manejo de imágenes e integración envi y arcgis_2.00pm

Conferencia Colombiana de Usuarios Esri 2010


BIENVENIDOS


MANEJO DE IMÁGENES E INTEGRACIÓN ENVI Y ARCGIS

Seminario Preconferencia


• Imágenes en los SIG

• Necesidades de los usuarios en el manejo de imágenes

• Servicios de imagen

• Mosaic Dataset

• Acceso, visualización y procesamiento de imágenes

ContenidoPrimera sesión


• ENVI

• ENVI EX

• Lo nuevo en el SP2 de ENVI

• ¿Qué producto escoger?

• Integración de ENVI con ArcGIS

• La solución integral

ContenidoSegunda sesión


Imágenes en los SIG


Información Geoespacial, integrada y accesible

++

Administradores

Usuarios

en campo

Tomadores de

decisionesAnalistas

Imágenes

Redes de

sensores

Contenido

georeferenciadoMapas base

y globos

Conocimiento base


• Imágenes y SIG aportan valor mutuamente

• Utilizados en casi todas las industrias

• Las imágenes se integran dentro de todos sus productos

Imágenes en los SIG

SIG Imágenes

Las imágenes brindan valor

El SIG brinda valor

•Relaciones contextuales

•Integración visual

•Gestión de datos

•Análisis espacial

•Información oportuna

•Mediciones y análisis


Esri integrando imágenes desde los 80’s

SDE Raster

Image Support

Image Integrator

Image Classification

Raster Dataset

& Image Catalog

ARC/INFO

PC

ARC/INFO

ArcView

3.x

ArcGIS

8.1

ArcGIS

8.0

2004

1982

1986

1999

2008

2010

1988

ArcGIS

9.0Geodatabase Raster Catalog

Managed / Unmanaged

ArcGIS

9.2 Image Server

ArcGIS

9.3 Image Services

ArcGIS

10 Mosaic Dataset

2006

2001

Dentro de muchas organizaciones

los volúmenes de datos raster son

cada vez mayores


Necesidades de los usuarios en el manejo de imágenes


Uso Administración

Requerimientos

Rendimiento de

despliegue

Consultas

Análisis

Almacenamiento

Catálogo

Medidas

Accesibilidad

OportunidadesMetadatos

Propiedades del

ServicioExportación

Precisión

Geométrica

Precisión

Radiométrica

Impresión

Flujos de

trabajo

Rendimiento

de ProcesosEstándares

Interoperabilidad Escalabilidad

Mantenimiento


• Uso simple

– “Quiero imágenes de fondo para mi aplicación”

• Uso avanzado

– “Quiero realizar análisis de imágenes”

• Administración simple

– “¿Cómo servir todas nuestras ortoimágenes?”

• Administración avanzada

– “¿Cómo procesar y servir las imágenes que tomamos?”

Requerimientos


Desktop Explorer

Uso y administración

• Para usuarios Desktop


Server

Desktop

Storage

Online

Web AppsDesktop Explorer Mobile3rd Party

Uso y administración

• Para usuarios Desktop

• Empresas con grandes

colecciones de imágenes


Servicios de Imagen


Servicios de Imagen

Web

browsers

DesktopExplorer Mobile

Open APIs

iPhone

Datos /

fuentes SIG

Servicios/

Capacidades

Clientes /

Aplicaciones

GlobeService

ImageService

GDB

GeodataService

SearchService

GeoprocessingService

GeometryService

MapService

GeocodeService

ImageService


• Servicio SIG – Optimizado para rasters

• A partir de cualquier Raster Dataset

• Publicado como imagen ó imagen + Metadato

• Acceso a través de SOAP, REST, WMS, WCS, KML

• Servicio dinámico

• Propiedades modificables

– Sistema de referencia espacial

– Compresión para transmisión (None, JPEG, LZ77)

– Método de resampleo (Nearest, Bilinear, Cubic Convolution)

– Publica la imagen procesada (cualquier función raster)

Servicios de Imagen


• Usando rasters almacenados como layers, raster dataset y Mosaic

Dataset:

Creación del servicio de imagen

Layers

Mosaic

Dataset

Raster

DatasetImage

Server Extension

ArcGIS Server

Servicio

de imagen

Usuarios SIG


• Totalmente integrado dentro de ArcGIS

– GeoDatabase

– ArcObjects

– Desktop

– GeoProcessing

• Escalable >2 millones de rasters

• Accesible también como Catálogo

• Acceso a valores originales de pixel

• Procesos definibles por el cliente

• Descarga completa y recortada

• No compila

• Corre como SOC

• Corre sobre UNIX/LINUX

Lo nuevo de Image Server


Mosaic Dataset


• Administración de pequeñas y grandes colecciones de Raster

Datasets

• Integrado en el Core de ArcGIS

• Utiliza la Geodatabase

• Provee mosaicos dinámicos y procesamiento al vuelo

– Reordenado dinámico de imágenes sobrepuestas

– Funciones raster

– Crear múltiples productos de una única fuente

• Provee características avanzadas

– Corrección de color y edición de líneas de corte

Mosaic DatasetNuevo modelo de datos Raster dentro de la Geodatabase


Creación del Mosaic Dataset

• ArcCatalog y con herramientas de

Geoprocesamiento

• Cada registro define

– Un Raster Dataset

– Footprint

– Atributos

– Funciones raster

– Metadatos

• Grupo de layers en ArcMap

– Límite

– Footprint

– Vista previa


Demostración

Creando y publicando el Mosaic Dataset a partir de Ortofotos


Corrección de color

• Nueva ventana de corrección de color

• Balanceo de color

– Stretch

– Target

– Balancing

• Areas de exclusión


• Define líneas irregulares para unir imágenes

• Tabla de geometría adicional

• Propiedades de cada Raster Dataset

– Ancho de empalme y método (Inside / Outside)

• Creado generalmente desde el Footprint

• Editado usando la barra de herramientas Editor

Líneas de corte (seamlines)


Propiedades del Mosaic Dataset

• Se pueden configurar propiedades como:

– Métodos de mosaico

– Nivel de metadato

– Campos

– Máximo número de items

– Máximo número de registros


Demostración

Creando el Mosaic Dataset a partir de

imágenes de satélite Spot


• Imagen - Mosaico dinámico ó de un procesamiento al vuelo

• Método de Mosaico – Orden de las imágenes

• Definición de Consulta – Refina la selección

• Procesamiento

– Resampleo

– Sistema de referencia espacial

– Compresión para trasmisión

– Corrección de color

– Server Render (via SOAP API)

• Identify – Devuelve el valor del pixel y atributos

• Consulta – Devuelve los footprints como elementos

• Exporta, con clipping

• Descarga, con clipping

Operaciones sobre el Mosaic Dataset


Acceso, visualizacióny procesamiento de imágenes


Acceso

• Estático

- Sólo lectura

- Los datos no cambian

- Datos Preprocesados

- Se usa caché

• Directo

- Leer/escribir a archivos

- Amplio ancho de banda

es requerido

- Estaciones de trabajo

tradicionales

• Dinámico

- Solicitud de datos por

parte del cliente

- Procesos en el servidor

- Datos pueden cambiar

- Más capacidades


• Tiles predefinidos

• La forma más rápida, eficiente y escalable para servir imágenes

• Pueden solo usarse como fondo

• Flujo de trabajo recomendado:

– Crear el Mosaic Dataset

– Publicar el servicio de imagen a usuarios clave

– Crear caché de mapa para una mayor comunidad

de usuarios

– Mantener el Mosaic Dataset

– Actualizar cache

Cache de MapaOptimización para consumir imágenes

Compact

Cache


• Despliegue optimizado para los layers

• Usa cache avanzado

• Para todas las formas de imágenes

(cualquier Raster Dataset)

– Rasters locales

– Mosaic Dataset

– Servicios de Imagen

• Dinámico – Propiedades modificables

• Actúa como un layer operacional

• No impone limitaciones de edición

Visualización Nuevo en ArcGIS 10


• Mejoramiento

– Contraste y Brillo

– Transformación Gamma

– Transparencia

– DRA (Dynamic Range Adjustment)

