ArcGIS Pro ו- Raster Functions

כפלטפורמה, המספקת פיתרון מלא עבור הדמאות וחישה מרחוק, סביבת ArcGIS מאפשרת לאסוף, לעבד, לנתח, לנהל ולשתף הדמאות. מקורות המידע מגוונים, וכוללים מידע מלוויינים וסנסורים רבים. כמות הפורמטים רבה ומגוונת, והמערכת נדרשת לקרוא ולעבד כמות הולכת וגדולה מהם. ArcGIS Pro מוסיף לנו גם את היכולת לטפל בנתונים רב ממדיים (Multi-Dimensional) כגון קבצי NetCDF או GRIB.

אנו מוצאים את עצמנו מטפלים בכמות גדלה והולכת של הדמאות ומוצרים רסטריים, ובמקביל – כל פעולת עיבוד וניתוח, יוצרת לנו סט חדש של נתונים, שגם אותו צריך לנהל.

הפיתרון לניהול כמות גדולה של הדמאות ומוצרים רסטריים הוא באמצעות מוזאיקה (Mosaic Dataset). המוזאיקה, שאנו יוצרים באמצעות ArcGIS Pro,  מאפשרת לנו לקטלג ולנהל את כל ההדמאות. אין צורך בהמרה של נתוני המקור. המוזאיקה מסתכלת עליהם, ומאפשרת לנו לתחקר ולבצע אנליזות על מספר גדול של הדמאות, 'כאילו' מדובר בהדמאה אחת גדולה.

במקרה אחר, המוזאיקה יכולה לטפל בהדמאות רבות באותו מיקום, כאשר המשתנה הוא אלמנט הזמן (Multi Dimension Data). אנו מעוניינים לחקור תופעה מסויימת, במקום מסויים לאורך זמן, ולבדוק כיצד היא משתנה. השימוש במוזאיקה מאפשר לנו לגשת לנקודת זמן אחת, או ל"נגן" כמות גדולה של נתונים בעזרת סרגל זמן. נתונים כאלה יכולים להיות לדוגמה נתוני מזג אוויר, כמו טמפרטורה, לחות וכו', לאורך מספר ימים. גם במקרה הזה, ArcGIS Pro הוא ה'שער' שלנו למוזאיקה. הוא מאפשר לנו לקרוא את כל הנתונים ולהוסיף אותם למוזאיקה.

השלב הבא בתהליך, הוא היכולת לנתח את הנתונים ולבצע עיבוד עליהם. הצורה הסטנדרטית לבצע

את הפעולות האלה, היא באמצעות שימוש בכלי ה Toolbox, בניית מודל באמצעות Model Builder או כתיבת קוד פייתון. הרצה של אחת היכולות האלה – מייצרת לנו סט נתונים חדש. רסטר חדש על כל הרצה.

אם ברשותנו נתוני Elevation, ואנו רוצים ליצור מהם הצללה, שיפועים, מיפנים וקווי גובה – אנו מייצרים למעשה 4 שכבות חדשות. הכפלת הנתונים מעמיסה עלינו, בעיקר כאשר המוזאיקה דינמית ומתעדכנת מעת לעת. במקרה הזה, ניאלץ לייצר את התוצרים מחדש.

ArcGIS Pro חושף לנו יכולת חדשה – Raster Function. הרעיון הוא ביצוע הניתוחים והעיבודים On the Fly, על נתוני המקור, וללא יצירת נתונים חדשים. החישוב מתבצע רק על הפיקסלים בתיחום הנראה במפה,  וברזולוציה הרלוונטית. כל פעולת ניווט במפה גורמת לחישוב מחדש של הנתונים בתיחום. מאחר ולא נוצרים נתונים חדשים, והאיזור מצומצם – החישובים מהירים מאד.

קיימות מעל 100 פונקציות מוכנות, שניתן להפעיל אותן על רסטרים בודדים, מוזאיקות ו-Image Services. בצורה כזו, ניתן לייצר מנתוני Elevation מספר רב של תוצרים (שיפועים, מפנים, הצללה וכו'), וכולם יסתכלו על שכבת המקור, ללא יצירת שכבות נוספות.

קיימות מעל 140 פונקציות רסטריות כאלה, והן מקבילות לכלי ה-Toolbox הסטנדרטיים. כמו ב-Model Builder ניתן גם לשרשר מספר פונקציות, על מנת לבנות פונקציה מורכבת יותר, אך גם בעת שימוש בשרשרת פונקציות – התוצאה מחושבת On the Fly, ללא נתוני ביניים.

כמה מושגים מעולם ה-Raster Functions:

Raster Function Pane – חלון בחירת הפונקציות. הפונקציות מסודרות על פי נושאים (למשל: Analysis, Appearance, Classification, Surface)

Function Chain – שרשרת של מספר פונקציות, המחוברות ביניהן, ויוצרת פונקציה מורכבת

Raster Function Editor – סביבת העבודה לעריכת Raster Functions. דומה מאד לסביבת ה-Model Builder.

Processing Temple – קובץ XML המכיל שרשרת פונקציות, אשר ניתן לטעון למוזאיקה, על מנת לשמור את הפונקציה בתוך המוזאיקה. לפונקציה ניתן לקרוא גם כאשר מפרסמים את המוזאיקה כ-Image Service.

גישה חדשה זו, לעבודה עם הדמאות ורסטרים, מאפשרת לנו גמישות מקסימלית, נוחות בעבודה, וביצועים משופרים. ArcGIS Pro מלווה אותנו לאורך כל התהליך. החל מיצירת המוזאיקה, דרך הפעלת הפונקציות הרסטריות ושרשראות הפונקציות, ועד לפרסום הנתונים ל-ArcGIS Image Server. יכולת העבודה עם Raster Functions בצד השרת, חוסכת לנו זמן עיבוד והרבה מקום אחסון. אין צורך לייצר את כל התוצרים מראש. העבודה מבוצעת על הנתונים הגולמיים, בזמן מועט, ועם עושר פונקציונלי ותצוגתי.

סרטון קצר המציג את העבודה עם Raster Functions:

סרטון קצר המדגים יצירת Raster Chain Function:

מקורות מידע וקישורים

• אתר העזרה של Esri בנושא Raster Functions
• שימוש ב-Raster Functions ב-Web באתר – https://landsatexplorer.esri.com
• על עולם ה-Imagery של Esri ניתן ללמוד ולקרוא באתר האינטראקטיבי- ArcGIS Imagery Book
• מתוך אתר ה-Training  של Esri:
  • Arc GIS Pro – Raster Functions
  • Dynamic Image Processing in ArcGIS Pro

תגיות: ARC GIS PRO | ESRI | GIS