GCP のオルソ マッピング ワークスペースへの追加

Advanced のライセンスで利用可能。

このワークフローでは、オルソ マッピング ワークスペースで地上コントロール ポイント (GCP) をインポート、計算、および計測する方法について説明します。

GCP は、既知の X、Y、Z 地表座標を含むポイントであり、多くの場合、地上の調査から取得され、写真測量処理における参照ポイントが必ず地表に設定されるようにするために使用されます。ブロック調整では、すべてのタイ ポイントと地上コントロール ポイント (ある場合) 間の誤差を最小化するために、重なり合う画像が互いに関連付けられます。GCP がなくてもブロック調整を適用でき、相対精度を保証できますが、GCP を追加すると、調整後の画像の絶対精度が向上します。チェック ポイントは、調整計算から除外される GCP であり、調整の精度を決定するために使用されます。

GCP の追加

GCP は、[GCP のインポート] ツールを使用して調査データからインポートするか、[GCP の計算] ツールで参照画像を使用して計算することができます。GCP の計測、つまり、タイ ポイントの作成を行うには、[GCP マネージャー] を使用します。これらのツールには、[オルソ マッピング] タブにある [改善] グループの [GCP の管理] メニューからアクセスできます。衛星デジタル データまたは航空デジタル データを処理するときは、初期調整の計算前に、GCP をワークスペースに追加できます。ドローンによるか、スキャンされた航空写真を処理するときは、GCP を追加する前に、ブロック調整を実行する必要があります。

既存の GCP のインポート

既存の地上調査データがある場合は、GCP をオルソ マッピング ワークスペースにインポートできます。

1. [GCP の管理] メニューの [GCP のインポート] ツールをクリックします。[GCP ファイル] の場所を参照します。このファイルは、*.csv または *.txt ファイル、フィーチャクラス、シェープファイルのいずれかです。

   このファイル内のフィールドには、GCP Label、X coordinate、Y coordinate、Z coordinate、XY accuracy、および Z accuracy が含まれます。

2. GCP の空間参照と鉛直座標系を指定します。GCP の座標系がオルソ マッピング ワークスペースの座標系と異なる場合は、適用する水平方向および垂直方向の地理座標系変換を指定します。衛星オルソ マッピング ワークスペースを使用する場合、鉛直座標系は常に WGS84 楕円体に変換されます。
3. [GCP ファイル] のどのフィールドが、リスト表示されているフィールド マッピング パラメーターに対応するかを指定します。
4. GCP データに、GCP が計測された位置の写真が付属している場合は、それらの写真が格納されているフォルダーの場所を指定します。写真の名前は GCP Label に一致している必要があります。GCP ごとに複数の写真がある場合、写真の名前は、一意の識別子として使用される数字が Label に付加されたものになります。たとえば、GCP 20 の写真は、GCP20_1.jpg、GCP20_2.jpg などになります。
5. 現在の表示範囲内にある GCP のみをインポートするボックスをオンにします。デフォルトでは、すべての GCP がインポートされます。

メモ:

画像と GCP の z 値が異なる場合、調整後に画像がマップ内でシフトしたように見える場合があります。たとえば、オルソ画像を定義するときに定数の z 値を指定すると、この状態になる可能性があります。GCP に対する調整結果を視覚化するには、[GCP マネージャー] で [GCP の表示] ボタンを使用して、それらの GCP を表示します。オルソ モザイク プロダクトの作成時に調整された標高を適用すると、マップ内に表示された画像シフトが修正されます。

GCP の計算

地上の調査から GCP が取得されていなくても、ジオリファレンスされたラスター レイヤー (ラスター データセット、モザイク データセット、イメージ サービス) がある場合は、それを参照として追加して GCP を計算できます。GCP の計算に使用する参照画像を選択する場合、地理的位置の精度と明確さの観点から、参照画像のジオリファレンス品質が優れていることを確認し、解像度が元の画像に近いことを確認します。たとえば、デフォルトの ArcGIS Online の衛星画像サービスは、衛星画像データの GCP を計算するのに適した参照ですが、高解像度および高精度の航空写真画像には適していない場合があります。

1. [GCP の管理] メニューの [GCP の計算] ツールをクリックします。[参照画像] の場所を参照します。
2. 出力される GCP の [ポイント類似性]、[ポイント密度]、および [ポイント分布] に加えて、画像コレクションの [画像位置の精度] を指定します。

タイ ポイントの追加

GCP のインポートまたは計算を終えたら、[GCP の管理] メニューから [GCP の管理] ツールを選択して、[GCP マネージャー] を開きます。このウィンドウで、GCP に対応するタイ ポイントを追加できます。写真測量において、この処理は、計測されたタイ ポイント、つまり、GCP に対応する画像に提供されているタイ ポイントの作成として知られています。

