Bilddatenmanagement- und Analysesystem

Ein Bilddatenmanagement- und Analysesystem ist für die Katalogisierung und Bereitstellung großer Sammlungen von Bilddaten, LIDAR-, Höhen-, multidimensionalen sowie ausgerichteten Bilddaten und/oder Videos in jedem Maßstab sowohl in 2D- als auch in 3D-Kontexten konzipiert. Dieses System unterstützt das Katalogisieren, Abfragen und Laden von Datenmodellen und das Rendern von Bilddaten für Anwendungsfälle in Unternehmen, mit Zugriff über Webservices und On-the-fly-Verarbeitung zur Unterstützung der Visualisierung, Auswertung und Analyse. Dieses System erschließt effizient Informationen, die verwendet werden können, um den vielfältigen Anforderungen einer Enterprise-Organisation gerecht zu werden. Benutzer werden dort abgeholt, wo sie sich befinden, und gleichzeitig wird die Vision unterstützt, weiter in neue Cloud-Funktionen zu skalieren.

Ein Muster für das Bilddatenmanagement- und Analysesystem schafft einen Mehrwert für eine Organisation, indem es folgende Funktionen bereitstellt:

• Verwaltung der Bilddatensammlungen der Organisation als Enterprise-Assets
• Direkter Benutzerzugriff auf umfangreiche Kataloge von Bilddaten für Abfragen, Datenzugriff und Visualisierung
• Regelmäßige und lückenlose Aktualisierung von Quelldatensammlungen sowie abgeleiteten Daten und Informationsprodukten durch Einsatz der Automatisierung
• Unterstützung von Workflows zur Realitätserfassung und Bereitstellung der Grundlage für umfassende, funktionsfähige digitale Zwillinge
• Anwendung vorgefertigter Analysemodelle, einschließlich maschinellem Lernen und GeoAI, auf Datenquellen und deren Erweiterung mit Python-Werkzeugen
• Verwendung von Bilddaten zum Extrahieren von Features, Erkennen von Objekten, Segmentieren von Bildern und Arbeiten mit maschinellem Sehen sowie zum Auffüllen von Datenbanken mit Assets über verschiedene Detailebenen hinweg
• Überwachung von Datenarchiven mit aktivierten Zeiteigenschaften, um Änderungen von Features, Landschaften und wissenschaftlichen Messungen zu identifizieren
• Ermöglichen angepasster, interaktiver und dynamischer Analysen für verschiedene Datasets, von verschiedenen Providern und auf lokaler oder globaler Ebene
• Katalogisierung, Verwaltung und Streaming von Video-Assets in einem geographischen Kontext für historische Überprüfung, Sicherheitsoperationen, Messung und Erkundung
• Einbeziehung, Zugriff auf und Arbeit mit Daten von einer Vielzahl von Providern, Sensoren, Plattformen, Formaten und Modalitäten, einschließlich offener Datenquellen wie AWS Open Data und dem (Microsoft Planetary Computer)[https://planetarycomputer.microsoft.com/].

Wenn Sie noch nicht mit ArcGIS-Systemmustern vertraut sind, lesen Sie zuerst die Einführung.

Benutzerrollen und Workflows

Zu den Benutzerrollen, die am häufigsten mit einem Bilddaten-Managementsystem interagieren, gehören zusammen mit den Workflow- und Task-Typen, die sie normalerweise mit diesem System ausführen, unter anderem:

