La visualisation, le traitement, l'analyse et la gestion des données d'imagerie et de raster représentent une partie importante du SIG. Les informations contenues dans les couches SIG et les cartes terrestres typiques sont dérivées des données d'imagerie et de raster. Les cartes et les couches existantes sont révisées en fonction des images mises à jour.
ArcGIS inclut des fonctionnalités permettant de visualiser, de gérer, de traiter et d'analyser les données d'imagerie et de raster.
Imagerie et télédétection définies
Les images sont des données de raster qui représentent les mesures de l'énergie électromagnétique reflétée ou émise capturée par un capteur sur un drone, un avion ou un satellite. Les autres types de données d'imagerie et de raster incluent les mesures scientifiques des propriétés d'une localisation, telles que la température et la salinité à différentes profondeurs sous l'eau, les modèles d'altitude et les études sismiques.
La télédétection extrait des informations significatives de l'imagerie. Elle applique des techniques de traitement des images pour identifier et extraire divers types d'informations sur les entités qui vous intéressent, telles que la santé et le type de la végétation, le type de développement urbain et l'dentification et l'analyse de tendances dans les objets et phénomènes détectés. L'analyse de proximité et de voisinage, la saisonnalité, la géographie physique et culturelle, le phénomène de croissance de la végétation, le climat et d'autres facteurs physiques et environnementaux sont pris en compte lors de la définition du type et de la durée de l'acquisition des images. La télédétection incarne les sciences de l’information géographique (Science of Where™).
Les outils, fonctions et fonctionnalités dans ArcGIS extraient les informations spatiales et spectrales de l'imagerie à l'aide de méthodologies de traitement d'images et scientifiques. Les procédures sont normalisées et optimisées à l'aide de techniques de traitement d'image avancées, mais les processus et les résultats sont souvent propres aux techniques de télédétection scientifiques. Par exemple, la santé relative d'espèces végétales spécifiques peut être surveillée et analysée au cours d'un cycle de croissance.
L'imagerie et la télédétection fournissent des fonctions, outils et fonctionnalités permettant d'effectuer les opérations suivantes :
- Correction, calibrage et normalisation d'images pour les intégrer à des processus
- Correction photogrammétrique des images télédétectées par des drones, avions et satellites
- Interprétation, traitement et exploitation des images
- Traitement et analyse de rasters multispectraux et multidimensionnels
- Création de produits d'information à partir d'images
- Processus d'analyse de raster et d'image avancés pour l'entraînement machine et l'extraction d'entités
Gérer l'imagerie et les jeux de données raster
ArcGIS AllSource propose un ensemble d'outils pour gérer et diffuser des collections d'images volumineuses. Les principaux composants de la gestion des images sont les jeux de données mosaïques et les produits raster. Traditionnellement, une mosaïque combine un ensemble d'images pour créer une image continue. Le jeu de données mosaïque répond à cette définition. En outre, il utilise des attributs d'image, comme la date d'acquisition, la couverture nuageuse ou la résolution spatiale, pour vous aider à gérer un ensemble d'images, même s'il se compose d'images superposées ou d'images présentant différentes résolutions spatiales. Plutôt que de créer des fichiers chaque fois que vous voulez afficher d'autres images ou améliorer les images, le jeu de données mosaïque traite les images en mémoire et affiche rapidement l'imagerie qui vous intéresse, quelle que soit la taille de l'ensemble.
La plupart des images incluent un fichier de métadonnées qui décrit le capteur et les conditions d'acquisition de l'image. ArcGIS AllSource identifie la structure des images à partir des capteurs les plus fréquemment utilisés et lit le fichier de métadonnées pour compiler tous les canaux en couches pouvant afficher diverses combinaisons de canaux multispectraux, d'images améliorées ou de canaux thermiques, selon les fonctionnalités du capteur. Comme pour un jeu de données mosaïque, la composition des canaux a lieu en mémoire, ce qui permet un affichage rapide, sans création de fichiers.
Traiter et analyser les images
ArcGIS AllSource inclut des outils et fonctions raster qui fonctionnent avec des données d’imagerie et de raster. Que les données basées sur des pixels soient des images provenant d’un capteur de satellite, de drone ou aérien ou qu'elles correspondent à un jeu de données raster ou un MNE, vous disposez de nombreuses méthodes vous permettant de les utiliser lors d’une analyse.
