Das Projekt und die Bilddaten einrichten
Zunächst erfahren Sie mehr über DSMs und True Orthos. Anschließend laden Sie die Daten herunter, und analysieren Sie sie. Sie richten ein ArcGIS Pro-Projekt ein, erstellen einen Reality-Mapping-Workspace und sichern ihn.
Hinweis:
Wenn Sie ArcGIS Reality for ArcGIS Pro verwenden möchten, müssen Sie die folgende Software in der angegebenen Reihenfolge installieren und lizenzieren:
- ArcGIS Pro Standard oder Advanced, Version 3.1 oder höher
- ArcGIS Reality Studio
- Erweiterung "ArcGIS Reality for ArcGIS Pro"
- ArcGIS Coordinate System Data
In diesem Lernprogramm wird davon ausgegangen, dass diese Schritte bereits durchgeführt wurden. Schrittweise Anweisungen finden Sie auf der Seite Installieren von ArcGIS Reality for ArcGIS Pro.
Weitere Informationen zu DSMs und True Orthos
Als erstes werden Sie mehr über DSMs und True Orthos erfahren.
Ein digitales Oberflächenmodell (DSM, Digital Surface Model) ist ein digitales Höhen-Dataset der Erdoberfläche, einschließlich der Höhe von Objekten auf der Erdoberfläche, wie Bäume oder Gebäude.

Ein True Ortho ist ein orthorektifiziertes Bild, dessen perspektivische Verzerrung mithilfe eines DSM korrigiert wurde. So werden Versätze, die durch Reliefs oder hohe Bauwerke verursacht werden, beseitigt. So gibt es beispielsweise keine Gebäude mehr, die sich zur Seite neigen und Features auf dem Boden überdecken. Ein True Ortho kann verwendet werden, um Gebäude-Footprints und andere Features mit hoher Genauigkeit zu identifizieren.

2D-Produkte, wie DSMs und True Orthos, können aus digitalen Luftbilddaten und Drohnensensordaten generiert werden. Empfohlen werden Nadir-Bilder: Dies sind Bilder, die mit der optischen Achse der Kamera senkrecht zum Boden (vertikal) aufgenommen werden. Sie bieten ein gutes Coverage für den oberen Bereich der Features in der Landschaft, z. B. die Dächer von Gebäuden.
Überlappende Bilddaten sind erforderlich, wobei eine minimale Überlappung von 60 Prozent in einem Streifen der Bilddaten und 30 Prozent zwischen Streifen von Bilddaten erreicht werden sollte. Optimale Ergebnisse werden bei einer Überlappung von 80 Prozent innerhalb und zwischen den Streifen erzielt.
Weitere Informationen zu diesen Themen finden Sie auf der Seite Reality-Mapping in ArcGIS Pro der Dokumentation.
Die Daten herunterladen und analysieren
Sie können die für dieses Lernprogramm benötigten Daten herunterladen und sich einen Überblick über diese Daten verschaffen.
- Laden Sie die Datei SanFrancisco_Data.zip herunter, und navigieren Sie zur heruntergeladenen Datei auf Ihrem Computer.
Hinweis:
Diese Datei ist fast 3,8 GB groß, sodass es ein paar Minuten dauern kann, bis sie heruntergeladen ist.
In den meisten Webbrowsern werden heruntergeladene Dateien standardmäßig im Ordner "Downloads" gespeichert.
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Datei SanFrancisco_Data.zip, und entpacken Sie sie im Ordner C:\Sample_Data.
Vorsicht:
Der Pfad für die Daten muss exakt C:\Sample_Data\SanFrancisco_Data lauten. Wenn Sie die Daten in einem anderen Verzeichnis auf dem Computer speichern, müssen Sie den Pfad in jedem einzelnen Eintrag in der Datei SanFrancisco_Frames_Table.csv, die zu einem späteren Zeitpunkt im Workflow verwendet wird, aktualisieren.
- Öffnen Sie den extrahierten Ordner SanFrancisco_Data, und verschaffen Sie sich einen Überblick über dessen Inhalt.
Er enthält sechs Unterordner: AOI, DEM, Frames, Images, Output, und PP_GCPs.
- Öffnen Sie den Ordner Images, und klicken Sie zweimal auf Typ, um nach dem Dateityp zu sortieren.
Dieser Ordner enthält alle Luftbilddaten, die in Form von 27 TIFF-Dateien verarbeitet werden sollen.
- Suchen Sie das Bild 12013-lvl02-color_rgb.tif.
- Doppelklicken Sie darauf, um es in Ihrer Standardanwendung zum Anzeigen von Bildern zu öffnen.
Alle Bilder in diesem Ordner sind Nadir-Bilder, die zum Erstellen von 2D-Produkten empfohlen werden.
Hinweis:
Diese Bilddaten wurden vom Vexcel Data Program zur Verfügung gestellt. Es handelt sich um hochwertige digitale Luftbilddaten eines Teils von San Francisco, die mit dem UltraCam-Sensor von Vexcel im Jahr 2022 aufgenommen wurden. Die Auflösung liegt bei etwa 7 Zentimetern pro Pixel.
- Schließen Sie das Fenster, in dem das Bild angezeigt wird.
- Navigieren Sie zum Ordner SanFrancisco_Data, und öffnen Sie den Unterordner Frames.
Die .csv-Dateien in diesem Ordner enthalten Informationen zur Position der Bilder im Raum sowie zu den für die Aufnahme verwendeten Kameras.
- Doppelklicken Sie auf die Datei SanFrancisco_Frames_Table.csv, um sie in Ihrer Standardsoftware zum Anzeigen von CSV-Dateien zu öffnen.
Die Datei enthält Informationen zu den Bildern, die im Tabellenformat verarbeitet werden sollen. In jeder Zeile wird ein Bild mit Angaben wie Pfad zum Bild auf der Festplatte (Spalte B), Objekt-ID (Spalte A), Mittelpunktkoordinaten des Bildes (Spalten C, D und E) und Raumbezugssystem dieser Koordinaten (Spalte F) beschrieben. In den Spalten G, H und I sind die Rotationswinkel und in Spalte J die ID der Kamera, mit der das Bild aufgenommen wurde, angegeben.
- Schließen Sie die Datei SanFrancisco_Frames_Table.csv. Öffnen Sie die Datei SanFrancisco_Cameras_Table.csv.
Diese Tabelle enthält Informationen zu der Kamera, die für die Aufnahme der Bilddaten verwendet wurde. Dazu zählen:
- Camera ID: Der Name oder die ID der zum Aufnehmen der Bilder verwendeten Kamera.
- Camera Maker: Der Name des Kameraherstellers (Vexcel).
- Focal Length: Die Entfernung zwischen der Kameralinse und der Brennebene (in Mikrometer).
- Principal X und Principal Y: Die X- und die Y-Koordinate des Hauptpunktes der Autokollimation (in Mikrometer).
- Pixel Size: Die Kamerapixelgröße (in Mikrometer).
- Schließen Sie die Datei SanFrancisco_Cameras_Table.csv.
Damit der Workflow in diesem Lernprogramm ordnungsgemäß ausgeführt wird und hochwertige Ergebnisse liefert, müssen die in der Frames- und Kameratabelle enthaltenen Informationen stimmen.