• Bilddaten-Asset-Manager. Bilddaten-Asset-Manager arbeiten mit großen und wachsenden Katalogen von Bilddaten, die entweder innerhalb der Organisation erstellt oder von Partnern oder Inhalts-Providern erworben wurden.  Manager verfügen in der Regel über umfassende Erfahrung mit Bilddatenprodukten, Nutzungsmustern und Überlegungen zum Arbeiten mit Daten.  
• Bilddaten-Scientist. Scientists arbeiten direkt mit Bilddaten, unter anderem mit Pixeln, Punktwolken und 3D-Meshes. Ziel ist in der Regel ein unmittelbarer Zugriff auf nicht vollständig fertiggestellte Produkte. Diese Experten können neue Rendering- oder Analysealgorithmen entwickeln, beim Entwerfen von Datenmodellen helfen und andere Rollen unterstützen, die mit diesen Datasets arbeiten.
• Data Analyst, Scientist und Engineer. Data Scientists arbeiten analytisch mit Bilddaten, wobei sie häufig über ein spezielles Wissenschaftspaket oder mit einem Analysewerkzeug im Notebook-Stil darauf zugreifen. Sie greifen in der Regel über Kataloge oder Suchoberflächen auf Bilddaten zu und arbeiten sowohl mit Webservices als auch direkt mit Daten im Objektspeicher.
• GIS-Analyst und GIS-Experte. GIS-Experten interagieren in der Regel mit Bilddatenmanagement- und Analysesystemen, indem sie Image-Services, 3D-Meshes oder Szenen nutzen und diese Daten mit anderen, vektorbasierten räumlichen Daten von externen Providern oder aus anderen ArcGIS-Systemen kombinieren. Sie können Kartenprodukte oder -anwendungen erstellen und veröffentlichen oder Daten zur Unterstützung anderer räumlicher Analysen verwenden.
• Allgemeiner Benutzer. Allgemeine Benutzer von Bilddatensystemen, einschließlich öffentlicher Benutzer, arbeiten in der Regel mit klar definierten, fertiggestellten Services im Grundkarten-Style, können aber auch mit Image-Services interagieren, die eine analytische Experience anhand von Raster-Funktionsvorlagen oder dedizierten Anzeigeanwendungen bieten.
• Drohnen-Bediener. Drohnenbediener stellen Eingaben für das Bilddatenmanagement- und Analysesystem bereit, entweder in Form von Roh- oder vorverarbeiteten Drohnenflugdaten, die erfasst werden. Drohnenbediener können auch mit Daten im System interagieren, um Lücken in der Abdeckung zu verstehen, neue Flüge zu beauftragen oder Missionen auf der Grundlage anderer Datenabdeckungen zu planen.

Esri unterhält eine umfangreiche Bibliothek von Bilddaten-Workflows, einschließlich detaillierter Anweisungen und Lernprogramme zu folgenden Themen: Bilddatenmanagement, Reality-Mapping, Analyse und KI, Visualisierung, Erkundung sowie Inhalte. Diese Website bietet technische Ressourcen, Beispiel-Workflows und zusätzliche Lernpfade.

Anwendungen

ArcGIS bietet viele Anwendungen und Bedienoberflächen, von denen eine ganze Reihe als Teil eines Bilddatenmanagement- und Analysesystems bereitgestellt werden und verfügbar sind. Die Anwendungen, die von den oben genannten Benutzerrollen am häufigsten verwendet werden, um eine Schnittstelle zu diesem System herzustellen und Workflows auszuführen, werden im Folgenden beschrieben.

