ArcGIS Image Server является частью ArcGIS Enterprise, обеспечивая распределенную вычислительную систему и систему хранения данных, которые позволяют выполнять аналитическую обработку и обслуживание больших коллекций изображений, данных высот, растров и других данных дистанционного зондирования.
ArcGIS Image Server позволяет собирать, обрабатывать, анализировать и управлять большими коллекциями перекрывающихся изображений и растровых данных в различных разрешениях с разных датчиков, источников и в разное время. Вы также можете публиковать сервисы динамических изображений, которые по запросу преобразуют исходные изображения и другие растровые данные в несколько продуктов изображений – без необходимости предварительной обработки данных или сохранения промежуточных результатов - экономя время и ресурсы компьютера. Кроме того, ArcGIS Image Server использует параллельную обработку на нескольких компьютерах и экземплярах, а также распределенное хранилище для ускорения анализа больших растров.
ArcGIS Image Server предоставляет четыре ключевые функции для работы с большими объемами изображений и растров:
- Динамические сервисы изображений обеспечивают доступ к веб-слоям изображений, которые обрабатываются автоматически, когда к данным обращаются через настольные, веб- и мобильные приложения.
- Для создания информационных продуктов, позволяющих быстро обрабатывать и сохранять большие коллекции изображений и растровых данных, используется аналитика растра.
- Орто картографирование позволяет получать цифровые модели местности и ортомозаики, которые являются основой для составления карт и дальнейшего анализа, с помощью обработки на стороне сервера спутниковых и аэрофотоснимков, изображений с БПЛА Эта возможность доступна из ArcGIS Pro, когда используется веб-приложение ArcGIS Ortho Maker, поставляемое с ArcGIS Enterprise, или с помощью предоставленных API.
- Хостинг изображений позволяет пользователям в вашей организации загружать изображения в ArcGIS Enterprise и использовать их в качестве динамических слоев изображений, к которым можно обращаться с помощью самых разных приложений и которые будут использоваться для аналитики растра.
Преимущества ArcGIS Image Server
ArcGIS Image Server позволяет эффективно использовать большие коллекции изображений и растров. Вы можете публиковать динамические сервисы изображений для доступа к информации посредством мозаики на лету и аналитической обработки. ArcGIS Image Server также сокращает время обработки больших задач растровой аналитики, позволяя быстрее извлекать полезную информацию из растровых данных
Воспользуйтесь следующими преимуществами ArcGIS Image Server:
- Быстрый доступ к изображениям и растровым данным – ArcGIS Image Server помогает управлять массивами изображений, компилировать их в наборы данных мозаики и делать доступными с помощью динамических сервисов изображений. Затем вы сможете работать с сервисами изображений в ArcGIS Pro, в картографических веб-клиентах и других настольных, веб- и мобильных приложениях. Обеспечив доступ к таким образом размещенным изображениям, вы разрешите пользователям организации применять изображения и растровые данные при работе с изображениями, а также в рабочих процессах анализа и создания карт.
- Объедините изображения из разных источников и форматов – С помощью ArcGIS Image Server вы можете объединять перекрывающиеся, изменяющиеся во времени изображения с нескольких устройств, датчиков, разрешений, диапазонов и растровых форматов – все в одном сервисе изображений. Например, вы можете соединить спутниковые снимки большой области с изображениями с дрона, полученными для небольшой области интереса, или создать одну виртуальную ЦМР по данным высот, имеющим различные разрешения, проекции и датумы. Вы также можете использовать функции ортокартографирования для запуска фотограмметрических процессов, чтобы получить такие продукты, как ЦМР и ортомозаика, непосредственно по исходным спутниковым, аэро снимкам и также снимкам с БПЛА.
- Быстрая автоматическая обработка изображений – динамические сервисы изображений, опубликованные с помощью ArcGIS Image Server, дают возможность быстро и легко получить доступ к нужным изображениям. Динамические сервисы изображений быстро выполняют ортотрансформирование, создают мозаику и проецируют изображения по запросу. Это означает, что вы можете создавать несколько продуктов изображений по запросу из одного источника, и вам не нужно будет хранить и поддерживать предварительно обработанные данные. Вы можете изменять функции и параметры для изображений, которые вы хотите обработать, а результаты будут отображаться на лету по мере того, как вы будете перемещать или масштабировать изображение.
