In dieser 4-teiligen Serie zeigen wir Ihnen die Vorzüge sowie Tipps & Tricks rund um die Nutzung von ArcGIS Notebooks in ArcGIS Pro. Im ersten Teil starten wir mit einem allgemeinen Überblick über die ArcGIS Notebooks in der ArcGIS Plattform.

Falls Sie bereits mit Python 3 gearbeitet haben, sind Ihnen Jupyter Notebooks mit einer hohen Wahrscheinlichkeit schon einmal begegnet. Diese Notebooks bieten eine interaktive Entwicklungsumgebung für verschiedene Programmiersprachen und haben ihren Namen von den 3 Kernprogrammiersprachen Julia, Python und R = JuPyteR. So können Sie ihren Code zellenbasiert ausführen, Zwischenergebnisse anzeigen, Medien wie Bilder und Videos einbetten und mit Markup Text ausführlich dokumentieren.

Mit den ArcGIS Notebooks wurden Jupyter Notebooks für Python nun direkt in die ArcGIS Plattform integriert, damit Sie die oben erwähnten Vorteile auch für Ihre GIS-Aufgaben nutzen können.
Warum Python? Die ArcGIS Plattform bietet durch die tiefgehende Implementierung von ArcPy und der ArcGIS API for Python die Möglichkeit so gut wie alle Aufgaben in Python abzubilden. So können GIS Administratoren, GIS Analysten, Data Scientisten und Content-Verantwortliche ArcGIS Notebooks zur Automatisierung, Analyse und Publizierung nutzen.

Besonders schön bei der Integration der ArcGIS Notebooks ist, dass diese ein Teil von einer Conda-Umgebung sind, welche zur Python Paketverwaltung genutzt wird. Dies ermöglicht eine einfache Erweiterung der Python Bibliotheken für Ihre ArcGIS Notebooks. So bieten die ArcGIS Notebooks eine einfache Schnittstelle von der ArcGIS Plattform zu dem gesamten Open Source Python Universum. Dies bietet eine enorme Flexibilität im Einsatz, weshalb ich die ArcGIS Notebooks auch gerne als Schweizer Taschenmesser für Ihre GIS-Aufgaben bezeichne.

Abb.1: ArcGIS Notebooks und ihre interaktive Entwicklungsumgebung

Im Folgenden werden die verschiedenen Optionen zur Nutzung von ArcGIS Notebooks in der ArcGIS Plattform kurz beschrieben. Im weiteren Verlauf dieser 4-teiligen Serie gehen wir auf spezifische Aspekte noch genauer ein.

ArcGIS Notebook Server für ArcGIS Enterprise

Mein Kollege Mark Kellermann hat bereits einen informativen Blogbeitrag zur Einführung in den ArcGIS Notebook Server verfasst. Den Beitrag dazu finden Sie hier.

Im neuen Release des ArcGIS Notebooks Server ist eine sehr nützliche Funktionalität hinzugekommen: die Möglichkeit, Notebooks automatisiert und geplant auszuführen. So können Sie Zeitpunkte oder Zeitintervalle für „Tasks“ über eine integrierte Benutzeroberfläche definieren, an bzw. in denen Ihr ArcGIS Notebook automatisch ausgeführt wird. Besonders für Aufgaben und Analysen, die in regelmäßigen Abständen oder zu Zeitpunkten außerhalb Ihrer Arbeitszeit stattfinden sollen, ist diese neue Funktionalität sehr wertvoll.

Animation: Zeitpunkte für eine Aufgabe erstellen.

Des weiteren können ArcGIS Enterprise Administratoren die ArcGIS Notebooks nun über eine integrierte Notebook Server Manager Anwendung verwalten. Hier können die laufenden Container inspiziert, die konfigurierten Task und Protokolle eingesehen, sowie Einstellungen etwa zur Anbindung externer Daten oder zur Verwaltung der verfügbaren Notebook Runtimes vorgenommen werden.

Abb. 2: Im ArcGIS Notebook Server Manager Protokolle und Tasks einsehen.

Die verfügbaren Runtimes sind Docker Container Images, denn der Notebook Server stellt jedem Nutzer eine isolierte Python Umgebung in einem Container zur Verfügung. Diese Runtimes können Sie ganz nach Ihren Anforderungen anpassen. Ebenfalls neu ist ein Auswahldialog von vorhandenen Runtimes für das Erstellen neuer ArcGIS Notebooks:

Abb. 3: Auswahldialog von vorhandenen Runtimes

Der ArcGIS Notebook Server leistet so mit der neuen 10.8.1er Version eine wirklich sehr gelungene Integration von Jupyter Notebooks in ArcGIS Enterprise und wird Ihnen Ihre tägliche Arbeit erleichtern. Und das Beste: Sie können mit der Standard Lizenz kostenfrei loslegen.

ArcGIS Notebooks in ArcGIS Online

Auch in ArcGIS Online sind die ArcGIS Notebooks als SaaS Angebot inzwischen verfügbar. Sie bieten dieselben Vorteile wie die ArcGIS Notebooks in ArcGIS Enterprise, allerdings ist der Funktionsumfang ein wenig eingeschränkter. Notebooks können (noch) nicht geplant ausgeführt werden und die Notebook Runtimes können nicht angepasst werden. Natürlich können zur Laufzeit eines Containers trotzdem zusätzliche Python Bibliotheken installiert werden. Dafür können Sie die ArcGIS Notebooks in der Standard-Variante ebenfalls kostenfrei nutzen. Für die Advanced-Variante gibt es sogar eine Runtime mit GPU-Unterstützung.

Abb. 4: Credit Kosten für die einzelnen Varianten

So können Sie auch komplexere Analysen z.B. aus dem Machine- und Deep Learning-Bereich effizienter ausführen, wenn diese GPUs für Ihre Berechnung unterstützen.

Mit den ArcGIS Notebooks in ArcGIS Online können Sie direkt starten, ohne sich um die Infrastruktur und Installation kümmern zu müssen, um die bereits beschriebenen Vorteile der ArcGIS Notebooks für sich zu entdecken.

ArcGIS Notebooks in ArcGIS Pro

ArcGIS Pro nutzt Python 3 und stellt daher eine eigene Conda-Umgebung zur Verfügung. Deshalb wurden die ArcGIS Notebooks natürlich auch in die Benutzeroberfläche von ArcGIS Pro ab der Version 2.5 integriert.

Durch die Conda-Umgebung können Sie eigenständig Ihre Python Bibliotheken verwalten. Um mit dem Thema GeoAI /Deep Learning in ArcGIS loszulegen, gibt es für die notwendigen Bibliotheken nun sogar einen eigenen Installer.

Im 2. Teil dieser Serie gehen wir tiefer ins Detail, wie Sie die ArcGIS Notebooks in ArcGIS Pro nutzen können. Teil 3 wird sich mit dem Thema „Datenaufbereitung und Analyse mit Notebooks in ArcGIS Pro“ befassen. Und in Teil 4 erfahren Sie mehr zu „Bildanalyse mit Notebooks in ArcGIS Pro“. Seien Sie also gespannt und lassen Sie sich inspirieren, wie flexibel und vielfältig ArcGIS Notebooks ist – eben wie ein Schweizer Taschenmesser.