• Die Portal-Website ist die allgemeine Weboberfläche zu ArcGIS-Systemen und unterstützt eine Vielzahl von Anwendungsfällen für Viewer, Editoren, Ersteller, Experten sowie Administratoren. In Bilddatenmanagement- und Analysesystemen dient die Portal-Website in der Regel als Portal für die Erkundung und Zusammenarbeit sowie als Anzeige- und Analyse-Experience für einige Benutzer. Sie wird auch häufig von Datenbesitzern und Data Stewards für das Datenmanagement verwendet.
• Die Anwendungen Map Viewer und Scene Viewer, die Teil der Portal-Website sind, werden für wichtige Workflows im Bilddatenmanagement- und Analysesystem verwendet, z. B. für das Erstellen von Raster-Funktionsvorlagen, das Erstellen neuer Image-Service-Ausgaben, das Durchführen von Analyseprozessen und das Überprüfen der Ergebnisse der Bildverarbeitung.
• ArcGIS Excalibur ist eine App zur Auswertung von Bilddaten und Videos zum Erstellen von räumlichen Nachrichtendienst-Produkten auf der Grundlage von Bilddaten. ArcGIS Excalibur ist mit ArcGIS Enterprise als Webanwendung verfügbar, die mit Image-Services und anderen Funktionen dieser Bereitstellung funktioniert.
• Python Notebooks sind eine weitere gängige Anwendungsschnittstelle für die Arbeit mit dem Bilddatenmanagement- und Analysesystem. Der Zugriff auf Notebooks kann über viele Muster erfolgen, aber ArcGIS stellt sie sowohl in ArcGIS Pro als auch in ArcGIS Online oder Enterprise bereit. Notebooks bieten eine interaktive Code-Experience unter Verwendung von Python oder einer anderen Sprache, und ArcGIS SDKs können dabei helfen, einfachen Zugriff auf Bilddaten zum Anzeigen, Analysieren und Verarbeiten oder Arbeiten mit Deep-Learning- und Machine Learning-Modellen zu ermöglichen, für die Notebooks das primäre Zugriffs- und Ausführungsmittel sind.
• ArcGIS Field Maps ist eine mobile All-in-One-Anwendung, die für Android-, iOS-, watchOS- und Windows-Geräte verfügbar ist. In Datenbearbeitungs- und -managementsystemen wird ArcGIS Field Maps häufig für die kartenbasierte Datenerfassung verwendet, die in der Regel im Außendienst mit oder ohne Netzwerkverbindung durchgeführt wird. Bilddaten werden in Field Maps verwendet, um wichtige Hintergrundinformationen bereitzustellen, können aber auch offline verwendet werden, wenn sie als gekachelter Bilddaten-Layer veröffentlicht werden. Informationen zur Offline-Datenerfassung (getrennt) finden Sie unter Überlegungen zur Integration und Unterstützung für das Muster “Mobiler Betrieb und Offline-Datenmanagement”.
• ArcGIS Experience Builder ist ein konfigurierbarer No-Code-Application-Builder zum Erstellen von Webanwendungen. In Bilddatenmanagement- und Analysesystemen wird ArcGIS Experience Builder häufig verwendet, um Webanwendungen für die fokussierte Anzeige und Interaktion mit Bilddaten zu erstellen.
• ArcGIS Pro ist eine Desktop-Anwendung, die von GIS-Experten für eine Vielzahl von Anwendungsfällen verwendet wird, z. B. für die Anzeige verschiedener Datenformate, die Geoverarbeitung und die Vorbereitung von Datenmodellen. ArcGIS Pro bietet die flexibelste Bedienoberfläche mit den meisten Funktionen für die Arbeit mit Bilddaten und wird in der Regel von GIS-Experten und Experten aus anderen Bereichen verwendet. Die Erweiterungen 3D Analyst, Image Analyst und ArcGIS Reality für ArcGIS Pro bieten umfangreiche Funktionen, Werkzeuge und Workflows für diese Anwendung. ArcGIS Pro wird von diesen Benutzerrollen auch häufig für das Datenmanagement, die Erstellung von Datenmodellen und die Erstellung von Raster-Funktionen verwendet.
• Deep Learning Studio ist eine Web-App, die eine projektbasierte Umgebung für Deep-Learning-Bildanalyse-Workflows bietet. Benutzer können zusammenarbeiten, um Deep-Learning-Modelle zu trainieren und skalierte Inferenzen für ihre verwalteten Bilddaten auszuführen.
• ArcGIS Reality ist eine Produktfamilie, die ArcGIS Reality for ArcGIS Pro, ArcGIS Reality Studio, Drone2Map und Site Scan for ArcGIS umfasst, die Workflows für die Verarbeitung digitaler Bilddatenprodukte aus Daten unterstützen, die von Drohnen, Starrflüglern und Satelliten erfasst wurden. Diese Werkzeuge sind in ArcGIS Pro zusammen mit dedizierten Desktop-Apps wie ArcGIS Reality Studio, mobilen Apps wie ArcGIS Flight und webbasierten Experiences über ArcGIS Online, Site Scan for ArcGIS und ArcGIS Enterprise verfügbar.
• Benutzerdefinierte Anwendungen, die mit ArcGIS APIs für die Kartenerstellung und SDKs erstellt wurden, werden häufig für die Interaktion mit Bilddaten, Services und Datasets verwendet, um bestimmte Workflows zu ermöglichen oder Analyse- oder Zusammenfassungsvorgänge zu unterstützen.
• Darüber hinaus können die meisten anderen ArcGIS-Anwendungen mit Bilddaten-Layern interagieren, wenn sie in einer Webkarte oder -szene konfiguriert sind, einschließlich Pop-ups, dynamischem Rendering und anderen gängigen Bilddaten-Layer-Workflows.

Weitere Informationen zum gesamten Spektrum der von ArcGIS bereitgestellten Anwendungen finden Sie in der Anwendungsarchitektur in der ArcGIS-Übersicht.

