Análise de Imagens no ArcGIS Pro - Recursos da Aula (ArcGIS Pro 3.7)

MiriamSchmidts

Transforme pixels em informação. Este curso é para profissionais de GIS e analistas de imagens no setor privado e agências governamentais civis que precisam extrair informações significativas de imagens de satélite, dados coletados por veículos aéreos não tripulados (UAV) e outros formatos de imagem. São abordados fluxos de trabalho e considerações para exibir, processar e criar produtos raster derivados usando ArcGIS Pro e ArcGIS Image Analyst. Você explorará aplicações comuns de imagens, incluindo recuperação de desastres, avaliação de danos e avaliação do dossel florestal.

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Recursos:

Lição 1: Funções Raster no ArcGIS Pro

• O que são Funções Raster?
  • Curso Web:Processamento de Dados Raster Usando ArcGIS ProEste curso web ensina o processamento dinâmico de rasters e imagens usando funções raster e cadeias de funções raster.
• Funções Raster e ferramentas de Geoprocessamento:
  • Vídeo:Processamento Raster Usando Funções & Ferramentas de Geoprocessamento
• Tipos de funções Raster
  • Tópico de ajuda:Funções RasterEste tópico de ajuda explica o que são funções raster e define funções locais, globais e personalizadas.
• Usando Funções Raster
  • Tópico de ajuda:Painel de Funções RasterEste tópico de ajuda fornece orientações sobre como encontrar e usar funções raster.
  • Tópico de ajuda:Histórico da Função RasterEste tópico de ajuda pode ser útil para solução de problemas durante o exercício.
  • Tópico de ajuda:Lista de Funções RasterEste tópico de ajuda fornece descrições de cada uma das funções raster do sistema.

Lição 2: Modelos de Função Raster

• Componentes do modelo de função raster
  • Vídeo: Funções Raster: Economize tempo criando um modeloEste vídeodescreve como criar e aplicar modelos de função raster no ArcGIS Pro para economizar tempo e processamento.
  • Tópico de ajuda:Modelo de função rasterEste tópico de ajuda fornece uma descrição passo a passo sobre como criar um modelo de função raster.
  • Curso web: Processamento de Dados Raster Usando ArcGIS Pro Este curso ensina a usar soluções eficientes para processar dados raster, permitindo extrair produtos informativos úteis dinamicamente usando funções raster no ArcGIS Pro.
  • Tópico de ajuda:Funções Raster PersonalizadasEste tópico de ajuda apresenta ao usuário como criar seus próprios modelos de função raster em Python
• Compartilhando Modelos de Função Raster:
  • Tópico de ajuda:Análise raster no Portal for ArcGISEste tópico de ajuda explica como configurar o ArcGIS Pro para realizar análise raster em um portal e como usar funções raster com análise raster no portal.
  • Tópico de ajuda:Configurar um serviço de imagemEste tópico de ajuda explica como publicar e configurar um serviço de imagem. A linha Modelos de Processamento na tabela fala sobre adicionar um modelo de função raster no momento da publicação.
• Funções Raster em produtos Raster
  • Tópico de ajuda:Produtos Raster e tipos rasterEste tópico de ajuda fornece informações sobre Produtos Raster e os contrasta com Tipos Raster, o que pode ajudar a esclarecer qualquer confusão entre os dois termos.
• Funções raster em ferramentas de Geoprocessamento
  • Tópico de ajuda:Gerar Raster a partir da Função Raster (Gerenciamento de Dados)Esta ferramenta de geoprocessamento gera um conjunto de dados raster a partir da função raster ou cadeia funcional fornecida como entrada.

Lição 3: Detecção de mudança usando funções raster

• Tipos de Detecção de Mudança
  • Tópico de Ajuda: Detectar mudança categórica
  • Tópico de Ajuda: Detectar mudança no valor do pixel
  • Tópico de Ajuda: Detecção temporal em séries temporais
  • Curso Web:Detecção de Mudança Usando ImagensEste curso web fornece exemplos dos fluxos para detecção visual inicial e depois quantificação da mudança usando diferentes combinações espectrais e índices.
  • Blog do ArcGIS: Detecção da Mudança em Imagens em Séries Temporaisste blog apresenta dois algoritmos poderosos—Continuous Change Detection and Classification (CCDC) e LandTrendr—para analisar mudanças ao nível do pixel ao longo do tempo em imagens satelitais.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

• Change detection workflow:

