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Haciendo visible lo invisible: imágenes en la plataforma ArcGIS

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Haciendo visible lo invisible: imágenes en la plataforma ArcGIS

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ArcGIS proporciona una plataforma completa para la visualización, gestión, producción, análisis y difusión de imágenes a todas las escalas. Es una plataforma escalable para crear productos con valor añadido integrados en el Sistema de Información Geográfica más completo.

En este workshop mostraremos una visión general de las capacidades de ArcGIS para el tratamiento de imágenes. Haremos un recorrido por las nuevas funcionalidades de ArcGIS Pro para el análisis de imágenes, los recursos disponibles más actualizados y el manejo de las aplicaciones más potentes para poner en práctica la producción, el análisis y la difusión de este tipo de información geoespacial

ArcGIS proporciona una plataforma completa para la visualización, gestión, producción, análisis y difusión de imágenes a todas las escalas. Es una plataforma escalable para crear productos con valor añadido integrados en el Sistema de Información Geográfica más completo.

En este workshop mostraremos una visión general de las capacidades de ArcGIS para el tratamiento de imágenes. Haremos un recorrido por las nuevas funcionalidades de ArcGIS Pro para el análisis de imágenes, los recursos disponibles más actualizados y el manejo de las aplicaciones más potentes para poner en práctica la producción, el análisis y la difusión de este tipo de información geoespacial

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Haciendo visible lo invisible: imágenes en la plataforma ArcGIS