Funktionen

Im Folgenden werden die primären Funktionen eines Bilddatenmanagement- und Analysesystems vorgestellt, einschließlich allgemeiner Funktionen sowie Funktionen und Lösungen für spezifische Branchen und Workflows. Funktionen, die in einem Bilddaten-Management-Workflow verwendet werden, aber in der Regel von anderen Systemen bereitgestellt werden, wie z. B. Grundkarten, Geokodierung und andere Positionsservices, die von einem Location-Services-System bereitgestellt werden, sind unten nicht aufgeführt.

Allgemeine Funktionen

• Durch die Visualisierung und Analyse von Bilddaten können Benutzer mithilfe dynamischer Bildüberlagerungen, der Navigation durch Sammlungen historischer Bilddaten oder des Sammelns von Beobachtungen, die auf einem aktuellen Drohnenflug basieren, mit Bilddaten als Grundkarte in einer Anwendung interagieren. Verbessern Sie Bilddaten durch dynamische Anpassungen, Streckung und Ändern von Bandkombinationen. Das Rendern von Bilddaten ist für die Anzeige des angeforderten Interessenbereichs optimiert, und die Render-Regeln werden bei jedem Schwenken und Zoomen erneut angewendet. Verwenden Sie Geoverarbeitungswerkzeuge, Algorithmen und Funktionen, um Bilddaten zu analysieren, die Landnutzung zu bewerten, Aktivitäten und Veränderungen zu überwachen, Schäden zu messen und Umweltfaktoren zu bewerten.
• Durch die Datenmodellierung und -strukturierung werden standardisierte Ansätze für das Hinzufügen großer Datenmengen zu gängigen Datenmodellen wie Mosaik-Datasets und LAS-Datasets, Raster-Produkten und Sensormodellen, Oriented Imagery-Katalogen oder anderen branchenspezifischen oder anwendungsfallspezifischen Modellen wie Trajektorie-Daten erstellt. Erstellen Sie Katalog-Datasets, und nutzen Sie Katalog-Layer von Assets im lokalen oder Netzwerkspeicher, oder fügen Sie Elemente und Services aus einer ArcGIS Online- oder ArcGIS Enterprise-Organisation hinzu. Diese Modelle unterstützten Sie dabei, diese detaillierten Datasets zu organisieren, Metadaten bereitzustellen und deren Verwendung zu ermöglichen.
• Die Veröffentlichung von Bilddaten ermöglicht es Benutzern aller Art, Sammlungen von Bilddaten und anderen Fernerkundungsdatenquellen zu erstellen und zu hosten. Veröffentlichen Sie Bilddatensammlungen und -produkte als dynamische oder gekachelte Services auf lokaler oder globaler Ebene, die mithilfe von Web- und Desktopanwendungen sowie mobilen Anwendungen visualisiert und genutzt werden können.
• IKatalog-Layer sind Sammlungen von Referenzen zu lokalen und freigegebenen Datasets, Layern, Services und Workspaces in verschiedenen Arbeitsumgebungen und können Referenzen zu einer Vielzahl von Bilddatentypen enthalten. Die Referenzen, die katalogisiert und in einem Dataset als Elemente hinzugefügt werden, können in Karten und Szenen dynamisch visualisiert, gefiltert und abgefragt werden. Katalog-Layer basieren auf Katalog-Datasets und eignen sich zum Visualisieren von und Arbeiten mit verteilten Sammlungen von Bilddaten.
• Das Hosting gekachelter Bilddaten-Layer ermöglicht den Zugriff auf Pixeldaten mit voller Bittiefe und hoher Performance unter Verwendung von standardmäßigen gekachelten Visualisierungsmethoden, einschließlich dynamischem clientseitigem Rendering. Erstellen Sie multidimensionale Layer mit Zeitintervallen und identifizieren Sie Veränderungen im Zeitverlauf, während Sie über das Rendering mit reduzierter Auflösung bei kleinen Maßstäben auf mehrere Pixelbänder zugreifen.
• Die On-the-fly-Raster-Analyse basiert auf der Verwendung von Raster-Funktionen und dem Kombinieren dieser Funktionen in Raster-Funktionsvorlagen, um zum Erstellen eines dynamischen Ausgabebildes Bänder schnell zu kombinieren, Bilddaten zu vergleichen und Werte anhand von Bildsammlungen zu analysieren. Raster-Funktionen werden zum Zeitpunkt der Anforderung und nur auf die angeforderte Pixelfläche angewendet und stellen eine effiziente Möglichkeit zum dynamischen Rendern von Bilddaten dar, ohne ein gesamtes Dataset erneut verarbeiten zu müssen.
