Hinzufügen von GCPs zum Ortho-Mapping-Workspace

Mit der Advanced-Lizenz verfügbar.

In diesem Workflow wird das Importieren, Berechnen und Messen von Bodenpasspunkten (GCPs) in Ihrem Ortho-Mapping-Workspace beschrieben.

GCPs sind Punkte mit bekannten XYZ-Bodenkoordinaten, die häufig aus Landvermessungen übernommen werden, und dienen dazu, sicherzustellen, dass der photogrammetrische Prozess über Referenzpunkte am Boden verfügt. In einer Blockausgleichung werden überlappende Bilder miteinander verknüpft, um Fehler zwischen Verknüpfungspunkten und Bodenpasspunkten zu minimieren, falls diese verfügbar sind. Die Blockausgleichung kann ohne GCPs angewendet werden und dennoch eine relative Genauigkeit gewährleisten. Durch das Hinzufügen von GCPs wird die absolute Genauigkeit der angepassten Bilddaten jedoch erhöht. Prüfpunkte sind GCPs, die aus der Berechnung der Ausgleichung ausgeschlossen und zur Ermittlung der Genauigkeit der Ausgleichung herangezogen werden.

Hinzufügen von GCPs

GCPs können mit dem Werkzeug GCPs importieren aus Survey-Daten importiert oder anhand eines Referenzbildes mit dem Werkzeug GCPs berechnen berechnet werden. Die Messung von GCPs oder die Erstellung von Verknüpfungspunkten kann im GCP-Manager erfolgen. Diese Werkzeuge können über das Menü GCPs verwalten in der Gruppe Optimieren unter der Registerkarte Ortho-Mapping aufgerufen werden. Beim Arbeiten mit Satelliten- oder digitalen Luftbilddaten können dem Workspace GCPs hinzugefügt werden, bevor die erste Ausgleichung berechnet wird. Wenn mit Drohnen- oder gescannten Luftbilddaten gearbeitet wird, muss eine Blockausgleichung durchgeführt werden, bevor GCPs hinzugefügt werden können.

Importieren vorhandener GCPs

Wenn Sie über vorhandene Survey-Daten verfügen, können Sie die GCPs in den Ortho-Mapping-Workspace importieren.

1. Klicken Sie im Menü GCPs verwalten auf das Werkzeug GCPs importieren. Navigieren Sie zum Verzeichnis der GCP-Datei, bei der es sich um eine .csv- oder .txt-Datei, eine Feature-Class oder ein Shapefile handeln kann.

   Die Felder in der Datei sollten folgende Eigenschaften des GCP enthalten: Label, X coordinate, Y coordinate, Z coordinate, XY accuracy und Z accuracy.

2. Legen Sie den Raumbezug und das vertikales Koordinatensystem der GCPs fest. Wenn das Koordinatensystem der GCPs sich von dem des Ortho-Mapping-Workspace unterscheidet, legen Sie die horizontalen und vertikalen geographischen Transformationen fest, die angewendet werden sollen. Beachten Sie, dass das vertikale Koordinatensystem in ein Koordinatensystem vom Typ "WGS84 Ellipsoid" konvertiert werden muss, wenn Sie mit einem Ortho-Mapping-Workspace für Satelliten arbeiten.
3. Legen Sie fest, welche Felder in der GCP-Datei den aufgeführten Feldzuordnungsparametern entsprechen.
4. Wenn die GCP-Daten Fotos der Position bereitstellen, an der die GCPs gemessen wurden, legen Sie das Verzeichnis des Ordners mit diesen Fotos fest. Der Name des Fotos sollte der Eigenschaft Label des GCP entsprechen. Sind mehrere Fotos für die einzelnen GCPs vorhanden, sollte der Name des Fotos eine Zahl enthalten, die als eindeutige Kennung an die Label angehängt wird. GCP20_1.jpg und GCP20_2.jpg sind beispielsweise Fotos für GCP20.
5. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen, um nur die GCPs zu importieren, die innerhalb der aktuellen Ausdehnung liegen. In der Standardeinstellung werden alle GCPs importiert.

Hinweis:

Weisen Ihre Bilder und GCPs verschiedene Z-Werte auf, werden die Bilddaten nach der Ausgleichung möglicherweise verschoben in der Karte dargestellt. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn Sie beim Definieren des Orthomosaiks einen konstanten Z-Wert festgelegt haben. Verwenden Sie zum Visualisieren des Ergebnisses der Ausgleichung für GCPs die Schaltfläche GCP anzeigen, um sie im GCP-Manager anzuzeigen. Die in der Karte sichtbare Bildverschiebung wird korrigiert, nachdem Sie eine optimierte Höhe beim Erstellen des Orthomosaik-Produkts angewendet haben.

