Del satélite al dron, imágenes a todas las escalas en la plataforma ArcGIS

CONFERENCIA ESRI ESPAÑA 2018
24-25 DE OCTUBRE | IFEMA, MADRID
Del satélite al dron, imágenes a todas las escalas en
la plataforma ArcGIS
Antonio San José | Solution Engineer
Isaac Sánchez | Preventas
ESRI ESPAÑA

Agenda
1. Introducción: tratamiento de imágenes en la plataforma ArcGIS
2. Gestión de imágenes
3. Producción de imágenes: Ortho Mapping y Drone2Map
4. Análisis ráster: funciones ráster, clasificación y segmentación de imágenes
5. Visualización y explotación: Full Motion Video, Stereo Mapping e Image Space
6. Difusión: Proyectos de integración en vigor
7. Recursos disponibles

CONFERENCIA ESRI ESPAÑA 2018CONFERENCIA ESRI ESPAÑA 2018
Introducción: tratamiento de imágenes

Desktop
Enterprise
Online
APIs & SDKs
Perfecta integración y análisis de imágenes
con todos los datos geoespaciales
ArcGIS proporciona una plataforma
integradora para el tratamiento de
imágenes
Una plataforma escalable con todos los tipos
de imágenes (drones, aéreas y satélite) para
generar para crear productos de información
con valor añadido e integrados con GIS.

Ampliación de sensores admitidos
Mosaic Dataset

Ampliación de sensores admitidos
Mosaic Dataset
Oriented Imagery

Imágenes integradas en ArcGIS
Visualización &
Explotación
Gestión
ProducciónAnálisis
ArcGIS

Gestión de imágenes

Gestión de imágenes
Haciendo las imágenes accesibles
• Sensores y formatos
• Gestión de Mosaic Dataset
• Mejoras en Image Server
• Flujos de trabajo
• Contenidos de imágenes

Nuevos sensores y formatos soportados
Productos ráster nuevos o actualizados:
• Sentinel-1 (Radar)
• Worldview-4
• GOES L1B,L2
• Kompsat-3 Level1
• Sentinel-2 level2
• SkySat
• TeLEOS-1
• ADS40 – LV1
• + Python Raster Types (GitHub)
Flujo de trabajo mejorado:
Añadir datos Seleccionar variables Trabajar con capas raster
multidimensionales

Mosaic Dataset
• Escalable
• Definido dentro de la GeoDatabase
• Fuentes referenciadas
• Mantiene metadatos
• Aplica procesos definidos

Image Server
• Servicios dinámicos de imágenes
• Raster Analytics
• Ortho Maker
Auto Scaling
group
EC2
Image Server
EC2
Image Services
ArcGIS
Portal
Desktop/ Pro
EC2
ArcGIS Server
EC2
Configure Store
Federated
with
Portal
RDS
Postgres RDS
S3
Storage
User
Raster
Store
Professional
Imagery /
Geospatial Analysts
Client
consuming
Imagery
Items
Client
consuming
Image Services
Image Server
Image Services
Portal
for ArcGIS

Flujos de trabajo con imágenes
• Gestión de flujos de trabajo con imágenes:
• Preprocesado
• Elevación
• Imágenes de satélite de alta resolución
• …
• Flujos de trabajo destacados:
• https://doc.arcgis.com/en/imagery/workflows/

Contenido de imágenes de Living Atlas
• 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

Producción de imágenes
Ortho Mapping y Drone2Map

Productos
Ortho Mapping y Drone2Map
Imágenes a todas las escalas:
• Drones, aéreas, satélite
Producción de ortofotos
• Ajuste en bloque
• Creación de MDT
Drone2Map y Ortho Mapping
• Ortomosaicos, MDT, MDE
• Creación de teselas cacheadas
• Servicios dinámicos de imágenes
Visualización en estéreo y extracción de entidades

Ortho Mapping
• 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

Ortho Mapping

CTTasking
(Plan de vuelo)
PCollection Processing
E DExploitation Dissemination
Esri
Alianzas con partners
Trabajando con drones
Flujo de operaciones con drones

Drone2Map
orthomosaics DSM & DTM smart inspection
& 3D PDF
point clouds &
3D meshes
more…
Drone2Map

Drone2Map

Análisis ráster

Análisis ráster
• Extensión Image Analyst en ArcGIS Pro
• Machine Learning, Predicción, Clasificación y Deep Learning
• Herramientas integradas en ArcGIS
• Integración con herramientas externas
• Escalable usando Raster Analytics
• Integración con ArcGIS Enterprise

Funciones ráster
• 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

Funciones ráster
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
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

