地上コントロール ポイントのインポートと画像のリンクの追加
まず、既存の Drone2Map プロジェクトをダウンロードして開き、コンポーネントを把握します。 次に地上コントロール ポイント (GCP) をインポートし、2 つの方法を使用してチェック ポイント (CP) をチェックします。 そのポイントの 1 つに画像のリンクを追加します。
プロジェクトの設定
初めに、ランチョ・デル・マーの画像をダウンロードして、ArcGIS Drone2Map で開きます。 使用できる画像を確認します。
注意:
このチュートリアルで使用するデータは 1.95 GB あり、ダウンロードには数分かかります。
- RanchoDelMar.zip をダウンロードします。
- ダウンロードしたファイルに移動してドライブ C に展開します。したがって、フォルダー パスは C:\RanchoDelMar になります。
注意:
ドライブ C 以外の場所にファイルを展開すると、一部のデータ接続が切断されます。
- 展開した [RanchoDelMar] フォルダーを開きます。 [RanchoDelMar.d2mx] をダブルクリックして、ArcGIS Drone2Map でプロジェクトを開きます。 求められた場合、ArcGIS アカウントにサイン インします。
注意:
組織アカウントがない場合は、ソフトウェア アクセスのオプションをご参照ください。
ArcGIS Drone2Map にプロジェクトが表示されます。 [コンテンツ] ウィンドウに、[Image Centers]、[Flight Lines]、[Control] の 3 つのレイヤーが表示されます。 [Control] レイヤーは、この時点で空です。 後で、このレイヤーに GCP をインポートします。
- マップで、[Image Centers] の青色のポイントのいずれかをクリックします。
[画像ビューアー] ウィンドウが開き、その地域の高解像度画像が表示されます。
プロジェクトには 174 の画像があります。
- [画像ビューアー] ウィンドウを閉じます。
- マップ上の任意の場所を右クリックして、[解除] をクリックします。
次に、プロジェクトのデータが保存されている場所を調べます。
- [管理] ウィンドウの下にある [カタログ] タブをクリックします。
- [カタログ] ウィンドウの [プロジェクト] タブで、[フォルダー] を展開し、[RanchoDelMar] を展開します。
ArcGIS Drone2Map では、プロジェクト コンポーネントはさまざまなサブフォルダーに整理されます。
- [RanchoDelMar.gdb] を展開します。
プロジェクトのジオデータベースには、[コンテンツ] ウィンドウに一覧表示された 3 つのフィーチャ クラスが格納されています。 プロジェクトにインポートする新しいデータもここに格納されます。
- [Images] フォルダーを展開します。
ここには、[Image Centers] レイヤーが参照する画像が格納されています。
ArcGIS Drone2Map は、ジオロケーションされた画像を使用して、隣接する画像間にタイ ポイントを作成し、それらの画像を合成して画像プロダクトを形成できるようにします。 このプロジェクトの画像はまだ合成されていません。
ドローンが集めた GPS データは、一般的な解析およびプロダクト生成のほとんどに十分な精度を備えていますが、このプロジェクトでは、可能な限り最高の精度を確保する必要があります。 この精度を確保するため、画像を画像コレクションに差し込むときに地上コントロール ポイントを組み込みます。
注意:
一部のドローンは、Real Time Kinematic (RTK) 補正を使用して、その場で GPS 情報に高精度の補正を適用します。 そのようなドローンでも、ドローンの精度の検証に役立つ CP として使用される GCP を収集することはやはり有用です。
.csv ファイルからの地上コントロール ポイントのインポート
GCP は、ArcGIS Drone2Map で作成された出力プロダクトの調整に使用される、飛行前後に地上でキャプチャされた高精度のポイントです。 地上のこれらのポイントは通常、地表にマークされているので、画像に表示されて、画像間のジオロケーション リンクの作成に使用できます。 画像領域全体に分散された 5 ~ 10 個の GCP を使用することをお勧めします。
.csv ファイルから地上コントロール ポイントをインポートします。
- リボンの [ホーム] タブをクリックします。 [コントロール] グループで、[コントロール] ボタンの下半分をクリックし、[コントロールのインポート] をクリックします。
- [コントロールのインポート] ウィンドウで、[RanchoDelMar] フォルダーを参照します。 [Rancho_Del_Mar_GCP_EPSG32611.csv] を選択して [OK] をクリックします。