  1. 1. Haciendo visible lo invisible: imágenes en la plataforma ArcGIS Ignacio Vázquez Vélez y Antonio San José Albacete Esri España
  2. 2. Agenda 1. Introducción 2. Contenidos de Living Atlas 3. Recursos de Imágenes y Teledetección 4. Producción de imágenes con ArcGIS 5. Análisis con Image Analyst 6. Difusión con ArcGIS Excalibur
  3. 3. Introducción Mosaic Dataset, Image Server y Raster Analytics
  4. 4. Mosaic Dataset Introducción • Catálogo de imágenes almacenado dentro de la GeoDatabase • Incluye: • Fuentes referenciadas • Mantiene metadatos • Aplica procesos definidos • Proporciona • Mosaicos dinámicos • Procesamiento al vuelo • Escalable
  5. 5. Mosaic Dataset Introducción • Soporta multiples fuentes de datos ráster • Soporta multiples formatos • Mantiene la calidad de la imagen original • Gestiona el solape • Permite combinar diferentes fuentes • Soporta más de 50 tipos de sensores • Soporta servicios de imágenes Satellite Scanned Maps Elevation LiDAR Imagery Mosaic Dataset Categorical Drone
  6. 6. Image Server Introducción Extensión de ArcGIS Enterprise para gestionar imágenes • Permite: • Gestionar grandes volúmenes de imágenes • Publicar servicios de imágenes • Procesar y analizar datos ráster Source images Mosaic dataset Image service ArcGIS Image Server
  7. 7. Raster Analytics Introducción Capacidad de Image Server para Procesamiento de imágenes: • Crea y ejecuta modelos de análisis espacial • Aplicado a cadenas de procesamiento de imágenes • Aprovecha el almacenamiento distribuido
  8. 8. Contenidos de Living Atlas El mayor repositorio de datos geoespaciales del mundo
  9. 9. Living Atlas Contenidos de Imágenes • Sentinel 2 Explorer: https://sentinel2explorer.esri.com/ • Landsat Explorer: http://landsatexplorer.esri.com/ • Earth System Monitor (beta): https://maps.esri.com/jg/EarthSystemsMonitor/index.html
  10. 10. Sentinel-2 Explorer
  11. 11. Recursos de Imágenes y Teledetección ArcGIS Imagery Workflows
  12. 12. ArcGIS Imagery Workflows Recursos de Imágenes y Teledetección • Gestión de flujos de trabajo con imágenes: • Pre-procesado • Elevación • Imágenes de satélite de alta resolución • … • Flujos de trabajo destacados: • https://doc.arcgis.com/en/imagery/workflows/ • Recursos GitHub: • https://github.com/Esri/mdcs-py Scanned MapsElevation LiDARImagery Categorical
  13. 13. ArcGIS Imagery Workflows https://doc.arcgis.com/en/imagery/workf lows/
  14. 14. Producción de imágenes con ArcGIS Ortho Mapping, Ortho Maker y Drone2Map
  15. 15. Ortho Mapping Producción con ArcGIS Pro Advanced • Creación de ortomosaicos y MDE a partir de imágenes de satélite, aéreas y de drones. Corrige: • Efectos de distorsión del sensor • Perspectiva de visualización • Deformaciones del relieve Productos Ortorrectificados Espacio de Trabajo Ajuste en Bloque Imágenes de entrada Ortomosaico MDE
  16. 16. Ortho Maker Producción con ArcGIS Enterprise + Image Server • Aplicación web para crear ortomosaicos y MDE de imágenes de drones. • Capacidades: • Asistente de flujo de trabajo simplificado • Procesamiento de imágenes en bloque • Generación de productos de valor añadido: Índices, pendientes, orientaciones.. • Fácil para compartir y difundir los resultados
  17. 17. Drone2Map Producción de Imágenes CTTasking (Plan de vuelo) PCollection Processing E DExploitation Dissemination Esri Alianzas con partners
  18. 18. Drone2Map Producción de Imágenes orthomosaics DSM & DTM smart inspection & 3D PDF point clouds & 3D meshes more… Drone2Map
  19. 19. Drone2Map
  20. 20. Análisis con Image Analyst Stereo Mapping, Full Motion Video, Imágenes Oblicuas, Funciones Ráster, Clasificación, Detección de Objetos, Pixel Editor, Datos Multidimensionales
  21. 21. Image Analyst proporciona funciones, herramientas y capacidades avanzadas para la interpretación, explotación y creación de productos de valor añadido. Capacidades: • Extracción de entidades en imágenes estereoscópicas • Clasificación de imágenes con algoritmos de Machine Learning • Visualización de imágenes oblicuas • Análisis de videos embarcados en plataformas aerotransportadas • Detección de objetos con técnicas de Deep Learning Introducción ArcGIS Pro + Extensión Image Analyst
  22. 22. Stereo Mapping Análisis con Image Analyst • Acepta múltiples formatos de imágenes: • satélite, aéreas y de drones • Visualizador estéreo: • Navegación por los pares estereoscópicos • Anaglifos, gafas activas y pasivas • Extracción de entidades: • Cursor 3D • Captura de puntos, líneas y polígonos • Herramientas de edición “stereo aware” • Mediciones estereoscópicas
  23. 23. Visualización de imágenes oblicuas Análisis con Image Analyst • Entidades geográficas en perspectiva • Edición en modo oblicuo • Medida de entidades • Análisis ráster al vuelo • Visualización combinada
  24. 24. Full Motion Video Análisis con Image Analyst • Interfaz intuitiva • Sincronización automática de video y mapa • Extracción de entidades desde el video • Exportación de frames georreferenciados • Visor de metadatos MISB
  25. 25. Funciones Ráster Análisis con Image Analyst • Procesamiento de datos ráster • Valor añadido • Modelos de geoprocesamiento • Funciones ráster en GitHub: • https://github.com/Esri/raster-functions Archivo ráster en formato nativo Función ráster Producto derivado