• Die Höhenanalyse bietet Funktionen zum Generieren von Konturlinien, zum Ausführen hydrologischer Modelle, zum Anzeigen und Abgrenzen von Abflussgebieten sowie zum Anzeigen von Terrain-, Neigungs- und Ausrichtungs-Renderings detaillierter Datasets. Führen Sie volumetrische Analysen durch, indem Sie 3D-Oberflächen und -Datasets ausschneiden und füllen oder vergleichen. Kombinieren Sie Höhen aus verschiedenen Quellen mit unterschiedlichen Auflösungen, und bereiten Sie einen nahtlosen Höhenservice vor, der für die direkte Anzeige oder als Grundlage für ein 3D-Rendering einer Stadt oder eines regionalen Gebiets verwendet werden kann. Esri stellt auch sofort einsatzfähige Höhenservices für Visualisierungs- und Analyseanforderungen bereit.
• Verteilte Raster-Analyseaufträge können erstellt werden, um Raster-Funktionsberechnungen für umfangreiche Bilddatenbestände in einem verteilten Rechenmodell auszuführen. Diese Vorgänge können auch Inferenzen mit trainierten Deep-Learning-Modellen oder das Erstellen neuer Datenausgabeprodukte auf der Grundlage eines vordefinierten Renderers oder einer vordefinierten Berechnung umfassen. Daten aus Raster-Analyseaufträgen werden über die Image-Hosting-Funktion von ArcGIS Enterprise beibehalten.
• Die Funktionen zur Bildextraktion ermöglichen den dynamischen und programmatischen Export und Download von Quell- und mosaikierten Bilddaten zur Verwendung in anderen Anwendungen oder als Bildchips in Deep-Learning-Workflows. Die Extraktion kann direkten Zugriff auf die Quellpixel ermöglichen oder ein neues, neu berechnetes Bild mit einer bestimmten Auflösung für eine angeforderte Ausdehnung erstellen. ArcGIS unterstützt zudem die Extraktion von Bereichen der Grundkarte “World Imagery” für die Offline-Verwendung in Workflows für den Zugriff und die Bearbeitung ohne Verbindung.
• Deep Learning und GeoAI sind in ArcGIS und Bilddatenmanagement- und Analysesysteme eingebettet. Benutzer können Deep-Learning-Modelle anhand von Bilddaten-Assets und mit Hilfe lokaler Compute-Ressourcen oder skaliert über große Systeme, einschließlich Cloud-Ressourcen und -Services, trainieren und inferenziert durchführen. Der ArcGIS Living Atlas enthält zudem eine Galerie mit vortrainierten Modellen, die für die direkte Verwendung verfügbar sind oder an die spezifischen Workflows von Organisationen hinsichtlich Daten oder Geografie angepasst werden können.
• Multidimensionale Daten und n-dimensionale Arrays können mit wissenschaftlichen Standarddatenformaten wie NetCDF, GRIB, HDF und Zarr untersucht werden. Diese Daten zeigen Variablen wie Veränderungen im Laufe der Zeit oder Messungen in verschiedenen atmosphärischen Höhen oder Tiefen an. ArcGIS enthält dedizierte Bedienoberflächen in ArcGIS Pro und ArcGIS Map Viewer, mit denen Sie schnell Zeitintervalle anzeigen, komplexe multivariate Symbole erstellen und anzeigen oder verfügbare Variablen identifizieren, eine eigene Berechnung erstellen oder Variablen außerhalb des Zeitbereichs des Datasets vorhersagen können. Multidimensionale Datasets können auch als Image-Services veröffentlicht werden, um den Zugriff aus anderen Anwendungen und Workflows zu ermöglichen.
• Arbeiten Sie im Bildraum, führen Sie Bildmessungen durch, und visualisieren Sie Bilder, wie sie vom Sensor erfasst wurden, zusammen mit herkömmlichen Ortho- und Stereoanzeigen. Die Bildraumanalyse kann auch verwendet werden, um Features zu erfassen, Details ohne erneutes Sampling anzuzeigen und Verzerrungen zu verhindern.
• Verwenden Sie Funktionen zur Stereoanzeige, um Bilddaten in 2,5D zu visualisieren, Bildmessungen durchzuführen, Features manuell zu digitalisieren und mit hoher Präzision und der Möglichkeit einer Extraktion als 3D-Objekt zu extrahieren. Die Stereobearbeitung wird häufig in Photogrammetrie-Workflows verwendet und ist hauptsächlich in ArcGIS Pro verfügbar.

