Oriented Imagery-Dataset

Ein Oriented Imagery-Dataset wird in einer Geodatabase erstellt, um eine Sammlung aus ausgerichteten Bildern zu verwalten. Das Dataset definiert für die gesamte Sammlung geltende Eigenschaften wie beispielsweise die Höhenquelle sowie bildspezifische Metadaten wie Position und Ausrichtung der Kamera.

Wenn das Dataset einer Karte hinzugefügt wird, wird es als Oriented Imagery-Layer visualisiert.

Erstellung und Veröffentlichung von Oriented Imagery-Datasets

Verwenden Sie die folgenden Geoverarbeitungswerkzeuge in der Toolbox "Oriented Imagery", um ein Oriented Imagery-Dataset zu erstellen:

• Oriented Imagery-Dataset erstellen: Erstellt ein leeres Oriented Imagery-Dataset in einer Geodatabase.
• Bilder zu Oriented Imagery-Dataset hinzufügen: Füllt das Oriented Imagery-Dataset mit Bildern und entsprechenden Metadaten. Als Eingabequelle können Sie eine Datei, einen Ordner, eine Tabelle, eine Liste mit Bildpfaden oder einen Punkt-Feature-Layer verwenden. Wenn die Eingabequelle eine Datei, ein Ordner oder eine Liste mit Bildpfaden ist, liest das Werkzeug die Bildmetadaten direkt aus den EXIF- und XMP-Metadaten in .jpeg-Dateien. Wenn die Eingabedaten keine Metadaten im Standardformat sind, kann ein benutzerdefinierter Oriented Imagery-Typ in ArcPy definiert werden. Mit diesem können dem Oriented Imagery-Dataset mithilfe des Geoverarbeitungswerkzeugs Bilder aus benutzerdefiniertem Eingabetyp hinzufügen Bilder hinzugefügt werden.
• Oriented Imagery-Footprint berechnen: Generiert einen Feature-Layer, mit dem Bereiche auf der Karte angezeigt werden, die auf die Bilder in dem Oriented Imagery-Dataset verweisen.
• Service aus Oriented Imagery-Dataset generieren: Generiert einen Feature-Service mit dem Oriented-Imagery-Layer und dem Footprint-Layer als Sublayer. Mit dem Werkzeug können lokale Bilddateien veröffentlicht werden, die in dem Oriented Imagery-Dataset als Feature-Anlagen auf den Oriented Imagery-Layer verweisen.

Sie können einen Oriented Imagery-Layer – und optional den Oriented Imagery-Footprint – mit dem Standard-Workflow für Freigaben in ArcGIS Online oder ArcGIS Enterprise veröffentlichen. Um den Oriented Imagery-Footprint-Layer bei der Veröffentlichung einzubeziehen, wählen Sie sowohl den Oriented Imagery-Footprint-Layer als auch den Oriented Imagery-Layer aus, bevor Sie Als Web-Layer freigeben auswählen.

Hinweis:

Bei der Verwendung von ArcGIS Enterprise-Portalen können Oriented Imagery-Layer erst ab Version 11.2 erstellt werden.

Bildformate und Speicher

Der Pfad zum Bildspeicherort wird in der Attributtabelle des Oriented Imagery-Datasets gespeichert. Die Bilder können sich in einem lokalen Speicher, einem Netzwerkspeicher oder einem Cloud-Speicher mit öffentlichem Zugriff befinden. Die Bilder können auch als Feature-Anlage zum Oriented Imagery-Layer hinzugefügt werden. Das Oriented Imagery-Dataset unterstützt die Bildformate JPG, JPEG, TIFF und MRF.

Hinweis:

Um ein Oriented Imagery-Dataset in ArcGIS Online oder ArcGIS Enterprise veröffentlichen zu können, müssen sich die Bilder in einem Cloud-Speicher mit öffentlichem Zugriff befinden.