  26. 26. Funciones Ráster Análisis con Image Analyst Math Calculator Abs Divide Exp Exp10 Exp2 Float Int Ln, Log10 Log2 Minus Mod Negate Plus Power Round Down Round Up Square Square Root Times ACos ACosH ASin ASinH ATan ATan2 ATanH Cos CosH Sin SinH Tan TanH Con Set Null Bitwise And Left Shift Not Or Right Shift Xor Boolean And Not Or Xor Equal To Greater Than Greater Than Equal Is Null Less Than Less Than Equal Not Equal Analysis: Image Segmentation & Classification Segmentation (Mean Shift) Training (ISO, SVM, ML, Random trees) Supervised Classification Analysis: Overlay Weighted Sum Statistics: Zonal Statistics Cell Statistics Data Management & Conversion Raster to Vector Vector to Raster Colormap Colormap To RGB Complex Grayscale Remap / Reclass Spectral Conversion Unit Conversion Vector Field LAS to Raster LAS Dataset to Raster Clip Composite Extract Bands Mask Mosaic Rasters Rasterize Features Reproject Interpolation Interpolate Irregular Data - Nearest Neighbor - IDW - EBK Swath Correction Apparent Reflectance Geometric Correction Speckle Filtering (Lee,Frost,Kuan) Thermal noise Radiometric Calibration Visualization & Appearance Contrast and Brightness Convolution Pansharpening Resample Statistics and Histogram Stretch Surface Generation & Analysis Aspect Curvature Elevation Void Fill Hillshade Shaded Relief Slope Contour Analysis: Band Math & Indices NDVI / NDVI Colorized SAVI / MSAVI / TSAVI GEMI GVI (Landsat TM) PVI Tasseled Cap (Kauth-Thomas) Binary Thresholding Heat Index Wind Chill Statistics ArgStatistics Python Custom Algorithms Multiband Math Arithmetic Band Arithmetic ArcGIS Pro ~50 Raster Functions Image Analyst ~60 Raster Functions Analysis: Overlay Weighted Overlay Analysis: Distance & Density Euclidean Distance Cost Distance Least Cost Path Kernel Density Analysis: Hydrology Fill Flow Accumulation Flow Direction Flow Distance Stream Link Watershed Data Management Nibble Surface Generation & Analysis Viewshed Spatial Analyst ~13 Raster Functions
  27. 27. Segmentación Análisis con Image Analyst Proceso que agrupa los píxeles vecinos que tienen un color similar y comparten determinadas características de forma. Parámetros: • Detalle Espectral • Detalle Espacial • Unidad Mínima de Mapeo
  28. 28. Selección de muestras Análisis con Image Analyst • Proceso manual laborioso • Seleccionar combinación de bandas para identificar coberturas • Adaptar el número de muestras • Distribuidas en la escena • Selección de número suficiente de píxeles
  29. 29. Clasificación Análisis con Image Analyst • No supervisada: • ISO Cluster: recomendada para grandes volúmenes de ráster segmentados. • Supervisada: • Maximum Likelihood: técnica tradicional. Basado en distribución normal de píxeles de cada muestra. • Support Vector Machine (SVM): recomendado para clasificación sobre ráster segmentados. Reduce el ruido de la imagen clasificada. • Random Trees: recomendado para clasificación por píxeles sobre imágenes multibanda.
  30. 30. Control de Calidad Análisis con Image Analyst • Evaluación de exactitud • Inspección de muestras de entrenamiento • Creación de puntos de evaluación de exactitud • Cálculo de la Matriz de Confusión • Reclasificador
  31. 31. Clasificación Métodos de Machine Learning
  32. 32. Detección de Objetos Análisis con Image Analyst Capacidades: • Aprendizaje automático • Múltiples capas de procesamiento no lineal • Identificación de entidades • Reconocimiento de patrones Categorías de imágenes: • Clasificación de píxeles • Detección de objetos • Segmentación de imágenes • Clasificación de imágenes Clasificación de píxeles Detección de objetos Segmentación de imágenes Clasificación de imágenes
  33. 33. Detección de Objetos Análisis con Image Analyst
  34. 34. Detección de Objetos Métodos de Deep Learning
  35. 35. Pixel Editor Análisis con Image Analyst Herramienta para manipular interactivamente los píxeles de datos rasterizados y de imágenes • Píxeles multiespectrales y pancromáticos • Píxeles temáticos y clasificados • Píxeles de elevación
  36. 36. Pixel Editor
  37. 37. Análisis multidimensional Análisis con Image Analyst Capacidades: • Conjuntos de datos de mosaicos multidimensionales • Convertir formatos (netCDF, HDF, GRIB, conjuntos de datos de mosaico) a CRF • Agregar datos multidimensionales • Identificar patrones y anomalías • Extraer, analizar y crear nuevos datos • Aplicar funciones ráster Trabajar con ráster multidimensional para el análisis y la exploración
  38. 38. Análisis multidimensional
  39. 39. Difusión de resultados ArcGIS Earth y ArcGIS Excalibur
  40. 40. ArcGIS Earth Difusión con GIS gratuito • Navegación intuitiva • Visualización de datos en 3D • Representar entidades • Realizar análisis • Compartir los resultados
  41. 41. Publicación de Resultados ArcGIS Enterprise + Image Server Desktop Apps ArcGIS Desktop Local Resources ArcGIS Server Services Web Apps Mobile Apps Desktop Apps PORTAL Web Maps Web Layers Web Scenes Desktop Apps Web Apps Mobile Apps ArcGIS Enterprise Image Server
  42. 42. ArcGIS Excalibur Aplicación Premium de ArcGIS Enterprise Análisis de Evaluación Detección de Cambios Creación de Informes Gestión de Acceso a las Imágenes Búsqueda integrada Explotación Procesado al vuelo Análisis Ráster Imágenes Oblicuas Gestión de Proyectos Cuadros de Mando Flujos de Trabajo basados en tareas Productos Derivados ArcGIS Excalibur
  43. 43. ArcGIS Excalibur
  44. 44. ArcGIS Excalibur
  45. 45. Gracias por vuestra atención Dudas & Preguntas

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