[コントロールのインポート] ウィンドウが更新されます。 [コントロールの座標系] セクションで、[現在の XY] 座標系が [WGS 1984 UTM Zone 11N] として、[現在の Z] 鉛直座標系が [EGM96 Geoid] として自動的に定義されました。 .csv ファイル内のデータは、同じ座標系を使用して定義されます。
- [コントロール写真] セクションは空のままにします。
この GCP はコントロール写真がありません。
- [コントロール フィールド情報] セクションで、位置フィールドが .csv ファイルの正しいフィールドと一致していることを確認します。
- 緯度 [Y] - [Latitude] に設定します。
- 経度 [X] - [Longitude] を設定します。
- 標高 [Z] - [Elevation] を設定します。
- ラベル - [Label] を設定します。
- [水平精度] には [H_Accuracy] を選択します。 [鉛直精度] には [V_Accuracy] を選択します。
- [OK] をクリックして GCP をインポートします。
[コンテンツ] ウィンドウで、[Control] レイヤーが一時的に非表示になり、インポートが完了すると再び表示されます。 マップに緑色の十字シンボルが表示されます。
[コントロール マネージャー] ウィンドウで、テーブルの先頭行に新しい GCP が表示されます。 テーブルの先頭行には、GCP がまだどの画像にもリンクされていないことを示すオレンジ色の警告シンボルが表示されています。
次に、GCP およびそれに重なる画像の間のリンクを作成します。
画像のリンクを追加します。
ArcGIS Drone2Map では、地上コントロールを手動または自動でリンクできます。 ただし、自動でリンクする方法を選択した場合は、ソフトウェアが他のリンクの場所を判断する前に、いくつかの画像リンクを手動で作成する必要があります。 GCP のセットが小さい場合は、すべての画像を手動でリンクして、最大限の精度を確保することをお勧めします。 .csv ファイルから GCP を手動でリンクします。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[Image Centers] レイヤーと [Flight Lines] レイヤーをオフにします。
- [コントロール マネージャー] ウィンドウで [GCP 5] 行をクリックして選択します。
- [画像リンク エディターを表示] ボタンをクリックします。
[画像のリンク] ウィンドウが表示されます。 左側に、プロジェクトの画像がすべて表示されます。 GCP に最も近い画像が最初にリストされます。
- リストで最初の画像をクリックして、ビューアーに表示された画像であることを確認します。
- ビューアーで、画像の中央近くの歩道にマークされた赤い X にズームします。
- X の中央を拡大し、クリックして、黄色の画像リンク マーカーを配置します。
リストでは、最初の画像の横に、リンクされていることを示す緑色のチェック マークが表示されます。
- リストで次の画像をクリックします。
次の画像がビューアーに表示されます。 直前の画像とは方向が異なりますが、同じ赤い X が歩道に表示されています。
- 赤い X にズームし、その中央をクリックして別の画像リンクを追加します。
- 次の 3 つの画像に画像リンクを追加し、追加ごとに赤い X の中央に位置を揃えます。
注意:
必要に応じて、画像のリストの確認を続け、赤い X を含む画像をさらに探して、それぞれに画像リンクを追加します。 赤い X を含む可能性が最も高い画像はすべて、上部近くにリストされています。
- [OK] をクリックします。
[コントロール マネージャー] ウィンドウで、[GCP 5] の横に表示された警告シンボルは、GCP に十分な数の画像リンクがあることを示す緑色のチェック マークに置き換えられます。
- マップ上の任意の場所を右クリックし、[解除] をクリックして [GCP 5] の選択を解除します。
地上コントロール ポイントのインポートとポイントのチェック
次に、8 つの GCP をさらにインポートします。 これらの GCP は、別の Drone2Map プロジェクトで画像リンクが作成されているので、.csv ファイルをインポートする代わりに、以前のプロジェクトからエクスポートされた .zip ファイルをインポートします。
注意:
このチュートリアルでは、この方法を使用して時間を節約します。 通常、この方法は、同じ場所を飛行するフライトで静的フィーチャである GCP マーカーを使用する場合のみ使用します。 一時的に配置されたターゲットを使用している場合、追加フライト用にターゲットを配置する際にターゲットの位置を正確に一致させることは非常に困難です。
- [コントロール マネージャー] ウィンドウの上部の [コントロールのインポート] ボタンをクリックします。
- [コントロールのインポート] ウィンドウで、[RanchoDelMar] フォルダーを参照します。
- [GCP.zip] をクリックします。
- [OK] をクリックします。
[コントロールのインポート] ウィンドウで、[地上コントロール ポイント] テーブルに 8 つの行が表示されます。