Branchenspezifische Funktionen und Lösungen

• Arbeiten Sie mit Oriented Imagery verschiedener Typen, einschließlich Schräg-, Bubble- oder sphärischen Bilddaten, 360-Grad-Panoramen, Straßen- und Inspektionsbilddaten. Diese Datasets sind keine traditionellen Nadir-Luftbilder, können aber durch Workflows wie Sicherheitsuntersuchungen, Asset-Inspektion oder Datenerfassung für Organisationen von erheblichem Wert sein. Zu den Funktionen für Oriented Imagery in ArcGIS gehören ein strukturiertes Datenmodell, eine dedizierte Viewer-Anwendung und Unterstützung für das Bereitstellen und Arbeiten mit Oriented Imagery in einer Vielzahl von Anwendungen.
• Die Unterstützung von Drohnenoperationen vom Flottenmanagement über die spezifische Missionsplanung bis hin zur Bodendatenverarbeitung mit einer Reihe von Web-, Desktop- und mobilen Apps und Werkzeugen. ArcGIS-Dashboards können verwendet werden, um den Erfassungsfortschritt zu überwachen, betriebliche Probleme zu identifizieren und die Berichterstattung an Teams für die Datenverarbeitung und Qualitätssicherung zu verwalten.
• Reality-Mapping umfasst umfangreiche Ortho-Mapping-Funktionen für eine Generierung von High-Fidelity-Produkten. Verwenden Sie Drohnen- und andere Luftbilder, um digitale Oberflächenmodelle in voller Auflösung, True Orthos, Oriented Imagery-Kataloge, 2D-Oberflächen-Meshes, dichte 3D-Punktwolken und fotorealistische 3D-Meshes zu erstellen. Reality-Mapping-Funktionen sind in web- und serverbasierten sowie in Desktop-basierten Verarbeitungsmustern verfügbar.
• ArcGIS unterstützt das Indizieren, Suchen, Veröffentlichen und Streamen von Video-as-a-Service mit räumlichem und zeitlichem Kontext. Geben Sie Videoinhalte aus Quellen wie Drohnen, Sicherheitskameras, Sensoren, Handheld-Geräten oder anderen Quellen von Motion Imagery frei, und integrieren Sie Videos nahtlos als weitere räumliche Datenquelle in vorhandene GIS-Workflows, Informationsprodukte und Briefings für Projektbeteiligte.
• Verwalten, visualisieren und analysieren Sie LIDAR-Datasets, einschließlich einer Vielzahl von Datenformaten, um Oberflächenbedingungen zu verstehen, verschiedene Intensitätsstufen und Schichten von Rückgabepunkten zu identifizieren, Features zu extrahieren, Punktwolken zu klassifizieren, mit fotorealistischer Farbgebung zu arbeiten und abgeleitete Produkte zu erstellen. Verwalten Sie große Mengen von LIDAR-Dateien als einen zusammenhängenden Layer mit einem LAS-Dataset.
• Arbeiten Sie mit Synthetic Aperture Radar, indem Sie auf Bildsammlungen von SAR-Sensoren und -Plattformen zugreifen. ArcGIS enthält SAR-spezifische Raster-Typen, Raster-Funktionen und Visualisierungsansätze, die diesen einzigartigen und leistungsstarken Datentyp unterstützen.
• Arbeiten Sie mit Spatio Temporal Asset Catalogs (STAC), um eine Verbindung zu vorhandenen Bilddatenkatalogen herzustellen und Datensätze zu suchen, zu filtern und zu analysieren, um die richtigen Daten für ein Projekt zu identifizieren. Verwenden Sie die STAC-Unterstützung für Verbindungen und die Suche in ArcGIS Pro, das Python-Modul arcpy und die ArcGIS API for Python, um öffentliche und private STAC-Kataloge abzufragen und über Verbindungen zu Cloud-Daten direkt auf Assets zuzugreifen. Verwenden Sie zusätzliche Werkzeuge und Workflows, um STAC-Sammlungen und -Elemente aus vorhandenen Bilddatenmodellen wie Mosaik-Datasets zu erstellen, die auf klar definierten Attributen, Eigenschaften und Metadaten basieren.