- Сокращение времени от приобретения до начала эксплуатации – используйте ArcGIS Image Server для добавления изображений в каталог изображений в любое время, и они будут сразу же появляться в вашем сервисе изображений. Это устраняет задержку обработки между сбором и публикацией данных изображений, позволяя вам сделать новые изображения доступными быстрее и поддерживать ваши сервисы изображений в актуальном состоянии.
- Ускорение анализа больших наборов данных - ArcGIS Image Server ускоряет анализ больших наборов данных, распределяя процессорную нагрузку по нескольким серверам и компьютерам. Эта эффективность обработки делает более практичным создание полезных информационных продуктов из массивных наборов данных в требовательных операционных средах. Например, ArcGIS Image Server может выполнять анализ больших наборов данных terrain, который ранее был возможен только на суперкомпьютерах.
Ключевые возможности
Ключевые возможности ArcGIS Image Server включают динамические сервисы изображений, анализ растров и ортокартографирование. Ниже следует более подробное описание этих возможностей.
Динамические сервисы изображений
Сервисы изображений можно настроить так, чтобы пользователи организации могли динамически изменять внешний вид и поведение слоев в этих сервисах изображений. Это позволяет пользователям более полно взаимодействовать со слоями изображений.
Наборы данных мозаики ссылаются на данные источника и определяют обработку
Динамические сервисы изображений работают либо из файловых, либо из многопользовательских наборов данных мозаики. Наборы данных мозаики ссылаются на изображения, хранящиеся локально или в облаке, и определяют всю обработку изображений, применяемую при обращении к данным, а также все метаданные. Эта обработка может заключаться как в простом определении каналов для извлечения или создания спектральных индексов, но также может включать такие процессы, как панхроматическое слияние и ортотрансформирование изображений на основе модели сенсора и цифровой модели поверхности. Доступен широкий диапазон функций обработки. Они могут быть расширены с помощью растровых функций Python и объединены в цепочку для выполнения широкого спектра задач обработки и анализа изображений. При работе в облачной среде можно использовать такие сервисы баз данных, как Amazon Relational Database Service (RDS) for PostgreSQL.
Дополнительные веб-сервисы
Эти сервисы изображений доступны так же, как сервисы изображений ArcGIS или как сервисы OGC WMS, WCS, WMTS и KML. Доступные через веб-сервисы OGC функции определяются следующими спецификациями.
Обработка «на лету»
Клиентские приложения могут получать доступ к изображениям, обработанным в соответствии с функциями растров, заданными в наборе данных мозаики, а также с дополнительными процессами, которые определены в упомянутых клиентских приложениях. Они могут применяться для отдельных растров и мозаик изображений. ArcGIS Image Server поддерживает все растровые функции, доступные в ArcGIS Pro, ArcGIS Image Analyst и в ArcGIS Spatial Analyst extension. Пользовательские растровые функции Python, которые могут использовать массивы NumPy или множество сторонних библиотек, также могут задаваться на ArcGIS Image Server.
Гибкие источники данных
Сервисы изображений ссылаются на растры, заданные в наборах данных мозаики, или напрямую ссылаются на отдельный растр. Эти растры можно сохранить в хранилище, доступном для сервера, например в NAS или SAN, с помощью хранилища растровых данных или растровых прокси.
Хранилища растровых данных представляют собой подключения к определенным файловому или облачному хранилищу с соответствующими учетными данными, чтобы сайты ArcGIS Image Server смогли читать и записывать эти растры. В числе поддерживаемых хранилищ растровых данных – Amazon Simple Storage Service (S3), хранилище Microsoft Azure Blob и Alibaba Cloud Object Storage Service (OSS). Хранилища растровых данных можно настраивать, чтобы у них было локальное кеширование данных для ускорения доступа.
Альтернативным методом подключения к нескольким системам хранения являются растровые прокси. Это небольшие файлы XML, которые ArcGIS Image Server распознает как локальные файлы, но растровые прокси ссылаются на облачное хранилище и обеспечивают локальное кэширование.
