Erstellen eines Reality-Mapping-Workspace für Satellitenbilder

Mit der Standard- oder Advanced-Lizenz verfügbar.

Für ArcGIS-Organisationen mit der ArcGIS Reality-Lizenz verfügbar.

Mit den Datenanforderungen und dem Workflow, die im Folgenden beschrieben werden, wird das Einrichten eines Reality-Mapping-Workspace mit Satellitenbildern erläutert.

Allgemeine Datenanforderungen

Die folgenden allgemeinen Datenanforderungen gelten für Bilder, die mit ArcGIS Reality for ArcGIS Pro verarbeitet werden sollen.

• Mindestens zwei Bilder: Die Mindestanforderung lautet zwei stark überlappende Einzelbilder (nicht als Stereopaar erfasst), ein Stereopaar oder ein Tri-Stereopaar. Zur Verbesserung von Genauigkeit, Qualität und Redundanz werden mehr Bilder dringend empfohlen.
• Wolkenlos: Im Projektbereich der Bilder, die verarbeitet werden sollen, befinden sich keine Wolken.
• Stark überlappende Bilder: Der Projektbereich muss vollständig mit überlappten Bilddaten abgedeckt sein. Für Multi-Sensor-Datasets muss jeder Sensor-Datentyp den Projektbereich vollständig abdecken.
• Nicht orthorektifiziert: ArcGIS Reality for ArcGIS Pro funktioniert mit orthorektifizierten Bildern nicht. Die folgenden Beispiele sind anbieterspezifische Bilddatenprodukte, die für die Orthorektifizierung mit ArcGIS Reality for ArcGIS Pro geeignet sind.
  • Maxar: View Ready (Standard) OR2A-Mono- oder View Ready Stereo (Standard) OR2A-Produkt.
  • Airbus: Primäres Mono-, Primäres Stereo- oder Primäres Tri-Stereo-Produkt.

• Zugehörige RPC-Datei (Rational Polynomial Coefficient, rationaler polynomialer Koeffizient): Die RPC-Datei ist eine Textdatei, die mit den Satellitenbildern durch den Anbieter bereitgestellt wird. Diese RPC-Datei ist zur Unterstützung der geometrischen Korrektur von Satellitenbildern erforderlich.

  Hinweis:

  Je nach Anbieter der Satellitenbilder kann diese Datei als RPC- oder RPB-Datei bezeichnet sein und kann manchmal eine .txt-Datei sein. In jedem Fall geht es um Informationen derselben Art: Eine Abstraktion des Satellitenkameramodells.

• Einzel- oder Multibanddaten, enthält Einzelband (panchromatisch), 3 Bänder (RGB), multispektral, Bänder Pan-Sharpened oder 4 Bänder (RGB,NiR) multispektral + panchromatisch zur Unterstützung des Pansharpening in ArcGIS Reality for ArcGIS Pro.
• 8-Bit- oder 16-Bit-Bilddaten.
• Hoher Sonnenhöhenwinkel zur Minimierung der Schatteneffekte in den abgeleiteten Produkten. Empfohlen wird ein Sonnenhöhenwinkel von mindestens 60 Grad.
• Unterstützte Raumbezugssysteme sind Geographisch (WGS84) oder WGS84 UTM oder NAD83 UTM.
• Höhenquelle: Diese Information stellt eine initiale Höhenreferenz zur Berechnung der Blockausgleichung bereit. Diese Höhenreferenz kann aus einem digitalen Höhenmodell (Digital Elevation Model, DEM) oder den Bildmetadaten abgeleitet werden. Sie können stattdessen auch einen durchschnittlichen Geländehöhen- oder Z-Wert angeben.

  Hinweis:

  Wenn Sie eine RPC-Ausgleichung mit einem DEM als Höhenquelle durchführen müssen, wird empfohlen, ein lokales DEM mit einem vertikalen Koordinatensystem (VCS) EGM96 oder WGS84 zu verwenden. Verwenden Sie das Werkzeug Raster projizieren, um das DEM neu zu projizieren, wenn es ein anderes VKS als EGM96 oder WGS84 aufweist.

• Sie können auch ein Globales DTM der Erde lokal herunterladen, das den Zugriff auf ein globales DEM ermöglicht, das zur Unterstützung dieses Prozesses verwendet werden kann. Nach seiner Installation ersetzt dieses globale DEM den ArcGIS World Elevation-Service als Standard-DEM bei der Verarbeitung von Satellitenbildern mit einem Reality-Mapping-Workspace.

Anforderungen an Multi-Sensor-Daten

Nachstehend sind zusätzliche Anforderungen für die Arbeit mit Multi-Sensor-Satellitenbildern aufgeführt.