Hinweis:
Weitere Informationen zur Frames-Tabelle und zur Kameratabelle.
- Navigieren Sie zurück zum Ordner SanFrancisco_Data.
Die restlichen Ordner enthalten die folgenden Informationen:
- Im Ordner AOI stellt eine Feature-Class die Grenzen für den Interessenbereich für den Workflow bereit.
- Im Ordner DEM stellt ein Raster mit einem digitalen Höhenmodell Höheninformationen für das Gebiet bereit, in dem die Bilddaten aufgenommen wurden. Diese Informationen werden verwendet, um die Flughöhe der einzelnen Bilder zu bestimmen.
- Der Ordner Output enthält das Ergebnis dieses Lernprogramms. Wenn Sie möchten, können Sie diese später im Workflow verwenden.
- Der Ordner PP_GCPs enthält eine Textdatei mit den in diesem Projekt zu verwendenden Bodenpasspunkten.
Ein Projekt erstellen und eine Verbindung mit den Daten herstellen
Nachdem Sie die Daten heruntergeladen und untersucht haben, erstellen Sie nun ein ArcGIS Pro-Projekt und verbinden es mit den Daten.
- Starten Sie ArcGIS Pro. Melden Sie sich mit Ihrem lizenzierten ArcGIS-Organisationskonto an, falls Sie dazu aufgefordert werden.
Hinweis:
Wenn Sie über keinen Zugriff auf ArcGIS Pro oder über kein ArcGIS-Organisationskonto verfügen, informieren Sie sich über die Optionen für den Zugriff auf die Software.
- Klicken Sie auf dem ArcGIS Pro-Startbildschirm unter Neues Projekt auf Karte.
- Geben Sie im Fenster Neues Projekt unter Name den Text SanFrancisco_2D_products ein.
- Übernehmen Sie die Standardeinstellungen unter Speicherort, oder klicken Sie auf die Schaltfläche Durchsuchen, um auf der Festplatte einen beliebigen Speicherort auszuwählen.
Hinweis:
Achten Sie darauf, dass der Speicherort, den Sie auswählen, über mindestens 20 GB freien Speicherplatz verfügt.
- Klicken Sie auf OK.
Das Projekt wird mit einer Standardkarte geöffnet.
Als Nächstes verbinden Sie das Projekt mit den heruntergeladenen Daten.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Ansicht. Klicken Sie in der Gruppe Fenster auf den Bereich "Katalog".
Der Bereich Katalog wird angezeigt. Dieser Bereich enthält alle dem Projekt zugeordneten Ordner, Dateien und Daten. Verwenden Sie diesen Bereich, um eine Ordnerverbindung mit dem Ordner SanFrancisco_Data herzustellen.
- Klicken Sie im Bereich Katalog auf den Pfeil neben dem Ordner Ordner, um ihn einzublenden und den Inhalt anzuzeigen.
Der dem Projekt standardmäßig zugeordnete Ordner heißt SanFrancisco_2D_products. Er wurde beim Erstellen des Projekts angelegt. Im Moment enthält dieser Ordner einige leere Geodatabases und Toolboxes, aber keine Daten.
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Ordner, und wählen Sie Ordnerverbindung hinzufügen aus.
- Klicken Sie im Fenster Ordnerverbindung hinzufügen auf Computer, und navigieren Sie zu C:\Sample_Data. Wählen Sie den Ordner SanFrancisco_Data aus, und klicken Sie dann auf OK.
Der Ordner SanFrancisco_Data wird jetzt im Bereich Katalog unter Ordner aufgeführt.
- Blenden Sie den Ordner SanFrancisco_Data ein, und vergewissern Sie sich, dass er die Bilddaten und andere Daten, die Sie zuvor gesehen haben, enthält.

Sie können nun auf die Luftbilddaten und andere Daten zugreifen, die Sie für den Workflow in Ihrem ArcGIS Pro-Projekt benötigen.
Die Umgebung einrichten
Im Folgenden wählen Sie bestimmte Werte für Umgebungsparameter aus, die beim Ausführen von Reality-Mapping-Werkzeugen vom System berücksichtigt werden.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Analyse in der Gruppe Geoverarbeitung auf Umgebungen.
- Geben Sie unter Parallele Verarbeitung unter Faktor für parallele Verarbeitung den Wert 90 % ein.
Tipp:
Achten Sie darauf, dass Sie bei 90 % das %-Zeichen verwenden.
Der Faktor für parallele Verarbeitung bestimmt den Prozentsatz der Computerkerne, die zur Unterstützung der Verarbeitung verwendet werden sollen. Bei einem Computer mit 4 Kernen bewirkt die Einstellung "50 %" beispielsweise, dass der Vorgang auf 2 Prozesse verteilt wird (50 % * 4 = 2). In diesem Workflow wählen Sie 90 Prozent aus.
- Scrollen Sie nach unten zu Raster-Speicherung.
- Geben Sie unter Raster-Statistiken unter X-Sprungfaktor und Y-Sprungfaktor den Wert 10 ein.
Damit bestimmte Tasks wie etwa eine Kontraststreckung ausgeführt werden können, müssen für Bilddaten Statistiken berechnet werden. Aus Gründen der Effizienz können Statistiken für eine Stichprobe von Pixeln statt für jedes einzelne Pixel berechnet werden. Dabei bestimmt der Sprungfaktor die Größe der Stichprobe. 10 in X und 10 in Y bedeutet, dass jedes elfte Pixel in der Bildzeile und -spalte zum Berechnen von Statistiken verwendet wird.
- Geben Sie unter Kachelgröße unter Breite und Höhe den Wert 512 ein.
Aus Gründen der Effizienz werden Bilddaten häufig in Form von kleinen quadratischen Fragmenten aufgerufen, die als Kacheln bezeichnet werden. Mit diesem Parameter wird die Kachelgröße festgelegt, für die Sie 512 x 512 Pixel angeben.
- Wählen Sie unter Resampling-Methode die Option Bilinear aus.
Resampling ist der Prozess, der verwendet wird, um die Zellengröße oder Ausrichtung eines Rasters zu ändern. Unter den verschiedenen verfügbaren Resampling-Methoden wird für die Arbeit mit Bilddaten Bilinear empfohlen.
- Übernehmen Sie alle anderen Standardeinstellungen, und klicken Sie auf OK.
Die Werte der Umgebungsparameter sind nun festgelegt.
Einen Workspace erstellen
Im Folgenden erstellen Sie einen Reality-Mapping-Workspace zum Erfassen und Verwalten aller Daten, z. B. der Luftbilder sowie der Frames-Tabelle und der Kameratabelle.
- Klicken Sie in der Menüleiste auf der Registerkarte Bilddaten in der Gruppe Reality-Mapping auf die Schaltfläche Neuer Workspace.
Daraufhin wird der Bereich des Assistenten Neuer Reality-Mapping-Workspace mit der Seite Workspace-Konfiguration angezeigt.
- Legen Sie die folgenden Parameterwerte fest:
- Geben Sie für Name den Namen SanFrancisco_Workspace ein.
- Vergewissern Sie sich, dass unter Workspace-Typ die Option Reality-Mapping ausgewählt ist.
- Wählen Sie unter Sensor-Datentyp die Option Luftbild – digital aus.