Généralement, l'analyse des images et des rasters est effectuée à l'aide d'outils de géotraitementstandard et avancés. Les outils de géotraitement, les scripts Python et ModelBuilder fonctionnent conjointement pour traiter et automatiser les opérations de gestion de données dans la structure de géotraitement. Ces outils de géotraitement sont utilisés dans de nombreux processus, mais ArcGIS AllSource offre une autre approche de l'analyse des images et des rasters qui permet de traiter et d'afficher immédiatement les résultats lorsque vous vous déplacez et appliquez un zoom aux images.
L'analyse de rasters distribuée utilise Portal for ArcGIS pour améliorer les performances du traitement des rasters en répartissant la charge de travail sur ArcGIS Image Server.
Fonctions raster
Les fonctions raster constituent l'un des moyens de traiter et d’analyser les jeux de données mosaïques et les rasters dans ArcGIS. Cette approche traite les jeux de données d'imagerie et de raster à la volée lors de leur accès et affiche immédiatement les résultats dans un affichage cartographique. Les fonctions raster fonctionnent en mémoire, ce qui rend inutile la lecture et l'écriture de fichiers intermédiaires sur le disque. Une suite de fonctions raster est prête à l'emploi. Vous pouvez utiliser des fonctions raster individuelles ou en chaîner plusieurs dans un modèle de fonction raster personnalisé (RFT) à l'aide de l'éditeur de fonctions. L'éditeur de fonctions est une interface de programmation visuelle qui permet de générer, de tester et d'enregistrer des processus d'analyse des rasters et des images. Vous pouvez enregistrer à la fois les résultats et les modèles de fonctions raster en tant que fichier.
Traitement distribué
ArcGIS AllSource permet d'utiliser Portal for ArcGIS pour effectuer un traitement serveur distribué sur les données d’imagerie et de raster. Cette technologie permet d'améliorer les performances de traitement des rasters en traitant les données de manière distribuée à l'aide de ArcGIS Image Server configuré pour Analyse raster. Vous pouvez utiliser les modèles et outils de géotraitement, ainsi que les fonctionnalités de traitement des fonctions raster pour effectuer le traitement de cette manière à l'aide d'un portail sur site. Ils prennent en charge les fichiers locaux et les éléments de votre portail en entrée et créent la sortie dans le même portail.
Vous pouvez également accéder aux images et rasters hébergés, les traiter et les publier dans ArcGIS Image for ArcGIS Online à l'aide de Portal for ArcGIS. Toutes les fonctionnalités de traitement d’images de ArcGIS AllSource permettent de traiter les couches d’images hébergées à partir de ArcGIS Image for ArcGIS Online et de publier les résultats sur votre compte de portail.
Visualiser les images
À partir de l'onglet contextuel d'un type de couche d'images, vous pouvez accéder à la fonctionnalité de prétraitement des images, modifier l'affichage ou le mode de rendu des données, améliorer les images, modifier la symbologie et comparer une couche à une autre. Le traitement d'utilisation des jeux de données mosaïques est généralement le même que pour une seule image, mais vous pouvez demander que les opérations soient effectuées sur des éléments spécifiques qui constituent le jeu de données mosaïque. En outre, les éléments d'image affichés dans un jeu de données mosaïque sont définis par les propriétés des métadonnées.
ArcGIS AllSource permet d'afficher les images dans l'espace 2D et 3D. Plusieurs vues 2D et 3D peuvent être liées afin que vous puissiez utiliser différents types de données et différentes vues de la même zone lorsque vous vous déplacez et zoomez sur les données. Cette fonctionnalité optimise l'efficacité du traitement et améliore l'analyse analytique et visuelle.
L'imagerie oblique peut être affichée dans son orientation naturelle dans un système de coordonnées des images natif (lignes et colonnes) plutôt que dans une orientation de carte avec le Nord en haut. Cela est utile pour l'interprétation des images.
Vous pouvez afficher et utiliser les images en mode stéréoscopique. Choisissez l'une des diverses configurations stéréoscopiques actives ou passives. Pour plus d’informations, reportez-vous à la rubrique Cartographie stéréo dans ArcGIS AllSource.
