Создание онлайн-слоев листов изображений и их добавление на веб-карту
Внимание:
В этом учебнике используется Map Viewer Classic. Map Viewer Classic является предшественником Map Viewer. Некоторые функциональные возможности пока недоступны в Map Viewer. Рекомендуется использовать Map Viewer Classic для следующего рабочего процесса, пока он не будет поддерживаться в будущем выпуске Map Viewer.
Для оценки ущерба от града на кукурузных полях в областях Табер и Барнвел вы будете использовать спутниковые снимки. По сценарию снимки хранятся на локальном компьютере и вы хотите выполнить анализ в ArcGIS Enterprise. После получения изображений вы создадите онлайн-слои листов изображений, отобразите их на веб-карте, измените комбинации каналов и изучите их визуально.
Загрузка снимков
Сначала вы загрузите файл, содержащий изображения, что они были на локальном компьютере.
- Загрузите сжатый файл Corn_Fields_Imagery.zip.
- Найдите загруженный файл Corn_Fields_Imagery.zi на вашем компьютере.
Примечание:
В зависимости от настроек браузера, вам могло быть предложено выбрать место для сохранения загружаемого файла. Большинство браузеров по умолчанию скачивают все в папку Загрузки.
- Щелкните файл Corn_Fields_Imagery.zi правой кнопкой мыши и извлеките куда-нибудь, где его потом будет легко найти, например, в папку Документы.
- Откройте папку Corn_Fields_Imagery.zi, чтобы изучить ее.
В папке находятся два файла изображений TIFF с простанственной привязкой, Before_Storm.tif и After_Storm.tif, а также дополнительные файлы. Изображения были получены 4 и 8 августа 2019 года, до и после града в районе Табера и Барнуэлла.
Примечание:
Изображения TIFF с простанственной привязкой включают также дополнительные файлы (.tfw, .tif.aux.xml и .tif.xml), которые содержат сведения о использованной системе координат и другие элементы, необходимые для правильного отображения.
Два снимка являются спутниковыми снимками PlanetScope, полученными компанией по съемке Земли Planet Labs. Planet Scope – это группировка из 120 спутников, которая позволяет ежедневно получать новые изображения для любой области на Земле.
Ниже показаны предварительные изображения: Before_Storm.tif слева и After_Storm.tif справа.
Позже на уроке вы визуализируете их.
В данном разделе вы загрузили изображения, теперь они находятся на вашем компьютере. Теперь вы готовы начать собственно рабочий процесс.
Создание онлайн-слоев листов изображений
Сейчас вы выгрузите два изображения в ArcGIS Enterprise, создав онлайн-слои листов изображений.
- Войдите под учётной записью организации ArcGIS.
Примечание:
Если у вас нет учетной записи организации, см. варианты доступа к программному обеспечению.
В этом руководстве используется Map Viewer Classic.
- Откройте ArcGIS Enterprise. В верхнем меню щелкните Вход и войдите в свою учетную запись ArcGIS Enterprise.
- На верхней ленте щелкните Ресурсы.
- Щелкните Новый элемент.
- В окне Новый элемент щелкните Слой изображений.
- В разделе Выберите конфигурацию слоя на основе вашего изображения выберите Несколько слоев изображений.
Примечание:
Эта опция позволяет выгрузить несколько изображений в одном пакете, создавая один слой для каждого изображения.
- Щелкните Далее. В разделе Выберите входные изображения щелкните Обзор. В окне Открыть перейдите к папке Corn_Fields_Imagery. Нажмите Ctrl+A, чтобы выбрать все файлы и щелкните Открыть.
Файлы начали выгружаться. Вы можете следить за процессом в столбце Статус загрузки.
Когда все файлы выгружены на 100%, вы выберите шаблон заголовка.
Поскольку вы выгружаете одновременно несколько изображений, можно задать общие префикс и суффикс, которые будут применены к заголовкам всех изображений в пакете. Это может быть удобно для облегчения поиска и распознавания изображений в вашей учетной записи ArcGIS Enterprise.
- Щелкните Далее. В разделе Заголовок щелкните Задать заголовки.
- В окне Задать шаблон заголовков для слоев изображений, в поле Префикс введите Corn_Fields_.
Вы также добавите суффикс, содержащий ваши инициалы.
Примечание:
Когда вы создаете новый слой изображений или класс объектов в ArcGIS Enterprise, необходимо убедиться, что его название в вашей организации уникально. В этом уроке это можно сделать, добавив свои инициалы в конце названия каждого нового слоя. Здесь будут использоваться инициалы YN (Your Name). Однако вы можете использовать собственные. Например, если вас зовут Jane Smith, используйте инициалы JS.
- В поле Суффикс введите _YN. Щелкните Применить.
У всех выгруженных изображений будет одинаковый префикс и суффикс, например, Corn_Fields_Before_Storm_YN.
- Введите остальную информацию об изображениях:
- В поле Теги, введите Agriculture, Imagery, Damage assessment и нажмите Enter.
- В поле Сводка введите Imagery for the Taber-Barnwell, Alberta region.
