Добавление наземных опорных точек в рабочую область орто картографирования

Доступно с лицензией Advanced.

Данный рабочий процесс описывает импорт, вычисление и измерение наземных опорных точек (GCP) в рабочей области ортокартографирования.

Наземные опорные точки - это точки с известными наземными координатами x,y,z, зачастую полученные в результате наземной съемки, которые используются для обеспечения фотограмметрического процесса базовыми точками на земной поверхности. При блочном уравнивании перекрывающиеся изображения связываются друг с другом, чтобы свести к минимуму ошибки между всеми связующими точками и наземными опорными точками, если таковые имеются. Блочное уравнивание может применяться без наземных опорных точек и по-прежнему обеспечивать относительную точность, но добавление наземных опорных точек повышает абсолютную точность скорректированного изображения. Контрольные точки - наземные опорные точки, которые исключаются из расчета и используются для определения точности уравнивания.

Добавить наземные опорные точки (GCP)

Наземные опорные точки можно импортировать из данных съемки при помощи инструмента Импорт GCP или при помощи инструмента Вычислить GCP, используя базовое изображение. Измерение GCP или создание связующих точек можно выполнить в Менеджере GCP. Доступ к этим инструментам можно осуществить в меню Управлять GCP в группе Уточнить вкладки Ортокартографирование. При работе со спутниковыми снимками или данными аэрофотосъемки GCP могут быть добавлены в рабочую область перед вычислением первичного выравнивания. При работе с данными беспилотных летательных аппаратов или сканированными аэрофотоснимками перед добавлением GCP необходимо выполнить блочное уравнивание.

Импорт существующих GCP

Если вы располагаете данными наземной съемки, вы можете импортировать ваши GCP в рабочую область ортокартографирования.

1. Нажмите инструмент Импорт GCP из меню Управление GCP. Перейдите к местоположению Файла GCP, который может быть файлом .csv или .txt, классом пространственных объектов или шейп-файлом.

   Поля файла должны содержать Label, X coordinate, Y coordinate, Z coordinate, XY accuracy и Z accuracy наземных опорных точек.

2. Укажите пространственную привязку и вертикальную систему координат наземных опорных точек. Если система координат наземных опорных точек отличается от системы координат рабочей области ортокартографирования, укажите какие горизонтальную и вертикальную географические преобразования применить. Обратите внимание, что при работе с рабочей областью ортокартографирования спутниковых данных, вертикальная система координат всегда будут преобразована в WGS84 (Ellipsoidal).
3. Укажите, какие поля вашего файла GCP сопоставляются с перечисленными выше полями.
4. Если данные наземных опорных точек поступают вместе с фотографиями местоположений, где были они были измерены, укажите расположение папки, содержащей фотографии. Название фотографий должны соответствовать значению Label наземных опорных точек. Если для каждой наземной опорной точки существует несколько фотографий, название фотографии должно включать номер, присоединенный к Label, который будет использоваться в качестве уникального идентификатора. Например, GCP20_1.jpg и GCP20_2.jpg являются фотографиями для GCP20.
5. Отметьте опцию для импорта только тех наземных опорных точек, которые попадают в текущий экстент карты. По умолчанию импортируются все наземные опорные точки.

Примечание:

Если изображения и наземные опорные точки имеют различные z-значения, ваши изображения могут выглядеть смещенными на карте после уравнивания. Например, это может произойти, если вы задали постоянное значение z при формировании ортомозаики. Для визуализации выравнивания по наземным опорным точкам используйте кнопку Показать GCP, чтобы отобразить их в Менеджере GCP. Сдвиг изображения, видимый на карте, будет исправлен после применения уточненной высоты при создании продукта ортомозаики.

Вычислить наземные опорные точки

Если у вас нет наземных опорных точек, полученных в результате выполнения наземной съемки, но есть географически привязанный растровый слой (набор растровых данных, набор данных мозаики или сервис изображений), вы можете добавить его как базовый для вычисления наземных опорных точек. При выборе контрольного изображения для вычисления GCP, убедитесь, что оно имеет высокое качестве геопривязки, в смысле точности и однозначности геопозиционирования, а его разрешение сходно с разрешением источника изображений. Например, сервис, используемый по умолчанию в ArcGIS Online - World Imagery Service - может быть хорошим контрольным источником для вычисления точек GCP для ваших спутниковых данных, но, скорее всего, не подойдет для аэрофотоснимков с высоким разрешением и высокой точностью.

1. Нажмите инструмент Вычислить GCP из меню Управлять GCP. Перейдите к папке, где находится Базовое изображение.
2. Укажите Точность местоположения изображения коллекции изображений, а также Подобие точек, Плотность точек и Распределение точек выходных наземных опорных точек.