• Die zu verarbeitenden Bilder müssen von Satellitensensoren derselben Familie stammen. Zum Beispiel können Worldview-3, Worldview-2 und GeoEye-1 von Maxar in einem Projekt kombiniert werden.
• Die Bilder müssen den gleichen Raumbezug haben.
• Die Bilder müssen dieselbe Anzahl von Bändern aufweisen.
• Die Bilder müssen dieselbe Bit-Tiefe aufweisen.

Datenanforderungen für Mesh-Generierung

Zusätzlich zu den obigen Anforderungen werden die folgenden Anforderungen empfohlen.

• Sensorwinkel: Es wird empfohlen, dass die Einfallswinkel bei den aufgenommenen Bildern variieren. Dies gilt für Nadir-Luftbilder (Einfallswinkel 0 bis 5 Grad) und für Schrägluftbilder (Einfallswinkel maximal 20 bis 28 Grad). Dies gewährleistet eine gute Abdeckung von Gebäudefassaden. Für optimale Ergebnisse muss der Konvergenzwinkel (der 3D-Winkel zwischen den Einfallswinkeln) der Stereopaare nahe bei 9 Grad liegen.
• Zielazimutwinkel: Für gute Mesh-Texturen ist ein breiter Zielazimutbereich, der alle Blickrichtungen um den Projektbereich abdeckt, erforderlich. Siehe unten im Beispiel für ein Zielazimut.

  Hinweis:

  Der Zielazimutwinkel bezieht sich auf den Winkel vom Zielobjekt zum Sensor in Grad. Die Winkel liegen im Bereich von 0 Grad bis 360 Grad im Uhrzeigersinn.

Erstellen eines Reality-Mapping-Workspace

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um einen Reality-Mapping-Workspace mit Satellitenbilddaten zu erstellen:

1. Klicken Sie auf der Registerkarte Bilddaten auf Neuer Workspace.
2. Geben Sie auf der Seite Workspace-Konfiguration einen Namen für den Workspace ein.
3. Stellen Sie sicher, dass die Option Workspace-Typ auf Reality-Mapping festgelegt ist.
4. Wählen Sie in der Dropdown-Liste Sensor-Datentyp die Option Satellit aus.
5. Zusätzlich können Sie in der Dropdown-Liste Grundkarte eine Grundkarte als Hintergrund für die Bildsammlung auswählen.
6. Zusätzlich können Sie das Kontrollkästchen Zurücksetzen der Ausgleichung zulassen aktivieren, wenn Sie Ihren Workspace auf einen vorherigen Zustand zurücksetzen möchten.

   Sie können auch eine vorhandene Bildsammlung oder ein vorhandenes Mosaik-Dataset für den Workspace importieren und verwenden.

   

7. Klicken Sie auf Weiter.

   Der Workflow-Assistent wechselt zum Bereich Bildsammlung.

8. Wählen Sie im Fenster Bildsammlung unter dem Dropdown-Menü Sensortyp einen geeigneten Sensortyp in der Liste der Satellitensensoren aus.
9. Klicken Sie unter Ordner mit Bildern auf die Schaltfläche Durchsuchen, navigieren Sie zum Ordner mit den Bildern, wählen Sie ihn aus, und klicken Sie auf OK.

   Die Informationen zum unterstützten Workspace-Raumbezug werden automatisch ausgefüllt, und die Option zum manuellen Hinzufügen von Raumbezugsdaten ist nicht verfügbar. Wenn das System den geeigneten Raumbezug nicht automatisch bestimmen kann, ist die manuelle Eingabe dieser Informationen aktiviert.

10. Wenn das System den geeigneten Raumbezug nicht automatisch bestimmen kann, legen Sie ihn manuell fest. Klicken Sie unter Raumbezug auf die Schaltfläche Durchsuchen, und legen Sie die Koordinaten Aktueller XY-Wert und Aktueller Z-Wert fest.

    Beim Verarbeiten von Satellitenbildern in Reality-Mapping muss das planimetrische (XY-)Koordinatensystem mithilfe des Bezugsrahmens WGS84 UTM definiert werden, und als vertikales Koordinatensystem muss WGS84 verwendet werden.

11. Klicken Sie auf OK, um das Fenster Raumbezug zu schließen.
12. Klicken Sie auf Weiter.
    
13. Wenn mit Multi-Sensor-Satellitenbildern gearbeitet wird, können über die Schaltfläche Sensor hinzufügen zusätzliche Sensortypen hinzugefügt werden.
14. Wiederholen Sie die Schritte 8 und 9, um zusätzliche Sensorparameter zu definieren.

    

15. Klicken Sie auf Weiter.

    Der Workflow-Assistent wechselt zum Bereich Data Loader-Optionen.