Kameraposition und -ausrichtung

Die Position der Kamera im Koordinatensystem des Datasets wird mit dem Shape-Feld in der Attributtabelle definiert. Die Kameraausrichtung wird mithilfe der Werte in den Feldern Camera Heading, Camera Pitch und Camera Roll beschrieben. Diese Winkel beschreiben die Kameraausrichtung relativ zu einem lokalen projizierten Koordinatensystem. Sie beziehen sich auf den Punkt zwischen der Kameraposition und einem durch die Mitte des Bildes verlaufenden Punkt.

Es gibt die folgenden Kameraausrichtungen:

• Bei der anfänglichen Kameraausrichtung ist das Objektiv auf den Nadir (negative Z-Achse) gerichtet, wobei der obere Teil der Kamera (Pixelspalten) nach Norden zeigt und die Pixelzeilen im Sensor an der X-Achse des Koordinatensystems ausgerichtet sind.
• Die erste Drehung (Camera Heading) ist eine positive Drehung von Norden im Uhrzeigersinn (Linke-Hand-Regel) um die Z-Achse (optische Achse des Objektivs).
• Die zweite Drehung (Camera Pitch) ist eine beim Nadir beginnende positive Drehung gegen den Uhrzeigersinn (Rechte-Hand-Regel) um die X-Achse der Kamera (Pixelzeilen).
• Die letzte Drehung (Camera Roll) ist eine zweite positive Drehung im Uhrzeigersinn (Linke-Hand-Regel) um die Z-Achse der Kamera.

Angenommen, Sie stehen an der Kameraposition und schauen nach Norden, drehen die Kamera im Uhrzeigersinn (Richtung), kippen sie nach oben (Neigung) und drehen sie um ihre Achse (Rollwinkel), sodass sie in die angegebene Richtung zeigt.

Beispiele für Ausrichtungen:

• Wenn die Kamera nach unten zeigt und die Pixelzeilen von Westen nach Osten verlaufen, ergibt sich die Ausrichtung 0,0,0.
• Durch eine Drehung der Kamera um 90 Grad, sodass die Pixel von Norden nach Süden ausgerichtet sind, ergibt sich die Ausrichtung 90,0,0.
• Durch Drehen der Kamera zum Horizont ergibt sich die Ausrichtung 90,90,0.
• Durch Drehen der Kamera um 20 Grad gegen den Uhrzeigersinn ergibt sich die Ausrichtung 90,90,20.

In den meisten Anwendungen beträgt der Rollwinkel Null. Mit dem Rollwinkel wird angegeben, dass das Kameragehäuse um die Achse des Objektivs gedreht wird. Diese Angabe ist erforderlich, um die richtige Beziehung zwischen Pixeln und Bild zu bestimmen.

In manchen Fällen wird das Bild in Bezug auf die Kamera gedreht. Wenn Sie z. B. mit den meisten Digitalkameras oder Mobiltelefonen ein Bild aufnehmen, ist das Bild mit dem oberen Rand nach oben ausgerichtet, selbst wenn Sie die Kamera drehen. Dies wird mit dem Feld Image Rotation erreicht, das eine zusätzliche Drehung in Bezug auf die Kamera festlegt. Der horizontale sichtbare Bereich (HFOV) und der vertikale sichtbare Bereich (VFOV) muss dem der Kamera entsprechen und darf sich nicht abhängig vom Rollwinkel ändern.