Berechnen von GCPs

Wenn Ihnen keine GCPs aus Landvermessungen vorliegen, Sie jedoch über einen georeferenzierten Raster-Layer (Raster-Dataset, Mosaik-Dataset oder Image-Service) verfügen, können Sie ihn als Referenz für die Berechnung von GCPs hinzufügen. Beim Auswählen eines Referenzbildes für die GCP-Berechnung müssen Sie darauf achten, dass Ihr Referenzbild eine gute Georeferenzierungsqualität hinsichtlich Geopositionsgenauigkeit und Klarheit hat und die Auflösung der Ihrer Quellbilddaten ähnelt. Zum Beispiel kann der ArcGIS Online World Imagery-Standardservice eine gute Referenz für das Berechnen von GCPs für Ihre Satellitendaten darstellen, aber möglicherweise keine gute Referenz für Luftbilddaten hoher Auflösung und hoher Genauigkeit.

1. Klicken Sie im Menü GCPs verwalten auf das Werkzeug GCPs berechnen. Navigieren Sie zum Verzeichnis des Referenzbildes.
2. Legen Sie die Genauigkeit der Bildposition der Bildsammlung sowie die Punktähnlichkeit, die Punktdichte und die Punktverteilung der Ausgabe-GCPs fest.

Hinzufügen von Verknüpfungspunkten

Nachdem die GCPs importiert oder berechnet wurden, wählen Sie das Werkzeug GCPs verwalten aus dem Menü GCPs verwalten aus, um den GCP-Manager zu öffnen, der Ihnen das Hinzufügen der Verknüpfungspunkte für die GCPs ermöglicht. Im Zusammenhang mit der Luftbildmessung ist dieser Vorgang als Erstellung eines gemessenen Verknüpfungspunktes oder eines Verknüpfungspunktes bekannt, der für ein Bild angegeben wurde, das einem GCP entspricht.

Sie können auch den GCP-Manager verwenden, um dem Workspace manuell GCPs hinzuzufügen.

1. Wählen Sie einen GCP aus der Liste aus, sodass die entsprechenden Bilder, die sich mit dem GCP überlappen, in der Bilderliste im unteren Bereich des GCP-Managers angezeigt werden.
2. Klicken Sie auf die Schaltfläche GCP oder Verknüpfungspunkt hinzufügen , um für jedes überlappende Bild einen Bildverknüpfungspunkt im Image-Viewer hinzuzufügen.

   Die Verknüpfungspunkte für andere Bilder werden nach Möglichkeit automatisch hinzugefügt. Die Positionsgenauigkeit der einzelnen Verknüpfungspunkte sollte jedoch überprüft werden. Um eine genaue Platzierung sicherzustellen, kann die Tastenkombination Strg + M verwendet werden, um den gemessenen Verknüpfungspunkt ein- oder auszuschalten. Positionsanpassungen können dementsprechend neu gemessen werden. Wenn ein Verknüpfungspunkt einem Bild erfolgreich hinzugefügt wurde, wird das graue Verknüpfungspunktsymbol in der Image-Viewer-Liste in ein blaues geändert. Das zugehörige GCP-Symbol ändert sich in der 2D-Kartenansicht von rot zu grün. Verwenden Sie den Zeiger, um die Position des Verknüpfungspunktes zu ändern.

   Mit der Schaltfläche Links löschen werden Verknüpfungspunkte aus Bildern gelöscht, und die Schaltfläche GCP löschen dient dazu, einen ausgewählten GCP und alle zugehörigen Verknüpfungspunkte für diesen GCP zu löschen.

   Im Image-Viewer können Sie mit der Schaltfläche Zoom auf die volle Ausdehnung des ausgewählten Bildes zoomen, mit der Schaltfläche Dynamische Bereichsanpassung das ausgewählte Bild basierend auf den Pixelwerten innerhalb der Anzeige strecken oder mit der Schaltfläche GCP anzeigen den ausgewählten GCP im Image-Viewer aktivieren bzw. deaktivieren .

   Eine vollständige Liste der im GCP-Manager verfügbaren Werkzeuge finden Sie unter GCP-Manager.