- Vergewissern Sie sich, dass unter Szenariotyp die Option Nadir ausgewählt ist.
- Geben Sie für Vorwärtsüberlappung den Wert 80 ein.
- Geben Sie für Seitwärtsüberlappung den Wert 70 ein.
- Übernehmen Sie alle anderen Standardeinstellungen.
Hinweis:
Wählen Sie als Szenariotyp die Option Nadir, da Sie gemäß den Empfehlungen für das Erstellen von 2D-Produkten nur Nadir-Bilddaten als Eingabe verwenden.
Die prozentualen Überschneidungen werden in der Regel vom Anbieter der Luftbildvermessung angegeben. Die Prozentsätze können auch durch Betrachtung eines sich überlappenden Bildpaares im Kartenfenster geschätzt werden.
- Klicken Sie auf Weiter.
Die Seite Bildsammlung wird geöffnet. Geben Sie dort Parameter zu dem Sensor ein, der zum Aufnehmen der Bilder verwendet wurde.
- Vergewissern Sie sich, dass auf der Seite Bildsammlung unter Sensortyp die Option Generische Messbildkamera ausgewählt ist.
Als Nächstes geben Sie die Datei der Frames-Tabelle an.
- Klicken Sie hierzu unter Quelldaten 1 unter Datei für die äußere Ausrichtung/Esri Frames-Tabelle auf die Schaltfläche Frames-Tabelle.
- Navigieren Sie im Fenster Frames-Tabelle zu Ordner > SanFrancisco_Data > Frames. Wählen Sie SanFrancisco_Frames_Table.csv, und klicken Sie auf OK.
Die Seite Bildsammlung wird mit einigen der Informationen aktualisiert, die mit der Datei der Frames-Tabelle bereitgestellt werden. Hierzu zählen Raumbezugsinformationen zu den Mittelpunktkoordinaten des Bildes und die Kamera, mit der die Bilder aufgenommen wurden. Als Nächstes müssen Sie die Informationen zu der Kamera importieren, die mit der Datei der Kameratabelle bereitgestellt werden.
- Klicken Sie neben Kameras auf die Schaltfläche Importieren.
- Navigieren Sie im Fenster Kameratabelle zu Ordner > SanFrancisco_Data > Frames. Wählen Sie die Datei SanFrancisco _Cameras_Table.csv aus, und klicken Sie auf OK.
Mit einem grünen Häkchen neben der Kamera-ID wird angegeben, dass die Kamerainformationen erfolgreich importiert wurden.
- Übernehmen Sie alle anderen Standardeinstellungen, und klicken Sie auf Weiter.
Sie verweisen auf das digitale Höhenmodell (DEM, Digital Elevation Model), das beim Erstellen des Workspace benötigt wird.
- Klicken Sie auf der Seite Data Loader-Optionen unter DEM auf die Schaltfläche DEM auswählen.
- Navigieren Sie im Fenster Eingabe-Dataset zu Ordner > SanFrancisco_Data > DEM. Wählen Sie CONUS_NED10m.tif aus, und klicken Sie auf OK.
Dieses DEM wird verwendet, um die Flughöhe zu bestimmen, in der die Luftbilder aufgenommen wurden. Auf diese Weise lassen sich die richtigen Footprint-Grenzen des Bildes und andere für das Einrichten des Workspace erforderliche Prozesse bestimmen.
- Übernehmen Sie die anderen Standardeinstellungen im Assistentenbereich, und klicken Sie auf Fertig stellen.
Nach ein paar Minuten ist der Workspace erstellt. Im Bereich Protokolle: SanFrancisco_Workspace ist in der letzten Zeile angegeben, dass der Vorgang erfolgreich durchgeführt wurde.
Zudem wurde eine Karte mit dem Namen SanFrancisco_Workspace erstellt.
Im Bereich Inhalt werden verschiedene Workspace-Komponenten aufgelistet, die der Karte hinzugefügt wurden. Darunter die Komponente Bildsammlung. Hierbei handelt es sich um ein neues Mosaik-Dataset, das alle 27 Luftbilder enthält.
Das Dataset Bildsammlung wird in erster Linie mit einem Footprint-Layer (grüne Umrisslinien) und einem Bild-Layer dargestellt, der die eigentlichen Bilder enthält. Die beiden Layer werden auf der Karte angezeigt.
Tipp:
Wenn die Bilder auf der Karte nicht zu sehen sind, vergrößern Sie die Ansicht.
Standardmäßig werden nur die ersten 20 Bilder aus dem Dataset Bildersammlung angezeigt. Die Anzahl kann geändert werden. Wenn Sie eine größere Anzahl wählen, kann dies jedoch Auswirkungen auf die Performance der Anzeige haben.
Wenn Sie die Standardanzahl ändern möchten, navigieren Sie im Bereich Katalog zu Ordner > SanFrancisco_2D_products > RealityMapping > SanFrancisco_Workspace.ermw > Imagery > SanFrancisco_Workspace.gdb. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf SanFrancisco_Workspace_Collection, und wählen Sie Eigenschaften aus. Klicken Sie auf die Registerkarte Standardeinstellungen. Geben Sie unter Maximale Anzahl an Rastern pro Mosaik die Anzahl der Bilder ein, die Sie anzeigen möchten.
Schließlich wird die Registerkarte Reality-Mapping auf dem Menüband angezeigt.
- Vergewissern Sie sich, dass auf dem Menüband die Registerkarte Reality-Mapping ausgewählt ist.
Die Registerkarte enthält verschiedene Werkzeuge zur Unterstützung der Ausrichtung von Bilddaten sowie zum Erstellen von 2D- und 3D-Produkten. Im Moment sind die Werkzeuge in der Gruppe Produkte nicht verfügbar (ausgegraut), da die Eingabe-Bilder noch nicht ausgeglichen wurden.
- Klicken Sie in der Symbolleiste für den Schnellzugriff auf die Schaltfläche Projekt speichern, um das Projekt zu speichern.
Sie verfügen nun über einen Reality-Mapping-Workspace, in dem Sie den Rest dieses Workflows durchführen.
Den Workspace sichern
Bevor Sie mit der Verarbeitung der Bilddaten beginnen, erstellen Sie eine Sicherungskopie des Workspace, für den Fall, dass Sie zu einem früheren Zustand des Projekts zurückkehren müssen.
- Suchen Sie im Bereich Katalog den Container Reality-Mapping.
Dieser Container wurde beim Erstellen des Workspace hinzugefügt.
- Blenden Sie die folgenden Ordner ein: Reality Mapping, SanFrancisco_Workspace, Bilddaten und Produkte.
SanFrancisco_Workspace wurde im Container Reality-Mapping gespeichert. Er enthält einen Ordner Bilddaten und einen Ordner Produkte. Der Ordner Bilddaten enthält den Bildsammlungs-Layer des Workspace, während der Ordner Produkte zwei Unterordner enthält: DEMs und Orthos.
- Der Ordner DEMs wird zum Speichern des erzeugten DSM-Produkts verwendet.
- Der Ordner Orthos wird zum Speichern des erzeugten True Ortho-Produkts verwendet.
- Blenden Sie SanFrancisco_Workspace aus.
Sie erstellen die Sicherungskopie.