Oriented Imagery-Kategorien

Die Bilddatenkategorie wird verwendet, um den Typ der Bilder anzugeben, die dem Dataset hinzugefügt werden, und die standardmäßigen Oriented Imagery-Eigenschaften des Datasets zu definieren. Diese Eigenschaften können mit dem Werkzeug Eigenschaften für Oriented Imagery-Dataset aktualisieren geändert werden. Im Folgenden finden Sie eine Aufstellung der Kategorien und ihrer zugehörigen Eigenschaften:

• Horizontal: Bilder, die parallel zum Boden auf den Horizont gerichtet aufgenommen wurden.
• Schrägluftbild: Bilder, die in einem Winkel zum Boden in einem Winkel von ungefähr 45 Grad aufgenommen wurden, sodass die Seiten von Objekten sichtbar sind.
• Nadir: Bilder, die im rechten Winkel zum Boden mit Blick vertikal nach unten aufgenommen wurden. Nur die Oberseiten der Objekte sind sichtbar.
• 360: Bilder, die mit speziellen Kameras aufgenommen wurden, die eine sphäroidische 360-Grad-Rundumsicht bieten.
• Inspektion: Aus kurzer Entfernung (weniger als 5 Meter von der Kameraposition) aufgenommene Bilder von Assets.

Bilddatenkategorie	Kameraneigung (Grad)	Rollwinkel der Kamera (Grad)	HFOV (Grad)	VFOV (Grad)	Kamerahöhe (m)	Kurze Entfernung (m)	Weite Entfernung (m)	Maximale Entfernung (m)
Horizontal	90	0	60	40	1.8	1	30	200
Schrägluftbild	45	0	60	40	200	1	500	2000
Nadir	0	0	60	40	200	1	500	1000
360	90	0	360	180	1.8	1	30	100
Untersuchung	90	0	60	40	1.8	0	5	30

Hinweis:

Die Visualisierung von 360-Grad-Bilddaten mit dem Oriented Imagery-Viewer wird in ArcGIS Pro 3.4 oder höher unterstützt.

Oriented Imagery-Attributtabelle

Beim Erstellen eines Oriented Imagery-Datasets wird eine Attributtabelle generiert, in der einige Felder standardmäßig angezeigt werden. Die Felder werden gefüllt, wenn Bilder hinzugefügt werden. Sie können weitere Felder mit bestimmten Metadateninformationen hinzufügen. Die Metadaten dienen als Suchfunktion, mit der Sie Bilder, die einen relevanten Standort abdecken, finden und anzeigen können, und enthalten eine Reihe von Näherungswerten.

In der Attributtabelle werden die folgenden Felder unterstützt:

