ArcGIS 10.3影像新特性

       ArcGIS 10.3中，桌面端一些核心功能得到了显著增强。新版本添加了12个栅格函数，比如，用于多维数据渲染的向量场渲染函数（vector field renderer function），用于实现面向对象分类的分割均值函数（Segment Mean Shift function）等。镶嵌数据集的能力有所提升，新增区域网平差工具（Block adjustment tools），以提升其镶嵌精度。另外，区域网平差工具也可以提升融合影像质量。新增栅格函数处理模板窗口（Processing template window），用于管理镶嵌数据集的函数处理模板。新增的Frames Camera栅格类型，可以实现对所支持的框幅式相机影像的支持。最新版本的Full Motion Video Add-In产品可以在10.3中实现兼容，实现了记录元数据，视频镶嵌以及视频信息提取的功能。在如此多的增强和改进中，总结出如下5大ArcGIS 10.3影像技术新特性：

       1、区域网平差GP工具：实现高精度影像底图生产。

       ArcGIS 10.3新增区域网平差GP工具，可以有效提升影像融合和镶嵌精度。以高分一号 PMS影像数据作为测试数据源，测区为宁夏省，数据共计93景。使用区域网平差工具与镶嵌数据集进行影像管理，最终得到无缝、色彩均匀的镶嵌成果，共计约1小时。单位权中误差为0.2907。区域网平差是一个大的话题，10.3增加了区域网GP工具，标志着ArcGIS向一个新的领域延伸。

图 高分一号影像平差测试 （a）平差前影像 （b）平差后影像

       2 NETCDF、HDF、GRIB三种多维数据支持：将满足海洋、环保、气象等行业的用户需求，拓宽ArcGIS影像技术的应用领域。ArcGIS 10.3中新增HDF、NetCDF、GRIB三种栅格类型（Raster Type），实现镶嵌数据集对多维科学数据集的管理和发布。

图 风场渲染NetCDF数据集

图 中国海域洋流预测数据渲染图

       3 框幅式航空影像支持：对航空影像数据的支持是ArcGIS影像的短板，ArcGIS10.3中，新增了对框幅式航空影像数据的支持，有效弥补之前的不足；

       ArcGIS10.3新增Frame Camera栅格类型，实现对框幅式航空影像数据的支持。可以通过镶嵌数据集添加所支持的框幅式相机影像数据，包括Pictometry, UltraCam, Applanix, ISAT等类型。创建该类镶嵌数据集，需要建立两张表，一张是Frames Table，另外一张是存储正确元数据的Camera Table。一旦具备两张表格数据，就可以利用Frame Camera栅格类型存储数据。其中，Camera Table恢复了内方位元素，Frame Table恢复了外方位元素。

图 镶嵌数据集管理框幅式航空影像

       4 实时处理能力增强：栅格函数及栅格函数处理模板功能的增强，将帮助用户大大节省影像处理时间，减少冗余数据产生，提高影像处理效率。

       实时处理是ArcGIS影像一大优势能力，其中，栅格函数是实现实时处理的重要手段。ArcGIS 10.3新增了12种栅格函数，包括ArgStatistics Function（参数统计函数），Curvature Function（曲率函数），Python adapter function（python适配器函数），Recast Function（重构函数），Resample Function（重采样函数），Segment Mean Shift function（分割均值函数），Statistics and Histogram Function（统计和直方图函数），Transpose Bits Function（像素位数转换函数），Unit Conversion Function（单位转换函数），Vector Field Function（向量场函数），Vector Field Renderer Function（向量场渲染函数），Classify（分类函数），这意味着10.3中将实现对栅格数据更加全面的支持。

       此外，多个栅格函数可构建栅格函数处理链，保存形成栅格函数处理模板。过去，只能在image services中调用栅格函数处理模板， ArcGIS 10.3桌面端的影像分析窗口与镶嵌数据集属性面板中新增了“栅格函数处理模板”选项，可以实现对镶嵌数据集函数模板的管理。

图 镶嵌数据集调用栅格函数处理模板实现水体提取

       5 分割与分类GP工具：从此ArcGIS进入了面向对象的分类时代，分类方案更加饱满成熟。

       ArcGIS 10.3中新增分割与分类工具集（Segmentation and Classification toolset），位于空间分析工具箱（Spatial Analyst Tools，需要单独扩展）。将支持基于光谱特征的影像分割，ISO非监督分类方式，以及最大似然、支持向量机等多类监督分类方案。影像分类是遥感图像处理的一个重要应用方向。10.3中新增分割工具，以及支持向量机的分类算法，将提高影像的分类精度。

图 分割影像

       除上述新特性，在一些其它方面也进行了功能增强，如对Full Motion Video Add-In产品的增强，新版本中实现了记录元数据，视频镶嵌以及视频信息提取的功能；Image Service Cache新增针对高程数据的LERC高效压缩方式；Image Service API的功能也同步增强，如支持更多原始数据格式，支持影像空间参考，支持更多栅格函数等。