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf SanFrancisco_Workspace, und wählen Sie Kopieren.
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Container Reality-Mapping, und wählen Sie Einfügen.
Dem Container Reality-Mapping wird ein neuer Ordner, SanFrancisco_Workspace-Kopie, hinzugefügt.
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf SanFrancisco_Workspace-Kopie, und wählen Sie Umbenennen aus.
- Ändern Sie den Ordnernamen in SanFrancisco_Workspace_orig, und drücken Sie die Eingabetaste.
Dies bedeutet, dass diese Kopie des Workspace dem ursprünglichen Zustand entspricht. Die Sicherheitskopie des Workspace ist nun erstellt.
Im ersten Teil dieses Workflow haben Sie etwas über DSMs und True Orthos erfahren, die Eingabedaten heruntergeladen, ein ArcGIS Pro-Projekt eingerichtet, einen Reality-Mapping-Workspace erstellt, diesen mit Daten gefüllt und anschließend gesichert. Im zweiten Teil des Workflow führen Sie die Bildausrichtung durch und generieren 2D-Produkte.
Die Bilddaten verarbeiten
Nachdem Sie Projekt, Workspace und Bilddaten eingerichtet haben, beginnen Sie als Nächstes mit der Bildbearbeitung. Sie verbessern die Bildausrichtung mithilfe von Verknüpfungspunkten und Bodenpasspunkten. Anschließend erstellen Sie ein DSM und ein True Ortho.
Bildausrichtung mithilfe von Verknüpfungspunkten verbessern
Zur Verbesserung der relativen Genauigkeit von Eingabebildern verwenden Sie Verknüpfungspunkte. Hierbei handelt es sich um allgemeine Objekte oder Positionen in den Überlappungsbereichen zwischen benachbarten Bildern. Mit dem Werkzeug Ausgleichen werden Verknüpfungspunkte mithilfe von Bildabgleichungstechniken automatisch extrahiert und dazu verwendet, die Bilder besser relativ zueinander anzuordnen.
- Klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Reality-Mapping in der Gruppe Ausgleichen auf die Schaltfläche Ausgleichen.
Als Nächstes legen Sie einige Parameter für das Werkzeug Ausgleichen fest, mit denen die Qualität und Genauigkeit der Verknüpfungspunkte und des Bildausrichtungsprozesses bestimmt werden.
- Vergewissern Sie sich im Fenster Ausgleichen, dass alle Kontrollkästchen unterhalb von Kamerakalibrierung durchführen deaktiviert sind.
Eine Kamerakalibrierung ist nicht erforderlich, da die zur Aufnahme der Bilder verwendete Kamera keine Verzerrungen verursacht.
- Blenden Sie den Bereich Erweiterte Optionen ein.
- Deaktivieren Sie unter GNSS-Einstellung das Kontrollkästchen neben Nachfolgende Standardabweichung für Bilder berechnen.
Dies ist ein optionaler Schritt, bei dem statistische Informationen über die Verknüpfungspunkte berechnet und in der Lösungstabelle gespeichert werden.
- Aktivieren Sie das Kontrollkästchen neben Verknüpfungspunkte neu projizieren.
Dadurch werden Verknüpfungspunkte korrekt berechnet und auf der Karte angezeigt.
- Blenden Sie Abgleich von Verknüpfungspunkten ein, und aktivieren Sie das Kontrollkästchen Paarweiser Vollbildabgleich.
Diese Option verbessert die Genauigkeit beim Abgleich von Verknüpfungspunkten bei der Verarbeitung von Bilddaten, die Gebiete mit großen Höhenunterschieden abdecken oder bei denen die ursprünglichen Ausrichtungsparameter von niedriger Qualität sind.
- Übernehmen Sie alle anderen Standardwerte, und klicken Sie auf Ausführen.
Der Vorgang kann einige Minuten dauern. Den Status können Sie im Fenster Protokolle verfolgen. Das Werkzeug meldet zunächst den Status Verknüpfungspunkte werden berechnet, dann Blockausgleichung wird berechnet und schließlich Blockausgleichung wird übernommen. Für den Ausrichtungsprozess werden die Bilder in Blöcken aus mehreren Bildern gruppiert. Anschließend wird die Position der Blöcke ausgeglichen.
- Suchen Sie nach Abschluss des Prozesses im Fenster Protokolle nach der Zeile MeanReprojectionError(pixel).
Diese Zeile gibt Aufschluss über die Genauigkeit des Ausgleichs. Ein durchschnittlicher Reprojektionsfehler von unter einem Pixel ist akzeptabel.
Hinweis:
Der von Ihnen ermittelte Genauigkeitswert kann sich geringfügig vom Wert im Beispiel unterscheiden.
- Aktivieren Sie im Bereich Inhalt das Kontrollkästchen neben dem Layer Verknüpfungspunkte, um ihn zu aktivieren.
Auf der Karte werden die vom Werkzeug Ausgleichen generierten Verknüpfungspunkte angezeigt.
Sie können feststellen, dass eine große Anzahl von Verknüpfungspunkten extrahiert wurde, die eine präzise Ausrichtung der Bilder zueinander ermöglichen.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt das Kontrollkästchen neben dem Layer Verknüpfungspunkte, um den Layer zu deaktivieren.
- Drücken Sie Strg+S, um das Projekt zu speichern.
Sie haben die relative Genauigkeit der im Mosaik-Dataset Bildsammlung enthaltenen Bilder optimiert.
Verständnis für die Notwendigkeit von Bodenpasspunkten
Um die Genauigkeit Ihrer Bilder weiter zu verfeinern, können Sie deren absolute Genauigkeit durch Bodenpasspunkte verbessern. Um besser zu verstehen, warum das sinnvoll ist, sehen Sie sich zunächst die aktuelle Position des Layers Bildsammlung an und vergleichen sie mit der Grundkarte Weltweite Bilddaten von Esri.
- Klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Karte in der Gruppe Layer auf Grundkarte, und wählen Sie die Grundkarte Bilddaten aus.
Die Grundkarte Weltweite Bilddaten wird auf der Karte angezeigt. Sie besteht aus hochwertigen Bilddaten und wird in diesem Lernprogramm als Referenz verwendet.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt unter Bildsammlung den Layer Footprint.
Dies ermöglicht eine ungehinderte Sicht auf die Bilder beim Vergleichen mit der Grundkarte.
- Verkleinern Sie bei Bedarf den Protokollbereich, um die Karte zu vergrößern.
- Zoomen Sie auf der Karte auf die Straße neben dem Footballplatz der Galileo Academy, südlich des C-förmigen Piers.
Der angezeigte Bereich auf der Karte sollte wie das folgende Beispielbild aussehen:
Mit dem Werkzeug Ausblenden vergleichen Sie das Dataset Bildsammlung mit der Grundkarte Weltweite Bilddaten.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt unter Bildsammlung auf den Layer Image, um diesen auszuwählen.
- Klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Bild-Layer in der Gruppe Vergleichen auf Ausblenden.
- Ziehen Sie auf der Karte mit dem Werkzeug Ausblenden die Karte wiederholt von oben nach unten, um den Layer Bildsammlung zu entfernen und die Grundkarte anzuzeigen.
Tipp:
Um das Werkzeug Ausblenden verwenden zu können, muss der Layer, den Sie ausblenden möchten, ausgewählt sein.
