Создание продуктов цифрового аэрофотоснимка в ArcGIS Pro—ArcGIS Pro

Доступно с лицензией Advanced.

В ArcGIS Pro можно выполнять фотограмметрическую коррекцию цифровых аэрофотоснимков, полученных профессиональными камерами картографирования, для удаления геометрических искажений, вызванных сенсором, просмотра геометрии, и коррекцию смещения поверхности. После исправления этих эффектов вы можете создавать продукты ортокартографирования.

В этом руководстве вы настроите рабочую область ортокартографирования для управления коллекцией аэрофотоснимков. Далее вы выполните блочное уравнивание и просмотрите результаты. Наконец вы создадите цифровую модель местности (ЦММ) и ортотрансформированную мозаику или ортомозаику.

Вычисление фотограмметрического решения для аэроснимка определяется внешней ориентацией (EO), которая является преобразованием от поверхности земли к камере, а также внутренней ориентацией (IO), которая является преобразованием от камеры к снимку. К необходимым параметрам внешней ориентации относятся координаты центра перспективы (x, y, z) и углы Omega, Phi и Kappa, предоставленные в таблице кадров Esri. К параметрам внешней ориентации относятся фокусное расстояние, размер пиксела, главная точка, искажение объектива. Эту информацию можно найти в отчете о калибровке камеры, связанном с изображениями, и она должна быть предоставлена в таблице камеры Esri.

Лицензия:

Для выполнения этих упражнений требуется ArcGIS Pro 2.6 или более поздний.

Создание рабочей области орто картографирования

Рабочая область ортокартографирования – это субпроект ArcGIS Pro, предназначенный для рабочих процессов ортокартографирования. Это контейнер в папке проекта ArcGIS Pro, который хранит ресурсы и производные файлы, относящиеся отдельной коллекции изображений.

Коллекция цифровых аэрофотоснимков предоставлена для этого руководства. Данные руководства также содержат таблицы кадров и камеры.

Скачайте набор учебных данных и сохраните его в C:\SampleData\Aerial Imagery.
Если вы сохраните данные в другом местоположении на вашем компьютере, проверьте, что обновили путь к каждому из элементов в файле Таблицы кадров.
В ArcGIS Pro создайте проект при помощи шаблона Карта и при необходимости выполните вход в свою учетную запись ArcGIS Online.
На вкладке Изображения в группе Орто картографирование щелкните ниспадающее меню Новая рабочая область и выберите Новая рабочая область.
В окне Настройка рабочей области введите имя рабочей области.
Используйте стрелку ниспадающего списка Тип рабочей области, чтобы выбрать Ортокартографирование.
В Типе данных сенсора выберите в ниспадающем списке Цифровые аэрофотоснимки.
В ниспадающем меню Базовая карта выберите Топографическая.
Дополнительно, задайте значение Коэффициент параллельной обработки для рабочей области.
Значение по умолчанию 50% означает, что половина всех ядер ЦП будет использоваться для поддержки обработки Ортокартографирования.
Дополнительно можно поставить отметку Отслеживать точки восстановления выравнивания, чтобы иметь возможность вернуть рабочую область в предыдущее состояние.
Дополнительно можно отметить опцию Импортировать и использовать существующую коллекцию изображений, чтобы импортировать и использовать существующий набор данных мозаики.
Щелкните Далее.
В окне Коллекция изображений в разделе Файл внешней ориентации / Таблица кадров Esri, перейдите к папке с данными этого руководства на вашем компьютере и выберите файл Таблицы кадров (FrameTable.csv).
Эта таблица указывает параметры, используемые для вычисления внешней ориентации (EO) изображения. В процессе блочного уравнивания эти приблизительные значения уточняются для повышения точности.
Убедитесь, что пути к данным, перечисленные в столбце raster файла таблицы кадров, соответствуют расположению файлов изображений на вашем компьютере.
В разделе Камеры нажмите кнопку Импорт , перейдите к папке с данными руководства на вашем компьютере и выберите файл таблицы камеры (CameraTable).
Этот файл содержит параметры внешней ориентации (IO) для камеры.
Для этого руководства таблицы кадров и камеры Esri предоставлены в соответствующем формате. Для других наборов данных вам, вероятно, потребуется создать и отформатировать эти таблицы. Более подробно см. Построить таблицы камеры и кадров.

Проверьте, что Пространственная привязка и Модель камеры правильные
Проекция по умолчанию для рабочей области задается на основании изображения. Эта проекция должна соответствовать координатам, используемым в таблице кадров, она определяет пространственную привязку для орто продуктов, включая ортомозаику и ЦММ. Для этого набора данных будет использована проекция по умолчанию.
Щелкните Далее.
Примите все настройки по умолчанию в окне Загрузчика данных и нажмите Готово.

Если у вас есть доступ к сети интернет, значение Источник высот берется из сервиса World Elevation Service. Если у вас нет доступа к интернету или ЦМР, выберите опцию Постоянная высота в ниспадающем меню и введите репрезентативное значение высоты.

Как только рабочая область будет создана, отобразятся снимки и контуры снимков. Также на панель Содержание добавится категория Ортокартографирование. Здесь будут находиться ссылки на данные исходных изображений и производные продукты ортокартографирования.

Исходное отображение изображений в рабочей области подтверждает, что для запуска рабочей области были предоставлены все изображения и необходимые метаданные. Снимки еще не уравнены, поэтому на этом этапе выравнивание только приблизительное, и мозаика не выглядит правильно.