Типы динамических сервисов изображений
Существует две формы динамических сервисов изображений. Это:
- Сервисы изображений – выделенные экземпляры, каждый из которых настраивается с помощью набора вычислительных процессов. Сервисы изображений – выделенные экземпляры используются, когда вы ожидаете, что множество пользователей получит доступ к ограниченному набору сервисов.
- Сервисы изображений – общие экземпляры используют сервис отображения растров, который позволяет многим сервисам совместно использовать пул вычислительных процессов. Это позволяет обслуживать большое количество различных сервисов из более ограниченных ресурсов. Использование сервисов изображений – общие экземпляры позволяют порталу ArcGIS Enterprise содержать множество элементов слоев изображений, каждый из которых задает отдельный сервис, без сайта ArcGIS Image Server, которому требуется выделять ресурсы каждому сервису.
Элементы слоев изображений
При публикации сервиса изображений на сайте ArcGIS Image Server, интегрированном с порталом, сервис изображений отображается на портале как элемент слоя изображений. Как и в случае с другими элементами портала, элементы слоя изображений могут публиковаться для групп, организацией или общего доступа для обеспечения контроля доступа. Поскольку сайт ArcGIS Image Server интегрирован с порталом, учетные данные, которые вы предоставляете при входе на портал, позволяют получить доступ к слою изображений и базовому сервису изображений.
Вы также можете опубликовать сервис изображений на автономном сайте ArcGIS Image Server и использовать URL сервиса изображений для добавления сервиса изображений в качестве элемента на портал ArcGIS Enterprise или ArcGIS Online. Если сервис изображений защищен, необходимо выполнить дополнительные действия для доступа к сервису на вашем портале или см. раздел Подключение к защищенным сервисам для получения инструкций по подключению к этим сервисам на портале Enterprise и Веб-сервисы ArcGIS Server для получения информации о настройке защищенных сервисов для ArcGIS Online.
Аналитика растра
Аналитика растра представляет собой набор сервисов, доступных с помощью ArcGIS Image Server, который включает распределенную обработку и хранение для выполнения анализа изображений или сохранения нового растрового продукта. С помощью аналитики растра вы можете применять инструменты и функции обработки растров, которые доступны в ArcGIS Pro и дополнительных модулях, к крупным коллекциям растровых данных. Результаты сохраняются, публикуются и через портал совместно используются в организации в качестве слоев изображений.
Когда ArcGIS Image Server настраивается для анализа растров, публикуется несколько сервисов, которые можно открыть из Map Viewer Classic, ArcGIS Pro, ArcGIS API for Python или через ArcGIS REST API. Обширный набор инструментов и возможностей доступны в следующих клиентах и API:
- В Map Viewer Classic на портале ArcGIS Enterprise представлены различные инструменты, которые организованы по функциональным категориям. В Редакторе функций растра предусмотрен веб-интерфейс с моделирующим устройством для построения и редактирования изображений, а также для рабочих процессов растрового анализа. Вы можете создавать последовательности обработки, изменять их, предварительно просматривать и сохранять результаты как новые слои изображений в больших экстентах.
- ArcGIS Pro может использоваться в качестве клиента для аналитики растра. Любая последовательность растровых функций, заданная на портале, может быть сохранена как новый слой изображений; для этого надо задать для выходных данных вариант Веб-слой изображений.
- REST API обеспечивает доступ к нескольким распределенным сервисам задач, которые могут быть интегрированы с приложениями. Обработка на сервере с функциями растра может выполняться через REST с использованием нескольких объектов растровых функций.
Обратитесь к разделу Распределенная обработка с аналитикой растра для получения дополнительных сведений об аналитике растра.