– Stretch

• Interpretación

– Método de resampleo

– Zoom to raster resolution

– Top Up

– Swipe y Flicker

VisualizaciónNuevo en ArcGIS 10


Demostración

Creando layers operacionales a partir de un DEM,

usando la ventana Image Analysis


• Operaciones sobre capas raster

– Aplicados on the fly

• Beneficios

– Sin pre-procesamiento

– Sin duplicación de imágenes

– Sin modificación de las imágenes originales

– Puede guardarse como un nuevo raster dataset o como (lyr y layer

package .lpk).

ProcesamientoNuevo en ArcGIS 10


• Propiedad del raster layer o del mosaic dataset

• Aplicado on the fly

FuncionesNuevo en ArcGIS 10


Demostración

Procesando una imagen GeoEye-1 de Caldas


• Image Classification toolbar

– Requiere licencia de la extensión Spatial Analyst

• Clasificación Supervisada

– Usa firmas espectrales tomadas de áreas de entrenamiento

– Requiere intervención del usuario

• Clasificación No Supervisada

– Encuentra clases espectrales (ó clusters) en una imagen multibanda sin

intervención de un analista

ProcesamientoNuevo en ArcGIS 10


Demostración

Realizando Clasificación Supervisada


ENVI


ENVI

ENVI

La Plataforma

Completa de

Procesamiento de

Imagen

ENVI es el software líder

para extraer información

geoespacial de imágenes

satelitales.

ENVIACCEDER

• Tipos de Datos

• Soporte de Formatos

• Soporte de Sensores

• Acceso Remoto

ANALIZAR

• Visualización

• Georeferenciación

• Clasificación

• Extracción de

Características

• Detección de Cambios

COMPARTIR

• Integración con SIG

• Mapas

• Imágenes

• Publicaciones

EXTENDER

IDL, C++, Java,

.Net, C#


• Enfocado en la información que desea obtener de sus imágenes

Flujo de trabajo

Leer Preparar Explorar Analizar Compartir

Personalizar


• Lectura de imágenes de satélite y fotografías aéreas.

• Herramientas básicas

• Clasificación

• Transformación

• Filtros

• Herramientas espectrales

• Algoritmos para Georeferenciación y Ortorectificación

• Manejo de vectores

• Análisis topográfico

• Herramientas para imágenes radar

Funcionalidades


Lectura de archivos

• Soporta diferentes formatos de imágenes y DEMs

• Soporta la lectura de datos LIDAR (.las)


• Recorte espacial y espectral

• Layer Stacking

• Stretch

• Estadísticas

• Detección de cambios

• Herramientas de medición

• Matemática de bandas

• Matemática espectral

• Segmentación de la imagen

• ROI (Region Of Interest)

• Mosaico

• Máscaras

• Preprocesamiento

Herramientas básicas


Demostración

Calculando áreas afectadas por incendios forestales


• Supervisada

• No Supervisada

• Arbol de decisión

• Colección de áreas de entrenamiento

• Creación de una imagen clasificada a partir de ROIs

• Herramientas de postclasificación

Clasificación


• Pansharpening

• Análisis de componentes principales

• Transformación de color RGB / HLS / HSV

• Synthetic Color Image

• NDVI

Transformación


Herramientas de análisis espectral

• Flujos automatizados

– SPEAR para imágenes multiespectrales

– THOR para hyperespectrales

• Librerías espectrales JPL / USGS

• Colección de áreas de entrenamiento

• n-Dimensional Visualizer

• Ofrece el algoritmo Spectral Angle

Mapper

• Quick Atmospheric Correction


• Registro

– Image to Image

– Image to Map

• Georeferenciación

• Ortorectificación

• Mosaicos

• Manejo de proyecciones

• Layer Stacking

Georeferenciación y ortorectificación


• Abrir un archivo

– DTED, USGS DEM, USGS SDTS DEM y SRTM DEM

• Modelamiento topográfico

– Slope, Aspect, Shaded Relief, RMS (Error)

