Erstellen eines DTM mit ArcGIS Reality for ArcGIS Pro

Mit der Standard- oder Advanced-Lizenz verfügbar.

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

Ein Digitales Geländemodell (Digital Terrain Model, DTM) ist ein digitales Höhen-Dataset der ebenen Erde. Objekte oberhalb der Bodenfläche, wie Bäume und Gebäude, werden herausgefiltert. DTMs können mithilfe von photogrammetrischen Methodiken aus Stereobildpaaren abgeleitet werden. Ein Stereopaar besteht aus zwei überlappenden Bildern desselben geografischen Ortes, die jeweils aus einer anderen Perspektive aufgenommen wurden. Die Stereobildpaare einer Bildsammlung werden verwendet, um eine Punktwolke (3D-Punkte) zu erstellen, aus denen die Höhendaten abgeleitet werden können. Stereobildpaare werden auch für die stereoskopische Bildanalyse, für die 3D-Feature-Zusammenstellung und für Kartenerstellungsanwendungen verwendet. Eine typische Bildüberlappung zur Erzeugung von Punktwolken ist eine Vorwärtsüberlappung von 80 Prozent entlang einer Flugbahn und eine Überlappung von 60 Prozent zwischen Flugbahnen, sodass jede Position auf dem Boden durch mehrere Bilder abgedeckt ist.

Die abgeleiteten Höhendaten können in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, einschließlich der Orthorektifizierung der Bildsammlung im Reality-Mapping-Workspace. Zum Generieren eines DTM werden Nadir-Bilddaten als Bildtyp empfohlen.

Erstellen eines DTM

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um mit dem ArcGIS Reality for ArcGIS Pro-DSM-Assistenten ein DTM zu generieren.

Hinweis:

• Stellen Sie vor Beginn des Workflow sicher, dass Sie einen Reality-Mapping-Workspace erstellt und die Blockausgleichung abgeschlossen haben.
• Zum Generieren eines DSM werden Nadir-Bilddaten empfohlen.
• Zum Generieren eines DSM- oder DSM-Mesh-Produkts sind mindestens zwei überlappende Bilder erforderlich. Je mehr überlappende Bilder verwendet werden, desto höher ist die Produktqualität.
• Wenn zum Erzeugen eines DSM- oder DSM-Mesh-Produkts Satellitenbilder in Reality-Mapping verarbeitet werden, muss das planimetrische (XY-)Koordinatensystem mithilfe des Bezugsrahmens WGS84 UTM definiert werden, und als vertikales Koordinatensystem (VKS) muss WGS84 (Ellipsoid) verwendet werden.
• Wenn zum Erzeugen eines DTM-Produkts Satellitenbilder in Reality-Mapping verarbeitet werden, müssen die Produktgrenze sowie die Gewässer- und Korrektur-Features im Bezugsrahmen WGS84 UTM vorliegen, und als vertikales Koordinatensystem muss WGS84 (Ellipsoid) verwendet werden.

1. Klicken Sie auf der Registerkarte Reality-Mapping in der Gruppe Produkt auf die Schaltfläche DTM .

   Das Fenster Reality-Mapping-Produktassistent wird angezeigt.

2. Klicken Sie auf Gemeinsame erweiterte Einstellungen.

   Das Dialogfeld Erweiterte Produkteinstellungen wird angezeigt, in dem Sie Parameter definieren können, die sich auf die zu generierenden Reality-Mapping-Produkte auswirken. Eine ausführliche Beschreibung der Optionen für erweiterte Produkteinstellungen finden Sie unter "Gemeinsame erweiterte Einstellungen" im Assistenten.

   

3. Behalten Sie die Standardeinstellungen für Qualität und Szenariotyp bei, um ein Optimum an Performance und Produktqualität zu erreichen.

   Wenn Sie jedoch ein Produkt mit reduzierter Auflösung generieren möchten, dann kann die Einstellung Qualität entsprechend niedriger gewählt werden. Weiter oben im Abschnitt "Gemeinsame erweiterte Einstellungen" finden Sie weitere Informationen zur Auswirkung verschiedener Qualitätseinstellungen auf die Produktgenerierung.