- В поле Сохранить в папке примите местоположение по умолчанию или выберите другую папку в своей учетной записи ArcGIS Enterprise.
- Нажмите Создать.
Процесс завершен.
- На верхней ленте щелкните Ресурсы.
- В разделе Папки, если необходимо, щелкните Все мои ресурсы или щелкните ту папку, в которую вы сохранили изображения.
Вверху списка ресурсов появятся два слоя изображений.
В этом разделе вы создали два онлайн-слоя листов изображений. Теперь вы создадите веб-карту и покажете на ней эти два слоя изображений.
Создание веб-карты со слоями листов изображений
Теперь вы создадите веб-карту и добавите на нее эти два слоя изображений. Затем вы визуально исследуете эти слои.
- На ленте щелкните Карта.
Примечание:
В зависимости от настроек организации и пользователя, у вас может быть открыт Map Viewer или Map Viewer Classic. ArcGIS Enterprise предлагает два вьюера для просмотра, использования и создания карт. Дополнительные сведения о доступных вьюерах карт и о том, какие из них использовать, см. в FAQ.
В этом руководстве используется Map Viewer Classic.
- Если необходимо, на верхней панели инструментов щелкните Открыть в Map Viewer Classic.
Новая карта откроется в Map Viewer Classic.
- На боковой панели щелкните Ресурсы.
Сейчас карта содержит только слой базовой карты Топографическая.
- На ленте щелкните Добавить и выберите Поиск слоев.
- Убедитесь, что на панели поиска ресурсов выбрано Мои ресурсы. В окне поиска введите Corn_Field и нажмите Enter.
В списке результатов появятся два созданных вами слоя.
- В списке результатов, у Corn_Fields_Before_Storm_ щелкните Добавить.
Слой добавлен на карту, хотя вы не видите его из-за масштаба. Вы добавите второй слой, затем приблизитесь к ним.
- В списке результатов, у Corn_Fields_After_Storm_ щелкните Добавить.
- Щелкните кнопку Назад, чтобы вернуться к панели Содержание.
На панели Содержание теперь показаны два слоя изображений.
Примечание:
Даже если в именах слоев имеются подчеркивания (_), на панели Содержание они отображаются без них.
- Наведите курсор на Corn Fields Before Storm, щелкните Дополнительно и выберите Приблизить.
Карта приблизится к экстенту региона Taber-Barnwell. Виден верхний слой изображений, Corn Fields After Storm.
Вы измените имя слоя, удалив свои инициалы (здесь YN), чтобы сделать вид более аккуратным.
Примечание:
В веб-карте все слои можно переименовать так, как вам необходимо, без привязки к названиям их данных.
- На панели Содержание наведите курсор на Corn Fields Before Storm YN, щелкните Дополнительные опции и выберите Приблизить.
- В окне Переименовать смените имя Corn_Fields_Before_Storm_YN на Corn_Fields_Before_Storm и щелкните OK.
На панели Содержание слой теперь отображается как Corn Fields Before Storm.
- Таким же способом переименуйте Corn Fields After Storm YN в Corn Fields After Storm.
Примечание:
В оставшейся части этого урока необходимость придания каждому слою уникальности с помощью инициалов в стиле YN и возможность переименования их для более аккуратного вида больше не будут упоминаться. Однако эти принципы по-прежнему применимы к любому созданному новому слою.
Теперь вы можете сравнить два изображения.
- На панели Содержание поставьте и снимите отметку рядом со слоем Corn Fields After Storm, чтобы включить и выключить слой. Наблюдайте на карте за различиями двух слоев.
На изображении Corn Fields Before Storm вы можете видеть множество полей, одни круглой формы, другие – прямоугольной. Поля, как правило, ярко- или темно-зеленые, так как в августе, перед бурей, многие культуры поспевают.
На первый взгляд, изображение Corn Fields Before Storm в некоторых местах имеет более светлые тона. В частности, есть следы светлых тонов, пересекающие область с северо-запада на юго-восток. Однако в данный момент трудно получить более точную информацию о повреждении урожая.
В этом разделе вы создали веб-карту и добавили на нее два слоя изображений. Затем вы визуально изучили эти слои.
Изменение комбинации каналов на естественный цвет
Теперь вы улучшите изображения и сохраните карту.
Прежде чем заняться анализом, необходимо лучше понять, что вы видите, и внести в изображения некоторые изменения. Эти два изображения мультиспектральные, т.е. они содержат несколько отдельных спектральных каналов.
- Синий (Band_1)
- Зеленый (Band_2)
- Красный (Band_3)
- Ближний инфракрасный (Band_4)
Примечание:
Ближний инфракрасный диапазон волн не видим человеческому глазу, но часто захватывается сенсорами спутниковых и аэроснимков. Он имеет широкое применение, что вы увидите позднее на этом уроке.
Каналы могут быть скомбинированы различными способами и отображены через красный, зеленый и синий каналы для генерации составного изображения. Сейчас каналы сопоставлены каналам RGB в порядке по умолчанию:
- Красный: Band_1 или синий
- Зеленый: Band_2 или зеленый
- Синий: Band_3 или красный
- Ближний инфракрасный (Band_4) не отображается.