• Flujo de trabajo para extracción de DEM

• Creación de Imagen Hill Shade

• Conversión de curvas de nivel a DEM

• 3D Surface View

Análisis topográfico


• Básicas:

– Filtros

– Extracción de elementos

– Multilooking

– Coregistro

– Geocoding

– Mosaico

– Segmentación

• Interferometría

– Generación de DEMs

– Creación de mapas de desplazamiento

• Polarimetría

– Análisis de firmas polarimétricas

Herramientas avanzadas para RadarUsando SARscape


• Mallas y Superficies Sombreadas

• Renderización de Volúmenes

• Animaciones

• Gráficos X-Y

• Lineales, logarítmicos…

• Vectores

• Imágenes

• Contornos

IDLEntorno avanzado de visualización 3D


ENVI EX


• La solución en

procesamiento y análisis

de imágenes para

usuarios SIG

• ENVI EX es una nueva

adición a la línea de

productos ENVI.

• ENVI EX ofrece

funcionalidades

específicamente

diseñadas para usuarios

SIG.

ENVI EX


• Abrir Imágenes y

Datos

• Desplegarlos

• Visualizar y manipular

las Imágenes

• Procesar y analizar las

imágenes con flujos de

trabajo automatizados

• Compartir resultados

fácilmente

ENVI EX


• Ventana de despliegue

interactivo avanzado y

dinámico que soporta

grandes archivos de

imagen

• Menú intuitivo que

permite desplegar

imágenes de forma

rápida y sencilla

• Dispone de la ventana

Overview y el Layer

Manager

ENVI EX


• Incluye herramientas

avanzadas de

manipulación de

imágenes para

visualización interactiva

• Visualice una imagen con

botones y sliders

accesibles desde la barra

de herramientas

• La ventana Portal le

permite tener un preview

de resultados

• Adicione anotaciones y

layers para su

visualización

ENVI EX


• Ejecute tareas de

procesamiento de imágenes

de forma rápida y sencilla

desde la caja de

herramientas de ENVI EX

– Pan Sharpening

– Supresión de la Vegetación

– Detección de Anomalías

• Basado en los métodos y

algoritmos científicos de

ENVI

• Arrastre y suelte archivos

dentro de la barra de

herramientas para obtener

rápidos resultados

ENVI EX


• Flujos de trabajo automatizados

reducen la complejidad del

procesamiento de imágenes

• Procedimientos paso a paso e

instrucciones lo guían a través de las

tareas de análisis de imágenes más

populares:


– Clasificación

– Detección de cambios

– Diferencia temática

– Ortorectificación usando RPC’s

• Basado en los métodos y algoritmos

científicos de ENVI

ENVI EX


• Clasificación Supervisada y No

Supervisada

– Importa áreas de entrenamiento

• Shapefile

• Geodatabase

– Define manualmente áreas de

entrenamiento ó permite a ENVI

definir Regiones

• Algoritmos de Clasificación

– ISODATA

– Maximum Likelihood

– Mahalanobis Distance

– Minimum Distance

– Spectral Angle Mapper

Clasificación


Demostración

Preprocesando y clasificando tierras de cultivos, áreas de bosques y regiones urbanas


• Enfoque basado en

objetos para

segmentar y clasificar

una imagen de

acuerdo con los

elementos de interés

Feature Extraction


• Imagen de

Diferencia ó

Cambio Temático

• Usa Indices de

Vegetación

• Métodos de

“limpieza” usando

filtros y

agregación de

resultados

• Previsualiza

áreas de cambio

en la ventana

Portal

Detección de cambios


Demostración

Calculando áreas de pérdida de glaciar usando Clasificación Orientada a Objetos


• Ortorectificación

de una imagen

usando RPC’s

• Ortorectificar

imágenes en forma

rápida y sencilla

usando un DEM

• Previsualiza áreas

de cambio en la

ventana Portal

Ortorectificación usando RPC’s


Compartiendo resultados

• Abre ArcMap y crea

composiciones de mapa

directamente desde ENVI

• Map Layout View

• Soporta los archivos

Template (.mxt)

