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 der Genauigkeit, Qualität und Redundanz wird die Verwendung mehrerer Bilder 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 nicht mit orthorektifizierten Bildern. 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 die Erweiterung .txt aufweisen. 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: Dadurch werden die Schatteneffekte in den abgeleiteten Produkten minimiert. Empfohlen wird ein Sonnenhöhenwinkel von mindestens 60 Grad.
• Raumbezugssysteme: Zu den unterstützten Optionen zählen 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 das VCS kein EGM96 oder WGS84 aufweist.

• Laden Sie optional ein Globales DTM der Erde lokal herunter, 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 die Mesh-Generierung

Zusätzlich zu den obigen Anforderungen werden die folgenden Anforderungen für die Mesh-Generierung 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 sollte 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 das 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 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. Legen Sie optional den Wert Faktor für parallele Verarbeitung des Workspace fest. Der Standardwert 50 % bedeutet, dass die Hälfte der gesamten CPU-Kerne für die Reality-Mapping-Verarbeitung verwendet wird.
7. Aktivieren Sie optional das Kontrollkästchen Ausgleichspunkte zum Wiederherstellen verfolgen, um Ihren Workspace in einen früheren Zustand zurückversetzen zu können.
8. Aktivieren Sie optional das Kontrollkästchen Vorhandene Bildsammlung importieren und verwenden, um ein vorhandenes Mosaik-Dataset zu importieren und zu verwenden. Weitere Informationen finden Sie unter Erstellen eines Reality-Mapping-Workspace aus einem Mosaik-Dataset.

   

9. Klicken Sie auf Weiter.
10. Wählen Sie auf der Seite Bildsammlung aus dem Dropdown-Menü Sensortyp einen geeigneten Sensortyp in der Liste der Satellitensensoren aus.
11. 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.

12. Wenn der entsprechende Raumbezug nicht automatisch festgelegt wurde, klicken Sie unter Raumbezug auf die Schaltfläche Durchsuchen , und wählen Sie ein Kartenreferenzsystem, ein vertikales Koordinatensystem und legen Sie die Koordinaten Aktuellen XY-Wert und Aktueller Z-Wert für das Projekt 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.

13. Klicken Sie auf OK, um das Fenster Raumbezug zu schließen.
14. Klicken Sie auf Weiter.

    

15. Wenn Sie mit Multi-Sensor-Satellitenbilddaten arbeiten, klicken Sie auf die Schaltfläche Sensor hinzufügen, um weitere Sensortypen hinzuzufügen.
16. Wiederholen Sie die Schritte 10 bis 12, um zusätzliche Sensorparameter zu definieren.

    

17. Klicken Sie auf Weiter.

    Die Seite Data Loader-Optionen wird angezeigt.

18. Geben Sie auf der Seite Data Loader-Optionen einen Wert für Höhenquelle an, oder verwenden Sie das Standard-DEM.
19. Legen Sie bei Verwendung eines DEM als Höhenquelle den Wert 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.

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

    Um ein digitales Oberflächenmodell (DSM) oder ein digitales Terrain-Modell (DTM) zu generieren, wählen Sie die Vorlage Panchromatisch aus. Um ein True Ortho oder ein DSM-Mesh zu generieren, wählen Sie eine der folgenden Vorlagen aus:

    • Multispektral: Verwenden Sie diese Vorlage, 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.
    • Panchromatisch: Verwenden Sie diese Vorlage, wenn panchromatische Daten verarbeitet werden.
    • Pan-Sharpened: Verwenden Sie diese Vorlage, 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.

    • Alle Bänder: Verwenden Sie diese Vorlage, wenn Satellitenbilder mit Reflexionsdaten für die DSM-, True-Ortho- oder Mesh-Generierung hinzugefügt werden sollen.
    • Multispektral AComp: Verwenden Sie diese Vorlage, wenn die zu verarbeitenden Daten aus multispektralen Reflexionsdaten bestehen, die nicht für die DSM-, True-Ortho- oder Mesh-Generierung verwendet werden sollen.
    • Panchromatic AComp: Verwenden Sie diese Vorlage, wenn panchromatische Reflexionsdaten verarbeitet werden, die nicht zur Unterstützung der Generierung von abgeleiteten Reality-Mapping-Produkten verwendet werden sollen.
    • Pan-Sharpened AComp: Verwenden Sie diese Vorlage, 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, zur Bestimmung des Typs des Bilddatenprodukts die Bildmetadatendatei zu überprüfen. Dieser Typ wird verwendet, um den Prozess der Auswahl einer Verarbeitungsvorlage zu bestimmen.

21. 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 stehen sie jedoch zur Verfügung.

22. Blenden Sie Gamma ein.
23. Wählen Sie für Gamma-Streckung die Option Benutzerdefiniert im Dropdown-Menü aus, und geben Sie einen geeigneten Wert an.

    Zum Beispiel funktioniert 1.7 bei Maxar- und Airbus-Bilddaten gut.

24. Blenden Sie Vorverarbeitung ein.
25. Stellen Sie sicher, dass das Kontrollkästchen Statistiken berechnen aktiviert ist.

    Hinweis:

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

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

    

27. Übernehmen Sie alle anderen Standardwerte, 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.