可视化、处理、分析和管理影像和栅格数据是 GIS 的重要组成部分。 典型的土地底图和 GIS 图层中包含的信息派生自影像和栅格数据。 现有地图和图层将基于更新的影像进行修订。
ArcGIS 包含可视化、管理、处理和分析影像和栅格数据的功能。
影像和遥感定义
影像是栅格数据，表示无人机、飞机或卫星上的传感器捕获的反射或发射电磁能量的测量值。 其他类型的影像和栅格数据包括对某个位置的属性的科学测量，例如不同水深的温度和盐度、高程模型和地震调查。
遥感可从影像中提取有意义的信息。 遥感应用影像处理技术来识别和提取有关感兴趣要素的各种类型的信息（例如植被类型和健康状况、城市开发类型），并识别和分析检测到的对象和现象的趋势。 在定义影像采集的类型和时间时，考虑了临近性和邻域分析、季节性、自然和文化地理学、植被生长现象、气候及其他物理和环境因素。 遥感是 The Science of Where™ 的体现。
ArcGIS 中的工具、函数和功能使用科学的影像处理方法从影像中提取空间和光谱信息。 尽管使用高级影像处理技术对流程进行了标准化和优化，但基于不同的科学遥感技术，工作流和结果通常具有独特性。 例如，可以在一个生长周期内监测和分析特定植被物种的相对健康状况。
影像和遥感提供了执行以下操作的函数、工具和功能：
- 修正、校准和标准化影像以集成至工作流
- 对无人机、飞机和卫星遥感影像进行摄影测量校正
- 影像解译、处理和开发
- 多光谱和多维栅格分析和处理
- 从影像创建信息产品
- 用于机器学习和要素提取的高级栅格和影像分析工作流
管理影像和栅格数据集
ArcGIS AllSource 为管理和支持大型影像集合提供了一个工具集合。 影像管理的核心组件为镶嵌数据集和栅格产品。 传统意义上，当您将一组影像组合在一起时创建出的无缝影像即为一个镶嵌数据。 镶嵌数据集不但具有这一功能，而且可通过影像的属性（如采集日期、云覆盖或空间分辨率）帮助您管理影像集合，即使影像由重叠影像组成或影像具有不同的空间分辨率亦是如此。 当您想要更改显示的影像或增强影像时，无需创建文件，镶嵌数据集可在内存中处理影像从而快速显示感兴趣的影像，无论集合大小。
大多数影像都包含一个元数据文件，其中包含传感器和影像采集条件的信息。 ArcGIS AllSource 可识别最常用传感器的影像的结构，可读取元数据文件并根据传感器的功能将所有波段编译为图层，这些图层可以显示多光谱波段、全色锐化影像或热波段的多种组合。 与镶嵌数据集一样，波段组合在内存中进行，因此会快速显示结果且无需创建文件。
处理和分析影像
ArcGIS AllSource 包含多种工具，可用于处理影像和栅格数据。 无论基于像素的数据是通过卫星、无人机或航空传感器拍摄的影像还是栅格数据集或 DEM，在执行分析时可通过多种方法来处理这些数据。
传统上，影像和栅格分析使用标准和高级地理处理工具执行。 地理处理工具、Python 脚本和 模型构建器 配合工作以在地理处理框架中进行数据处理和实现数据管理操作自动化。 尽管这些地理处理工具用于许多工作流，但是 ArcGIS AllSource 还提供了适用于影像和栅格分析的另一种方法，这种方法可以在您平移和缩放影像时立即处理并显示结果。
分布式栅格分析借助 Portal for ArcGIS，通过将工作负载分发到 ArcGIS Image Server 上来提高栅格处理的性能。
栅格函数
使用栅格函数是在 ArcGIS 中处理和分析镶嵌数据集的有效方法。 此方法会在影像和栅格数据被访问时进行动态处理，并将结果立即呈现在地图显示中。 栅格函数在内存中运行从而可避免花费时间和开销来读取中间文件和将其写入磁盘。 提供即用型栅格函数套组。 您可以使用单个栅格函数或使用函数编辑器将多个函数连接到自定义栅格函数模板 (RFT)。 函数编辑器是一个可视化编程界面，可用于构建、测试和保存影像和栅格分析工作流。 您可以将结果和 RFT 另存为文件。
分布式处理
