Выполнение анализа растров

Снимки и растровые данные содержат бесценную информацию, которую можно использовать для идентификации паттернов, поиска объектов и оценки изменений на местности. Чтобы извлечь нужную информацию из изображения, зачастую вам необходимо обработать и проанализировать данные. Например, вам необходимо вычислить индекс растительности, чтобы изучить растительный покров на многоканальном снимке, или, возможно, вы захотите найти подходящие местоположения для постройки солнечных электростанций на основе данных цифровой модели рельефа штата и растровых данных растительного покрова.

С помощью портала ArcGIS Enterprise вы можете использовать стандартные инструменты растрового анализа для обработки и создания новых сохраняемых слоев, которые можно сделать доступными в виде слоев изображений и векторных слоев. Вы также можете обработать растровые данные с помощью растровых функций и построить последовательности и шаблоны растровых функций в Редакторе растровых функций.

ArcGIS Image Server содержит инструменты распределенного анализа растров и обработки изображений. Инструменты распределенного анализа ArcGIS Image Server могут работать с одним большим набором растровых данных, например, цифровой моделью рельефа всего мира или спутниковым изображением высокого разрешения. Их также можно использовать для больших массивов изображений, например, архивов Landsat 8 и Sentinel-2.

Чтобы запустить инструменты анализа, у вас должны быть права на создание и публикацию ресурсов и на выполнение Анализа растров. Дополнительные сведения см. в разделе Настройка и развертывание растровой аналитики.

Более подробно о доступе к инструментам и работе с ними см. Использование инструментов анализа. Ниже приведены обзоры каждого инструмента анализа растра. Инструменты анализа разбиты по категориям, они являются логическими группами и не влияют на доступ или использование задач.

Если вы разработчик, вы можете обратиться к этим инструментам через ArcGIS REST API и ArcGIS API for Python.

Примечание:

Если вы не видите кнопку Анализ или вкладку Растровый анализ в Map Viewer, то свяжитесь с администратором портала. Портал может быть не настроен для работы с ArcGIS Image Server или у вас нет прав доступа для работы с этими инструментами. Если у вас нет соответствующих прав для запуска инструментов, то они не будет отображаться.

Суммировать данные

Этот инструмент позволит вам использовать один набор данных для определения зон, в которых вы хотите суммировать значения из другого набора данных.

Инструмент	Описание
Суммировать растр внутри	Этот инструмент суммирует значения растра в пределах зон другого набора данных.
Зональная статистика в таблицу	Этот инструмент суммирует значения растра в пределах зон другого набора данных и записывает результаты в таблицу.

Анализ структурных закономерностей

Эти инструменты позволяют исследовать пространственные закономерности в данных.

Инструмент	Описание
Подсчитать плотность	Этот инструмент создает карту плотности из точечных или линейных объектов, распределяя значения некоего явления (из атрибутов точек или линий) по карте. Результатом является слой из полигонов, которые систематизированы от меньшей плотности к более высокой.
Интерполировать точки	Этот инструмент позволяет прогнозировать значения в новых местоположениях на основе измерений, полученных из набора точек. Этот инструмент обрабатывает значения точечных данных в каждой точке и возвращает растр прогнозных значений.

По Близости

Эти инструменты позволяют вам выполнять анализ на основании близости, а также находить оптимальные пути до места назначения.

Инструмент	Описание
Вычислить расстояние	Этот инструмент вычисляет Евклидово расстояние, направление и размещение на основании одного или нескольких источников. Инструменты Накопление по расстоянию или Распределение по расстоянию предоставляет улучшенную функциональность или производительность.
Определить оптимальную сеть стоимости перемещения	Инструмент вычисляет оптимальную стоимость перемещения по сети на основании входных регионов. Инструмент Оптимальные соединения регионов предоставляет улучшенную функциональность или производительность.
Определить путь стоимости перемещения как полилинию	Инструмент вычисляет линейный путь с наименьшей стоимостью между пунктами назначения и источниками. Инструмент Накопление по расстоянию и Оптимальный путь как линия предоставляют улучшенную функциональность или производительность.
Накопление расстояния	Инструмент вычисляет накопленное расстояние для каждой ячейки до источников, учитывая факторы расстояния по прямой, стоимостное расстояние, расстояние по истинной поверхности, а также вертикальный и горизонтальный факторы.
Распределение по расстоянию	Инструмент вычисляет распределение по расстоянию для каждой ячейки до предоставленных источников, учитывая расстояние по прямой, стоимостное расстояние, расстояние по истинной поверхности, а также вертикальный и горизонтальный факторы.
Оптимальный путь как линия	Инструмент вычисляет оптимальный путь от пунктов назначения к источникам как линию.
Оптимальный путь как растр	Инструмент вычисляет оптимальный путь от пунктов назначений к источникам как растр.
Оптимальные соединения регионов	Инструмент вычисляет оптимальную сеть соединений между двумя или более входными регионами.

