导入地面控制点并添加图像链接
首先,您需要下载并打开现有 Drone2Map 工程并熟悉其组件。 然后,您需要使用两种方法导入地面控制点 (GCP) 和检测点 (CP)。 您将向其中一个点添加图像链接。
设置工程
首先,您将下载 Rancho Del Mar 影像并将其在 ArcGIS Drone2Map 中打开。 您将检查可用的图像。
注:
本节教程中使用的数据为 1.95 GB,需要花费几分钟时间下载。
- 下载 RanchoDelMar.zip。
- 找到下载的文件,将其解压到 C 盘,因此文件夹路径为 C:\RanchoDelMar。
警告:
如果将该文件解压到 C 盘之外的位置,则某些数据连接将断开。
- 打开提取的 RanchoDelMar 文件夹。 双击 RanchoDelMar.d2mx 在 ArcGIS Drone2Map 中打开该工程。 如果出现提示,请登录 ArcGIS 账户。
注:
如果您没有组织帐户,请参阅软件访问权限选项。
随即在 ArcGIS Drone2Map 中显示该工程。 内容窗格列出三个图层:Image Centers、Flight Lines 和 Control。 Control 图层当前为空。 稍后,您需要将 GCP 导入此图层。
- 在地图中,单击蓝色的 Image Centers 点之一。
随即显示影像查看器窗口,其中显示该区域的高分辨率影像。
工程中共有 174 张影像。
- 关闭影像查看器窗口。
- 右键单击地图上的任意位置,然后单击清除。
接下来,您将检查存储工程数据的位置。
- 在管理窗格下方,单击目录选项卡。
- 在目录窗格的工程选项卡中,展开文件夹,然后展开 RanchoDelMar。
ArcGIS Drone2Map 会将工程组件组织到不同的子文件夹中。
- 展开 RanchoDelMar.gdb。
工程的地理数据库包含内容窗格中列出的三个要素类。 还将在此存储导入工程的所有新数据。
- 展开 Images 文件夹。
将在此存储 Image Centers 图层引用的影像。
ArcGIS Drone2Map 使用地理定位影像并在相邻影像之间创建连接点,以将其合并在一起形成影像产品。 此工程中的影像尚未合并在一起。
对于大多数常规分析和产品生成,来自无人机的 GPS 数据精度足以,但对于此工程,必须尽可能提高精度。 为了确保此精度,需要在将影像连接到影像集合时包含地面控制点。
注:
一些无人机使用实时动态 (RTK) 校正以将高精度校正动态应用于 GPS 信息。 即使是对于这些无人机,仍建议采集要用作 CP 的 GCP,以帮助验证无人机精度。
从 .csv 文件导入地面控制点
GCPs 是在飞行之前或之后在地面上采集的高精度点,用于调整在 ArcGIS Drone2Map 中创建的输出产品。 这些点通常在地面上标记,因此在影像中可见,并且可用于在影像之间创建地理位置链接。 建议使用 5 到 10 个 在影像区域中正确分散的 GCP。
您将从 .csv 文件导入地面控制点。
- 在功能区上,单击主页选项卡。 在控制组中,单击控制按钮的下半部分,然后单击导入控制。
- 在导入控制点窗口中,浏览至 RanchoDelMar 文件夹。 选择 Rancho_Del_Mar_GCP_EPSG32611.csv 并单击确定。
随即更新导入控制点窗口。 在控制坐标系部分中,当前 XY 坐标系已自动定义为 WGS 1984 UTM Zone 11N,并且当前 Z 垂直坐标系已自动定义为 EGM96 Geoid。 .csv 文件中的数据使用相同的坐标系定义。
- 将控制照片部分留空。
此 GCP 没有控制照片。
- 在控制字段信息部分中,确保位置字段与 .csv 文件中的正确字段匹配。
- 纬度 [Y] - 设置为纬度。
- 经度 [X] - 设置为经度。
- 高程 [Z] - 设置为高程。
- 标注 - 设置为标注。
- 对于水平精度, 选择 H_Accuracy。 对于垂直精度,选择 V_Accuracy。
- 单击确定导入 GCP。
在内容窗格中,Control 图层将暂时消失并在完成导入后重新出现。 地图中随即显示绿色的十字符号。
在控制管理器窗格中,新 GCP 显示为表中的第一行。 该表行具有橙色的警告符号,用于指示 GCP 尚未链接到任何影像。
接下来,您将在 GCP 和与其重叠的影像之间创建链接。
添加影像链接