您可以通过 ArcGIS AllSource 使用 Portal for ArcGIS 对影像和栅格数据执行分布式服务器端处理。 此技术使用针对 Raster Analysis 配置的 ArcGIS Image Server，通过以分布式方法处理数据来提高栅格处理的性能。 您可以通过本地门户使用地理处理工具和模型以及栅格函数处理功能，以此方式执行处理。 该工具接受来自门户的本地文件和项目作为输入，并在同一门户中创建输出。
您也可以在 ArcGIS Image for ArcGIS Online 中使用 Portal for ArcGIS 访问、处理和发布托管影像和栅格。 ArcGIS AllSource 中的所有影像处理功能都可以处理 ArcGIS Image for ArcGIS Online 中的托管影像图层，并将结果发布到您的门户帐户。
显示影像
从影像图层类型的上下文选项卡中，您可以访问以下功能：预处理影像、更改显示方式或数据渲染方式、增强影像、更改符号系统和比较图层。 处理镶嵌数据集的过程通常与处理单个影像的过程相同，只是您可以指定对组成镶嵌数据集的特定项目执行的操作。 此外，镶嵌数据集中显示的影像项目由元数据属性定义。
您可通过 ArcGIS AllSource 在 2D 和 3D 空间中显示影像。 还可以对多个 2D 和 3D 视图进行链接，以便在您漫游和缩放数据时使用不同的数据类型以及同一区域的不同视图。 此功能可提高处理效率并提供更好的分析和视觉分析效果。
倾斜影像可以在本地影像坐标系（行和列）中以其自然方向显示，而不是使用上方为北的地图方向。 这对于影像解译很有帮助。
您可以使用立体模式查看和处理影像。 可从一系列主动或被动立体安装程序中进行选择。 有关详细信息，请参阅 ArcGIS AllSource 中的立体映射。
正射映射
ArcGIS AllSource 中的正射映射提供多种工具、功能和引导式工作流，用于执行无人机、航空和卫星影像的精确正射校正。 其中包括工程设置、控制点、连接点和检测点的定义、块调整以及高程和正射镶嵌产品生成。 报告和可视化图表为数据细化提供分析和定量信息，以获得最佳的正射校正结果。
如需了解有关正射校正的详细信息，请参阅正射映射简介。
立体映射
ArcGIS AllSource 立体映射可用于查看和处理立体像对和采集 3D 要素。 您可以为各种工作流（如宗地编辑、创建简单的 3D 建筑物以及测量距离和高度）采集 3D 点、线和面要素。
深度学习
深度学习工具使用神经网络中的多个图层来检测影像中的要素，其中每个图层能够提取影像中的一个或多个唯一要素。 这些工具使用 GPU 处理功能及时执行分析。
有关使用影像和栅格数据进行深度学习的详细信息，请参阅栅格分析中的深度学习。
分类
您可以通过影像分类从多光谱影像中提取类。 基于影像分类生成的栅格可用于创建专题地图。 您可以使用参数分类器或机器学习分类器对影像像素或分割的对象进行分类。 您可以使用影像分类向导引导您完成分类过程。 要仅执行分类工作流的一部分，您可以使用多种影像分类工具。
多维分析
可使用多维分析工具和功能对多维栅格数据执行复杂分析并进行可视化，以探索科学趋势和异常情况。 多维数据表示在多个时间以及多个深度或高度捕获的地理空间数据。 这些数据类型通常用于大气、海洋和地球科学。 您可以通过卫星观测来捕获多维栅格数据，其中数据是按照特定时间间隔采集的，或者是由从其他数据源聚合、插值或模拟数据的数值模型生成。
有关多维数据的详细信息，请参阅多维栅格数据。
地理配准
对影像进行地理配准可定义其正确的地理位置，以便结合其他地理数据对其进行查看、查询和分析。 要对数据进行地理配准，可通过创建控制点将栅格连接到真实的地理坐标。 对栅格数据进行地理配准的工具在地理配准选项卡上。
影像和栅格图表
影像图表旨在以交互方式处理和显示多光谱和多维栅格数据，以进行影像分析和评估。 例如，您可以在图像上划定一个感兴趣区域，然后绘制特定地面要素（如人造开发、植被类型和健康状况）以及其他要素的光谱图，以支持包含定量数据和信息的特定应用。 影像和栅格图表类型包括光谱图、时态图、影像散点图、维度剖面、影像直方图和条形图。 您可以通过像素时间序列变化浏览器使用任意变化检测方法识别单个像素随着时间发生的变化。