• ObjectID—Die eindeutige Kennung jeder Zeile in dieser Tabelle. Dieses Feld wird von ArcGIS verwaltet.
• Shape—Die definierte Position der Kamera.
• Name (optional): Ein Aliasname, mit dem das Bild identifiziert wird.
• ImagePath: Der Pfad zur Bilddatei. Der Bildpfad kann ein lokaler Pfad oder eine URL mit Webzugriff sein. Der Bildpfad kann auch eine "FA", sein, wenn das Bild als Anlage zum Feature gespeichert wurde. Als Bildformate werden JPEG, JPG, TIFF und MRF unterstützt.
• AcquisitionDate (optional): Das Datum, an dem das Bild erfasst wurde. Die Uhrzeit der Bilderfassung kann ebenfalls enthalten sein.
• CameraHeading (optional): Die Kameraausrichtung bei der ersten Drehung um die Z-Achse der Kamera. Die Einheit lautet Grad. Die Richtungswerte werden positiv im Uhrzeigersinn gemessen, wobei Norden als 0 Grad definiert ist. Wenn die Ausrichtung unbekannt ist, wird -999 verwendet.
• CameraPitch (optional): Die Kameraausrichtung bei der zweiten Drehung um die X-Achse der Kamera (positiv gegen den Uhrzeigersinn). Die Einheit lautet Grad. Die Neigung beträgt 0 Grad, wenn die Kamera vertikal nach unten auf den Boden zeigt. Gültige Werte für die Neigung liegen zwischen 0 und 180 Grad, wobei 180 Grad bedeutet, dass die Kamera vertikal nach oben zeigt, und 90 Grad bedeutet, dass die Kamera horizontal ausgerichtet ist.
• CameraRoll (optional): Die Kameraausrichtung bei der letzten Drehung um die Z-Achse der Kamera (positiv im Uhrzeigersinn). Die Einheit lautet Grad. Gültige Werte liegen im Bereich von -90 bis 90.
• CameraHeight (optional): Die Höhe der Kamera über dem Boden. Die Einheit lautet Meter. Die Kamerahöhe wird verwendet, um die sichtbare Ausdehnung des Bildes zu bestimmen. Große Werte führen zu einer größeren sichtbaren Ausdehnung. Die Werte müssen größer als 0 sein.
• HorizontalFieldOfView (optional): Der Bereich der Kamera in horizontaler Richtung. Als Einheit wird Grad verwendet. Gültige Werte liegen im Bereich von 0 bis 360.
• VerticalFieldOfView (optional): Der Bereich der Kamera in vertikaler Richtung. Als Einheit wird Grad verwendet. Gültige Werte liegen im Bereich von 0 bis 180.
• NearDistance (optional): Die kürzeste brauchbare Entfernung der Bilddaten von der Kameraposition. Die Einheit lautet Meter.
• FarDistance (optional): Die größte brauchbare Entfernung der Bilddaten von der Kameraposition. Dieser Wert wird verwendet, um die Ausdehnung des Bild-Footprints zu bestimmen, mit dem bestimmt wird, ob beim Klicken auf die Karte ein Bild zurückgegeben wird, und um optionale Footprint-Features zu erstellen. Die Einheit lautet Meter. Der Wert muss größer als 0 sein.
• OrientedImageryType (optional): Gibt den Bilddatentyp anhand der folgenden Parameter an:
  • Horizontal
  • Schrägluftbild
  • Nadir
  • 360
  • Untersuchung
• ImageRotation (optional): Die Kameraausrichtung in Grad relativ zu der Szene, in der das Bild erfasst wurde. Der Wert wird zu CameraRoll hinzugefügt. Gültige Werte liegen im Bereich zwischen —360 und 360.
• OrientationAccuracy (optional): Genauigkeit wird als durch acht Semikolons getrennte Werte in einer Zeichenfolge definiert, in der die Standardabweichung jedes Wertes angegeben wird, und zwar in der folgenden Reihenfolge:
  • Kameraposition in XY-Richtung: Definiert, wie genau die Kameraposition bekannt ist. Der Wert beträgt normalerweise 5 Meter bei Consumer-GPS-Daten und 0,01 Meter bei genau verarbeiteten GPS-Daten.
  • Kamera Z: Definiert, wie genau die Höhe der Kamera bekannt ist. Der Wert beträgt normalerweise das 2-fache der XY-Werte für Luftbilddaten oder Drohnenbilder. Wenn ein Sensorversatz vom Boden verwendet wird, beträgt der Wert normalerweise etwa 0,1 Meter.
  • Kamerarichtung: Definiert, wie genau die Richtung bekannt ist. Ein typischer Wert auf Grundlage der Fahrzeugrichtung oder Consumer-IMU wäre 5 Grad. Wenn die Ausrichtung durch Luftbild-Triangulation erfolgt, verwenden Sie als Genauigkeit den Wert Kappa aus dem Luftbild-Triangulationsbericht. Ein typischer Wert wäre 0,001 Grad.
  • Kameraneigung: Definiert, wie genau die Neigung bekannt ist. Normalerweise kann dies bis auf etwa 5 Grad geschätzt werden. Wenn die Ausrichtung durch Luftbild-Triangulation erfolgt, verwenden Sie den Durchschnittswert der Genauigkeitswerte Omega oder Phi. Ein typischer Wert wäre 0,001 Grad.
  • Rollwinkel der Kamera: Definiert, wie genau der Rollwinkel bekannt ist. Der Wert wird normalerweise bis auf etwa 5 Grad geschätzt. Wenn die Ausrichtung durch Luftbild-Triangulation erfolgt, verwenden Sie den Durchschnittswert der Genauigkeitswerte Omega oder Phi. Ein typischer Wert wäre 0,001 Grad.
  • Kurze Entfernung: Bei Verwendung einer Depth Map wird die Genauigkeit definiert, bei der die Tiefe beim Wert Near distance bekannt ist. Dies ist abhängig davon, auf welche Weise die Tiefe berechnet wird. Bei einer Messung aus LIDAR kann sie bis auf 0,01 Meter sehr genau sein. Bei anderen Methoden kann der Wert sich im Bereich von 1 Meter befinden.
  • Weite Entfernung: Bei Verwendung einer Depth Map wird die Genauigkeit definiert, bei der die Tiefe beim Wert Far distance bekannt ist. Dies ist abhängig davon, auf welche Weise die Tiefe berechnet wird. Bei einer Messung aus LIDAR kann sie bis auf 0,01 Meter sehr genau sein. Die Genauigkeit zwischen Objekten in kurzer und weiter Entfernung weicht möglicherweise kaum ab. Bei anderen Methoden kann der Wert um mehr als 10 Meter abweichen. Die Genauigkeit in einer definierten Entfernung wird zwischen der Genauigkeit der kurzen und weiten Entfernung interpoliert.
  • Höhe: Definiert die Genauigkeit der verwendeten Höhenoberflächenmodelle. Ein typischer Wert wäre etwa 1 Meter. Bei Verwendung der Höhe über dem Boden entspricht dies der relativen Genauigkeit der angegebenen Kamerahöhe.