Wenn Sie bei aktiviertem Werkzeug Ausblenden durch die Karte schwenken möchten, drücken Sie die Taste C und ziehen Sie den Mauszeiger.
Achten Sie beim Ausblenden auf den Versatz zwischen der Straße auf dem Layer Bildsammlung und demselben Feature auf der Referenzgrundkarte.
- Wenn Sie mit dem Erkunden der Bilder fertig sind, klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Karte in der Gruppe Navigieren auf Erkunden, um den Vergleichsmodus zu beenden.
Um die Bildsammlung besser zu positionieren, verbessern Sie ihre absolute Genauigkeit durch die Verwendung von Bodenpasspunkten.
Bodenpasspunkte importieren
Bodenpasspunkte (GCPs, Ground Control Points) identifizieren Features im Terrain mit bekannten X-, Y-, Z- oder nur X- ,Y- oder Z Koordinaten. Diese Koordinaten werden in der Regel durch Vermessungen im Feld abgeleitet und sind mit einer zugehörigen Beschreibung versehen, die die Punktposition angibt. Wenn keine vermessenen Bodenpasspunkte vorhanden sind, kann ein orthorektifiziertes Referenzbild mit bekannten Genauigkeitsmetadaten als Quelle für Bodenpasspunkte verwendet werden. Die in diesem Lernprogramm verwendeten GCPs sind aus orthorektifizierten Bilddaten abgeleitet und durch XYZ-Koordinaten definiert. Als nächstes importieren Sie die GCPs in den Workspace.
- Klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Reality-Mapping in der Gruppe Optimieren auf den Pfeil nach unten für GCPs verwalten, und wählen Sie GCPs importieren.
Das Fenster GCPs importieren wird angezeigt.
- Klicken Sie unter GCP-Datei auf die Schaltfläche "Durchsuchen" neben dem Feld GCP-Datei.
- Navigieren Sie im Fenster GCP-Tabelle auswählen zu Projekt > Ordner > SanFrancisco_Data > PP_GCPs. Wählen Sie SanFrancisco_GCPs.csv aus, und klicken Sie auf OK.
Als Nächstes wählen Sie den Raumbezug aus, der für das Erfassen der GCPs verwendet wurde.
- Klicken Sie für GCP-Raumbezug festlegen auf die Schaltfläche Raumbezug suchen und auswählen.
- Achten Sie darauf, dass im Fenster Raumbezug die Option Aktueller XY-Wert ausgewählt ist. Geben Sie im Suchfeld 32610 ein, und drücken Sie die Eingabetaste.
Tipp:
32610 ist die bekannte ID (WKID) für das Koordinatensystem WGS 1984 UTM Zone 10N. Sie können auch direkt nach dem Namen des Koordinatensystems suchen.
In das Feld Aktueller XY-Wert wird automatisch WGS 1984 UTM Zone 10N eingetragen.
Im Feld Aktueller Z-Wert wird EGM96 Geoid angezeigt, aber das ist nicht der Wert, den Sie wünschen. Für den Höhen-Layer, der zur Ableitung der Höhenwerte für die GCPs verwendet wurde, ist kein vertikales Koordinatensystem definiert. Aus diesem Grund wählen Sie für Aktueller Z-Wert die Einstellung Keiner.
- Klicken Sie in das Feld Aktueller Z-Wert, um es auszuwählen. Scrollen Sie unter Verfügbare Z-Koordinatensysteme an den oberen Rand des Feldes, und wählen Sie Keiner.
- Klicken Sie auf OK, um die Änderungen zu übernehmen und das Fenster Raumbezug zu schließen.
- Unter Geographische Transformationen ist keine Transformation erforderlich, da das geographische Koordinatensystem für die GCPs und den Workspace identisch ist.
- Legen Sie unter Feldzuordnung die folgenden Werte fest:
- Wählen Sie für X die Option Ostwert.
- Wählen Sie für Y die Option Nordwert.
- Wählen Sie für Z die Option Höhe.
- Stellen Sie sicher, dass für XY-Genauigkeit die Einstellung xyAccuracy ausgewählt ist.
- Stellen Sie sicher, dass für Z-Genauigkeit die Einstellung zAccuracy ausgewählt ist.
- Klicken Sie für Speicherort des GCP-Fotos auf die Schaltfläche Speicherort der GCP-Bildschnipsel auswählen. Navigieren Sie zu Projekt > Ordner > SanFrancisco_Data, wählen Sie PP_GCPs, und klicken Sie auf OK.
- Vergewissern Sie sich, dass unter Fotodateierweiterung die Option JPG ausgewählt ist.
- Übernehmen Sie alle anderen Standardeinstellungen, und klicken Sie auf OK.
Nach kurzer Zeit werden die GCPs in den Workspace importiert.
Bildausrichtung mithilfe von Bodenpasspunkten verbessern
Sie werden nun die von Ihnen importierten GCPs untersuchen und sie zur Verbesserung der absoluten Genauigkeit der Bildsammlung verwenden.
- Aktivieren Sie im Bereich Inhalt unter Bildsammlung erneut den Layer Footprint.
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Bildsammlung, und wählen Sie Auf Layer zoomen aus.
Auf der Karte wird die gesamte Ausdehnung angezeigt. Die fünf GCPs werden als rote Fadenkreuze symbolisiert angezeigt. Sie sind entsprechend der Empfehlung über die gesamte Ausdehnung der Bildsammlung verteilt.
Es wird nun der Bereich GCP-Manager angezeigt, in dem Sie die GCPs überprüfen und genau auf den Luftbildern positionieren können.
- Klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Reality-Mapping in der Gruppe Optimieren auf die Schaltfläche GCPs verwalten.
Der Bereich GCP-Manager wird angezeigt.
- Ziehen Sie ggf. den Rand des Bereichs GCP-Manager, um ihn zu verbreitern.
- Untersuchen Sie den Bereich GCP-Manager.
Oben im Bereich GCP-Manager werden die fünf importierten GCPs aufgelistet. Der erste GCP in der Liste ist standardmäßig ausgewählt.
Unten im Bereich wird eine Liste aller sich überlappenden Luftbilder angezeigt, in denen sich der aktuell ausgewählte GCP möglicherweise befindet. In diesem Fall sind es fünf Bilder. Das erste dieser Bilder (11672-Ivl02-color_rgb) wird im Vorschauabschnitt angezeigt.
Neben den Namen der Luftbilder sind gegenwärtig graue Pluszeichen zu sehen. Sie zeigen an, dass der GCP in diesen Bildern noch nicht positioniert wurde.
Als Nächstes positionieren Sie den GCP.
Hinweis:
In der Photogrammetrie wird dieser Vorgang traditionell als GCP-Messung bezeichnet.
Zu Ihrer Unterstützung wurden die Übersichtsfotos mit einem Pfeil versehen, der auf die genaue Position der einzelnen GCPs zeigt. Sie zeigen das Übersichtsfoto für den ersten GCP an.
- Klicken Sie am oberen Rand des Bereichs GCP-Manager auf die erste Zeile, um sie auszuwählen. Klicken Sie oberhalb des Vorschauabschnitts auf die Schaltfläche GCP-Foto anzeigen.
