIS Image Server se puede implementar localmente o en una infraestructura de nube. Se admiten las infraestructuras de nube tanto de Amazon Web Services (AWS) como de Azure, estando ArcGIS Enterprise Cloud Builder for Microsoft Azure disponible como parte de ArcGIS Enterprise. La instalación sigue el mismo patrón que el resto de ArcGIS Enterprise. Normalmente, el portal y ArcGIS Server se instalan primero y, a continuación, se asignan los roles de ArcGIS Image Server a un conjunto de servidores. Estos servidores de imágenes se pueden configurar para servicios de imágenes dinámicos o análisis de ráster. Normalmente, se configuran sitios de ArcGIS Image Server separados para cada uno, de modo que los servicios de imágenes dinámicos (instancias dedicadas y compartidas) se manejan desde un mismo sitio y se utiliza un sitio separado para el análisis de ráster.

Implementación de análisis de ráster configurada con roles de servidor de imágenes

Implementación de análisis de ráster configurada con un servidor de imágenes asignado a funciones de análisis de ráster y roles de servidor de alojamiento de imágenes

Resumen

ArcGIS Image Server libera las funcionalidades del análisis de ráster mediante el procesamiento y el análisis distribuido masivo de imágenes y rásteres. Las aplicaciones cliente pueden crear modelos de procesamiento con una completa lista de funciones, empleando entradas procedentes de una gran variedad de orígenes de ráster y vector. Los modelos de procesamiento de ráster se envían a ArcGIS Image Server para ejecutarse en paralelo en varios equipos y completarse rápidamente. Los resultados del procesamiento de imágenes y el análisis de ráster se mantienen como capas de entidades e imágenes registradas en su portal.