  Hinweis:

  Alle Entfernungen sind in Meter definiert, es sei denn, die Einheiten des Koordinatensystems sind Fuß. In diesem Fall sollten die für Entfernung verwendeten Einheiten Fuß sein. Alle Winkel sind in Grad definiert.
• CameraOrientation (optional): Detaillierte Parameter für die Kameraausrichtung werden als durch senkrechte Striche getrennte Zeichenfolge gespeichert. Dieses Feld bietet Unterstützung für genauere Bild-zu-Boden- und Boden-zu-Bild-Transformationen.
• Matrix (optional): Die zeilenweise sortierte Rotationsmatrix zur Definition der Transformation von Bildraum zu Kartenraum. Diese Matrix wird in Form von neun Gleitkommawerten, die durch Semikolon getrennt sind, angegeben. Bei allen Werten muss ein Punkt als Dezimaltrennzeichen verwendet werden.
• FocalLength (optional): Die Brennweite der Kameralinse. Die Einheit kann Mikrometer, Millimeter oder Pixel sein.
• PrincipalX (optional): Die X-Koordinate des Hauptpunktes der Autokollimation. Die Einheit muss mit der für FocalLength verwendeten Einheit identisch sein. Dieser Wert ist standardmäßig Null.
• PrincipalY (optional): Die Y-Koordinate des Hauptpunktes der Autokollimation. Die Einheit muss mit der für FocalLength verwendeten Einheit identisch sein. Dieser Wert ist standardmäßig Null.
• Radial (optional): Die radiale Verzerrung wird als Satz aus drei durch Semikolon voneinander getrennten Koeffizienten angegeben, wie zum Beispiel 0;0;0 für K1;K2;K3. Die Einheit für die Kopplung ist mit der für FocalLength angegebenen Einheit identisch.
• Tangential (optional): Die tangentiale Verzerrung wird als Satz aus zwei durch Semikolon voneinander getrennten Koeffizienten angegeben, wie zum Beispiel 0;0 für P1;P2. Die Einheit für die Kopplung ist mit der für FocalLength verwendeten Einheit identisch.
• A0,A1,A2 B0,B1,B2 (optional): Der Koeffizient der affinen Transformation, die eine Beziehung zwischen dem Sensorraum und dem Bildraum herstellt. Die Richtung ist als Boden-zu-Bild-Richtung definiert.