• Escribe en la Geodatabase

de ArcGIS

• Guarda en formato Power

Point y pdf


Lo nuevo en el SP2 de ENVI


• Acceda cualquier funcionalidad de

ENVI usando la nueva caja de

herramientas favoritas de ENVI

ENVI EX SP2


• Crea su propio flujo de trabajo

– Adicionar sus propios pasos

– Edita nombres fácilmente

– Reordenar pasos si es necesario

• Su nuevo flujo de trabajo aparecerá en

la caja de herramientas

• Puede agregar cualquier función

personalizada o código IDL

ENVI EX SP2


Demostración

Analizando la vegetación presente en una imagen ALOS


• Completo soporte de formatos, sensores y opciones de análisis

ENVI EX SP2


• Mejoramiento Optimized Linear

– Obtiene mayor cantidad de información en áreas brillantes o de sombra

– Usada por analistas para hacer interpretación y análisis visual

ENVI EX SP2


Demostración

Visualizando y procesando datos de radar


¿Qué producto escoger?


• ¿Es especialista SIG ó experto en Sensores Remotos?

• ¿Qué tipo de imágenes tiene?

• ¿En qué formato?

• ¿Requiere realizar calibración y/o corrección atmosférica?

• ¿Tiene imágenes preprocesadas?

• ¿Quiere resultados más rápidos y precisos?

• ¿Necesita herramientas de análisis avanzado?

Acorde con sus necesidades


Capacidades de ENVI y ENVI EX

ENVI EX

Especialistas SIGExpertos en Sensores Remotos

ENVI

Fácil de usar en

extremo

Clasificación

basada en

objetos

Flujo de trabajo

orientado a SIG

Herramientas

completas

Herramientas

hiperespectrales

Extensibilidad con

IDL


Módulos

ENVIENVI ZOOM

IDL

SARscape

NITF / TFRD

ENVI ACM

ENVI Ortho

ENVI DEM

NITF / TFRD

ENVI EX

Analista de Imágenes Usuarios SIG

Despliegue DinámicoTres ventanas /

Despliegue Dinámico


Funcionalidades

Calibración Corrección

Geométrica

Análisis Visual Análisis

cuantitativo

Resultados Extensibilidad

Corrección Atmosférica

Calibración

Herramientas de

preprocesamiento

Georeferenciación

Ortorectificacion con

RPC

Ortorectificación

Rigurosa

Mosaico

Paradigma 3W

Stretching

Histogramas

Filtros

Pan sharpening

Vistas 3D

ENVI Zoom

Clasificación

Posclasificación

Detección de Cambios

Detección de

Anamonalías

Detección de Objetivos

Arbol de decisión

Delineación de la

Vegetación

Hiperspectral

Print

Geodatabase

Image

Vector

Google Earth

Via IDL

Matemática de Bandas

Matemática Espectral

Procesamiento Batch

Funciones de Usuario

Módulos

Ortorectificación con

RPC

Paradigma ELT

Stretching

Histogramas

Algunos filtros

Flujos de Trabajo

Clasificación

Posclasificacion

Detección de Cambios

Detección Anomalías

Basada en objetos

Print

Geodatabase

Image

Vector

PowerPoint

EN

VI

EN

VI E

X


Integración de ENVI con ArcGIS


• Lee y escribe en la Geodatabase de Esri

• Permite arrastrar y soltar datos desde ArcMap a ENVI

• Soporta Layers de ArcMap, preservando la simbología y estilos de

Esri

• Imprime y exporta con las herramientas de Layout de Esri

Integración ENVI y ArcGIS


• El siguiente paso en la integración

ENVI y ArcGIS

• Ahora dentro del ArcToolbox estarán

disponibles las herramientas de análisis

y de procesamiento de ENVI.