Это порядок не особенно полезен, его лучше изменить, чтобы получить составное изображение с естественными цветами, которое похоже на то, что воспринимается человеком. Например, области с голой землей, которые сейчас отображаются сине-серыми тонами, будут изменены на более естественные коричневые.
Начните с Corn Fields Before Storm.
- На панели Содержание снимите отметку рядом со слоем Corn Fields After Storm, чтобы выключить этот слой. Убедитесь, что Corn Fields Before Storm включен.
- На панели Содержание наведите курсор на Corn Fields Before Storm, щелкните Дополнительные опции и выберите Отображение изображения.
- В разделе Отображение изображения под Составной RGB, выберите следующие значения:
- Щелкните на стрелке ниспадающего списка около Band_1 и выберите Band_3.
- Щелкните на стрелке ниспадающего списка около Band_3 и выберите Band_1.
При новой комбинации каналов, красный канал отображается через красный, зеленый - через зеленый, а синий - через синий.
- Щелкните Применить, затем Закрыть.
Изображение Corn Fields Before Storm изменится на отображение естественных цветов. Самое лучшее, что земля теперь коричневая.
Таким же образом измените отображение Corn Fields After Storm.
- На панели Содержание установите отметку рядом со слоем Corn Fields After Storm, чтобы включить его.
- На панели Содержание наведите курсор на Corn Fields After Storm, щелкните Дополнительные опции и выберите Отображение изображения.
- В разделе Отображение изображения, под Составной RGB, измените порядок каналов на Band_3, Band_2 и Band_1. Щелкните Применить, затем Закрыть.
Теперь можно вернуться к изучению изображений, рассматривая их в естественных цветах.
- На панели Содержание поставьте и снимите отметку рядом со слоем Corn Fields After Storm, чтобы включить и выключить слой и увидеть различия между двумя слоями.
Далее вы сохраните карту.
- Щелкните Сохранить на ленте и выберите Сохранить.
- В окне Сохранить карту заполните следующее:
- В Заголовке введите Hail Damage in corn fields.
- В поле Теги, введите Agriculture, Imagery, Damage assessment и нажмите Enter.
- В поле Сводка введите Assessment of the damage caused by a hail storm to corn fields in the Taber - Barnwell region. или введите собственное описание.
- В поле Сохранить в папке примите местоположение по умолчанию или используйте другую папку по своему выбору.
- Щелкните Сохранить карту.
В этом модуле вы создали онлайн-слои листов изображений, отобразили их на веб-карте, изменили комбинации каналов и изучили их визуально.
Выполнение анализа изменений с помощью индекса SAVI
В этом модуле вы выполните анализ изменений, чтобы оценить ущерб от града. Вы примените индекс SAVI к изображениям до и после шторма, чтобы определить наличие растительности и ее состояние. Затем вы вычислите разницу между двумя слоями SAVI, чтобы определить количество потерянной здоровой растительности. Наконец вы вычислите средние потери здоровой растительности на каждом поле.
Но сначала вы узнаете, как красный и ближний инфракрасный каналы могут помочь в оценке здоровья растительности.
О качестве растительности и отражении света
Чтобы определить наличие растительности и ее состояние, можно использовать красный и ближний инфракрасный каналы мультиспектрального изображения.
- Хлорофилл в здоровой растительности поглощает большую часть света в красном канале для использования в фотосинтезе, поэтому отражает его очень мало.
- Структура ячеек со здоровой растительностью сильно отражает свет ближнего инфракрасного диапазона.
Поскольку сенсор спутника фиксирует количество отраженного света в различных каналах, значения пиксела снимка показывающего здоровую растительность, обычно будут низкими для красного канала и высокими для NIR. Это показано на графике спектрального профиля ниже. Напротив, угнетенная или умирающая растительность будет поглощать меньше красного света (следовательно, отражая его больше) и будет отражать меньше света NIR. На графике также показано, что пикселы, представляющие голую землю будут отражать еще больше света в красном канале и меньше в NIR.
Измеряя соотношение между NIR и красными каналами в спутниковом изображении по каждому пикселу, можно определить наличие растительности на земле и оценить ее состояние. Это то, что вы сделаете с помощью индекса SAVI.
Примечание:
Этот тип анализа выполняется на уровне пиксела или ячейки.
Спутниковые изображения TIFF, такие как использующиеся в этом уроке, являются растровыми. Растр - это данные, представленные в виде сетки ячеек или пикселей.
При анализе растра, вычисляются значения каждой ячейки растра. Более подробно о растровых данных.
Применение индекса SAVI
Вы используете индекс растительности с коррекцией по почве (SAVI), который измеряет разницу между NIR и красным каналом, для оценки состояния растительности на изображениях до и после града.
Примечание:
Спектральный индекс объединяет различные спектральные каналы с помощью математической формулы, обычно вычисляя некоторый тип отношения. Итоговыми выходными данными является новый растровый слой.
