定向影像数据集

可以在地理数据库中创建定向影像数据集,以管理定向图像的集合。 数据集用于定义高程源等整个集合的属性以及照相机位置和方向等影像特定元数据。

当添加到地图时,数据集将可视化为定向影像图层

定向影像数据集的创建和发布

使用定向影像工具箱中的以下地理处理工具创建定向影像数据集:

  • 创建定向影像数据集用于在地理数据库中创建空白的定向影像数据集。
  • 将影像添加到定向影像数据集用于在定向影像数据集中填充影像和对应的元数据。 输入源可以为文件、文件夹、表、影像路径列表或点要素图层。 如果输入源为文件、文件夹或影像路径列表,该工具将直接从 .jpeg 文件中的 EXIF 和 XMP 元数据读取影像元数据。

    如果输入数据不是标准元数据格式,则可以在 ArcPy 中定义定向影像自定义类型,并使用从自定义输入类型添加影像地理处理工具将影像添加到定向影像数据集。

  • 构建定向影像覆盖区可生成一个在地图上显示区域的要素图层,这些区域引用定向影像数据集中的影像。
  • 从定向影像数据集生成服务可生成一个要素服务,其中定向影像图层和覆盖区图层作为子图层。 该工具可用于将定向影像数据集中引用的本地影像文件作为要素附件发布到定向影像图层。

可以使用标准共享工作流将定向影像图层(可以也选择定向影像覆盖区)发布到 ArcGIS OnlineArcGIS Enterprise 门户。 要在发布时包含定向影像轮廓线图层,请先选择定向影像轮廓线图层和定向影像图层,然后再选择共享为 Web 图层

注:

无法在 11.2 之前的 ArcGIS Enterprise 门户中创建定向影像图层。

影像格式和存储

定向影像数据集会在其属性表中存储影像位置路径。 影像可以位于本地存储或网络存储中,或者可以位于可公开访问的云存储中。 定向影像数据集支持 JPG、JPEG、TIF 影像格式。 如果影像位于云存储中,则还支持 MRF 影像格式。

注:

要将定向影像数据集发布到 ArcGIS OnlineArcGIS Enterprise,则影像必须位于可公开访问的云存储中。

照相机位置和方向

属性表中的 Shape 字段用于定义照相机在数据集坐标系中的位置。 照相机方向使用 Camera HeadingCamera PitchCamera Roll 字段描述。 这些角度描述了照相机相对于局部投影坐标系的方向,指照相机位置与通过影像中心的点之间的点。

照相机方向如下所示:

  • 对于初始照相机方向,镜头对准像底点(负 z 轴)、照相机顶(像素列)部朝北并且传感器中的像素行与坐标系的 x 轴对齐。
  • 一次旋转 (Camera Heading) 围绕 z 轴(镜头的光学轴),沿从北开始的正旋转顺时针方向。
  • 二次旋转 (Camera Pitch) 围绕照相机的 x 轴(像素行),沿从像底点开始的正逆时针方向(右手定则)。
  • 最终旋转 (Camera Roll) 为围绕照相机 z 轴的二次旋转,沿正顺时针方向(左手定则)。

定向影像照相机角度

假设您站在朝北的照相机位置,顺时针旋转(朝向),向上倾斜照相机(俯仰角),然后沿照相机的轴转动(转动)以指向指定方向。

以下为示例方向:

  • 朝下且像素行自西向东的照相机的方向为 0,0,0。
  • 照相机旋转 90 度使像素从北向南时,其方向为 90,0,0。
  • 将照相机旋转为与地平线对齐时,其方向为 90,90,0。
  • 将照相机逆时针旋转 20 度时,其方向为 90,90,20。

在大多数应用中,滚动角为 0。 滚动角用于指示照相机主体围绕镜头轴旋转,是确定正确的像素到影像关系的必需项。

在某些情况下,影像相对于照相机旋转。 例如,使用大多数数码相机或手机拍摄照片时,所生成图像的方向是影像的顶部朝上,即使旋转照相机也是如此。 此效果通过 Image Rotation 字段处理,该字段决定相对于照相机额外进行的旋转。 水平视域 (HFOV) 和垂直视域 (VFOV) 应由照相机决定,不应根据滚动角变化。

定向影像类别

影像类别用于指定要添加到数据集的影像类型并定义数据集的默认定向影像属性。 这些属性可使用更新定向影像数据集属性工具进行更改。 以下是类别及相关属性:

  • 水平 - 曝光平行于地面并指向地平线的影像。
  • 倾斜 - 曝光与地面成一定角度的影像,为了看到对象的各侧,常用的角度约为 45 度。
  • 像底点 - 曝光垂直于地面并垂直朝下的影像。 只能看到对象的顶部。
  • 360 - 使用可提供 360 度球面环绕视角的专业照相机拍摄的影像。
  • 检查 - 资产的特写影像(与照相机位置相距不到 5 米)。

影像类别照相机俯仰角(度)照相机转动(度)HFOV(度)VFOV(度)照相机高度(米)近距离(米)远距离(米)最大距离(米)

水平

90

0

60

40

1.8

1

30

200

倾斜

45

0

60

40

200

1

500

2000

像底点

0

0

60

40

200

1

500

1000

360

90

0

360

180

1.8

1

30

100

检查

90

0

60

40

1.8

0

5

30

注:

ArcGIS Pro 中的定向影像查看器不支持可视化 360 度影像。

定向影像属性表

属性表在您创建定向影像数据集时生成,其中一些字段会默认显示。 字段在添加影像时进行填充,可以添加更多字段以包含特定元数据信息。 元数据提供搜索功能以支持查找和显示涵盖感兴趣地点的影像,因此包含许多近似结果。 提供的 CameraOrientation 可选字段用于改善影像到地面和地面到影像转换,支持使用 omega、phi、kappa;偏航角、俯仰角、滚动;和局部切平面定义的影像方向。

属性表支持以下字段:

  • ObjectID- 表中每一行的唯一 ID。 此字段由 ArcGIS 维护
  • Shape- 定义的照相机位置。
  • Name (可选)- 用于识别影像的别名。
  • ImagePath- 影像文件的路径。 此值可以是本地路径或可通过 Web 访问的 URL。 影像格式可以为 JPEG、JPG 或 TIFF。 对于存储在云中的影像,还支持 MRF 格式。
  • AcquisitionDate (可选)- 影像的采集日期。 还可以包含影像采集时间。
  • CameraHeading (可选)- 围绕照相机 z 轴的一次旋转的照相机方向。 值以度为单位。 朝向值沿正顺时针方向测量,其中北向定义为 0 度。 当方向未知时,将使用 -999。
  • CameraPitch (可选)- 围绕照相机 x 轴的二次旋转的照相机方向,沿正逆时针方向。 值以度为单位。 当照相机垂直面向地面时,俯仰角为 0 度。 有效的俯仰角值范围介于 0 到 180 度之间,其中 180 度表示照相机垂直朝上,90 度表示照相机为水平朝向。
  • CameraRoll (可选)- 围绕照相机 z 轴的最终旋转的照相机方向,沿正顺时针方向。 值以度为单位。 有效值范围介于 -90 到 90 之间。
  • CameraHeight (可选)- 照相机在地面上方的高度(高程源)。 单位为米。 照相机高度用于确定影像的可见范围,值越大,生成的视图范围越大。 该值必须大于 0。
  • HorizontalFieldOfView (可选)- 照相机沿水平方向的范围。 单位为度,有效值介于 0 到 360 度之间。
  • VerticalFieldOfView (可选)- 照相机沿垂直方向的范围。 单位为度,有效值介于 0 和 180 之间。
  • NearDistance (可选)- 影像相对于照相机位置的最近可用距离。 单位为米。
  • FarDistance (可选)- 影像相对于照相机位置的最远可用距离。 此值用于确定影像覆盖区的范围,该范围用于确定单击地图时是否返回影像,并用于创建可选覆盖区要素。 单位为米。 此值必须大于 0。
  • OrientedImageryType (可选)- 从以下类型中指定影像类型:
    • 水平
    • 倾斜
    • 像底点
    • 360
    • 检查
  • ImageRotation (可选)- 采集影像时照相机相对于场景的方向,以度为单位。 该值将添加到 CameraRoll。 有效值的范围为 -360 到 360。
  • CameraOrientation (可选)- 将详细的照相机方向参数存储为管道分离的字符串。 字段可支持更准确的影像到地面和地面到影像转换。
  • ElevationSource (可选)- 采用 JSON 字符串形式的高程源,将用于计算地面到影像转换。 高程源可以为数字高程模型 (DEM) 或常量值。 可将动态影像服务或切片影像服务用作数字高程模型。 VerticalMeasurementUnit 值将用作常量高程的测量单位。 例如,如果使用的是 DEM,则高程源如下:
    • {“url”:<dem_url>,”rasterFunction”:,”lod”:}
    • 如果 DEM 是动态影像服务,则可以提供 rasterFunction,如果 DEM 是切片影像服务,则可以提供 lod
    • 如果使用的是常量高程,则高程源为 {“constantElevation”:<elevation_value>}

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