ArcGIS Image for ArcGIS Online – 将图像和 GIS 分析相结合

图像和遥感数据已变得越来越容易。Esri 最近推出了 ArcGIS Image Online，用于处理、分析和管理影像、栅格和多维数据，可将 Esri 广泛的图像功能添加到 ArcGIS Online。这些图像功能以及无需维护和管理 IT 基础设施的优势，为关注运营效率和有效性的组织提供了支持。

ArcGIS Image Online 可通过提供相当大的优势来处理应用程序和项目：

• 消除管理和维护 IT 基础设施的需要；
• 组织内部或外部的人员（包括公众）可以使用图像和衍生产品
• 为托管图像带来图像分析功能，而不是移动或下载大型集合来处理。利用标准图像和栅格分析工具和功能，或使用直观的可视化建模界面构建自己的自定义分析和处理链；
• 管理、更新和维护各种图像集合的复杂性由系统处理；
• 将图像无缝集成到现有的 GIS 工作流程中。

首先，让我们探索什么是 ArcGIS Image Online，以及它的功能和属性。

上图显示 ArcGIS Image Online 中的栅格分析窗格，Maxor 60cm 分辨率彩色红外图像。

ArcGIS Image Online 如何提供帮助

为什么要在 ArcGIS Online 中托管图像？这是个好问题，答案取决于上下文，以及想要完成的事情。由于某组织每年接收多个图像更新并执行图像分析以更新其 GIS 陆地基础，并且在组织和公众之间共享图像和派生信息，因此有许多令人信服的理由。

图像的价值超出了 GIS 图层的背景。图像允许您制作和共享包含可操作信息的地图。其中一个示例是科罗拉多州历史上最大的野火卡梅伦大火的烧伤严重程度地图，如下所示。

上图显示烧伤2020 年科罗拉多州卡梅伦火灾严重程度地图。

可以使用 ArcGIS Image Online 做什么？

下面介绍了托管和分析影像和栅格图层的集合，以及一些展示它有多么容易的一般工作流程。

图像一次存储并持续使用

将图像从本地存储介质传输到云端，以便所有利益相关者对其进行管理、共享和访问。在云中托管图像和栅格集合非常简单，曾经有一个博客指出，“这很容易，甚至您的老板也能做到”。确实如此，只需遵循易于使用的指导工作流程即可。

根据预期用途，选择添加 Tiled Imagery Layer 或 Dynamic Imagery Layer 。使用 Tiled Imagery Layer 以平铺格式托管单个镶嵌图像层或一个或多个单独的图像层，以实现快速性能、图像处理和分析。利用动态影像图层托管影像镶嵌图层或影像集合，可在其中管理、处理和分析组成镶嵌影像或影像集合的单个影像。

发布到在线文件夹的图像有自己的项目页面和 URL。在项目页面上，可指定图像文件、处理和显示以及共享的设置。

分析云中的图像

遥感影像和多维栅格数据不仅仅是一幅美丽的图画。ArcGIS Image Online 中的工具和功能可将其转换为智能图像。您可以分析托管的切片和动态图像层，并提取可操作的信息以支持运营决策。Map Viewer 和 Map Viewer Classic 支持影像和栅格图层的可视化分析。通过利用 Stretch 和 Colormap 等渲染器增强图像，并应用随图像层发布的任意数量的标准或自定义栅格函数模板。使用 Map Viewer Classic 以三种方式分析影像，如：

• 栅格分析窗格中的标准工具；
• 使用即时处理的标准栅格函数；
• 在函数编辑器窗格中构建的自定义栅格函数模板和处理链，并与组织内外的成员共享。

动态影像图层和分块影像图层均支持源影像的所有波段、位深等特性，适用于精确的影像分析和处理。两种图像类型都可以使用栅格分析窗格中的工具进行分析。此外，动态图像图层支持使用函数和栅格函数链进行即时处理。

栅格分析窗格

Map Viewer Classic 中的栅格分析窗格包括功能类别中包含的超过 25 个栅格处理工具, 这些工具会生成一个可以保存到云中的新栅格分析图层。有关详细信息，请参阅此工具列表(https://doc.arcgis.com/en/arcgis-online/analyze/perform-raster-analysis.htm)。

上图显示使用 ArcGIS Image Online 中的深度学习工具从 4 波段多光谱航空影像派生的不透水特征图。

单击栅格分析窗格中的工具以显示该工具并调整参数，包括输出名称和将新栅格图层保存在云中的位置，然后单击运行分析。完成后，将创建新的栅格项，可添加定义、指定共享条件等。

栅格函数

ArcGIS Image Online 提供了许多栅格函数来处理和分析动态影像和栅格数据。可以使用在地图显示中平移和缩放图像时应用的栅格函数即时处理动态图像图层。由于图像处理计算仅对地图中可见的像素执行，因此可立即查看和分析结果。

超过 150 个栅格函数可用于处理动态图像，或者可以链接在一起以创建自定义栅格函数模板 (RFT)。这些 RFT 可以保存并与组织的成员共享，并应用于不同的图像集以标准化处理和结果。

根据图像的特点和项目要求，通常需要多次调整参数设置以优化结果。微调参数设置后，可将最终结果发布到云端。或者，可以使用任意数量的 RFT 发布源图像，这些 RFT 在地图查看器中将呈现不同的产品和可视化效果。例如，使用 RFT 发布一组 Sentinel 卫星图像，将数据显示为镶嵌正射影像，并可视化土地覆盖类别、受压植被、燃烧严重程度、不同波段组合和比率，以及自定义算法的结果缩放和平移图像。同时可以在自定义分析工具和栅格函数窗格中找到栅格函数。

栅格函数编辑器

栅格函数模板在栅格函数编辑器中构建或修改。栅格函数编辑器是用于构建影像和栅格分析处理链的可视化编程界面。函数链表示为将函数链接在一起的图表，使用一个或多个函数的输出作为另一个函数的输入。这些栅格函数链可以保存为栅格函数模板，可以重复使用它们来自动执行图像分析和处理。

上图显示在栅格函数编辑器窗口中构建滑坡风险 RFT。

总而言之，可在云中以不同的配置托管图像。托管影像图层可以与您的组织或团体的成员共享，并使用各种标准和自定义栅格函数和 RFT 进行分析。影像产品可以在云中托管、管理和共享，或在 Map Viewer 中进行可视化。

总结

图像分析不再只是遥感科学家的领域；所有 GIS 从业者都可以通过视觉或计算方式分析图像，并从中获益。为了启用栅格分析，ArcGIS Image Online 旨在在处理和存储环境中执行计算，以最大限度地提高速度和效率。内置工具和功能涵盖图像处理、遥感分析和范围广泛的数学运算符。这些功能处理多光谱和高光谱图像、多维科学数据和时间序列分析的时间数据。

利用 Function Editor 中的可视化编程界面来构建、运行和共享扩展分析功能的自定义函数，以满足独特的应用程序和操作要求。

优势

ArcGIS Image Online 的优势不仅仅是各个部分的总和，其中包括：

• 使用由 Esri 管理的安全、可扩展且高性能的云环境，节省基础设施成本和维护费用。
• 使用开箱即用的高级工具和功能分析图像和栅格数据。
• 或者构建自定义 RFT 以使用各种图像和栅格数据集生成服务，所有这些都在云中存储、管理和流式传输。
• 与各级项目利益相关者协作，并与组织内外的适当成员共享服务、信息、处理链等。

所有这些优势都会带来运营效率和成本节约。更重要的是，ArcGIS Image Online 代表了一种将 “System of Systems” 组合在一起以在操作环境中提供强大决策支持的新方法。