Inhalt

Mit einem Bilddatenmanagement- und Analysesystem können Organisationen auf sofort einsatzfähige, kuratierte Inhalte von Esri und unseren Partnern zugreifen. Dazu zählen unter anderen darunter:

• ArcGIS Living Atlas of the World: ArcGIS Living Atlas bietet Bilddaten aus verlässlichen Quellen, darunter Landsat, Sentinel, NAIP, NOAA und weitere. Diese Sammlung bietet Optionen für Echtfarben-, Falschfarben-, Multispektral- und multitemporale Bilddaten. Darüber hinaus bietet sie eine globale Grundkarte, die aus aktuellen Satellitenbildern und hochauflösenden Luftbildern erstellt wurde. Auf diese Weise erhalten Organisationen Zugriff auf eine breite Palette von Bildern, die sie sofort einsetzen können.
• Premium-Bilddaten: Esri arbeitet mit führenden Anbietern von Satelliten- und Luftbildern (wie Airbus, BlackSky, Maxar, Nearmap, Planet und Vexcel) zusammen, um deren Daten in ArcGIS bereitzustellen. Benutzer können Premium-Bilddaten aus einer vorhandenen Sammlung erwerben oder Bilderfassungssitzungen beauftragen und die Daten direkt an ArcGIS übermitteln. Dies macht es für Kunden einfach, neue Bilddaten zu erfassen und auf bereits gesammelte Daten zuzugreifen. Der ArcGIS Marketplace bietet auch dedizierte Bilddateninhalte zum Kauf von Esri Partnern an.
• Externe Bibliotheken und Kataloge Esri Benutzer können auch eine Verbindung zu kompatiblen Katalogen und Datenbibliotheken herstellen, z. B. dem Microsoft Planetary Computer, der Carbon Mapper Data Platform oder der NASA EarthData Platform for Earth Observation, die Zugriff auf Open-Science-Datasets von Missionen und Sensoren verschiedener Art bieten. Diese Quellen können für den Zugriff auf historische Aufzeichnungen verwendet werden, die Jahrzehnte zurückreichen, und ermöglichen den direkten Zugriff auf Daten über für die Cloud optimierte Formate und bieten entweder offene oder kostenpflichtige Zugriffsmethoden an.

Benutzer dieses Systems können auf verschiedene Weise mit diesen Inhalten interagieren, indem sie sie zur Visualisierung, als Eingaben für die Analyse oder sogar zur Kombination mit ihren eigenen Daten verwenden, um neue Produkte und Experiences zu schaffen.

Überlegungen zur Architektur

Im Folgenden werden die spezifischen Überlegungen zu Bilddatenmanagement- und Analysesystemen beschrieben. Weitere Informationen über allgemeine Überlegungen zur Integration und zur Unterstützung in der ArcGIS-Architektur.