  • Video: Chapter 20 Change Detection Using Landsat Imagery This video demonstrates change detection using raster functions
  • ArcGIS Blog: The Art and Science of Imagery Change Detection Slightly older article, but still useful for providing background and examples.
  • Tutorial: Monitor forest change over time This tutorial uses tools based on the LandTrendr algorithm (Landsat-based detection of Trends in Disturbance and Recovery) to better understand the spatial and temporal patterns of timber harvest and detect other potential disturbances.
• Preprocessing rasters for change detection
  • Help topic: Resample function The Resample function changes the raster pixel size using different resampling methods.
  • Help topic: Extract Band function The Extract band function allows to extract or reorder one or more bands from a multiband dataset.
  • Help topic: Clip function The Clip function will extract a portion of a raster dataset based on a template extent. The clip output includes any pixels that intersect the template extent.
  • Help topic: Apparent reflectance function The Apparent Reflectance function is used to adjust reflectance, or brightness, values of some satellite imagery based on the scene illumination and sensor-gain settings. 
  • Help topic: Indices gallery Image indices are images that are computed from multiband images. The images emphasize a specific phenomenon that is present, while mitigating other factors that degrade the effects in the image. One of the common ways that these indices are used is for comparison of the same object across multiple images over time. 
• Calculate Change
  • Help Topic: Change Detection Wizard The Change Detection Wizard provides a step-by-step workflow to find categorical, pixel value, and time series change. 
  • Help Topic: Minus function The Minus function subtracts the value of the second input raster from the value of the first input raster on a pixel-by-pixel basis.
  • Help Topic: Compute Change function The Compute Change function can be used to enumerate the differences between two classified rasters for land cover change analysis, or it can be used to examine changes between two single-band continuous rasters such as elevation, temperature, canopy cover, and so on.

 

 Lesson 4:  Image classification techniques

• Defining image classification

  • Web Course: Introduction to Image Classification This course introduces options for creating thematic classified rasters in ArcGIS

• Describing image classification outputs

  • The ArcGIS Imagery Book, by Clint Brown and Christian Harder, Chapter 5: Turning Imagery into Information
• Image Classification types and methods
  • Help topic: Overview of image classification  This help topic provides concise descriptions of commonly used image classification terms and tools, and discusses supervised vs. unsupervised classification and the object-based vs pixel-based approaches.
  • GISGeography Article: Image Classification Techniques in Remote Sensing This article provides a discussion of different image classification techniques, as well as some background on the timeline of when they were developed.
  • USGS website: National Land Cover Database This website provides an overview and description of the National Land Cover Database (NLCD) and their landcover categories.
  • Video: Intro to Image Segmentation, Classification and Machine Learning
  • Help topic: List of ArcGIS Image Analyst extension raster functions This help topic provides a starting point for studying the Classification functions, especially Classify.

 

Lesson 5:  Classification workflows

• Image classification workflows
  • Tutorial: Calculate Impervious Surfaces from Spectral Imagery
  • Video: Image Classification Demo Image Classification Demo from Imagery Webinar held by Esri Industries
  • Help topic: An Overview of the Classification and Pattern Recognition toolset  The Classification and Pattern Recognition toolset contains tools for performing classification and regression analysis workflows, including accuracy assessment.
  • Web Course: Performing Unsupervised Pixel based Image Classification This course introduces the unsupervised pixel-based image classification technique for creating thematic classified rasters in ArcGIS.
• Classifying a raster with the Image classification wizard
  • Help topic: The Image Classification Wizard This help topic provides an overview of the Image Classification wizard 
  • Video: ArcGIS Pro: Image Segmentation, Classification, and Machine Learning  This Esri events session demonstrates workflows using the Image Analyst extension, including classification wizard and  deep learning capabilities. 

 

 

Lesson 6:  Segmentation

• Help topic: Understanding segmentation and classification This is the main help topic to study to understand segmentation. It also includes references to the related scientific publications used for implementing the segment mean shift algorithm.
• Help topic: Segmentation This Help topic provides an explanation of the different parameters in the segment mean shift tool
• Technical Workshop presentation: Image Segmentation and Classification
• Technical Workshop presentation: Image Segmentation, Classification, and Machine Learning
• Science Direct: Object based image analysis for remote sensing by T. Blaschke This article provides a scientific background for the object-based classification approach.
• ArcGIS Blog: Impervious Surface Mapping using ArcGIS Pro - Part 1: Georeferencing  This blog article introduces a workflow for mapping impervious surfaces using ArcGIS Pro 1.4, beginning with the georeferencing of scanned historical maps. It emphasizes the importance of aligning imagery accurately to real-world coordinates as a foundational step before performing classification and analysis in subsequent parts of the series.
• ArcGIS Blog: Impervious Surface Mapping using ArcGIS Pro - Part 2: ClassificationEste artigo do blog apresenta um fluxo de trabalho supervisionado de classificação orientada a objetos usando o Image Classification Wizard do ArcGIS Pro para distinguir superfícies impermeáveis e permeáveis. Detalha etapas desde a configuração da segmentação e coleta de amostras de treinamento até o treinamento com Random Trees, fusão de classes e refinamento dos resultados para aplicações de gerenciamento de águas pluviais.
• Vídeo: Demonstração de Superfície Impermeável do ArcGIS Esta demonstração mostrará como extrair características de superfície impermeável a partir de imagens multiespectrais e, em seguida, calcular a metragem quadrada total da característica impermeável por parcela. Muitas instituições governamentais locais usam superfícies impermeáveis para calcular a conta de água pluvial de uma propriedade.