Высокое значение SAVI указывает на повышенное наличие здоровой растительности. В SAVI используется следующая формула:
SAVI = ((NIR - Red) / (NIR + Red + L)) * (1 + L)
Примечание:
SAVI усовершенствован по сравнению с классическим индексом NDVI.
Коэффициент L добавлен в формулу, чтобы минимизировать влияние отклонений яркости почвы, по умолчанию используется значение 0,5. Итоговое значение SAVI варьируется от -1.5 до +1.5 (если L=0.5).
В ArcGIS Enterprise можно вычислить SAVI, используя Арифметику каналов, одну из более 150 растровых функций.
Сначала вы примените SAVI к слою Corn Fields Before Storm, используя растровую функцию Арифметика каналов.
- На ленте щелкните Анализ. На панели Выполнить анализ щелкните Анализ растра.
- На панели Анализ растров щелкните Поиск шаблонов функций растра.
- В окне Пользовательские инструменты анализа и функции растра в строке поиска введите Арифметика.
- В списке результатов для Арифметика каналов щелкните Выбрать.
На боковой панели откроется растровая функция Арифметика каналов.
- Введите следующие значения параметров Арифметики каналов:
- В разделе Выберите входные данные и установите параметры, для Растр выберите Corn_Fields_Before_Storm.
- В поле Метод выберите SAVI.
- В поле Индексы каналов введите B4 B3 0,5.
- В строке Имя слоя результата введите SAVI Before.
- В поле Сохранить результат в выберите папку или оставьте значение по умолчанию.
- Отключите Использовать текущий экстент карты.
Примечание:
Для параметра Индексы каналов, ввод B4 B3 0.5 означает, что в формуле SAVI будут использоваться каналы Band 4 и Band 3 вашего изображения, т.е. ближний инфракрасный и красный, а также значение 0.5 для коэффициента коррекции яркости почвы.
- Щелкните Предварительный просмотр.
Через несколько секунд откроется предварительный просмотр. Результат в целом удовлетворительный, поэтому вы продолжите работу инструмента, чтобы получить слой.
- Щелкните Запустить анализ.
Через некоторое время на панели Содержание и на карте появится новый слой результатов.
- Просмотрите новый слой на карте.
Белые и светло-серые области соответствуют здоровой растительности. Темные области соответствуют поврежденной или мертвой растительности, или голой земле.
Примечание:
В отличие от исходных спутниковых снимков, растровый слой SAVI не является многоканальным. Каждая ячейка растра содержит одно значение SAVI, измеряющее состояние здоровья растительности в этом местоположении.
Таким же образом примените SAVI к Corn Fields After Storm.
- На ленте щелкните Анализ. На панели Выполнить анализ щелкните Анализ растра. На панели Анализ растров щелкните Поиск шаблонов функций растра.
- В окне Пользовательские инструменты анализа и функции растра в строке поиска введите Арифметика. В списке результатов для Арифметика каналов щелкните Выбрать.
На боковой панели откроется растровая функция Арифметика каналов.
- Введите следующие значения параметров Арифметики каналов:
- В разделе Выберите входные данные и установите параметры, для Растр выберите Corn_Fields_After_Storm.
- В поле Метод выберите SAVI.
- В поле Индексы каналов введите B4 B3 0,5.
- В строке Имя слоя результата введите SAVI After .
- В поле Сохранить результат в выберите папку или оставьте значение по умолчанию.
- Отключите Использовать текущий экстент карты.
- Щелкните Запустить анализ.
Через некоторое время на панели Содержание и на карте появится новый слой результатов.
Теперь вы сравните эти два слоя SAVI.
- На панели Содержание включайте и выключайте слой SAVI After, чтобы сравнить его с SAVI Before.
SAVI Before (слева) и SAVI After (справа). После града больше полей представлены темными тонами, это значит, что у них более низкие значения SAVI и менее здоровая растительность. Однако все еще сложно увидеть, повлиял ли шторм на некоторые поля больше, чем на другие. Далее вы вычислите разницу между двумя слоями SAVI, чтобы измерить изменение растительности более точно.
- На ленте сохраните карту.
В этом разделе вы применили индекс растительности SAVI к изображениям до и после града, чтобы измерить на них состояние растительности.
Вычисление изменений между двумя слоями SAVI
Теперь вы хотите измерить изменения здоровья растительности, произошедшие из-за шторма. Вы вычислите разницу между двумя слоями SAVI, используя растровую функцию Вычислить изменения. Для каждой ячейки растра значение SAVI в SAVI After будет вычтено из значения в SAVI Before. Полученное положительное значение будет означать потерю здоровой растительности.
- На ленте щелкните Анализ. На панели Выполнить анализ щелкните Анализ растра. На панели Анализ растров щелкните Поиск шаблонов функций растра.
- В окне Пользовательские инструменты анализа и функции растра в строке поиска введите Вычислить изменения. В списке результатов, около Вычислить изменения, щелкните Выбрать.
На боковой панели откроется растровая функция Вычислить изменения.
- Введите следующие значения параметров Вычислить изменения:
- В разделе Выберите входные данные и установите параметры, для Из растра выберите SAVI_After.
- Для В растр выберите SAVI_Before.