Блочное уравнивание

Следующий шаг - это выполнение блочного уравнивания с помощью инструментов в группах Уравнивание и Уточнение. При блочном уравнивании сначала будут вычислены связующие точки, которые являются общими точками в областях перекрытия изображений. Затем связующие точки будут использоваться для вычисления ориентации каждого снимка, что называется в фотограмметрии внешней ориентацией.

На вкладке Ортокартографирование в группе Уравнивание щелкните Уравнивание .
Проверьте, что опция Выполнить калибровку камеры выключена.
По умолчанию, для цифровых аэрофотоснимков большинство бортовых датчиков откалиброваны и предоставляют точные значения внутренней ориентации в отчете о калибровке камеры. Автоматическая калибровка камеры обычно применяется к другим типам данных, таким как недорогие камеры беспилотных летательных аппаратов, для вычисления и улучшения геометрических параметров камеры при одновременном определении ориентации изображения и наземных координат изображения.
Примите все остальные настройки по умолчанию и нажмите Запустить, чтобы выполнить блочное уравнивание.
После завершения уравнивания включите слой Связующие точки на панели Содержание, чтобы просмотреть распределение созданных связующих точек на карте.
На вкладке Ортокартографирование в группе Просмотр щелкните Журналы .
Невязки связующих точек или отчеты о точности можно просмотреть в файле журналов. Среднеквадратичная ошибка (RSME) связующей точки измеряется в пикселах.

Просмотр результатов уравнивания

На вкладке Ортокартографирование в группе Просмотр щелкните Отчет уравнивания, чтобы построить статистику уравнивания.
Отчет уравнивания предоставляет запись уравнивания и общих измерений качества процесса.

Создание цифровой модели местности (ЦММ)

Стереопары изображений в коллекции снимков используются для построения облака точек (3D-точек), представляющих 3D-положения для каждой из связующих точек, извлеченных из снимка, для которых могут быть получены данные о высотах. Полученные данные о высотах могут быть или цифровой моделью поверхности (ЦМП), включающей только поверхность земли, или цифровой моделью местности (ЦММ), которая включает высоты деревьев, зданий и других наземных объектов.

Примечание:

Если местность плотно покрыта лесом или имеет другой густой растительный покров, будет невозможно получить поверхность ЦМП, поскольку земля не видна. Эта проблема может возникнуть также на плотно застроенных городских территориях, где здания закрывают землю. В таких случаях наиболее подходящей поверхностью высот будет ЦММ, которая специально создает поверхность, показывающую верх городской среды.

На вкладке Ортокартографирование в группе Продукт нажмите ЦММ, чтобы запустить Мастер ЦММ.
Щелкните Далее.
В окне Настройки облака точек для параметра Метод сопоставления выберите из выпадающего меню пункт Полуглобальное сопоставление.
Этот метод обычно используется для снимков городских территорий и позволяет получить более подробную информацию о поверхности.
Примите значение по умолчанию для параметра Интервал на поверхности для точек.
Это определяет интервал, с помощью которого создаются 3D-точки, в метрах. По умолчанию разрешение в пять раз больше разрешения исходного изображения.
Примите все остальные настройки по умолчанию и щелкните Далее.
Информацию о Дополнительных настройках см. в разделе Создание данных высот с помощью мастера ЦМР.
В окне Настройки ЦММ в ниспадающем меню Тип поверхности выберите Цифровая модель местности.
Для Размера ячейки используйте значение по умолчанию 3 x GSD. Это задаст разрешение ЦММ (в 3 раза больше разрешения изображения).
Примите все остальные настройки по умолчанию и щелкните Готово.
Этот процесс займет некоторое время.

Построение ортомозаики

Далее вы построите ортомозаику. Ортомозаика представляет собой продукт ортотрансформированных изображений, собранных в мозаику из коллекции изображений. Геометрические искажения были исправлены и была выполнена цветокоррекция изображений, чтобы создать мозаику.

На вкладке Ортокартографирование в группе Продукт щелкните Ортомозаика , чтобы запустить Мастер Ортомозаика.
Убедитесь, что опции Цветовой баланс и Построить линии сшивки включены.
Щелкните Далее.
В окне Настройки ортотрансформирования, в разделе Источник высот, выберите Использовать продукт ЦМР.
Это только что созданный продукт высот.
Проверьте, что Цифровая модель местности - это опция по умолчанию в ниспадающем списке под опцией Использовать продукт ЦМР.
В Настройках цветового баланса для Метода баланса выберите в ниспадающем списке Увеличение контрастности. Затем щелкните Далее.
В окне Настройки линии сшивки для Метода вычисления выберите в ниспадающем списке Радиометрический.
Раскройте раздел Обработка и введите 20 для Ширины смешивания.
В окне Настройки ортомозаики для Размера пиксела используйте значение по умолчанию. Это задаст итоговое разрешение ортомозаики.
Примите все остальное по умолчанию и нажмите Далее.
В окне Настройки ортомозаики для Размера пиксела используйте значение по умолчанию.
Это задаст итоговое разрешение ортомозаики.
Нажмите Готово, чтобы построить итоговую ортомозаику. Этот процесс может занять некоторое время.

Краткая информация

В этом руководстве вы создали рабочую область ортокартографирования цифровых аэрофотоснимков и применили инструменты на вкладке Ортокартографирование, чтобы применить фотограмметрическое уравнивание. Затем вы использовали инструменты Мастера Продукты ортокартографирования, чтобы создать ЦММ и ортомозаику. Более подробную информацию по этим темам см. в разделах:

Аэрофотоснимки, используемые в данном руководстве, были получены и предоставлены Vexcel Imaging GmbH.

Отзыв по этому разделу?