また、[GCP マネージャー] を使用し、手動で GCP をワークスペースに追加することもできます。

1. リストから GCP を選択すると、その GCP と重なり合う対応する画像が、[GCP マネージャー] の下部にある画像リストに表示されます。
2. [GCP またはタイ ポイントを追加] ボタン をクリックし、画像ビューアー内の重なり合う画像ごとに画像のタイ ポイントを追加します。

   可能な場合は、他の画像のタイ ポイントが自動的に追加されますが、各タイ ポイントの位置の精度をチェックする必要があります。タイ ポイントが正常に画像に追加されている場合は、画像ビューアー リストでグレーのタイ ポイント シンボルが青色に変化します。ポインターを使用して、タイ ポイントの位置を変更できます。

   [リンクの消去] ボタン を使用すると、画像からタイ ポイントを削除でき、[GCP の削除] ボタン を使用すると、選択された GCP およびその GCP に関連付けられているすべてのタイ ポイントを削除できます。

   画像ビューアーでは、[ズーム] ボタン を使用して、選択した画像の範囲を全体表示したり、[ダイナミック レンジ調整] ボタン を使用し、表示内のピクセル値に基づいて、選択した画像をストレッチしたり、[GCP の表示] ボタン を使用して、イメージ ビューアー内で選択した GCP の有効/無効を切り替えたりできます。

   [GCP マネージャー] で使用可能なツールの完全なリストについては、「GCP マネージャー」をご参照ください。

チェック ポイントの追加

以下の手順では、精度評価のために GCP をチェック ポイントに変換する方法を示します。チェック ポイントは概念的に GCP と同じであり、既知の地上座標と、重なり合う複数の画像に表示されるフィーチャへのリンクを持つポイントです。ただし、チェック ポイントは、調整処理を制御するための入力として使用されるのではなく、 調整および出力されるオルソ画像の精度を計測するためのものです。チェック ポイントごとに、含まれる既知の地上の位置と、調整処理後の対応するピクセルの位置の間の距離が、画像のブロック全体の絶対精度を計算するために使用されます。精度の計測値は、チェック ポイントを使用して RMSE (二乗平均平方根誤差) として集計され、[調整レポート] に表示されます。

後処理の精度評価を行うために GCP をチェック ポイントに変換できます。

1. オルソ マッピング ワークスペースで GCP を追加し、タイ ポイントによって計測したら、チェック ポイントに変換する GCP を [GCP マネージャー] ウィンドウで選択します。
2. GCP を右クリックし、[チェック ポイントに変更] を選択します。

チェック ポイントが、オルソ マッピング ワークスペース マップ内でピンク色の三角形として表示され、[GCP マネージャー] の Label アイコンが青色の円から青色の三角形に変化します。

GCP またはタイ ポイントを追加したら、[調整] をクリックしてブロック調整を再実行してから、これらのポイントを利用する必要があります。

メモとヒント

• GCP の X 座標と Y 座標はマップから計測され、Z 座標は標高ソースから取得されます。マップとは異なる地理座標系を使用する参照画像、またはマップとは異なる鉛直座標を使用する標高ソースを追加する場合は、座標変換が正しく定義されていることを確認してください。
• GCP を参照画像から収集する場合は、地表から収集する必要があります。フィーチャを選択する際は、フィーチャが画像で明確に描写されるよう画像の解像度を考慮してください。
• GCP ファイルが存在せず、参照マップで GCP を計測する必要がある場合は、[GCP の管理] ツールを使用して、マップ上の場所をクリックして GCP を入力してから、対応するタイ ポイントをビューアーに追加します。このような二次的 GCP の精度は参照マップの精度によって決まります。
• [GCP マネージャー] 内の行をダブルクリックすると、現在の表示縮尺で画像ビューアー内の GCP 位置に移動します。
• ポインターがポイント収集モードである場合、C キーを押したまま、マップ操作のポインターに切り替えることができます。
• DRA (ダイナミック レンジ調整) のオン/オフを切り替えるショートカットは Ctrl + D キーです。
• 画像の範囲を全体表示するショートカットは Ctrl + F キーです。
• 表現の精度評価を促進する上で十分適切に分布しているチェック ポイントが含まれていることを確認します。
• チェック ポイントによる調整を実行し、[調整レポート] の精度を評価してから、異なる GCP をチェック ポイントに変更してみてください。調整を再実行し、結果として RMSE がどのように変化するかを確認します。

オルソ マッピング プロダクトの作成の詳細については、「オルソ マッピング プロダクトの生成」をご参照ください。