Das Übersichtsfoto wird unten rechts im Vorschaubereich angezeigt.
Der GCP befindet sich in der linken Ecke des dunkelgrauen Straßenbelagrechtecks.
Sie platzieren nun den GCP auf dem Luftbild genau an dieser Stelle.
- Klicken Sie erneut auf die Schaltfläche GCP-Foto anzeigen, um das Übersichtsfoto nicht mehr anzuzeigen.
- Während der erste GCP noch ausgewählt ist, klicken Sie im oben im Bereich GCP-Manager auf die Schaltfläche GCP hinzufügen.
Der Zeiger nimmt die Form eines Kreuzes oder Pluszeichens an.
- Vergrößern Sie das angezeigte Bild 11672-Ivl02-color_rgb mit dem Mausrad, um die Stelle, an der Sie den GCP positionieren möchten, genauer anzuzeigen.
- Klicken Sie auf die GCP-Position in der linken Ecke des Straßenbelagrechtecks in dunkleren Grau.
An dieser Stelle wird ein blaues Kreuz angezeigt. Dies bedeutet, dass der GCP erfolgreich positioniert wurde.
Tipp:
Wenn Sie mit der Position nicht zufrieden sind, klicken Sie auf eine neue, bessere Position. Das blaue Kreuz wird dann an dieser neuen Position angezeigt.
Zu diesem Zeitpunkt verwendet das System die Autokorrelation, um denselben Punkt in den anderen sich überlappenden Bildern zu identifizieren. Bilder, deren genaue Position erfolgreich identifiziert wurde, werden durch ein blaues Pluszeichen neben dem Namen gekennzeichnet.
In diesem Fall hat die Autokorrelation den GCP automatisch in allen fünf Bildern positioniert.
- Klicken Sie nacheinander auf alle fünf Bilder, um eine Vorschau anzuzeigen und zu überprüfen, ob der GCP auf jedem Bild richtig positioniert ist. Wenn der GCP nicht automatisch oder fehlerhaft positioniert wurde, klicken Sie auf die richtige Stelle, um ihn manuell zu positionieren.
Auf der Hauptkarte wird der entsprechende GCP jetzt grün angezeigt. Dies bedeutet, dass seine Positionierung (oder Messung) abgeschlossen ist.
Im Bereich GCP-Manager wird in der GCP-Liste neben dem ersten GCP ein Hashtag-Symbol angezeigt, das ebenfalls angibt, dass seine Positionierung abgeschlossen ist.
- Wählen Sie in der GCP-Liste alle GCPs einzeln nacheinander aus, und wiederholen Sie die Schritte 6 bis 11, um sie zu positionieren.
Wenn Sie damit fertig sind, müssen alle GCPs auf der Karte grün angezeigt werden.
Sie passen nun die Position der Bildsammlung anhand der GCPs an.
- Klicken Sie unten im Bereich GCP-Manager auf Ausgleichen.
- Übernehmen Sie im Fenster Ausgleichen alle Standardeinstellungen, und klicken Sie auf Ausführen.
Nach Abschluss des Prozesses überprüfen Sie die Genauigkeit der Ausgleichung.
- Blenden Sie im Bereich GCP-Manager den Abschnitt Übersicht über Residuen ein, und sehen Sie sich die Zeile Bodenpasspunkt-RMSE an.
Hinweis:
Die gleichen Informationen finden Sie auch im Protokollbereich in der Zeile RMSEContrlPoint.
Darüber hinaus können Sie einen detaillierten Ausgleichsbericht erstellen. Klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Reality-Mapping in der Gruppe Überprüfen auf Ausgleichungsbericht.
- Im Bereich GCP-Manager werden die Residuen für jeden GCP in der GCP-Liste angezeigt.
Die Informationen zu den GCP-Residuen werden in den Feldern dX, dY und dZ angezeigt. Sie zeigen die Abweichung zwischen den Positionen der GCPs in den Luftbildern und ihren tatsächlichen Bodenkoordinaten in X-, Y- und Z-Richtung an.
- Wenn Sie mit den Ergebnissen der Ausgleichung nicht zufrieden sind, können Sie die Positionierung der GCPs überprüfen und den Prozess Ausgleichen erneut ausführen.
Hinweis:
Die Genauigkeit der von Ihnen erzielten Ergebnisse kann je nach der genauen Position der GCPs leicht von den in den Beispielbildern gezeigten abweichen.
Die Entscheidung, ob die Genauigkeit der Ergebnisse zufriedenstellend ist, hängt von den ursprünglichen Anforderungen an die Genauigkeit des Projekts und der Präzision der bereitgestellten GCPs ab.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer GCPs.
- Drücken Sie Strg+S, um das Projekt zu speichern.
Sie haben Ihre Sammlung an Luftbildern mit GCPs ausgerichtet, um deren absolute Genauigkeit zu verbessern. Als nächstes werden Sie 2D-Produkte ableiten.
2D-Produkte generieren
Sie erstellen nun das DSM und das True Ortho. Damit der Workflow überschaubar bleibt, werden diese 2D-Produkte hier nur für einen kleinen Bereich generiert. Sie verwenden einen Polygon-Layer, um die Grenzen für den Interessenbereich (AOI, Area Of Interest) festzulegen. Sie fügen ihn der Karte hinzu, um ihn zu untersuchen.
- Blenden Sie im Bereich Katalog die Knoten Ordner, SanFrancisco_Data und AOI ein. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Small_AOI.shp, und wählen Sie Zu aktueller Karte hinzufügen aus.
Auf der Karte wird der Layer Small_AOI angezeigt.
Hinweis:
Die Farbe wird nach dem Zufallsprinzip zugewiesen und kann daher variieren.
Die Abdeckung der Bildsammlung sollte immer etwas größer sein als das Polygon des Interessenbereichs. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Bilder, die den Interessenbereich überlappen, eingebunden werden. Dies ist wichtig, um Ergebnisse von hoher Qualität zu erzielen.
Im Projektbereich befindet sich ein großes Gewässer. Es wird empfohlen, ein Gewässerpolygon-Feature zum Glätten dieser Fläche zu verwenden (auch als Hydro-Einschränkung bezeichnet). Ein solcher Layer ist vorhanden, und Sie fügen ihn nun der Karte hinzu.
Hinweis:
Wenn Sie einen ähnlichen Layer für Ihre Projekte erstellen müssen, empfiehlt sich einer der folgenden Schritte:
- Verwenden Sie die ArcGIS Pro-Funktion der Stereokartenerstellung in der Image Analyst-Erweiterung von ArcGIS Pro.
- Führen Sie eine 2D-Heads-Up-Digitalisierung mit Hilfe von Ortho-Bilddaten und einem überlappenden DEM durch. Dabei ist es wichtig, dass die Positionsgenauigkeit der verwendeten Ortho-Daten möglichst genau mit den Ergebnissen der Blockausgleichung für Ihr Projekt übereinstimmt.
- Blenden Sie ggf. im Bereich Katalog die Knoten Ordner, SanFrancisco_Data und AOI ein. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Waterbody.shp, und wählen Sie Zu aktueller Karte hinzufügen aus.
Auf der Karte wird das Polygon Waterbody angezeigt, das die Küstenlinie von San Francisco umreißt.