- Для Метода вычисления изменений убедитесь, что выбрано Разница.
- В строке Имя слоя результата введите Loss of healthy vegetation.
- В поле Сохранить результат в выберите папку или оставьте значение по умолчанию.
- Отключите Использовать текущий экстент карты.
- Щелкните переключатель Предварительный просмотр.
Через несколько секунд откроется предварительный просмотр, он выглядит удовлетворительно.
- Щелкните Запустить анализ.
Через некоторое время на панели Содержание и на карте появится новый слой результатов.
- Рассмотрите новый слой на карте.
Белые и светло-серые области соответствуют потере здоровой растительности (положительные значения). Визуальное изучение указывает достаточно ясно, что град пересек область по диагонали с северо-запада на юго-восток, повреждая большинство полей в этом направлении. Поля в верхнем правом углу и нижнем левом углу изображения выглядят гораздо менее поврежденными.
Примечание:
В некоторых областях находятся небольшие отрицательные значения, что указывает на небольшое увеличение растительности. Поскольку эти два изображения разделяют всего четыре дня, маловероятно, что за это время произошел значительный рост сельскохозяйственной растительности. Однако вполне возможно, что на некоторых участках голой земли, которые были сухими из-за августовской погоды, быстро начали расти сорняки после того, как они намокли от дождя и растаявшего града во время шторма.
Небольшое увеличение растительности не имеет отношения к вашему анализу повреждения урожая, поэтому вы исключите все значения менее 0 в своем растре. Вы сделаете это в следующем разделе.
Очистка растра результатов и присвоение символов данным
Вы очистите растр Loss of healthy vegetation, чтобы удалить отрицательные значения, показывающие прирост растительности. Это можно сделать с помощью растровой функции Перекодировка. Затем вам потребуется изменить символы растра, чтобы результаты были лучше видны.
- На ленте щелкните Анализ. На панели Выполнить анализ щелкните Анализ растра. На панели Анализ растров щелкните Поиск шаблонов функций растра.
- В окне Пользовательские инструменты анализа и функции растра в строке поиска введите Перекодировка. В списке результатов, около Перекодировка щелкните Выбрать.
На боковой панели откроется растровая функция Перекодировка. Введите значения параметров.
- В разделе Выберите входные данные и установите параметры проверьте, что Растр задан как Loss_of_healthy_vegetation.
Вы сформулируете правило перекодировки, согласно которому все отрицательные значения в растре должны быть изменены на 0. Чтобы убедиться, что обработаны все отрицательные значения, используйте -2 как минимальное значение.
- В таблице в столбце Минимум щелкните ячейку 0. Введите -2 и нажмите Enter.
- В первой строке таблицы отметьте окошко NoData.
Любые значения ячеек растра от -2 до 0 будут изменены на NoData.
- Введите значения остальных параметров:
- В строке Имя слоя результата введите Loss of healthy vegetation cleaned.
- В поле Сохранить результат в выберите папку или оставьте значение по умолчанию.
- Отключите Использовать текущий экстент карты.
- Щелкните переключатель Предварительный просмотр.
Через несколько секунд откроется предварительный просмотр, он выглядит удовлетворительно.
- Щелкните Запустить анализ.
Через некоторое время на панели Содержание и на карте появится новый слой результатов. Теперь вы измените символы, чтобы результаты были лучше видны.
- На панели Содержание выключите все слои, кроме Loss of healthy vegetation cleaned.
- На панели Содержание наведите курсор на Loss of healthy vegetation cleaned, щелкните Дополнительные опции и выберите Отображение изображения.
- В окне Отображение изображения выберите следующие значения параметров:
- Для Типа растяжки, выберите Процент отсечения.
- В разделе Обрезать экстремальные значения пикселей, для Исключить верхние, введите 1.
- В разделе Обрезать экстремальные значения пикселей, для Исключить нижние, введите 1.
- Для Гаммы воспользуйтесь бегунком, чтобы выбрать значение 1,25.
- В поле Цветовая шкала выберите Ярко синяя.
- Щелкните Применить.
Карта обновится.
На новом слое более глубокий пурпурный цвет указывает более сильные потери здоровой растительности. Пустые области указывают на отсутствие потерь.
- На панели Отображение изображения щелкните Закрыть.
- Сохраните карту.
В этом разделе вы очистили растр Loss of healthy vegetation, чтобы удалить отрицательные значения, не имеющие значения. Затем вы изменили символы растра, чтобы результаты были лучше видны.
Извлечение среднего значения потерь растительности для каждого поля
В последней части этого анализа вы вычислите средние потери здоровой растительности для каждого поля. Для этого сначала необходимо добавить на карту класс объектов Taber field boundaries. Он содержит границы всех возделываемых полей в области, представленых полигонами. Такой слой будет поддерживаться фермерской организацией, в которой вы работаете.
- На ленте щелкните кнопку Добавить и выберите Поиск слоев.
- На панели поиска ресурсов щелкните стрелку вниз Мои ресурсы и выберите ArcGIS Online. В строке поиска введите Taber field boundaries owner:Learn_ArcGIS.