Анализировать изображение

Эти инструменты позволяют анализировать спектрозональные изображения.

Инструмент	Описание
Отслеживать растительность	Этот инструмент выполняет арифметическую операцию над каналами многоканального растрового слоя для извлечения данных о растительном покрове изучаемой области.

Анализировать Terrain

Эти инструменты рассчитывают поверхности уклона, экспозиции и видимости на основе цифровой модели рельефа (ЦМР).

Инструмент	Описание
Вычислить уклон	Этот инструмент создает поверхность, отображающую уклон по входным данным высот. Уклон представляет скорость изменения высоты для каждой ячейки цифровой модели рельефа (ЦМР).
Создать область видимости	Этот инструмент определяет области, которые могут видеть входные наблюдатели, с учетом топографии поверхности. Входные точки местоположений могут представлять наблюдателей (люди, стоящие на земле, или наблюдательные посты на пожарных вышках) или объекты наблюдения (ветряки, водонапорные башни, средства передвижения или люди). В результат выводятся области, которые видны с местоположений наблюдателей.
Вычислить экспозицию склонов	Этот инструмент создает карту экспозиций по источнику данных высот. Экспозиция определяет направление максимального уклона от каждой ячейки к соседним. Экспозиция может рассматриваться как направление уклона. Значения выходного растра представляют компасные направления экспозиции.
Водосборная область	Инструмент геообработки, который определяет область, расположенную выше набора ячеек растра.

Управление данными

Эти инструменты используются для управления данными изображений, включая вырезание/маскировку, классификацию значений пикселов и конвертацию в/из векторных данных.

Инструмент	Описание
Конвертировать объекты в растр	Этот инструмент конвертирует объекты в набор растровых данных.
Конвертировать растр в объекты	Этот инструмент конвертирует растр в векторный набор данных с точечными, линейными или полигональными объектами.
Извлечь растр	Этот инструмент вырезает растр по границе, заданной либо как прямоугольная область, либо в соответствии с фигурой, обведенной на экране. Вы можете вырезать растр по текущему экстенту или по области изучения, заданной полигоном.
Перекодировать значения	Этот инструмент позволяет изменять или переклассифицировать значения пикселов растровых данных. Значения пиксела переклассифицируются с помощью диапазона значений пикселов для сопоставления с выходным значением пиксела. Выходные значения пикселей могут быть как действительными, так и NoData, т.е. пикселами без привязанного к ним значения.
Извлечь по образцу	Этот инструмент создает таблицу или класс точечных объектов, содержащую значения ячеек растра или набора растров для определенных местоположений. Местоположения определяются ячейками растра, полигональными объектами, линейными объектами или набором точек.

Глубокое обучение

Эти инструменты обнаруживают определенные объекты в изображении или классифицируют пикселы в наборе растровых данных, используя инструменты глубокого обучения.

Примечание:

Эти задачи сервиса глубокого обучения, доступные в ArcGIS Enterprise 10.9, позволяют выполнять классификацию пикселов, распознавание и классификацию объектов с помощью существующих моделей глубокого обучения.

Для осуществления рабочих процессов с глубоким обучением необходимы дополнительные настройки Portal for ArcGIS и ArcGIS Server, включая установку модулей python глубокого обучения. Более подробно см.в Настройка ArcGIS Image Server для глубокого обучения растровой аналитики.

Инструмент	Описание
Классифицировать объекты при помощи глубокого обучения	Этот инструмент запускает обученную модель глубокого обучения на входном растре и дополнительном классе пространственных объектов для создания класса объектов или таблицы, где у каждого входного объекта есть назначенная для него надпись класса.
Классифицировать пикселы при помощи глубокого обучения	Этот инструмент запускает обученную модель глубокого обучения на входном растре для создания классифицированного растра, где у каждого допустимого пиксела есть значение назначенного класса.
Выявить объекты при помощи глубокого обучения	Этот инструмент запускает обученную модель глубокого обучения для входного растра для построения класса с найденными пространственными объектами. Объекты могут быть ограничивающими рамками или полигонами вокруг найденных объектов или точками в центрах объектов.