- Nachdem Sie diese überprüft haben, deaktivieren Sie im Bereich Inhalt die Layer Small _AOI und Waterbody.
Sie wählen jetzt die Einstellungen für die Produkterstellung aus.
- Verschaffen Sie sich im Menüband auf der Registerkarte Reality-Mapping einen Überblick über die Gruppe Produkt.
Nach dem Bildausgleich sind nun einige Werkzeuge in dieser Gruppe verfügbar. Produkte können mithilfe der einzelnen Produkt-Schaltflächen (z. B. DSM oder True Ortho) einzeln oder mithilfe der Schaltfläche Mehrere Produkte zusammen generiert werden. Hier verwenden Sie die letztere Option.
- Klicken Sie auf der Registerkarte Reality-Mapping auf die Schaltfläche Mehrere Produkte.
Der Bereich Reality-Mapping-Produktassistent wird mit der Seite Produktgenerationseinstellungen angezeigt.
- Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen neben 3D, da diese Produkte nicht generiert werden.
Ein Nadir-Dataset, wie es in diesem Lernprogramm verwendet wird, ist für die Generierung von 3D-Produkten nicht zu empfehlen. Die Best Practice wäre in diesem Fall, eine Kombination aus Schrägbild- und Nadir-Bilddaten zu verwenden.
- Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen neben DSM Mesh.
Obwohl das aktuelle Dataset die Generierung dieses Produkttyps unterstützt, wird er aus Zeitgründen in diesem Lernprogramm nicht behandelt.
- Vergewissern Sie sich, dass die Produkte Digitales Oberflächenmodell (DSM) und True Ortho ausgewählt sind, und klicken Sie auf Gemeinsame erweiterte Einstellungen.
Daraufhin wird das Fenster Erweiterte Produkteinstellungen angezeigt. Darin können Sie Parameter festlegen, die alle zu generierenden Produkte betreffen.
- Vergewissern Sie sich, dass im Fenster Erweiterte Produkteinstellungen unter Qualität die Option Ultra ausgewählt ist.
Die Option Ultra liefert abgeleitete Produkte mit der gleichen Auflösung wie die Ausgangsbilder: Dies ist die höchstmögliche Qualität. Wenn Sie für die Einstellung Qualität die Option Hoch auswählen, weisen die abgeleiteten Produkte die zweifache Auflösung des Quellbildes auf.
- Ultra: Eingabedaten mit einer Auflösung von beispielsweise 7 Zentimetern, wie die Bildsammlung dieses Projekts, ergeben 2D-Produkte mit einer Auflösung von 7 Zentimetern.
- Hoch: Eingabedaten mit einer Auflösung von beispielsweise 7 Zentimetern, ergeben 2D-Produkte mit einer Auflösung von 14 Zentimetern.
In diesem Szenario möchten Sie 2D-Produkte mit der höchsten Qualität erzeugen.
- Vergewissern Sie sich, dass unter Szenariotyp die Option Nadir ausgewählt ist.
Der Szenariotyp Nadir wurde beim Erstellen des Workspace ausgewählt. Er wurde ausgewählt, da das Dataset des Lernprogramms nur aus Nadir-Bildern besteht, wie es für die Generierung von 2D-Produkten empfohlen wird.
- Wählen Sie in der Dropdown-Liste Produktgrenze die Option Small_AOI aus.
Die generierten 2D-Produkte sind auf eine Ausdehnung begrenzt, die durch die AOI-Feature-Class bestimmt wird.
- Wählen Sie in der Dropdown-Liste Gewässer-Features die Option Gewässer.
- Übernehmen Sie alle anderen Standardeinstellungen, und klicken Sie auf OK.
- Klicken Sie im Bereich Reality-Mapping-Produktassistent auf der Seite Produktgenerationseinstellungen auf Weiter.
- Wählen Sie auf der Seite DSM-Einstellungen unter Ausgabetyp die Option Mosaik, und übernehmen Sie alle Standardwerte.
- Klicken Sie auf Weiter.
- Wählen Sie auf der Seite True-Ortho-Einstellungen die folgenden Einstellungen:
- Wählen Sie für Ausgabetyp die Option Mosaik aus.
- Wählen Sie für Format die Option Cloud-Raster-Format aus.
- Übernehmen Sie alle anderen Standardeinstellungen.
- Klicken Sie auf Fertig stellen.
Hinweis:
Die 2D-Produktgenerierung kann je nach Systemressourcen ungefähr 1,5 Stunden dauern. Zum Vergleich: Bei einem Computer mit einem Intel Xeon-Prozessor, 128 GB RAM und einer SSD-Festplatte dauerte der Vorgang 1 Stunde und 27 Minuten.
Wenn Sie Zeit sparen und diesen Vorgang nicht durchführen möchten, können Sie für das restliche Lernprogramm vorgefertigte Ausgabe-Datasets verwenden. Navigieren Sie im Bereich Katalog zu Ordner > SanFrancisco_Data > Ausgabe. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf SanFrancisco_DSM.crf, und wählen Sie Zu aktueller Karte hinzufügen aus. Wiederholen Sie dies für SanFrancisco_TrueOrtho.crf.
Wenn Sie das vorgefertigte Ausgabe-Dataset verwenden möchten, fahren Sie mit dem nächsten Abschnitt (True Ortho untersuchen) fort.
- Wenn Sie den Vorgang ausführen möchten, klicken Sie auf Fertig stellen.
Während des Vorgangs werden im Bereich Protokolle: SanFrancisco_Workspace Statusinformationen angezeigt. Nach Abschluss des Vorgangs zeigt das Protokoll an, dass der Vorgang der Produktgenerierung und der Erstellung von Kacheln erfolgreich abgeschlossen wurde.
Die Produkte DSM und True Ortho werden automatisch zur Karte hinzugefügt.
- Wenn Sie das Werkzeug nicht ausgeführt haben und aus Zeitgründen die Layer hinzufügen möchten, blenden Sie im Bereich Katalog die Einträge Ordner, SanFrancisco_Data und Ausgabe ein. Fügen Sie SanFrancisco2D_DSM.crf und SanFrancisco2D_TrueOrtho.crf zur aktuellen Karte hinzu.
Das DSM und das True Ortho werden auf der Karte und im Bereich Inhalt angezeigt.
- Benennen Sie im Bereich Inhalt den Layer SanFrancisco2D_DSM.crf in DSM und den Layer SanFrancisco2D_TrueOrtho.crf in True Ortho um.
Das True Ortho untersuchen
Sie haben 2D-Produkte, DSM und True Ortho, erstellt. (Alternativ können Sie auch die vorgefertigten 2D-Produkte SanFrancisco_DSM.crf und SanFrancisco_TrueOrtho.crf verwenden). Als nächstes untersuchen Sie den Layer True Ortho. Entfernen Sie zunächst die anderen Bilddaten-Layer, um die 2D-Produkte besser sehen zu können.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt unter Bildsammlung den Layer Footprint und die anderen Image-Layer.
- Klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Karte in der Gruppe Layer auf Grundkarte, und wählen Sie Topografisch aus.
Die Grundkarte Topographisch wird auf der Karte angezeigt und ersetzt die Grundkarte Weltweite Bilddaten.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt unter Datenprodukte (oder Referenzdaten, wenn Sie das Ergebnis hinzugefügt haben, anstatt das Werkzeug auszuführen) mit der rechten Maustaste auf True Ortho, und wählen Sie Auf Layer zoomen aus.