在 ArcGIS Drone2Map 中,可以手动或自动连接地面控制。 但是,如果选择自动方法,则仍必须手动创建几个影像链接,然后软件才能确定其他链接可能所在的位置。 如果拥有很少的 GCP,建议手动链接所有影像,以确保尽可能提高精度。 您将从 .csv 文件手动连接 GCP。
- 在内容窗格中,关闭 Image Centers 和 Flight Lines 图层。
- 在控制管理器窗格中,单击 GCP 5 行将其选中。
- 单击显示影像链接编辑器按钮。
随即显示影像链接窗口。 在左侧,将列出所有工程影像。 最先列出的是最靠近 GCP 影像。
- 在列表中,单击第一个影像确保它在查看器中显示。
- 在查看器中,缩放至在影像中心附近的人行道上标记的红色 X。
- 放大并单击 X 中心放置黄色影像链接标记。
在列表中,将在第一个影像旁显示绿色复选标记,指示已链接。
- 在列表中,单击下一个影像。
查看器中随即显示下一个影像。 其方向与最后一个影像不同,但是人行道上也显示了相同的红色 X。
- 缩放至红色 X,然后单击其中心添加另一个影像链接。
- 将影像链接添加至接下来的三个影像,每次都将其与红色 X 中心对齐。
注:
(可选)继续浏览影像列表查找更多包含红色 X 的影像,并向每个影像添加影像链接。 最有可能包含红色 X 的影像全部在顶部附近列出。
- 单击确定。
在控制管理器窗格中,GCP 5 旁的警告符号已替换为绿色复选标记,指示 GCP 当前具有足够的影像链接数量。
- 右键单击地图中的任意位置,然后单击清除取消选择 GCP 5。
导入地面控制点和检测点
接下来,您将再导入八个 GCP。 已在另一个 Drone2Map 工程中为这些 GCP 创建影像链接,因此需要导入从先前工程中导出的 .zip 文件,而不是导入 .csv 文件。
注:
为了节省时间,将在本节教程中使用此方法。 通常,仅当越过同一位置的飞行使用作为静态要素的 GCP 标记时,才需要使用此方法。 如果当前使用的是临时放置的目标,则目标位置将很难与针对其他飞行放置这些目标的位置完全匹配。
- 在控制管理器窗格顶部,单击导入控制按钮。
- 在导入控制点窗口中,浏览至 RanchoDelMar 文件夹。
- 单击 GCP.zip。
- 单击确定。
在导入控制窗口中,地面控制点表中填入八行。
- 在表格中,单击标注值为 1 的行。
表旁边的影像链接列表将更新,以列出与 GCP 链接的六个影像。
- 单击表的每行可查看每个点导入的影像链接数。
- 单击确定导入地面控制点。
在控制管理器窗格中,表中将显示新点。 这些点全部具有绿色复选标记。
类型列显示五个点为 GCP,四个点为检测点 CP。 GCP 和 CP 的采集方式相同,但是用途不同。 GCP 用于处理影像产品并提高精度,而 CP 不包含在处理中。 而是在处理完成后用于独立评估模型精度。
在本模块中,您打开了一个现有 Drone2Map 工程,添加了一个 GCP,并链接了图像。 接下来,您导入了额外的 GCP。
校正影像并评估其精度
接下来,您将处理工程中的 174 个影像以生成影像集合。 处理将使用航空三角测量和光束法平差连接影像。 在完成处理后,您将检查校正结果并评估 GCP 的精度。 您将重新定位一些影像连接并重新运行校正,以提高总体精度。
运行区域网平差
接下来,您将处理影像以创建影像集合。
- 在控制管理器窗格下,单击管理选项卡切换至管理窗格。
- 在 2D 产品下,确保仅选中影像集合项目。
稍后,您打算创建真正射和数字地形模型,但是目前,您只需创建影像集合,以节省评估地面控制精度时间。 如果对精度值满足,则可以生成所需的输出产品。
- 在功能区上,单击主页选项卡。 在处理组中,单击开始。
- 同时,在处理组中,单击日志。
随即显示“处理日志”视图,其中包含处理步骤的进度。
需要较长时间运行处理,因此您应该移至另一个任务并稍后返回本节教程。
评估精度
在完成校正过程后,您将检查 GCP 及其对应影像链接的精度。 您将评估每个 GCP(dX 和 dY)的精度值以及影像链接的重新定位误差。 这些值越接近零,对齐精度越高。
- 检查“处理日志”视图确认校正处理已完成。
在完成处理后,日志中的最后一条消息为处理已成功完成。 消息窗格底部的进度条将保持在 100%。
首先,您将检查目录窗格以查看校正过程的结果。
- 在功能区的主页选项卡中的图层组中,单击目录。
- 如有必要,在目录窗格中,展开文件夹。 展开 RanchoDelMar 文件夹和 RanchoDelMar.gdb。