Орто картографирование
Ортокартографирование – это набор сервисов растрового анализа, которые используются для обработки спутниковых снимков, аэрофотоснимков и снимков с беспилотных средств для создания ортомозаики и цифровых моделей рельефа. Версии инструментов ортокартографирования на сервере аналогичны тем, которые имеются в ArcGIS Pro, но они оптимизированы для обеспечения распределенной обработки и хранения, а также для поддержки рабочего процесса на основе проекта. Для доступа к этим инструментам лучше всего использовать либо ArcGIS Pro, чтобы задать применение ортокартографирования на сервере, либо веб-интерфейс ArcGIS Ortho Maker. Эти инструменты также могут быть доступны с помощью ArcGIS API for Python или ArcGIS REST API. Непосредственное использование этих инструментов позволяет интегрировать возможности орто-картографирования в настраиваемые автоматизированные рабочие процессы.
ArcGIS Ortho Maker
ArcGIS Ortho Maker является веб-приложением ортокартографии, которое доступно как часть ArcGIS Enterprise, когда настроена аналитика растра. Оно имеет упрощенный веб-интерфейс, позволяющий загружать изображения снимков БПЛА в ArcGIS Image Server и преобразовывать их в цифровые модели поверхности и ортомозаику. Управление обеспечивается на основе данных GPS с БПЛА или на основе опорных точек, которые могут быть взяты из базовых изображений или введены в виде таблиц опорных точек и измерений на изображениях. Полученные в результате цифровые модели высот и ортомозаика доступны в виде веб-слоев изображений. Как и при использовании общих возможностей ортокартографирования ArcGIS Image Server, ортофото также доступны в виде динамических сервисов изображений с обработкой «на лету» и позволяют работать с перекрывающимися изображениями для улучшения интерпретации изображений.
Deep Learning Studio
Deep Learning Studio — это доступное в ArcGIS Enterprise веб-приложение, которое позволяет выполнять процесс глубокого обучения в ArcGIS Enterprise, улучшая рабочие процессы глубокого обучения с помощью интуитивно понятных рабочих процессов. Эти возможности позволяют собирать обучающие выборки, обучать модели и использовать инструменты логического вывода в полностью интегрированных рабочих процессах для анализа глубокого обучения. Deep Learning Studio — это единое веб-приложение с тремя этапами процесса глубокого обучения, в котором каждый из этапов может рассматриваться в качестве отдельного веб-приложения.
Размещение элементов слоев
Клиентские приложения могут загружать изображения для сохранения их в хранилище растровых данных; эти изображения станут доступны на портале в виде элементов слоев изображений. Используя пользовательский интерфейс портала, вы можете загружать коллекции изображений, соединенных в мозаику, чтобы создать отдельное изображение; они могут использоваться как отдельные слои изображений или как отдельный слой изображений, в котором используется динамическая мозаика.
Развертывание ArcGIS Image Server
ArcGIS Image Server может быть развернут локально или в облачной инфраструктуре. Поддерживаются облачные инфраструктуры Amazon Web Services (AWS) и Azure, и вы можете использовать ArcGIS Enterprise Cloud Builder for Microsoft Azure или ArcGIS Enterprise Cloud Builder for Amazon Web Services, чтобы создавать сайты ArcGIS Image Server на этих облачных платформах.
Установка происходит по той же схеме, что и у остальных ArcGIS Enterprise. Обычно сначала устанавливаются портал, хост-сайт ArcGIS Server и реляционное хранилище ArcGIS Data Store, а затем вы устанавливаете ArcGIS Server на набор серверов и назначаете сайту роль ArcGIS Image Server. Эти серверы изображений можно настроить для динамических сервисов изображений или для аналитики растра. Обычно, для каждого из них настраиваются отдельные сайты ArcGIS Image Server, так чтобы динамические сервисы изображений (выделенные и совместно используемые экземпляры) обрабатывались с одного сайта, а для растровой аналитики использовался бы отдельный сайт.
Заключение
ArcGIS Image Server предоставляет возможности растрового анализа при помощи распределенной массивной обработки и анализа изображений и растров. Клиентские приложения могут создавать модели обработки растров на основе расширенного списка функций с входными данными из широкого спектра источников растровых и векторных данных . Модели обработки растров передаются в ArcGIS Image Server и будут работать одновременно на нескольких компьютерах для ускорения обработки. Результаты обработки изображений или анализа растров сохраняются как изображения и векторные слои, зарегистрированные на портале.