- В списке результатов, около Taber field boundaries, щелкните Добавить.
На карте появятся границы полей красного цвета.
- Щелкните Назад.
Теперь вы вычислите средние потери здоровой растительности на каждом поле, используя растровую функцию Зональная статистика в таблицу. Для каждого полигона в Taber field boundaries инструмент вычислит среднее значение всех ячеек Loss of healthy vegetation, которые находятся в пределах этого полигона.
- На ленте щелкните Анализ. На панели Выполнить анализ щелкните Анализ растра.
- На панели Анализ растров разверните Суммирование данных и выберите Зональная статистика в таблицу.
Откроется растровая функция.
- На панели растровой функции введите следующие значения параметров для инструмента Зональная статистика в таблицу:
- Для Выбор растра или объектов зон выберите Taber field boundaries.
- В поле Поле зоны убедитесь, что выбрано Field_ID.
- В поле Выбор растра значений выберите Loss_of_healthy_vegetation_cleaned.
- В разделе Игнорировать значение NoData при вычислениях убедитесь, что опция Игнорировать включена.
- В поле Тип статистики выберите Среднее.
- В поле Имя таблицы результата введите Vegetation loss table.
- Отключите Использовать текущий экстент карты.
- Щелкните Запустить анализ.
Через некоторое время появится новая таблица результатов. Это отдельная таблица, не слой. Теперь посмотрим на содержание таблицы.
- На панели Содержание наведите курсор на таблицу Vegetation loss и щелкните Показать таблицу.
Откроется таблица. Она содержит по одной строке для каждого из полигонов возделываемых полей. В столбце Mean предоставлено среднее значение потерь здоровой растительности для каждого полигона.
Теперь вам необходимо присоединить эту таблицу к слою Table field boundaries, используя общее поле Field_ID, и получить результаты в виде нового слоя Vegetation loss per field.
- Закройте таблицу Vegetation loss.
- На ленте щелкните Анализ.
- На панели Выполнить анализ щелкните Анализ объектов.
- На панели Анализ объектов разверните Суммировать данные и щелкните Присоединить объекты.
Откроется диалоговое окно инструмента.
- На панели Присоединить объекты введите следующие значения параметров:
- В поле Выберите целевой слой выберите Taber field boundaries.
- В поле Слой для присоединения к целевому слоювыберите Vegetation_loss_table.
- В поле Выберите тип соединения щелкните Выбрать поля для сопоставления.
- В поле Целевое поле выберите Field_ID.
- В поле Поле соединения выберите Field_ID.
- В опции Выбрать операцию соединения убедитесь, что выбрано Присоединить один-к-одному.
- В строке Имя слоя результата введите Vegetation loss per field.
- Отключите Использовать текущий экстент карты.
- Щелкните Запустить анализ.
Через некоторое время появится новый слой результатов. Теперь он содержит Среднее значение потерь растительности для каждого возделываемого поля.
В этом разделе вы добавили на карту класс объектов, содержащий границы возделываемых полей. Затем вы вычислили средние потери здоровой растительности для каждого поля.
Присвоение символов и изучение итговых результатов
Теперь вы назначите символы слою на основе этого Среднего значения, используя схему градуированных цветов. Затем изучим итоговую карту.
- На панели Содержание наведите курсор на слой Vegetation loss per field и щелкните Изменить стиль.
- На панели Изменить стиль, рядом с Выберите атрибут для отображения, выберите Среднее.
- Под Выберите стиль отображения, около Числа и количества (цвет) щелкните Опции.
- Для Среднее щелкните Символы.
- В окне символов выберите следующие опции:
- В поле Заполнение пролистайте вниз и выберите цветовую шкалу от кремового до темно-красного.
- Установите бегунок Прозрачность на 0%.
- Щелкните Контур. На вкладке Контур выберите следующие опции:
- В цветовой палитре выберите темно-серый.
- Установите бегунок Прозрачность на 0%.
- Нажмите OK. На панели Изменить стиль щёлкните OK. Щелкните Готово.
- На панели Содержание отключите все слои кроме Vegetation loss per field.
На карте показаны средние потери растительности по каждому полю, наиболее пострадавшие поля обозначены темно-красным.
Поля, которые понесли наибольшие потери, явно сосредоточены на той же оси с северо-запада на юго-восток, что вы наблюдали ранее. Поля с наименьшими потерями в основном сконцентрированы в верхнем правом и нижнем левом углах.
Вы можете заметить некоторые соседние поля с разными уровнями повреждений. Причин для этого может быть множество. Например, на разные культуры град мог повлиять по-разному. Также, на два поля с одинаковыми культурами, но разными уровнями зрелости растений, град тоже мог повлиять по-разному.
Карта предлагает первичную оценку ущерба от града. Она могла бы использоваться как руководство для более детальных инспекций на месте.
- Сохраните карту.
Следующим дополнительным шагом является публикация созданной карты для сообшества фермеров и и других заинтересованных лиц.
- Дополнительно, щелкните Общий доступ на ленте.
- Выберите подходящую опцию публикации и щелкните Готово.