- テーブルで、[ラベル] の値が [1] の行をクリックします。
テーブルの横にある [画像のリンク] リストが更新され、この GCP にリンクされた 6 つの画像が一覧表示されます。
- テーブルの各行をクリックして、各ポイントでインポートされる画像リンクの数を確認します。
- [OK] をクリックして、地上コントロール ポイントをインポートします。
[コントロール マネージャー] ウィンドウのテーブルに、新しいポイントが表示されます。 新しいポイントすべてに緑色のチェック マークが付いています。
[タイプ] 列から、5 つのポイントが GCP で、4 つのポイントが CP であることがわかります。 GCP と CP は同じ方法で収集されますが、使用目的が異なります。 GCP は画像プロダクトを処理して精度を向上させるために使用されますが、CP は処理に含まれません。 代わりに、CP は、処理完了後にモデルの精度を独立して評価するために使用されます。
このモジュールでは、既存の Drone2Map プロジェクトを開き、GCP を追加し、その画像にリンクを作成しました。 そして、追加 GCP をインポートしました。
イメージの調整と精度の評価
次に、プロジェクトの 174 の画像を処理し、画像コレクションを生成します。 処理により、空中三角形分割法とバンドル ブロック調整を使用して画像を結合します。 処理後、調整の結果を確認し、GCP の精度を評価します。 画像リンクの一部を再配置し、調整を再実行して、全体的な精度を向上させます。
ブロック調整の実行
次に、イメージを処理して画像コレクションを作成します。
- [コントロール マネージャー] ウィンドウの下にある [管理] タブをクリックして、[管理] ウィンドウに切り替えます。
- [2D プロダクト] で、オンになっているアイテムが [画像コレクション] のみであることを確認します。
後で、トゥルー オルソおよび数値テレイン モデルを作成する予定ですが、ここでは、地上コントロールの精度を評価する時間を節約するために、画像コレクションのみを作成します。 精度の値が条件を満たしていれば、必要な出力プロダクトを生成できます。
- リボンの [ホーム] タブをクリックします。 [処理] グループで [開始] をクリックします。
- また、[処理] グループで [ログ] をクリックします。
処理ログ ビューが開き、処理ステップの進行状況が表示されます。
処理の実行には時間がかかるため、別のタスクに移動して、後でこのチュートリアルに戻ってください。
精度の評価
調整プロセスが完了したら、GCP とその個々の画像リンクの精度を確認します。 各 GCP の精度の値 ([dX] および [dY]) と、画像リンクの再投影エラーを評価します。 これらの値がゼロに近いほど、配置はより正確です。
- 処理ログ ビューをチェックして、調整プロセスが完了したことを確認します。
プロセスが完了すると、ログの最後のメッセージが [処理が正常に完了しました] になります。 [管理] ウィンドウの下部にあるプログレス バーは 100 パーセントのままです。
まず、[カタログ] ウィンドウを確認し、調整処理の結果を表示します。
- リボンの [ホーム] タブにある [レイヤー] グループで、[カタログ] をクリックします。
- [カタログ] ウィンドウで、必要に応じて [フォルダー] を展開します。 [RanchoDelMar] フォルダーと [RanchoDelMar.gdb] を展開します。
ジオデータベースには、新しい画像コレクションとその関連データとして 4 つの新しいアイテムがあります。
次に、各 GCP の精度の値を表示します。
- リボンの [ホーム] タブにある [コントロール] グループで、[コントロール マネージャー] をクリックして、[コントロール マネージャー] ウィンドウを再度開きます。
- ウィンドウの端をドラッグして幅を広げ、テーブル内のすべての列が表示されるようにします。
[dX]、[dY]、[dZ] の各列に値が入力されています。 これらは、各コントロール ポイントの調整後の精度の計測値です。 ゼロに近い値は、ポイントがほぼ位置を変更する必要がなく、初期の精度のほとんどが保持されることを意味します。
注意:
画像リンクの配置方法により、テーブルの値は上の画像に示されている値とはやや異なります。
- テーブルの d の値を確認します。
[GCP 4] の精度の値は、他のコントロール ポイントよりも高くなっています。
これらの値は、画像のリンクの配置に関連しています。 1 つ以上の画像リンクが正しく配置されていない場合は、これらの値に大きな偏差が見られます。 [GCP 4] の画像リンクの配置が誤っていた可能性があります。 画像のリンクを確認して、この問題を解決します。
- [コントロール マネージャー] ウィンドウで [画像リンク エディターを表示] ボタンをクリックします。
- [画像のリンク] ウィンドウで、[コントロール ポイント] に [4] を選択します。