Lição 7: Treinando o Classificador

• Tópico de ajuda: ClassificarEste tópico de ajuda fornece uma visão geral dos Classificadores disponíveis para classificação de imagens.
• Tópico de ajuda: O Classificador Train ISO ClusterEste tópico de ajuda fornece uma discussão sobre a ferramenta geoprocessamento Train ISO Cluster Classifier e seus parâmetros.
• Tópico de ajuda: O Classificador Train Maximum LikelihoodEste tópico de ajuda fornece uma discussão sobre a ferramenta geoprocessamento Train Maximum Likelihood Classifier e seus parâmetros.
• Tópico de ajuda: O Classificador Train Random TreesEste tópico de ajuda fornece uma discussão sobre a ferramenta geoprocessamento Train Random Trees e seus parâmetros.
• Tópico de ajuda: O classificador Train Support Vector MachineEste tópico de ajuda fornece uma discussão sobre a ferramenta geoprocessamento Train Support Vector Machine e seus parâmetros.
• Blog do ArcGIS: Dicas e Truques para Processamento de Imagens Raster — Parte 4: Classificação de ImagensEste artigo do blog oferece dicas práticas para abordar a classificação de imagens.
• Blog do ArcGIS: Perfis Espectrais: Melhore a Classificação Antes de clicar em Executar. Este artigo fornece informações básicas sobre o uso da funcionalidade de gráficos do ArcGIS Pro para criar perfis espectrais das amostras de treinamento, para verificar e, finalmente, melhorar a qualidade das amostras de treinamento. Embora não faça parte diretamente da aula, esta é uma informação básica útil.
• Curso Web: Realizando classificação supervisionada baseada em pixels Este curso introduz a técnica supervisionada baseada em pixels para criar rasters temáticos classificados no ArcGIS.
• Curso Web: Realizando classificação supervisionada orientada a objetos Neste curso web, você aprenderá sobre o fluxo de trabalho para usar classificação supervisionada orientada a objetos e entenderá as limitações e benefícios da técnica.

Lição 8: Avaliação da classificação

• Editor de Pixels
  • Tópico de ajuda: Editor de Pixels no ArcGIS ProEste tópico de ajuda oferece uma visão geral ampla da funcionalidade do editor de pixels.
  • Tópico de ajuda: Editando pixels temáticos e classificadosEste é o tópico de ajuda usado na atividade. Ele descreve as operações específicas do editor de pixels
• Avaliação da Precisão
  • Tópico de ajuda: Avaliação da PrecisãoEste tópico de ajuda descreve o fluxo de trabalho da avaliação da precisão e auxilia na compreensão dos resultados.
  • Tópico de ajuda: Criar Pontos para Avaliação da PrecisãoEste tópico de ajuda descreve os parâmetros da ferramenta Criar Pontos para Avaliação da Precisão usada no exercício.
  • Tópico de ajuda: Atualizar Pontos para Avaliação da PrecisãoEste tópico de ajuda descreve a ferramenta Atualizar Pontos para Avaliação da Precisão, caso os alunos perguntem se podem usar seus próprios pontos para avaliação da precisão.
  • Tópico de ajuda: Calcular Matriz de ConfusãoEste tópico de ajuda descreve os parâmetros da ferramenta Calcular Matriz de Confusão usada no exercício.
  • Blog do ArcGIS: Avaliação temática da precisão do National Land Cover Database (NLCD) 2011

Lição 9: Análise raster com deep learning

• Inferência de Modelo no ArcGIS Pro

  • Tópico de ajuda - Modelos Deep LearningEste tópico de ajuda fornece uma visão geral dos tipos de modelos deep learning disponíveis no ArcGIS Pro.
  • Tópico de ajuda - Introdução ao deep learning
  • Blog do ArcGIS - Dicas & Truques Deep Learning com ArcGIS Pro: Parte 1
  • Blog do ArcGIS - Dicas & Truques Deep Learning com ArcGIS Pro: Parte 2
  • Blog do ArcGIS: Realizando Extração e Classificação de Feições Usando Deep Learning com ArcGIS ProEste artigo do blog descreve um fluxo completo para usar o ArcGIS Pro para automatizar tarefas de análise de imagem, como detecção e classificação de objetos, demonstrado especificamente através da identificação de caribus adultos e filhotes em imagens aéreas.
  • Blog do ArcGIS: Modelos Pré-treinados no ArcGIS: Comparando modelos específicos para tarefas e modelos generalizados Vision-LanguageEste artigo do blog compara modelos específicos para tarefas e modelos generalizados Vision-Language no ArcGIS, explicando quando usar cada um com base na precisão, flexibilidade e tipo de imagem.

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