Примечание:

В ArcGIS Enterprise 10.9 инструмент Экспорт обучающих данных для глубокого обучения может использоваться из ArcGIS API for Python и ArcGIS REST API. Он недоступен в Map Viewer и ArcGIS Pro

Многомерный анализ

Эти инструменты позволяют исследовать временные закономерности во временной серии снимков и растровых данных.

Инструмент	Описание
Агрегировать многомерный растр	Этот инструмент генерирует набор многомерных растровых данных путем комбинирования существующих переменных многомерного растра вдоль измерения.
Найти статистику аргументов	Инструмент извлекает значение измерения или индекс канала, при котором достигается заданная статистика для каждого пиксела в многомерном или многоканальном растре.
Создать многомерную аномалию	Это инструмент вычисляет аномалию для каждого среза в существующем многомерном растре с целью создания нового многомерного растра. Аномалия - это отклонение наблюдения от его стандартного или среднего значения.
Создать растр тренда	Инструмент оценивает тренд для каждого пиксела вдоль измерения для одной или нескольких переменных в многомерном растре.
Прогнозировать, используя растр тренда	Инструмент вычисляет прогнозируемый многомерный растр, используя выходной растр тренда из инструмента Создать растр тренда.

Функции растра

Кроме инструментов растрового анализа вы можете использовать растровые функции, чтобы выполнить сложные рабочие процессы по обработке изображений и растров. Вы можете использовать отдельные растровые функции или Редактор растровых функций, чтобы объединить несколько растровых функций в последовательность обработки или шаблоны растровых функций с помощью инструментов визуального программирования. Шаблоны растровых функций можно редактировать, сохранять и публиковать для остальных участников организации.

В Map Viewer на панели Анализ растров щелкните кнопку Редактор функций растра , чтобы открыть окно редактора функций. В редакторе функций растра содержится огромная галереия функций растра.

Чтобы получить доступ к сохраненному шаблону растровой функции или чтобы использовать одну из встроенных растровых функций, щелкните кнопку Пролистать Шаблоны растровой функции на панели Анализ растра.

Доступ к инструментам и функциям анализа растров

Есть несколько возможностей доступа к инструментам и функциям анализа растров

Доступ из Map Viewer

Если у вас есть необходимые права для выполнения анализа растра, вы можете получить доступ к инструментам и функциям из Map Viewer.

Чтобы открыть инструменты анализа растра, щелкните Анализ, далее щелкните Анализ растра.

Чтобы открыть функции анализа растра, щелкните Анализ, далее щелкните панель Анализ растра и щелкните либо кнопку Пролистать Шаблоны растровой функции , либо кнопку Редактор функции растра .

Доступ из ArcGIS Pro

Вы можете получить доступ к инструментам растрового анализа в ArcGIS Pro, выполнив вход на свой портал. Подробнее см. Анализ растров на портале.

В дополнение к возможностям растрового анализа, перечисленным выше, некоторое числов инструментов геообработки снимков и растров и функции растра доступны в ArcGIS Pro. Более подробно см. в Начало работы с обработкой изображений и растров.

Доступ из ArcGIS REST API

В дополнение к пользовательскому интерфейсу клиентов ArcGIS Pro и Map Viewer, сервисы растрового анализа также доступны из ArcGIS REST API.

Распределенные задачи растрового анализа можно выполнить с помощью огромной подборки отдельных задач обработки растра, таких как сервисы изображений, задачи анализа растров и задач ортокартографирования. Задачи обработки изображений можно запускать, а затем просматривать полученные результаты с помощью задачи анализа Создать растр. Эта задача использует заданный объект JSON растровой функции в качестве входных данных, и выполняет анализ в зависимости от определения функции. Вы можете либо использовать встроенную системную растровую функцию, из поддерживаемых в ArcGIS REST API, либо создать собственные растровые модели.

Разработчики могут использовать объекты функций растра для распределенной обработки растрового анализа и хранения распределенных результатов.

Доступ из ArcGIS API for Python

ArcGIS API for Python позволяет выполнять запросы, отображать, анализировать и преобразовывать свои пространственные данные, используя инструменты анализа растров, доступные в организации. Более подробно об аналитических возможностях работы API см. Документация ArcGIS API for Python.

Инструменты анализа растров доступны в модуле arcgis.raster.analytics. Доступ к функциям анализа растра доступны можно осуществить через модули arcgis.raster.functions module и arcgis.raster.functions.gbl module. Чтобы работать с шаблонами растровых функций, используйте модуль arcgis.raster.functions.RFT. Доступ к задачам ортокартографирования можно получить через модуль arcgis.raster.orthomapping.