4. Um die Auflösung der DTM-Ausgabe manuell festzulegen, wählen Sie unter Pixelgröße im Dropdown-Menü Meter aus, und geben Sie die gewünschte Pixelgröße ein.
5. Wählen Sie für Produktgrenze in der Dropdown-Liste eine Feature-Class aus, die die Produktausdehnung angibt, oder klicken Sie auf die Schaltfläche Durchsuchen , und navigieren Sie zu einer Feature-Class.

   Aus den folgenden Gründen wird die Angabe einer Projektgrenze empfohlen:

   • Definieren der korrekten Ausgabeausdehnung: Wenn Sie keine Produktgrenze definieren, definiert die Anwendung automatisch eine Ausdehnung auf Grundlage verschiedener Dataset-Parameter, die möglicherweise nicht mit der Projektausdehnung übereinstimmen.
   • Beschleunigen der Verarbeitung: Wenn die erforderliche Produktausdehnung geringer als die Ausdehnung der Bildsammlung ist, wird durch das Definieren einer Produktgrenze die Verarbeitung beschleunigt, und die Ausgabe wird automatisch auf die durch die Grenze definierte Ausdehnung zugeschnitten.

6. Um einen Gewässer-Feature-Layer anzugeben, klicken Sie neben Gewässer-Features auf die Schaltfläche Durchsuchen .

   Wenn innerhalb der Projektfläche Wasser-Features wie Seen und Flüsse vorhanden sind, wird empfohlen, eine vorab erstellte 3D-Feature-Class hinzuzufügen, die diese Flächen identifiziert, und dabei mit der Option Gewässer-Features diese Features im Ausgabeprodukt hydrologisch zu erzwingen. Verwenden Sie die stereoskopische Zusammenstellung in ArcGIS Image Analyst zum Generieren des 3D-Feature-Layers, der Gewässer-Features identifiziert. Dies verhindert die Bildstreckung rund um hydrologische Feature-Grenzen in der Ausgabe aufgrund von Höhenunterschieden zwischen der abgeleiteten DSM-Höhe und den Feature-Class-Höhenwerten.

7. Um den Verarbeitungsordner festzulegen, klicken Sie auf die Schaltfläche "Durchsuchen" , navigieren Sie zur Festplatte, und geben Sie den Speicherort des temporären Reality-Mapping-Ordners an.

   Die temporären Dateien, die für die Erstellung von 2D- und 3D-Produkten erforderlich sind, werden hier gespeichert.

8. Übernehmen Sie alle anderen Standardeinstellungen, und klicken Sie auf OK.

   Das Dialogfeld Erweiterte Produkteinstellungen wird geschlossen, und die Seite Produktgenerationseinstellungen des Reality-Mapping-Produktassistenten wird wieder angezeigt.

9. Klicken Sie im Fenster Reality-Mapping-Produktassistent auf Weiter, um die Seite DTM-Einstellungen zu öffnen.
10. Blenden Sie Bodenklassifizierung ein.
11. Wählen Sie unter Bodenerkennungsmethode die geeignete Option aus.
    • Standard: Diese Methode erfasst graduelle Unebenheiten in der Topografie des Bodens, die mit der Methode "Konservativ" in der Regel unerkannt bleiben. Im Gegensatz zur Methode "Aggressiv" werden mit dieser Methode jedoch keine scharfen Reliefs erfasst.
    • Konservativ: Diese Methode differenziert den Boden von tief liegender Vegetation wie Gras und Sträuchern. Sie ist optimal für Topografien mit minimaler Krümmung geeignet.
    • Aggressiv: Diese Methode ermöglicht das Erfassen von Bodenflächen mit schärferen Reliefs wie Bergkämme, Täler und Straßeneinschnitte, die von der Standardmethode möglicherweise nicht erfasst werden. Vermeiden Sie die Verwendung dieser Methode in städtischen Gebieten, da dies dazu führen kann, dass höhere Objekte wie Versorgungstürme, Vegetation und Gebäudeteile falsch als Boden klassifiziert werden. Vermeiden Sie diese Methode ebenfalls für flache oder ländliche Gebiete.
12. Belassen Sie das Kontrollkästchen Vorhandenen Boden wiederverwenden deaktiviert, wenn Sie das DTM zum ersten Mal erstellen.
13. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Punkte mit niedrigem Rauschen klassifizieren.
14. Belassen Sie das Kontrollkästchen Vorhandene Punkte mit niedrigem Rauschen beibehalten deaktiviert, wenn Sie das DTM zum ersten Mal erstellen.
15. Geben Sie optional einen Wert für Minimaltiefe unter dem Boden ein.