Примечание:
В дальнейшем можно интегрировать эту веб-карту в прилодение Полевые операции, такое как ArcGIS QuickCapture или ArcGIS Collector. Это позволило бы инспекторам на месте взаимодействовать напрямую с картой на их мобильных устройствах и обновлять ее в режиме реального времени. Пример аналогичного рабочего процесса можно посмотреть в уроке Проверка гидрантов.
В этом модуле вы применили ряд растровых функций и инструментов анализа объектов, чтобы выполнить анализ изменений и оценить ущерб, вызванный градом.
Разработка шаблона растровой функции для многократного использования
В рамках предыдущего модуля вы вручную запускали каждую растровую функцию одну за другой, чтобы выполнить анализ изменений. Однако с помощью ArcGIS Enterprise в ArcGIS Image Server можно автоматизировать этот рабочий процесс: можно связать все растровые функции и включить их в шаблон растровых функций, который можно запускать как один инструмент. После построения шаблона растровых функций вы сможете использовать его снова и снова, применяя к различным областям изучения или к новым изображениям.
На этом уроке вы создадите шаблон растровых функций, который делает следующее:
- Применяет индекс SAVI к изображениям до и после (с функцией Арифметика каналов).
- Вычисляет разницу между двумя слоями SAVI (с функцией Вычислить изменения).
- Очищает растр различий для удаления лишних значений (с помощью функции Перекодировка).
- Выдает итоговый растр с количественными данными по потере растительности.
Начало построения шаблона растровой функции
Вы начнете построение шаблона растровой функции.
- На панели Содержание отключите слой Vegetation loss per field. Включите слои Corn Fields Before Storm и Corn Fields After Storm.
- На ленте щелкните Анализ. На панели Выполнить анализ щелкните Анализ растра.
- На панели Анализ растров щелкните Создать шаблон растровых функций для выполнения комплексной обработки и анализа.
Откроется Редактор функций. Здесь вы будете создавать шаблон растровых функций анализа изменений. Вы добавите в шаблон первую растровую функцию, Арифметика канала.
- На панели растровой функции проверьте, что выбрано Системная. В поле Поиск растровой функции введите Арифметика и нажмите клавишу Enter.
- Около функции Арифметика каналов щелкните Добавить функцию.
Функция Арифметика канала появится в окне редактора.
Теперь вы выберите Свойства Арифметики каналов для вычисления индекса SAVI.
- В окне редактирования дважды щелкните элемент Арифметика каналов, чтобы открыть окно Свойства.
- В окне Свойства Арифметики каналов выберите следующие значения параметров:
- В поле Метод выберите SAVI.
- В поле Индексы каналов введите B4 B3 0,5.
Теперь вы присвоите этой функции понятное название. Эта функция будет использоваться исключительно для обработки изображений до события, поэтому назовите ее SAVI Before.
- Перейдите на вкладку Общие. В поле Имя введите SAVI Before.
Теперь вы выберите входные параметры функции.
- Щелкните вкладку Переменные, в строке Растр, под Имя, замените Raster на Before raster. В той же строке щелкните IsPublic.
Вы объявили входные данные Raster как публичные, что означает, что они будут отображаться в инструменте и пользователь сможет выбрать слой изображений, который должен использоваться как входной.
- Нажмите OK.
Окно редактора обновится, показав элемент SAVI Before.
Теперь вы добавите второй элемент Арифметики каналов для вычисления SAVI на изображении после события.
- На панели растровых функций около функции Арифметика каналов щелкните Добавить функцию.
- В окне редактирования дважды щелкните элемент Арифметика каналов, чтобы открыть окно Свойства.
- В окне Свойства Арифметики каналов выберите следующие значения параметров:
- В поле Метод выберите SAVI.
- В поле Индексы каналов введите B4 B3 0,5.
- Перейдите на вкладку Общие. В поле Имя введите SAVI After.
- Щелкните вкладку Переменные, в строке Растр, под Имя, замените Raster на After raster. В той же строке щелкните IsPublic.
- Нажмите OK.
Окно редактора обновится, показав элементы SAVI Before и SAVI After.
- Вверху окна редактирования щелкните Автокомпоновка.
Все элементы в окне редактора будут расположены в удобном порядке.
В этом разделе вы начали построение шаблона растровой функции.
Завершение и запуск шаблона растровой функции
Вы добавите дополнительные функции в шаблон и сохраните его. Затем вы обработаете свои изображения. Сначала вы добавите функцию Вычислить изменения в окно редактора и соедините ее с функциями SAVI Before и SAVI After.
- На панели растровых функций найдите Вычислить изменения. В списке результатов, около Вычислить изменения, щелкните Добавить функцию, чтобы добавить ее в окно редактирования.
Появится функция Вычислить изменения. Теперь вы проведете стрелки от двух функций Арифметика каналов к Вычислить изменения, чтобы показать, что выходные данные двух функций должны быть использованы как входные для функции Вычислить изменения.
- В окне редактора проведите стрелку от SAVI After до Вычислить изменения ко входу Из растра.
- Аналогично проведите стрелку от SAVI Before до Compute Change указывая на входные данные В растр.
