Erstellen eines Ortho-Mapping-Workspace für gescannte Luftbilddaten

Mit der Advanced-Lizenz verfügbar.

Die Berechnung der Photogrammetrie für ein Luftbild wird durch dessen innere und äußere Ausrichtung bestimmt. Die äußere Ausrichtung (Exterior Orientation, EO) stellt die Transformation vom Boden zur Kamera und die innere Ausrichtung (Interior Orientation, IO) die Transformation von der Kamera zum Bild dar. Bei gescannten Bildern wirken sich auch die Rahmenmarken und die Methode zum Scannen der Luftaufnahmen auf die innere Ausrichtung aus. Diese Daten müssen im Tabellenformat angegeben werden.

Der Workflow zum Erstellen der Tabellendateien für die innere und äußere Ausrichtung ist von den Metadaten abhängig, die mit Ihren gescannten Bildern verfügbar sind. Angenommen, Sie verfügen bereits über eine Beschreibung des Kameramodells und eine Tabelle, in der die XYZ-Position sowie die Omega-, Phi- und Kappa-Ausrichtung jeder Bilddatei angegeben sind, dann können Sie mit dem Assistenten Ortho-Mapping-Workspace die erforderlichen Tabellen erstellen. Aus der Kameratabelle ergibt sich das Kameramodell und die innere Ausrichtung und aus der Rahmen-Tabelle die äußere Ausrichtung der Bilder. Diese Tabellen können auch erstellt werden, bevor Sie mit dem Werkzeug Frames- und Kameratabellen erstellen den Workspace erstellen. Die zwei Tabellen können in einem .csv-Format oder als von ArcGIS unterstützte Tabellen angegeben werden. Weitere Informationen finden Sie unter Frames-Tabellenschema und Kameratabellenschema.

Die Eigenschaften des Ortho-Mapping-Workspace und die Qualität der Ortho-Mapping-Produkte hängen vom Typ und der Qualität der Metadaten ab. Wenn Sie z. B. keine Rahmenmarkeninformationen angeben, können Sie die innere Ausrichtung nicht optimieren. Sie können Rahmenmarkeninformationen schätzen, um eine Rahmenmarkenvorlage zu erzeugen, die zum Optimieren der inneren Ausrichtung und Erstellen besserer Ortho-Mapping-Produkte verwendet wird. In der folgenden Tabelle werden die von unterschiedlichen Ebenen von Metadateninformationen unterstützten Verarbeitungsfunktionen zusammengefasst.

Hinweis:

• Omega, Phi und Kappa sind erforderliche Werte. Wenn sie jedoch fehlen, können Sie den Wert 0 (Null) in die Rahmen-Tabelle eingeben, sodass sie automatisch geschätzt werden.
• Die Informationen zu Filmrahmenmarken können anhand der Filmkoordinaten der Kamera geschätzt werden, wenn kein formaler Kalibrierungsbericht verfügbar ist.

Lösungen für eingeschränkte Metadaten

Wenn Sie über eingeschränkte Metadaten verfügen, z. B. keine Schätzung für den perspektivischen Mittelpunkt (XYZ) oder wenige Informationen zum Kameramodell, dann können für die Erstellung der Kamera- und Frames-Tabellen in einem Format, das von ArcGIS unterstützt wird, manuelle Schritte erforderlich sein.

Wenn Sie die gescannten Bilddaten bereits georeferenziert haben oder eine relativ geringe Anzahl von Bildern verarbeitet werden muss, unterstützt Ortho-Mapping die Erstellung eines Workspace aus georeferenzierten Bilddaten. Sie müssen Informationen zum Kameramodell wie die Brennweite und Pixelgröße in der Kameratabelle und Werte für die Projektionszentren (x ,y ,z) in den Frames-Tabellen angeben; Sie können jedoch auch den Wert 0 (Null) für Omega, Phi und Kappa in der Frames-Tabelle eingeben. Diese Parameter werden automatisch geschätzt, wenn Sie den Workspace für gescannte Bilder erstellen.

Datenanforderungen für den Workflow

Der Workflow für gescannte Bilder zum Verarbeiten historischer Luftbilddaten setzt drei Datentypen voraus:

• Frames-Tabelle: Sie muss Informationen zu den Bildnamen, zum perspektivischen Mittelpunkt (XYZ) sowie zu Omega, Phi und Kappa in tabellarischer Form oder in einer Esri Frames-Tabelle enthalten.
• Kameratabelle: Informationen zum Kameramodell müssen in einer Kameratabelle angegeben werden. Dazu gehören Parameter wie Brennweite, Pixelgröße, Hauptpunkt, Linsenverzerrung und Rahmenmarken-Filmkoordinaten der Kamera. Diese Informationen sind in dem mit den Bilddaten verknüpften Kamerakalibrierungsbericht verfügbar.
• DEM: Stellt eine initiale Höhenreferenz zur Berechnung der Blockausgleichung bereit. Standardmäßig werden World Elevation Services verwendet. Für relativ flaches Terrain kann eine konstante Höhe oder ein Z-Wert angegeben werden.