Das True Ortho-Bild wird nun deutlich über der Grundkarte angezeigt.
- Vergrößern Sie das True-Ortho-Bild und erkunden Sie es.
Auf dem True-Ortho-Bild können Sie viele hochauflösende Details dieses Stadtteils von San Francisco erkennen.
Sie überprüfen die Auflösung des True Ortho-Bildes.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer True Ortho, und wählen Sie Eigenschaften aus.
- Klicken Sie im Fenster Layer-Eigenschaften auf Quelle, blenden Sie Raster-Information ein, und überprüfen Sie die Felder Zellengröße.
Die Zellengröße beträgt erwartungsgemäß 0,074 Meter, d. h. etwa 7 Zentimeter. Dies ist die gleiche hohe Auflösung wie bei den Eingabebildern.
- Klicken Sie auf OK, um das Fenster Eigenschaften zu schließen.
Als Nächstes vergleichen Sie das True Ortho-Bild mit den Eingabebildern der Bildsammlung.
- Zoomen Sie auf der Karte auf den Footballplatz der Galileo Academy, südlich des C-förmigen Piers.
Der angezeigte Bereich auf der Karte sollte wie das folgende Beispielbild aussehen:
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt unter Bildsammlung den Layer Image.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer DSM, und klicken Sie auf den Layer True Ortho, um ihn zu aktivieren.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Raster-Layer in der Gruppe Vergleichen auf Ausblenden.
- Ziehen Sie auf der Karte mit dem Werkzeug Ausblenden die Karte wiederholt von oben nach unten, um den Layer True Ortho zu entfernen und den Layer Bildsammlung anzuzeigen.
Tipp:
Wenn Sie die vorbereiteten Produkt-Layer verwenden, beachten Sie, dass der Layer SanFrancisco_TrueOrtho.crf unter dem Layer Bildsammlung angezeigt wird. Sie müssen also stattdessen den Layer Image unter Bildsammlung aktivieren und ihn durch Ausblenden lösen, um den darunter liegenden Layer SanFrancisco_TrueOrtho.crf zum Vorschein zu bringen.
Achten Sie vor allem auf die hohen Gebäude:
- Aufgrund des perspektivischen Effekts sind die hohen Gebäude auf dem Layer Bildsammlung verschoben. Einige Gebäude sind zur Seite geneigt: Man kann ihre Seitenwände sehen, und ihre Dächer befinden sich nicht an der richtigen Stelle.
- Im True Ortho-Layer ist der Versatz beseitigt und die Gebäude sind vertikal ausgerichtet, so dass man ihre Seiten nicht sieht und die Dächer an ihrer tatsächlichen Position am Boden angezeigt werden.
Der Layer Bildsammlung mit den gelb markierten Seitenwänden der verzerrten Gebäude (links) und der Layer True Ortho, bei dem der Versatz entfernt wurde (rechts). Der Versatz der beiden bogenförmigen Gebäude ist besonders auffällig: Auf dem Layer Bildsammlung sind diese Gebäude so verschoben, dass ihre Dächer den größten Teil der vorderen Einfahrt und des Rasens verdecken.
Im Layer Bildsammlung (links) werden die Einfahrt und der Rasen vor dem Haus von den Gebäuden verdeckt. Im Layer True Ortho befinden sich die Gebäude wieder an ihrer tatsächlichen Position, und die Einfahrt und der Rasen vor dem Haus sind sichtbar (rechts). Das True Ortho-Bild ist hochauflösend und ohne Verzerrungen und kann zum genauen Extrahieren von Features, wie z. B. Gebäude-Footprints, verwendet werden.
- Wenn Sie mit dem Erkunden des Layers True Ortho fertig sind, klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Karte in der Gruppe Navigieren auf Erkunden, um den Vergleichsmodus zu beenden.
Das DSM untersuchen
Als Nächstes überprüfen Sie das generierte DSM.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer True Ortho, und aktivieren Sie den Layer DSM.
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf DSM, und wählen Sie Auf Layer zoomen aus.
- Deaktivieren Sie unter Bildsammlung den Layer Image.
Der Layer DSM wird auf der Karte angezeigt.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer DSM, und wählen Sie Eigenschaften aus.
- Klicken Sie im Fenster Layer-Eigenschaften auf Quelle, blenden Sie Raster-Information ein, und überprüfen Sie die Felder Zellengröße.
Wie beim True Ortho-Layer beträgt die Zellengröße 0,074 Meter, d. h. etwa 7 Zentimeter; die gleiche hohe Auflösung wie bei den Eingabebildern.
- Klicken Sie auf OK, um das Fenster Eigenschaften zu schließen.
Um das DSM aus einer anderen Perspektive zu betrachten, leiten Sie daraus einen Schummerungs-Layer ab.
- Vergewissern Sie sich, dass im Bereich Inhalt der Layer DSM aktiviert ist.
- Klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Bilddaten in der Gruppe Analyse auf die Schaltfläche Raster-Funktionen.
- Geben Sie im Bereich Raster-Funktionen den Text Hillshade ein, und klicken Sie auf die Raster-Funktion Schummerung, um sie zu öffnen.
- Wählen Sie im Bereich Schummerungseigenschaften für Raster die Option DSM.
- Übernehmen Sie alle anderen Standardeinstellungen, und klicken Sie auf Neuen Layer erstellen.
Der Layer Hillshade_DSM wird auf der Karte angezeigt.
Auf dem Schummerungs-Layer werden das Relief und die Details des Volumens der Features dargestellt.
- Drücken Sie Strg+S, um das Projekt zu speichern.
Um einem größeren Publikum Zugriff auf das True Ortho und das DSM zu gewähren, können Sie diese im ArcGIS Online-Konto Ihrer Organisation veröffentlichen. Ein solches Beispiel für Online-Daten haben Sie zu Beginn dieses Lernprogramms gesehen. Weitere Informationen dazu finden Sie auf der Seite Gehostete Szenen-Layer veröffentlichen. Das True Ortho und das DSM können in verschiedene Projekte integriert und mit anderen GIS-Layern kombiniert werden.
In diesem Lernprogramm haben Sie ein True Ortho und ein DSM mit hochauflösenden, überlappenden Nadir-Bilddaten eines Ausschnitts von San Francisco erstellt. Sie haben zunächst etwas über DSMs und True Orthos erfahren, die Eingabedaten heruntergeladen, ein ArcGIS Pro-Projekt eingerichtet, einen Reality-Mapping-Workspace erstellt, diesen mit Daten gefüllt und anschließend gesichert. Danach haben Sie die relative Genauigkeit der Bildausrichtung mithilfe von automatisch generierten Verknüpfungspunkten verbessert. Sie haben die absolute Genauigkeit der Bildausrichtung mit Hilfe von aus einer Textdatei importierten Bodenpasspunkten verbessert. Zum Schluss haben Sie mit dem Assistenten "Mehrere Produkte" ein True Ortho und ein DSM erstellt und diese untersucht.
Weitere vergleichbare Lernprogramme finden Sie in der Reihe ArcGIS Reality for ArcGIS Pro testen.