以前は、画像リンクは距離で並べ替えられていました。 現時点では、[再投影] によって並べ替えられています。
各画像リンクに対して、再投影エラーが計算されます。 この値は、ピクセル単位で計測された、最初のポイントと調整されたポイントの間の距離を表します。 すべての画像リンクはわずかにシフトしますが、1 を上回る再投影エラーは大きいと見なされます。 先頭には再投影エラーが大きい画像がリストされます。
- 画像リストで最初の画像をクリックして、ビューアーに表示された画像であることを確認します。
ビューアーの上に、選択した画像リンクの [再投影エラー] の値がリストされます。
上の画像では、値は [3.087] です。 [再投影エラー] の値は環境によって少し異なります。
- ビューアーで、画像リンクにズームします。
黄色の画像リンク マーカーは、赤い X の中心からずれています。
- ビューアーで、赤い X の中央をクリックして、画像リンクを再配置します。
ビューアーの上の [再投影エラー] が消えます。
- リストの次の画像をクリックします。
これも [再投影エラー] の値が 1 を上回っています。
- 2 つ目の画像の画像リンクを再配置します。
画像リストで、画像リンクがあることを示す緑色のチェック マークが 5 つの画像に表示されています。 これらの画像リンクの再投影エラーは、ほとんどが 1 に近いのですべて再配置します。
- リンクされた各画像を順番にクリックし、その画像リンクを再配置します。
- [OK] をクリックして、[画像のリンク] ウィンドウを閉じます。
大きい再投影エラーがある画像リンクの見直しは、可能な限り最高のプロダクトを実現する品質管理に役立ちます。 プロジェクトに地上コントロールを組み込む場合は必ず、調整の実行後に画像リンクを確認することをお勧めします。
次に、変更された画像リンクを使用しているブロック調整プロセスに戻ります。 これは最初のプロセスほど時間がかからず、更新された精度の値が提供されます。
再処理と再評価
画像を再処理して、[GCP 4] の画像リンクに加えた変更が GCP の精度に役立っているかどうかを確認します。 通常は、画像プロダクトに適した精度の値を取得する前に、調整プロセスを複数回実行します。
- リボンの [ホーム] タブの [処理] グループで [開始] をクリックします。
- 処理ログ ビューが開いていない場合は、[ログ] をクリックします。
- 処理が完了したら、処理ログ ビューを閉じて [コントロール マネージャー] ウィンドウを開きます。
- [dX]、[dY]、[dZ] の新しい値をそれぞれ確認します。
値が変更されました。 すべての値は 0.1 未満である必要があります。そうでない場合は、そのコントロール ポイントの画像リンクが X の中心から離れすぎている可能性があります。
注意:
各 GCP の絶対精度は変更されていません。 これらの値は、GCP インポートに含まれる水平 ([H_Accuracy]) および垂直 (V_Accuracy) 精度フィールドに記録されています。 絶対精度ではなく、各調整済み GCP の精度が変更されています。 このチュートリアルで行うプロセスは、調整された各 GCP の位置を、最初にインポートした位置のできるだけ近くに配置することを目的としています。 これらのステップによって元のデータがさらに正確になるわけではありませんが、元のデータから作成された画像プロダクトの全体的な精度は向上します。
- リボンの [ホーム] タブの [処理] グループで [レポート] をクリックします。
[処理レポート] ウィンドウが表示されます。
- [ジオロケーションの詳細] セクションまでスクロールします。
各 GCP の [投影エラー] の値は 1 未満です。 精度の値 ([dX]、[dY]、および [dZ]) はすべて 0.1 未満です。 目標どおり、これらの精度の値は許容可能なので、正確な画像プロダクトを生成する準備が整いました。
注意:
いずれかの GCP で依然として高い精度の値が確認される場合は、その画像リンクを見直して再配置します。 GCP を削除することもできます。
- [処理レポート] ウィンドウを閉じます。
- ツールバーの上部の [保存] ボタンをクリックします。
災害計画を立案する際に適切に調整された正確なイメージを用意することは、適切な数のリソースを割り当てたり、懸念される可能性のある領域を予測したりするのに重要です。 画像を GCP に合わせて可能な限り正確に調整したので、標高モデルに変換して地滑りの危険を評価したり、オルソモザイクに変換して潜在的な災害や危険な構造物の有無についてその地域を確認したりできます。
このチュートリアルでは、GCP のインポート、画像リンクの追加、イメージ処理、GCP の精度の評価、画像リンクの変更を行いました。 このプロセスで、より正確な画像プロダクトを作成できます。 必要に応じて、提供されているデータセットで、このチュートリアルで学んだ方法を引き続き試し、2D または 3D プロダクトの生成をテストしてください。
他のチュートリアルについては、チュートリアル ギャラリーをご覧ください。