Erstellen eines Ortho-Mapping-Workspace

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um einen Ortho-Mapping-Workspace für gescannte Luftbilddaten zu erstellen:

1. Klicken Sie auf der Registerkarte Bilddaten auf Neuer Workspace.
2. Geben Sie auf der Seite Workspace-Konfiguration einen Namen für Ihren Workspace ein.
3. Wählen Sie anhand des Dropdown-Pfeils Workspace-Typ die Option Luftbild – gescannt aus.
4. Klicken Sie auf Weiter.
5. Geben Sie auf der Seite Bildsammlung die Datei für die äußere Ausrichtung/Esri Frames-Tabelle an. Diese Tabelle im .csv-Format ermöglicht die Spezifikation von Parametern zur Berechnung der äußeren Ausrichtung der Bilddaten.

   Falls Sie eine Datei für die äußere Ausrichtung eingeben, die keine Esri Frames-Tabelle ist, wird die Seite Frames geöffnet, auf der Sie Feldzuordnungsinformationen eingeben können.

6. Der Parameter Raumbezug des Rahmens wird automatisch über den Raumbezug der Projektionszentren festgelegt, die in der Esri Frames-Tabelle definiert sind. Wenn der Parameter Raumbezug des Rahmens nicht angegeben ist, klicken Sie auf die Schaltfläche Raumbezug , um den Raumbezug auf dasselbe Koordinatensystem wie die Projektionszentren festzulegen.
7. Geben Sie die Datei Kameratabelle an. Dies ist die .csv-Datei, die Informationen für die Kamerakonfiguration enthält.

   Wenn Sie eine Kamera hinzufügen oder eine Kameradatei Importieren , die nicht mit dem Kameratabellenschema übereinstimmt, wird die Seite Neue Kamera hinzufügen angezeigt, auf der Sie die Kamerainformationen eingeben können. Sie geben die Kamerainformationen, die in der Regel vom Hersteller erhältlich sind, auf der Registerkarte Kalibrierung der Seite Neue Kamera hinzufügen ein.

   Geben Sie auf der Registerkarte Verzerrung die Informationen zur Kameraverzerrung ein, sofern verfügbar. Dieser Typ von Informationen ist häufig im Kamerakalibrierungsbericht verfügbar.

   Optional können Sie mit der Schaltfläche Export auf der Registerkarte Datenquelleneigenschaften die Kamerakalibrierungsparameter für die zukünftige Verwendung als Esri Kameratabelle speichern.

8. Geben Sie einen Raumbezug für den Workspace ein, der auf Ihre Bildsammlung und die zu generierenden Ortho-Mapping-Produkte angewendet wird.
9. Wenn die verschiedenen Eingaben, aus denen der Workspace besteht, unterschiedliche Koordinatensysteme aufweisen, können Sie ein gemeinsames Kartenprojektionssystem angeben, indem Sie auf die Schaltfläche Bearbeiten klicken. Das Dialogfeld Transformationen von Koordinatensystemen wird angezeigt. Wählen Sie in der Dropdown-Liste Transformation auswählen die Option Geographische Transformationen als Koordinatensystem aus.
10. Sie können auch auf die Registerkarte Data Loader-Optionen klicken, um den Ausgabe-Workspace weiter zu optimieren.
    1. Für den Ortho-Mapping-Workspace für Luftbilddaten ist es erforderlich, dass in den Höhendaten eine Schätzung der Flughöhe für jedes Bild bereitgestellt wird. Der DEM-Assistent stellt standardmäßig World Elevation Services zur Verfügung. Sie können einen anderen DEM-Service oder eine andere DEM-Datei verwenden, indem Sie zu dem Service bzw. zur Datei navigieren. Wählen Sie die Höhenquelle aus.
       • Wenn Sie über Internetzugang verfügen, verwenden Sie den Standardhöhenservice für den DEM-Parameter und Durchschnittliche Höhe von DEM für die Option Höhenquelle.
       • Wenn Sie über keinen Internetzugang verfügen, stellen Sie eine DEM-Datei für den Projektbereich bereit, und wählen Sie Durchschnittliche Höhe für die Option Höhenquelle.
       • Wenn Sie keinen Zugriff auf das Internet haben oder kein DEM vorliegt, wählen Sie die Option Konstante Höhe aus dem Dropdown-Menü aus, und geben Sie einen Höhenwert ein.
    2. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Statistiken schätzen, um die Statistiken für Ihren Ausgabe-Workspace zu schätzen.
    3. Bearbeiten Sie die Parameter für Bandkombination, falls Sie die Bandkombination aus der Standardreihenfolge neu anordnen möchten.
    4. Wählen Sie eine der Optionen für die Vorverarbeitung (Statistiken berechnen oder Pyramiden berechnen) aus, bevor Sie den Workspace erstellen.
11. Klicken Sie auf Fertig stellen, um den Workspace zu erstellen.

Wenn der Ortho-Mapping-Workspace erstellt wird, wird die Bildsammlung in den Workspace geladen und auf der Karte angezeigt. Sie können nun Anpassungen vornehmen und Ortho-Produkte erstellen.

Lernprogramm zu gescannten historischen Bilddaten

Ein Lernprogramm mit einer Anleitung für den vollständigen Workflow für gescannte Bilddaten finden Sie unter Create Scanned Aerial Imagery Products in ArcGIS Pro.