Funciones Ráster

Clasificación de imágenes y segmentación

Clasificación de imágenes en ArcGIS
Clasificación
Segmentación
▪ Método.
▪ Supervisada sí/no
▪ Tipo de clasificación:
▪ Pixel
▪ Objeto (segmentación)
▪ Asistente:
▪ Esquema de clasificación
▪ Segmentación
▪ Training samples
▪ Algoritmos
▪ Control de ajuste
▪ Reclasificación
Input
Output

Machine
Learning
Deep
Learning
Artificial Intelligence
La máquina realiza tareas
con ayuda humana en
algún punto
Aprendiendo de datos
de ejemplo
“Simula” el cerebro
humano

Machine
Learning
Deep
Learning

Machine
Learning
Deep
Learning
CNTK
TensorFlow
Theano
Natural Language
Processing
Video Game
Behavioral AI
Robotics
Keras
CNN
IBM Watson scikit-learn
Computer
Vision
Support Vector
Machine
Random TreesISO Cluster
Maximum likelyhood

Herramientas de Machine Learning en ArcGIS
ArcGIS
Classificación
Clustering
Predicción
Deep Learning

Export
Imagery
Model
Definition
Training Data
Training
Engine
Training Tools
Label Data
Inference
Engine
ArcGIS – Machine Learning Workflow
ArcGIS Professional
Image (Data) Scientist
ArcGIS User

Agricultura de precisión Gestión de activos
Análisis de
idoneidad
Detección de
cambios
Imagery contains ‘data’ - Machine learning extracts ‘information’
Gestión de flotas
Gestión forestal
Indentificación de
objetos
ArcGIS, Machine Learning e imágenes
Machine
Learning
ArcGIS
Productos derivados

Tools in ArcGIS to Support Deep Learning
ArcGIS Professional
(ArcGIS Professional acting as)
ArcGIS User ArcGIS User
inferencetraining data cleanup
ImageScientistmodeldevelopmentandtraining
ArcGIS User
installed into Pro 2.3 daily and in testingPro 2.1

Metodología
Clasificación de tejados LOD2
Calculate Building Roof Form
* Evolución próxima con machine learning en segmentación de tejados
Deep learning ( Facebook AI Research - Mask R-CNN)

Clasificación

Visualización y explotación
Full Motion Video, Stereo Mapping e Image Space

Visualización y Explotación
• Desktop:
• ArcGIS Pro + Extensión Image Analyst
• Web:
• Mejoras de visualización de mapa
• Aplicaciones de configuración de imágenes
• WABIS

Full Motion Video
• Interfaz intuitiva
• Sincronización automática de video y mapa
• Extracción de entidades desde el video
• Exportación de frames georreferenciados
• Visor de metadatos MISB

FMV

Stereo Mapping
• Preparación de imágenes para visualización de pares estereoscópicos
• Gestión de pares estereoscópicos
• Extracción de entidades en 3D
Stereo Collection
(Stereo)
Mosaic DatasetArcGIS Pro
Ortho Mapping
Drone2Map
ArcGIS Pro
Image Analyst Extension
Simple Stereo Pair
(files)

Stereo Mapping
• 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

Stereo Mapping
Por favor, pónganse las gafas 3D

Visualización y análisis de imágenes oblicuas
Image Space Analysis
• Visualización de imágenes oblicuas
• Entidades geográficas en perspectiva
• Edición en modo oblicuo
• Medida de entidades
• Análisis ráster al vuelo
• Visualización combinada

Image Space

Integración de datos y sistemas
Proyectos en desarrollo

Nuevos proyectos
Integrando plataformas
• Meteo Galicia (Net CDF)
IGN (mallas 3D Parques Nacionales)

Recursos disponibles

Learn ArcGIS
• Recurso online:
https://learn.arcgis.com/es/gallery/
Introducción a las imágenes
https://learn.arcgis.com/es/projects/get-started-with-imagery/
Calcular superficies impermeables a partir de imágenes espectrales
https://learn.arcgis.com/es/projects/calculate-impervious-surfaces-from-spectral-imagery/

Recursos online
• Imagery Book:
https://learn.arcgis.com/es/arcgis-imagery-book/
• ArcGIS Pro Trial Version:
https://www.esri.com/es-es/arcgis/products/arcgis-pro/trial
• Cuenta gratuita ArcGIS Online:
https://www.arcgis.com/home/index.html

Otros recursos
• Comparativa: vuelo del año 1956 y el basemap de imágenes del Living Atlas
http://comunidadsig.maps.arcgis.com/apps/StorytellingSwipe/index.html?appid=ae6f44e4bb694171918b
78585c4e2843
• Lake Reservoir
https://maps.esri.com/jg/LakeReservoir/index.html
• ArcGIS Earth 1.8

ArcGIS Earth 1.8
Cliente GIS gratuito
• Navegación intuitiva
• Visualización de datos en 3D
• Representar entidades
• Realizar análisis
• Compartir los resultados

ArcGIS Earth

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