    Punkte, bei denen die Entfernung unter dem Boden größer als dieser Wert ist, werden als Punkte mit niedrigem Rauschen klassifiziert. Der Standardwert für Minimaltiefe unter dem Boden (m) ist 0,25 Meter.

16. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Punkte mit hohem Rauschen klassifizieren.
17. Belassen Sie das Kontrollkästchen Vorhandene Punkte mit hohem Rauschen beibehalten deaktiviert, wenn Sie das DTM zum ersten Mal erstellen.
18. Geben Sie optional einen Wert für Minimalhöhe über dem Boden ein.

    Punkte, bei denen die Entfernung über dem Boden größer als dieser Wert ist, werden als Punkte mit hohem Rauschen klassifiziert. Der Standardwert für "Minimalhöhe über dem Boden (Meter)" ist 100 Meter.

    

19. Blenden Sie DTM-Interpolation ein.

    

20. Geben Sie einen geeigneten Wert für Zellengröße für das DTM ein.

    Der Standardwert für Zellengröße beträgt 5 x GSD.

21. Wählen Sie für Format einen Wert aus der Dropdown-Liste aus.
22. Optional können Sie einen Wert für Komprimierung auswählen.
23. Legen Sie einen Wert für Interpolationsmethode, wie z. B. IDW-Interpolation (Inverse Distance Weighted) fest.
24. Wählen Sie einen Wert für Glättungsmethode aus der Dropdown-Liste aus.
25. Übernehmen Sie alle übrigen Standardwerte, und klicken Sie auf Fertig stellen, um die Produktverarbeitung zu starten.

    Nach Abschluss der Verarbeitung wird das DTM-Produkt den entsprechenden Speicherorten hinzugefügt:

    • Dem Container "Reality-Mapping" im Ordner "DEMs" des Bereichs Katalog
    • Der Kategorie Datenprodukte und der 2D-Kartenansicht im Bereich Inhalt

26. Wählen Sie für Ausgabetyp in der Dropdown-Liste den Eintrag Gekachelt oder Mosaik aus.
    • Gekachelt: Generiert systemdefinierte Teilmengen quadratisch gekachelter Bilder
    • Mosaik: Generiert ein einzelnes Bild für die gesamte Projektfläche
27. Wählen Sie eine Option für das Format der Ausgabe.
    • Cloud-Raster-Format: Generiert eine gepackte Multilayer-Datei, die sich perfekt für die Speicherung in der Cloud eignet
    • TIFF-Format: Generiert eine Ausgabe im standardmäßigen GeoTIFF-Format

      Das Standardausgabeformat für gekachelte True-Ortho-Produkte ist TIFF.

28. Wählen Sie für Komprimierung eine der folgenden Optionen aus:
    • Keine: Auf das Ausgabeprodukt wird keine Komprimierung angewendet. Dies ist die Standardoption.
    • LERC: Limited Error Rater Compression (LERC) ist ein Algorithmus für die gesteuerte verlustbehaftete Komprimierung. Die Komprimierungsrate wird durch eine Toleranzeinstellung gesteuert. Beispielsweise wird mit der Toleranzeinstellung 0,001 der DSM-Wert 15,654321 auf 15,654 skaliert.
29. Optional können Sie einen NoData-Wert festlegen, der für die Daten-Bit-Tiefe der Ausgabe geeignet ist.
30. Klicken Sie auf Fertig stellen, um die Produktverarbeitung zu initiieren.

    Nach Abschluss der Verarbeitung wird das DSM-Produkt den entsprechenden Orten hinzugefügt:

    • Dem Container Reality-Mapping im Ordner "DEMs" des Bereichs Katalog
    • Der Kategorie Datenprodukte und der 2D-Kartenansicht im Bereich Inhalt

    

    Bild mit freundlicher Genehmigung von LeadAir.