• Bilddatenmanagement- und Analysesysteme hängen in hohem Maße von Entscheidungen darüber ab, wie (und wo) Bilddaten gespeichert werden. Die meisten Clients greifen über Webdienste oder über direkt als für die Cloud optimierte Daten auf Bilddaten zu, was eine zentrale Speicherstrategie mit verteilten Clients ermöglicht. Für jedes Bilddatenmanagement- und Analysesystem ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Berechnung und das Bild-Rendering so nah wie möglich (in Bezug auf die Netzwerknähe) an den Bilddaten platziert werden, um ein schnelles Rendering zu ermöglichen und die Client-Experience zu verbessern und gleichzeitig die Kosten für ausgehende Daten zu minimieren. Während der Zugriff auf cloudbasierte Bilddaten von einem lokalen Desktop aus technisch machbar ist, bietet die Verwendung eines dynamischen Bildservices in den meisten Fällen eine bessere und reaktionsschnellere User Experience.
• Relevant sind auch die Formate der Bilddatenquellen und das Volumen der Bilddaten, die die Organisation verwaltet oder in Zukunft verwalten möchte. Dateiformate für Bilddaten haben einen erheblichen Einfluss auf die Leistung des Renderns sowie auf die Größe der Daten auf dem Datenträger, was sich auf die Speicherkosten auswirkt. In einigen Fällen gibt es einen umgekehrten Kompromiss, bei dem eine Erhöhung der Komprimierung Speicherkosten einsparen, aber die Leistung beim Zugriff auf die Bilddaten verringern kann – diese Korrelation sollte sorgfältig abgewogen werden, um Entscheidungen auf der Grundlage Ihrer Systemanforderungen zu treffen. Das Datenvolumen und das zukünftige Wachstum dieser Daten, wenn neue Sammlungen integriert werden, sind ein weiterer Faktor, der die Entscheidung darüber lenken kann, wie und wo dieses System entworfen und bereitgestellt werden soll, oder alternativ einen Ansatz zu wählen, der mehrere Systeme für unterschiedliche Zwecke umfasst.
• Das Ausführen umfangreicher Bildanalyseaufträge, wie z. B. Raster-Analysevorgänge oder Deep-Learning-Inferenzierung, erfordert eine sorgfältige Planung der Rechenressourcen, des analytischen Ansatzes und der verteilten Berechnung. Die ArcGIS-Raster-Analysetechnologie kann bei der Verteilung des Auftrags bzw. der Aufträge auf die Berechnungsknoten hilfreich sein, aber der Analyseprozess sollte sorgfältig geplant, getestet und verstanden werden, bevor er implementiert wird.

Ausführlichere Überlegungen zur Architektur finden Sie unter Auswählen eines Bereitstellungsmusters.

Beispiele

Branchenspezifische Systembeispiele für dieses Systemmuster sind:

• Naturschutz. Naturschutzorganisationen sind mit der Pflege, dem Schutz und der Bewirtschaftung von Landschaftsflächen und Gebäuden beauftragt. Das Muster des Bilddatenmanagement- und Analysesystems unterstützt die Verbreitung von Bilddaten an Interessengruppen in Naturschutzorganisationen. Der National Trust reduzierte die Notwendigkeit, ein Dokument oder eine Karte manuell zu generieren, indem er ArcGIS Image for ArcGIS Online verwendete, um Bilddaten über Web-Apps in einem Browser für Nicht-GIS-Benutzer in der Organisation freizugeben.
• Verkehrswesen. Staatliche Verkehrsbehörden verfügen in der Regel über umfangreiche Bilddaten, die ohne ein Bilddatenmanagement- und Analysesystem von begrenztem Wert sein können. Zum Beispiel verwendete UDOT das Systemmuster, um die Verwaltung von Wegerechten an Grundstücken zu unterstützen, die sich im Besitz des Staates befinden.
• Versorgungsunternehmen: New Jersey American Water ist ein Beispiel für eine Organisation, die das Systemmuster zur Unterstützung eines UAS-Programms (Unmanned Aircraft System) verwendet. Das UAS-Programm erstellt Grundkarten, 3D-Karten und Topografien, die Inspektionen, Katastrophenhilfe und Sicherheit unterstützen. ArcGIS Image Server stellt die Grundkarten für andere GIS-Karten innerhalb des Versorgungsunternehmens bereit.
• Natürliche Ressourcen. Der Esri Startup-Partner Pollen Systems nutzt das Muster des Bilddatenmanagement- und Analysesystems, um die Entscheidungsfindung im Rahmen der Verwaltung der Weinberge, Obstplantagen und Baumschulen zu verbessern. Durch die Verwendung von ArcGIS Enterprise und ArcGIS Image Server kann Pollen Systems große Sammlungen von überlappenden Bilddaten und Raster-Daten mit mehreren Auflösungen von verschiedenen Sensoren, Quellen und Zeiträumen verbreiten.
• Kommerzielle Satelliten- und Luftbildorganisationen. Das Muster des Bilddatenmanagement- und Analysesystems unterstützt kommerzielle Satelliten- und Luftbildorganisationen, die ihren Kunden Services anbieten. Das Systemmuster unterstützt die Verarbeitung von Drohnen- und/oder Satellitenbildern und die Kombination der Ergebnisse, um einen kontinuierlichen Abdeckungs-Service oder einen regionalen oder kundenspezifischen Service zu generieren, der für Endkunden bereitgestellt werden kann. Skytec verwendet beispielsweise ArcGIS Image for ArcGIS Online, um UAS-Arbeiten zur Landerhaltung zu unterstützen.