地理数据库中存在四个新项目:新影像集合及其关联数据。
接下来,您将查看每个 GCP 的精度值。
- 在功能区的主页选项卡中的控制组中,单击控制管理器重新打开控制管理器窗格。
- 拖动窗格一侧以将其加宽,直到可以读取表中的所有列。
dX、dY 和 dZ 列已填充。 这些测量值为每个控制点在校正后的精度。 值接近零,意味着点所需的平移量很小,将保留大部分的初始精度。
注:
表中的值与上图中显示的值稍有不同,具体取决于放置影像链接的方式。
- 检查表中的 d 值。
GCP 4 的精度值大于其他控制点。
这些值与影像链接的放置有关。 如果错误放置一个或多个影像链接,将看到这些值存在重大偏差。 可能是 GCP 4 的影像链接放置错误。 您将检查影像链接以解决此问题。
- 在控制点管理器窗格中,单击显示影像连接编辑器按钮。
- 在影像链接窗口中,对于控制点,选择 4。
之前,影像链接按距离进行排序。 现在,按重投影进行排序。
将为每个影像链接计算重投影误差。 该值表示初始点和校正后的点之间的间距,以像素为单位测量。 所有影像链接将稍微平移,但是大于 1 的重新定位误差视为较高。 将最先列出重投影误差较高的影像。
- 在影像列表宏,单击第一个影像确保其在查看器中显示。
在查看器上方,将列出所选影像链接的重投影误差值。
在上面的影像中,该值为 3.087。 重新投影误差值在您的工程中稍有不同。
- 在查看器中,缩放至影像链接。
黄色影像链接标记偏离红色 X 中心。
- 在查看器中,单击红色 X 中心重新定位影像链接。
在查看器上方,重投影误差将消失。
- 单击列表中的下一个影像。
其重投影误差值同样大于 1。
- 重新定位第二个影像的影像链接。
在影像列表中,有五个影像具有绿色复选标记,表示其具有影像链接。 这些影像链接的大部分重投影误差接近 1,因此全部需要重新定位。
- 依次单击每个链接影像,然后重新定位其影像链接。
- 单击确定关闭影像链接窗口。
检查重投影误差较高的影像链接有助于提供质量控制,以实现可能的最佳产品。 在工程中包含地面控制时,建议在执行校正后检查影像链接。
接下来,您将使用修改后的影像链接重新运行区域网平差过程。 该过程比初始过程时间短,可获得更新后的精度值。
重新处理和重新评估
您将再次处理影像,以查看对 GCP 4 的影像链接进行的更改是否有助于提高 GCP 精度。 通常,需要多次运行校正过程才能获得适合您的影像产品的精度值。
- 在功能区的主页选项卡中的处理组中,单击开始。
- 如果已打开“处理日志”视图,单击日志。
- 在完成处理后,关闭“处理日志”视图,然后打开控制管理器窗格。
- 检查新的 dX、dY 和 dZ 值。
值已发生变化。 所有值应小于 0.1。否则,该控制点的影像链接可能距离 X 中心过远。
注:
每个 GCP 的绝对精度尚未发生变化。 这些值记录在 GCP 导入随附的水平 (H_Accuracy) 和垂直 (V_Accuracy) 精度字段中。 而每个校正后的 GCP 的精度已发生变化。 本节教程中的后续过程专门用于使放置的每个校正后的 GCP 位置尽可能靠近最初导入的位置。 这些步骤不会提高原始数据的精度,但是可以提高基于该数据创建的任何影像产品的总体精度。
- 在功能区的主页选项卡中的处理组中,单击报告。
随即显示处理报告窗口。
- 滚动至地理位置详细信息部分。
每个 GCP 和 CP 的投影误差值小于 1。 精度值(dX、dY 和 dZ)全部小于 0.1。 针对您的目的,这些是可接受的精度值,因此您现在可以随时生成精确的影像产品。
注:
如果仍会看到任何 GCP 的精度值高,再次检查并重新定位其影像链接。 您还可以移除 GCP。
- 关闭处理报告窗口。
- 在工具栏上方,单击保存按钮。
要分配适当数量的资源或预测潜在相关区域,使用正确对齐且精确的影像执行灾难规划至关重要。 在根据 GCP 尽可能精确地校正影像后,现在可以将其处理成高程模型来评估滑坡风险,或处理成正射镶嵌以检查区域是否存在潜在危害或不安全结构。
在本节教程中,您导入了 GCP,添加了影像连接,处理了影像,评估了 GCP 的精度并修改了影像链接。 此过程可用于创建具有更高精度的影像产品。 (可选)继续尝试将在本节教程中学过的方法用于提供的数据集,然后测试 2D 或 3D 产品生成。
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