Orthocartographie
L'orthocartographie dans ArcGIS AllSource fournit des outils, fonctionnalités et processus guidés pour une orthorectification rigoureuse des images de drone, aériennes et satellite. Ces derniers incluent la configuration de projets, la définition de points de contrôle, de points de rattachement et de points de vérification, l'ajustement de bloc et la génération de produits orthomosaïques et d'altitude. Les rapports et diagrammes visuels fournissent des informations analytiques et quantitatives sur l'affinage afin d'obtenir des résultats d'orthorectification optimum.
Pour en savoir plus sur l'orthorectification, reportez-vous à la rubrique Présentation de l'orthocartographie.
Cartographie stéréo
La cartographie stéréo ArcGIS AllSource permet d’afficher et d’utiliser des couples stéréoscopiques et de collecter des entités 3D. Vous pouvez collecter des entités ponctuelles, linéaires et surfaciques 3D pour différents processus, comme la mise à jour de parcelle, la création de bâtiments 3D simples et la mesure de distances et de hauteurs.
Deep Learning
Les outils de Deep Learning détectent les entités dans les images à l'aide de plusieurs couches de réseaux neuronaux dans lesquels chaque couche peut extraire une ou plusieurs entités uniques de l’image. Ces outils utilisent le processeur graphique pour effectuer rapidement des analyses.
Pour en savoir plus sur le Deep Learning à l’aide de données d’imagerie et raster, reportez-vous à la rubrique Deep Learning dans l’analyse raster.
Classification
La classification des images permet d'extraire des classes des images multispectrales. Le raster résultant de la classification des images peut permettre de créer des cartes thématiques. Vous pouvez classer les pixels d’image ou les objets segmentés à l’aide de classificateurs paramétriques ou de Machine Learning. Vous pouvez utiliser l'assistant de classification d'images pour vous guider à travers le processus de classification. Pour n'effectuer qu'une partie du processus de classification, vous pouvez utiliser les différents outils de classification des images.
Analyse multidimensionnelle
Les outils et fonctionnalités d’analyse multidimensionnelle vous permettent d’effectuer et de visualiser une analyse complexe sur des données raster multidimensionnelles, afin d’explorer les tendances et anomalies scientifiques. Les données multidimensionnelles représentent les données géospatiales capturées à des heures et profondeurs ou hauteurs différentes. Ces types de données sont couramment utilisés dans les sciences océanographiques, atmosphériques et de la Terre. Vous pouvez capturer des données raster multidimensionnelles par des observations satellite dans lesquelles les données sont collectées à certains intervalles ou générées à partir de modèles numériques dans lesquels les données sont agrégées, interpolées ou simulées à partir d’autres sources de données.
Pour plus d’informations sur les données multidimensionnelles, reportez-vous à la rubrique Données raster multidimensionnelles.
Géoréférencement
Le géoréférencement des images définit leur localisation géographique correcte afin qu'elles puissent être visualisées, interrogées et analysées avec d'autres données géographiques. Pour géoréférencer les données, créez des points de contrôle qui lient le raster aux coordonnées géographiques réelles. Les outils permettant de géoréférencer les données raster se trouvent dans l'onglet Georeference (Géoréférence).
Diagrammes d’imagerie et diagrammes raster
Les diagrammes d’imagerie sont conçus pour traiter et afficher interactivement les données raster multispectrales et multidimensionnelles afin d’analyser et d’évaluer les images. Vous pouvez par exemple délimiter une zone d’intérêt sur une image et tracer le profil spectral de certaines entités terrestres, telles qu'un développement par l'homme, la santé et les types de la végétation et d'autres entités pour prendre en charge des applications spécifiques comportant des informations et données quantitatives. Les types de diagrammes raster et d’imagerie incluent le profil spectral, le profil temporel, le nuage de points des images, le profil de dimension, l'histogramme d’image et la barre. L'outil Pixel Time Series Change Explorer (Explorateur des changements de pixels dans la série chronologique) permet d’identifier les changements dans une valeur de pixel au fil du temps à l'aide de toute méthode de détection de changement.
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