ArcGIS 10.6 影像集成深度学习和立体测图

ArcGIS平台提供了完整的影像能力,帮助用户实现多源影像管理与服务发布,影像处理分析、信息提取,构建面向行业的影像应用。

在ArcGIS 10.6中,ArcGIS 影像技术又有哪些新硕果呢?
多源数据支持
ArcGIS平台提供了60余种国内外主流的影像传感器支持,在ArcGIS 10.6中新增对哨兵一号、WorldView-4等数据支持,增加哨兵二号、Komsat-3的栅格产品类型。
哨兵一号是由欧洲航天局运营的地球观测卫星,携带C波段合成孔径雷达,可提供全球范围、完全免费、全天时连续的雷达图像。哨兵一号数据是Landsat影像的高效补充。ArcGIS直接支持对Sentinel-1/2 L1C数据读取及动态降噪处理,并可以通过栅格函数等进一步处理分析。以洪灾监测为例,光学传感器获取影像被厚云覆盖,在ArcGIS中加载哨兵一号前后期影像,通过波段运算,快速获取洪水掩没区范围并通过平台分享。

多维数据是环保、气象、海洋等领域重要数据源, ArcGIS Pro2.1中实现对多维数据原生添加,无需加入镶嵌数据集,既可以加载,并自动启动时光轴功能,实现多维数据在不同时间、空间维度上的可视化展示。

实时处理
栅格函数是ArcGIS 10引入的最重要的新技术之一。它支持对图像的实时动态处理,省去了生成新影像产品的时间和空间,使得用户所见即所得的进行分析。目前ArcGIS 共集成了100多个栅格函数,所有的栅格函数都可以调用影像服务器集群进行分布式处理。

在ArcGIS10.6中新增雷达降噪处理、辐射校正、水文分析、填洼分析等。在ArcGIS Pro2.1中影像功能略有调整,部分栅格函数需要空间分析扩展或者栅格分析扩展支持方可以使用(ArcGIS Pro 2.1特有)
图像解译与信息提取
Pro 2.1新增Image Analyst Ext 影像分析扩展模块,提供高级信息提取与图像解译能力,帮助您进行图像解译与二、三维信息提取。影像分析扩展包含以下五大功能:

其中目视解译的功能包括立体测图和图像空间分析,可以使用编辑工具采集二/三维特征数据,并将特征类数据保存在地理数据库或文件中,通过ArcGIS Enterprise进行共享。
计算机自动解译包括了高级图像分类工作流及一系列得栅格函数和地理处理工具。注:Image Analyst扩展新增的影像分析工具集是空间分析工具集的一部分,需要空间分析扩展或者影像分析扩展方可以使用(ArcGIS Pro 2.1特有)。
立体测图
在ArcGIS 10.5中,推出了OrthoMapping 高精度底图生产工具,可以基于多源影像自动化生产高精度DOM,2.5D点云、DSM等。在ArcGIS 10.6中,ArcGIS影像向摄影测量领域进一步延伸,推出全新的Stereo Mapping。作为Ortho Mapping的有效补充,Stereo Mapping采用人工交互方式,实现高精度3D要素特征提取。
前后视影像或通过OrthoMapping工具集处理后的立体像对镶嵌数据集可以在Pro 2.1新增的StereoMap视图直接加载,并显示。用户配带快门式3D眼镜或者红绿眼镜后,既可以在ArcGIS Pro中通过精准的3D光标,进行量测和地物特征采集,并直接存储为3D要素数据。

Stereo Mapping 帮助用户使用最小的资源从二维数据中提取高精度三维要素。
图像空间分析(透视模式)
ArcGIS Pro新增透视模式,用以查看和处理倾斜图像。当卫星影像以大于15°侧视角被采集时,在地理投影系统中显示为倾斜影像,难于进行解译。透视模式采用图像坐标系统(ICS)在图像空间(以列和行)显示图像,通过它可将建筑物、桥梁、设施和其他要素垂直朝向显示器的顶部,从而便于用户进行图像解译。

ArcGIS Pro 支持图像空间与地理空间的灵活转换,并可以在透视模式下实现其他图像和GIS图层与图像的正确配准。基于卫星元数据信息(如rpc文件)使用图像空间分析工具进行高精度的量测和信息提取。

深度学习与图像分类
图像分类是基于不同地物光谱、形状等特征差异将影像转化为分类数据和信息,用于统计分析。ArcGIS Pro支持面向对象分类及基于像素的分类两种方式,提供传统分类和先进的机器学习方法,帮助您向导式完成图像分类与信息提取。

ArcGIS Pro集成的机器学习图像分类方法包括:最大似然分类,随机树,支持向量机等。
在Pro 2.1中,ArcGIS提供2个深度学习相关的GP工具:
Export Training Data for Deep Learning支持将样本处理为深度学习需要数据大小,减少样本处理工作量;

Deep Learning Model to ecd工具,支持将来自Google TensorFlow, Microsoft CNTK或者其他计算框架,生成的深度学习模型。
通过ArcGIS 栅格函数计算框架,训练模型可以直接接入,实现高分图像分类。
大数据分析
在ArcGIS 10.5中 影像服务器端扩展升级为ArcGIS Image Server产品,提供基于镶嵌数据集的动态影像服务及栅格大数据分析能力。在ArcGIS 10.6中,Image Server 新增11个栅格大数据工具,包括水文分析工具集、距离分析工具集等。
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以水文分析工具集为例,提供了填洼、流量、流向、水流长度计算、分水岭计算等功能,实现对于具有关联作用的全局分析工具的分布式处理。

在ArcGIS 10.6中,通过Pro自定义函数链可以直接发布到Portal中,并在Portal Map Viewer中调用,设置输入输出参数,点击执行,既可以调用Image Server集群进行分布式计算,提供了更灵活的大数据功能使用。

Python API增强
在ArcGIS Python API 1.3版本中,影像功能进一步增强。如直方图统计、RGB颜色调渲染、缨帽变换、图像融合等功能被添加到arcgis.raster.functions module中;水文分析、距离分析函数添加至 arcgis.raster.functions.gbl。

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文章来源:https://mp.weixin.qq.com/s/Di1yF1QrQnBFqLsD3nOTyQ

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