- Вверху окна редактирования щелкните Автокомпоновка.
Теперь SAVI After и SAVI Before соединены с Вычислить изменения.
- Дважды щелкните элемент Вычислить изменения, чтобы проверить его свойства. Убедитесь, что Метод вычисления изменений задан как Разница. Нажмите OK.
Теперь вы добавите в шаблон растровую функцию Перекодировка.
- На панели растровых функций найдите Перекодировка. В списке результатов, около Перекодировка, щелкните Добавить функцию, чтобы добавить ее в окно редактирования.
- В окне редактора проведите стрелку от Вычислить изменения до Перекодировка.
Выходные данные из Вычислить изменения будут использоваться как входные для Перекодировки.
- Дважды щелкните элемент Перекодировка, чтобы открыть окно Свойства.
Как и раньше, в рабочем процессе вручную, вы удалите отрицательные значения.
- В окне Свойства перекодировки, в первой строке таблицы, для Минимум введите -2. Для Максимум и Выход примите значения по умолчанию 0. Отметьте NoData.
- Перейдите на вкладку Общие. В поле Имя введите Clean up. Нажмите OK.
- Вверху окна редактирования щелкните Автокомпоновка.
Компоновка будет обновлена.
Теперь шаблон растровых функций готов. Вы сохраните его и присвоите ему имя.
- Внизу окна редактора щелкните Сохранить.
- В окне Сохранить задайте следующие значения параметров:
- В поле Заголовок введите Loss of healthy vegetation.
- Убедитесь, что в поле Тип выбрано Мозаика.
- В поле Теги введите Agriculture, Imagery, SAVI, Damage assessment и нажмите Enter.
- В поле Папка примите местоположение по умолчанию или используйте другую папку по своему выбору.
- В поле Общий доступ убедитесь, что уровень задан как Владелец.
- Щелкните Сохранить.
Появится окно Успешно.
Примечание:
В окне Успешно указано место сохранения шаблона растровых функций. Если щелкнуть эту ссылку, вы увидите его как обычный элемент ArcGIS Enterprise.
Теперь вы примените шаблон к изображениям в текущей веб-карте Hail Damage in corn fields.
- В окне Успешно щелкните OK. В редакторе функций щелкните ОК, чтобы закрыть его и вернуться к веб-карте.
На веб-карте, шаблон растровых функций отображается рядом с картой. Он готов для использования с данными.
Примечание:
Если в какой-то момент вам необходимо вернуться к редактированию шаблона, щелкните небольшое окно в нижнем углу карты. Когда закончите, щелкните OK.
- На панели Compute loss of healthy vegetation введите следующие значения параметров:
- Для SAVI After выберите Corn_Fields_After_Storm.
- Для SAVI Before выберите Corn_Fields_Before_Storm.
- Для Имя слоя результата введите Loss of healthy vegetation cleaned 2.
- Отключите Использовать текущий экстент карты.
Примечание:
Вы выбрали имя слоя Loss of healthy vegetation cleaned 2, чтобы отличить его от созданного ранее слоя Loss of healthy vegetation cleaned.
- Щелкните переключатель Предварительный просмотр.
Откроется окно предварительного просмотра.
Результат в целом удовлетворительный, поэтому вы продолжите работу инструмента, чтобы получить слой.
- Щелкните Запустить анализ.
Через некоторое время на панели Содержание и на карте появится новый слой результатов. Запустив шаблон Compute loss of healthy vegetation, вы сразу перешли от исходных слоев изображений к слою Loss of healthy vegetation cleaned 2. Обратите внимание, что слои Loss of healthy vegetation cleaned и Loss of healthy vegetation cleaned 2 идентичны, как и ожидалось.
Примечание:
Этот шаблон растровой функции предназначен только для части рабочего процесса, относящейся к анализу растров. Дополнительно можно вручную применить последние шаги рабочего процесса: присвоить символы для Loss of healthy vegetation cleaned 2, применить Зональная статистика в таблицу и Присоединить объекты, и присвоить символы конечным результатам. Вы должны получить слой, идентичный слою Vegetation loss per field.
В будущем вы можете применять этот же шаблон к другим изображениям. Чтобы извлечь этот шаблон растровых функций из новой веб-карты, сделайте следующее. На ленте щелкните Анализ, Анализ растров, затем Поиск шаблонов функций растра. В окне Пользовательские инструменты анализа и функции растра щелкните стрелку рядом с Системные и выберите Мои ресурсы. В списке шаблонов растровых функций найдите шаблон Compute loss of healthy vegetation.
- Сохраните карту.
На этом уроке из руководства вы создали два онлайн-слоя листов изображений, отобразили их на веб-карте, изменили комбинации каналов и изучили их визуально. Затем вы выполнили анализ изменений на изображениях, используя несколько растровых функций и получили среднюю оценку потерь здоровой растительности на каждом поле. В конце вы построили шаблон растровой функции для автоматизации рабочего процесса анализа растра и сделайте эту функцию легко повторяемой.
Больше подобных руководств вы можете найти на странице Введение в дистанционное зондирование и изображения.