• Pone a disposición de los usuarios

SIG poderosas funcionalidades como:

– Detección de cambios


– Clasificación de cobertura de la tierra

– Más…

ENVI Tools for ArcGISDisponible próximamente con ENVI 4.8


• Los usuarios pueden correr

capacidades de ENVI

científicamente

comprobadas desde el ya

familiar entorno de

ArcToolbox

• Tras la instalación de

ENVI, potentes

herramientas de

procesamiento de

imágenes aparecerán en

ArcGIS



• Personalice ENVI

Toolbox para crear y

adicionar sus propias

herramientas de

procesamiento

• Adicione herramientas

a sus modelos de

ArcGIS para

aprovechar las

capacidades de

análisis geoespacial



• ENVI Tools en la

plataforma ArcGIS Server

• Despliega ENVI Tools en

ArcGIS Desktop o en

aplicaciones Web

• El procesamiento y análisis

de imágenes puede ser

realizado por los recursos

del servidor

ENVI for ArcGIS® ServerDisponible próximamente con ENVI 4.8


• Entrega herramientas

poderosas de ENVI a su

organización y realiza

tareas de procesamiento

de imágenes en un

ambiente servidor

• Combinado con ArcGIS

Server y ArcGIS Server

Image Extension,

dispondrá de la más

completa solución

empresarial

ENVI for ArcGIS® ServerDisponible próximamente con ENVI 4.8


ENVI Tools

ArcGIS Desktop ArcGIS Server

• ENVI Tools en ArcGIS

Desktop, requiere

instalación de ENVI

• ENVI for ArcGIS

Server®, requiere

instalación de ENVI for

ArcGIS® Server

– Nivel Workgroup (hasta

10 usuarios)

– Nivel ilimitado

ENVI ToolsDisponible próximamente con ENVI 4.8


La solución integral



• Para un completo rango de usuarios (desde uso simple hasta

administración avanzada)

• Acceso en Desktop, Web, Mobile y Online

• Rápido acceso a todas las imágenes


• Mosaico dinámico y procesamiento al vuelo

• Reduce el tiempo entre la adquisición y uso

• Administra y publica grandes catálogos de imágenes

• Integra las imágenes dentro de su SIG

• Interoperabilidad e integración del flujo de trabajo

• Plataforma empresarial escalable

• Extensible

• Sólidos socios de negocios para proveer soluciones completas



• Esri trabaja muy cercanamente con sus socios

• ArcGIS provee la plataforma

• Socios proporcionan experiencia en su campo

– Trimble

– DigitalGlobe

– RapidEye

– GeoEye

– Spot

– ITTVIS

– MDA


Despliegue

y análisisCualquier

cliente

Servicio de imagenVarios socios

Extracción y análisis

avanzado

ITT VIS

Escalabilidad masiva


• Las imágenes ofrecen valor agregado a los SIG

• Gran trayectoria de Esri trabajando con imágenes

• Existen múltiples requerimientos en cuanto a uso y administración

• Acceso, análisis y administración de grandes volúmenes de

imágenes

• Administración y análisis de imágenes en ArcGIS a través del

Mosaic Dataset

• Los servicios de Imagen como un medio óptimo para compartir

información Raster

Resumen


• ENVI es el software líder para el procesamiento y análisis de

imágenes de satélite y fotografías aéreas

• ENVI EX es la nueva línea de producto pensada para que usuarios

SIG procesen sus imágenes en forma rápida y precisa

• ENVI integrado a ArcGIS de una forma cada vez más robusta

incluso con ArcGIS Server

• La solución integral para optimizar la administración y análisis de

imágenes: ENVI y ArcGIS

Resumen


¿PREGUNTAS?


GRACIAS

•Innovaciones en la integración ArcGIS y ENVI. 18 de agosto, 2:15 a 3:00 p.m.

•Detección de procesos morfodinámicos con ENVI a partir de imágenes SPOT. 19 de agosto 12 m

•Identificación de fenómenos geológicos con Radar. 19 de agosto 2 p.m.

•Evaluación de imágenes polarimétricas RadarSat-2. 19 de agosto 3 p.m.

manejo de imágenes e integración envi y arcgis_2.00pm

Documents