16. Definieren Sie auf der Registerkarte Data Loader die Höhenquelle, oder verwenden Sie das Standard-DEM.
17. Wenn ein DEM als Höhenquelle verwendet wird, dann legen Sie die Geoid-Korrektur fest.

    Wenn das lokale DEM eine ellipsoidenförmige Höhe aufweist, dann wählen Sie Keine in der Dropdown-Liste Geoid-Korrektur aus. Wenn das DEM eine orthometrische Höhe aufweist, wählen Sie EGM96 aus.

18. Wählen Sie unter Verarbeitungsvorlage die für Ihre Projektanforderungen geeignete Verarbeitungsvorlage aus.

    Wenn Sie ein DSM oder ein DTM generieren möchten, dann wählen Sie die Vorlage Panchromatisch aus. Wenn Sie ein True Ortho oder ein DSM-Mesh generieren möchten, dann wählen Sie eine der folgenden Vorlagen aus:

    • Vorlage Multispektral, wenn für die zu verarbeitenden Daten bereits das Pan-Sharpening durchgeführt wurde oder die Bilddaten aus multispektralen und panchromatischen Daten bestehen, aber ein multispektrales Produkt erforderlich ist.
    • Vorlage Panchromatisch, wenn panchromatische Daten verarbeitet werden.
    • Vorlage Pan-Sharpened, wenn die zu verarbeitenden Daten aus multispektralen Bilddaten mit verknüpften panchromatischen Daten bestehen.

      Hinweis:

      Pansharpening ist ein Bildzusammenführungsprozess, bei dem ein panchromatisches Bild mit hoher Auflösung mit einem Multispektralbild mit niedriger Auflösung zusammengeführt wird, um ein Multispektralbild mit hoher Auflösung zu erstellen.

    • Vorlage Alle Bänder, wenn Satellitenbilder mit Reflexionsdaten hinzugefügt werden, die für die DSM- (Digital Surface Model, Digitales Oberflächenmodell), True-Ortho- oder Mesh-Generierung verwendet werden sollen.
    • Vorlage Multispektral AComp, wenn die zu verarbeitenden Daten aus multispektralen Reflexionsdaten bestehen, die nicht für die DSM-, True-Ortho- oder Mesh-Generierung verwendet werden sollen.
    • Vorlage Panchromatic AComp, wenn panchromatische Reflexionsdaten verarbeitet werden, die nicht zur Unterstützung der Generierung von abgeleiteten Reality-Mapping-Produkten verwendet werden sollen.
    • Vorlage Pan-Sharpened AComp, wenn die zu verarbeitenden Daten aus Pan-Sharpened-Reflexionsdaten bestehen, die nicht für die DSM-, True-Ortho- oder Mesh-Generierung verwendet werden sollen.

      Hinweis:

      Wenn zum Hinzufügen der Bilddaten eine inkompatible Verarbeitungsvorlage verwendet wird, schlägt der Prozess der Erstellung eines Workspace fehl. Es wird empfohlen, dass die Bildmetadatendatei überprüft wird, um den Typ des Bilddatenprodukts zu bestimmen. Dieser Typ wird verwendet, um den Prozess der Auswahl einer Verarbeitungsvorlage zu bestimmen.

19. Blenden Sie den Abschnitt Erweiterte Optionen ein. Die verfügbaren Optionen variieren je nach der ausgewählten Verarbeitungsvorlage. Wenn zum Beispiel eine AComp-Vorlage (atmosphärische Kompensation) ausgewählt wurde, dann sind die Optionen Streckung und Gamma nicht verfügbar. Bei einer Verarbeitungsvorlage jedes anderen Typs werden sie jedoch angezeigt.
20. Blenden Sie Gamma ein.
21. Wählen Sie für Gamma-Streckung die Option Benutzerdefiniert im Dropdown-Menü aus, und geben Sie einen geeigneten Wert ein. Zum Beispiel funktioniert 1.7 bei Maxar- und Airbus-Bilddaten gut.
22. Blenden Sie Vorverarbeitung ein.
23. Stellen Sie sicher, dass die Option Statistiken berechnen aktiviert ist.

    Hinweis:

    Wenn zuvor mit dem Werkzeug Pyramiden und Statistiken berechnen bereits Statistiken berechnet wurden, kann dieser Schritt übersprungen werden.

24. Stellen Sie sicher, dass für Anzahl der zu überspringenden Spalten und Anzahl der zu überspringenden Zeilen der Wert 1 festgelegt ist.
    

25. Übernehmen Sie alle anderen Standardeinstellungen, und klicken Sie auf Fertig stellen, um den Workspace zu erstellen.

Wenn der Reality-Mapping-Workspace erstellt wird, wird die Bildsammlung in den Workspace geladen und auf der Karte angezeigt. Sie können jetzt Blockausgleichungen vornehmen und Reality-Mapping-Produkte generieren.