Добавить связующие точки

После импорта и вычисления наземных опорных точек выберите инструмент Управлять GCP в меню Управлять GCP, чтобы открыть Менеджер GCP, который позволяет добавлять связующие точки для ваших наземных опорных точек. В фотограмметрии этот процесс известен как создание измеренной связующей точки или связующей точки, которая была предоставлена изображению, соответствующему наземной опорной точке.

Вы также можете использовать Менеджер GCP для добавления в рабочую область наземных опорных точек вручную.

1. Выберите из списка наземную опорную точку и в нижней части Менеджера GCP в списке изображений выберите изображения, которые накладываются на нее.
2. Нажмите кнопку Добавить GCP или связующую точку , чтобы добавить связующую точку изображения во виде изображения для каждого перекрывающегося изображения.

   Связующие точки для остальных изображений будут автоматически вычислены алгоритмом, если это возможно, но каждая связующая точка должна быть проверена для измерения. После успешного добавления связующей точки к изображению серый символ связующей точки в списке вида изображения изменится на синий. Используйте указатель, чтобы изменить местоположение связующей точки.

   Кнопка Очистить связи используется для удаления связующих точек из изображения, а кнопка Удалить GCP для удаления выбранной наземной опорной точки и всех связанных с ней связующих точек.

   Во вьюере изображений вы можете переместиться к полному экстенту выбранного изображения при помощи кнопки Приблизить , растянуть выбранное изображение на основе значений пикселов, отображаемых на экране, при помощи кнопки Настройка динамического диапазона или включить или отключить выбранную наземную опорную точку в виде изображения при помощи кнопки Показать GCP .

   Полный список инструментов, доступных в Менеджере GCP смотрите Менеджер GCP.

Добавить контрольные точки

Шаги ниже описывают как конвертировать наземные опорные точки в контрольные точки для оценки точности. Концептуально контрольные точки это тоже самое, что и наземные опорные точки: это точки с известными наземными координатами с ссылками на объекты, видимыми на нескольких перекрывающихся изображениях. Однако они не используются как входные для контроля процесса уравнивания. Контрольные точки измеряют точность уравнивания и полученного ортофотоплана. Для каждой контрольной точки расстояние между ее известным наземным местоположением и местоположением соответствующего пиксела после процесса уравнивания используется для вычисления общей абсолютной точности блоков изображения. Точность измерений суммируется как среднеквадратическая ошибка контрольных точек (RMSE), значение которой можно найти в Отчете об уравнивании.

Наземные опорные точки могут быть конвертированы в контрольные точки для оценки точности последующей обработки.

1. После того, как наземные опорные точки были добавлены и измерены со связующими точками в вашей рабочей области ортокартографирования выберите наземную опорную точку, которую вы хотите конвертировать в контрольную точку, на панели Менеджер GCP.
2. Нажмите правой кнопкой мыши на наземной опорный точке и выберите Заменить на контрольную точку.

Контрольные точки отображаются как розовые треугольники на карте рабочей области ортокартографирования и иконка Надпись в Менеджере GCP изменяется с синей окружности на синий треугольник.

После добавления наземных опорных точек или связующих точек вы должны щелкнуть Уровнять, чтобы перезапустить блочное уравнивание, чтобы использовать эти точки.

Советы и примечания

• Координаты x и y контрольной точки измеряются по карте,а координата z получается из источника высот. Если вы добавляете базовое изображение, имеющее отличную от карты географическую систему координат, или источник высот с отличной от карты вертикальной системой координат, убедитесь, что преобразования координат определены правильно.
• Если контрольные точки собираются с базового изображения, то они должны быть собраны с поверхности Земли. При выборе объектов обращайте внимание на разрешение изображения, чтобы объекты были четко видны на изображении.
• Если у вас нет файла опорных точек, и вам нужно измерить опорные точки на базовой карте, воспользуйтесь инструментом Управлять GCP, чтобы ввести наземную опорную точку, щелкнув на местоположении на карте и добавив соответствующие связующие точки в виды. Точность этих вторичных наземных опорных точек зависит от базовой карты.
• Дважды нажмите на строке в Менеджере GCP, чтобы переместиться к местоположению наземной опорной точки в виде изображения в текущем масштабе отображения.
• Если указатель находится в режиме сбора точек, можно нажать и задержать клавишу C для переключения в режим перемещения.
• Сочетание клавиш для включения и выключения настройки динамического диапазона (DRA) - Ctrl+D.
• Сочетание клавиш для показа полного экстента изображения - Ctrl+F.
• Убедитесь в том, что добавили достаточное число распределенных контрольных точек, чтобы выполнить обработку достаточной точности.
• Попробуйте запустить выравнивание с контрольными точками, оценив точность в Отчете об уравнивании, а затем замените разные наземные опорные точки на контрольные точки. Перезапустите уравнивание и посмотрите как изменились значения RMSE.

Более подробно о создании продуктов орто картографирования см. в разделе Построение продуктов орто картографирования