Hinzufügen von Prüfpunkten

Anhand der folgenden Schritte wird beschrieben, wie GCPs zur Genauigkeitsbewertung in Prüfpunkte konvertiert werden. Prüfpunkte sind konzeptuell mit GCPs identisch. Sie sind Punkte mit bekannten Bodenkoordinaten und stellen einen Link zu Features her, die in mehreren überlappenden Bildern sichtbar sind. Sie werden jedoch nicht als Eingaben zur Steuerung des Ausgleichungsprozesses herangezogen. Stattdessen werden mit Prüfpunkten die Genauigkeit der Ausgleichung und das resultierende Orthobild gemessen. Für jeden Prüfpunkt wird anhand der Entfernung zwischen seiner bekannten Bodenposition und der Position des entsprechenden Pixels nach dem Ausgleichungsprozess die absolute Gesamtgenauigkeit des Bildblocks berechnet. Genauigkeitsmessungen werden anhand der Prüfpunkte als RMS-Fehler (RMSE, Root Mean Square Error) zusammengefasst und sind im Ausgleichungsbericht enthalten.

GCPs können zur Genauigkeitsbewertung für die Nachbearbeitung in Prüfpunkte konvertiert werden.

1. Nachdem GCPs hinzugefügt und mit Verknüpfungspunkten im Ortho-Mapping-Workspace gemessen wurden, wählen Sie den GCP aus, den Sie im Bereich GCP-Manager in einen Prüfpunkt konvertieren möchten.
2. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den GCP, und wählen Sie In Kontrollpunkt ändern aus.

Die Prüfpunkte werden als rosafarbene Dreiecke im Ortho-Mapping-Workspace angezeigt, und das Symbol Label im GCP-Manager ändert sich von einem blauen Kreis in ein blaues Dreieck.

Nachdem Sie GCPs oder Verknüpfungspunkte hinzugefügt haben, müssen Sie durch einen Klick auf Ausgleichen die Blockausgleichung erneut ausführen, um diese Punkte nutzen zu können.

Hinweise und Tipps

• Die X- und Y-Koordinaten eines GCP werden über die Karte gemessen, und die Z-Koordinate wird von der Höhenquelle abgerufen. Wenn Sie ein Referenzbild mit einem anderen geographischen Koordinatensystem aus der Karte hinzufügen, oder wenn die Höhenquelle eine andere vertikale Koordinate als die Karte enthält, müssen Sie darauf achten, dass die Transformation ordnungsgemäß definiert wird.
• Wenn GCPs über ein Referenzbild erfasst werden, sollten Sie von der Bodenoberfläche aus erfasst werden. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl von Features die Bildauflösung, sodass die Features in den Bilddaten deutlich dargestellt werden.
• Wenn Sie über keine GCP-Datei verfügen und GCPs auf einer Referenzkarte messen müssen, verwenden Sie das Werkzeug GCPs verwalten, um einen GCP einzugeben, indem Sie auf eine Position auf der Karte klicken und anschließend die entsprechenden Verknüpfungspunkte in den Viewern hinzufügen. Die Genauigkeit dieser sekundären GCPs hängt von der Genauigkeit der Referenzkarte ab.
• Doppelklicken Sie auf eine Zeile im GCP-Manager, um im Image-Viewer im aktuellen Maßstab auf die GCP-Position zu schwenken.
• Wenn sich der Zeiger im Punkterfassungsmodus befindet, können Sie die C-Taste gedrückt halten, um zum Zeiger "Erkunden" zu wechseln.
• Die dynamische Bereichsanpassung (Dynamic Range Adjustment, DRA) lässt sich mit der Tastenkombination STRG+D aktivieren und deaktivieren.
• Die Tastenkombination zum Zoomen auf die volle Ausdehnung des Bildes ist STRG+F.
• Stellen Sie für eine repräsentative Genauigkeitsbewertung sicher, dass Sie eine ausreichende Anzahl an gut verteilten Kontrollpunkten einbeziehen.
• Versuchen Sie, eine Ausgleichung mit Prüfpunkten auszuführen, indem Sie die Genauigkeit im Ausgleichungsbericht bewerten und dann verschiedene GCPs in Prüfpunkte ändern. Führen Sie die Ausgleichung erneut aus, um zu ermitteln, wie sich der RMSE ändert.

Weitere Informationen zum Erstellen von Ortho-Mapping-Produkten finden Sie unter Erstellen von Ortho-Mapping-Produkten.