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Hinzufügen von Applanix DSS-Daten zu einem Mosaik-Dataset

Mit der Standard- oder Advanced-Lizenz verfügbar.

Applanix DSS ist ein mittelgroßes digitales Luftfernerkundungssystem, bei dem mithilfe integrierter Trägheitstechnologie georeferenzierte Fernerkundungsdaten in Farbe sowie mit Color-Infrared (CIR) generiert werden.

Applanix-Daten können mithilfe des Applanix-Raster-Typs einem Mosaik-Dataset hinzugefügt werden. Wenn Sie diesen Raster-Typ verwenden, müssen Sie die Eigenschaften des Raster-Typs ändern, um das digitale Höhenmodelle (DEM), die Position des Eingabebilds und die Kameraeigenschaften zu definieren. Es wird empfohlen, Ihre Änderungen an diesem Raster-Typ zu speichern, damit Sie die Informationen nicht erneut eingeben müssen, insbesondere die Kameraposition. Nachdem Sie beispielsweise die Kameraposition wie unten beschrieben geändert haben, können Sie auf der Registerkarte Allgemein auf Speichern unter klicken und den geänderten Raster-Typ als .art-Datei speichern. Beim nächsten Mal können Sie im Dialogfeld Raster zu Mosaik-Dataset hinzufügen des Werkzeugs nach der Datei suchen und müssen diese nicht in der Dropdown-Liste Raster-Typ auswählen und die Eigenschaften erneut bearbeiten.

In den nachfolgenden Schritten wird der Workflow zur Erstellung eines Mosaik-Datasets mit Applanix-Sensordaten erläutert.

  1. Erstellen Sie ein Mosaik-Dataset.
  2. Klicken Sie im Fenster Katalog bzw. in ArcCatalog mit der rechten Maustaste auf das Mosaik-Dataset, und klicken Sie auf die Option Raster hinzufügen.

    Daraufhin wird das Dialogfeld Raster zu Mosaik-Dataset hinzufügen angezeigt.

  3. Klicken Sie in die Dropdown-Liste Raster-Typ, und klicken Sie dann auf Applanix.
  4. Klicken Sie auf die Schaltfläche Raster-Typ-Eigenschaften bearbeiten Eigenschaften.

    Das Dialogfeld Raster-Typ-Eigenschaften wird geöffnet. Hier geben Sie spezifische Informationen zum DEM und zur Kamera ein.

  5. Klicken Sie auf die Registerkarte Kameradefinition, um die Kamerainformationen zu definieren. Diese sind häufig in einer vom Datenanbieter bzw. Kamerahersteller zur Verfügung gestellten Datei zu finden.
  6. Klicken Sie in die Dropdown-Liste Kameramodell, und treffen Sie eine Auswahl.

    Hiermit werden jegliche vordefinierten Parameter für das ausgewählte Kameramodell festgelegt. Die folgenden beiden Applanix-Kameramodelle werden unterstützt:

    KameramodellStandardeinstellungen

    DSS 322

    • Anzahl der Pixel (Spalten): 5436
    • Anzahl der Linien (Zeilen): 4092
    • Pixelgröße (Mikrometer): 9

    DSS 439

    • Anzahl der Pixel (Spalten): 7216
    • Anzahl der Linien (Zeilen): 5412
    • Pixelgröße (Mikrometer): 6,8
    Applanix DSS-Kameramodelle

  7. Geben Sie einen Wert für Brennweite ein und wählen Sie die richtigen Einheiten aus.
  8. Geben Sie den Hauptpunkt der Autokollimation auf der X-Achse im Textfeld PPA X ein und wählen Sie die richtigen Einheiten aus.
  9. Geben Sie den Hauptpunkt der Autokollimation auf der Y-Achse im Textfeld PPA Y ein und wählen Sie die richtigen Einheiten aus.
  10. Klicken Sie auf den Dropdown-Pfeil Verzerrungstyp, und wählen Sie Konrady-Koeffizienten oder Radiale Verzerrungen aus.
    • Bei Auswahl von Radiale Verzerrungen wird eine Tabelle angezeigt, in der Sie die im Kamerakalibrierungsbericht angegebenen Werte eingeben können. Dies ist die empfohlene Vorgehensweise. Nachdem Sie die Werte in diese Tabelle eingegeben haben, können Sie die berechneten Koeffizienten anzeigen, indem Sie die Methode "Verzerrungstyp" in "Konrady-Koeffizienten" ändern.
    • Bei Auswahl von Radiale Verzerrungen müssen Sie auf den Dropdown-Pfeil Methode für radialen Objektiv-Verzerrungskoeffizienten klicken und eine der Optionen auswählen:
      • Konrady (Esri)
      • Konrady (USGS)

      Dies wurde möglicherweise bereits von der Nachbearbeitungssoftware der Kamera angewendet. Überprüfen Sie, ob dieser Verzerrungswert erforderlich ist. Anderenfalls belassen Sie die Standardeinstellungen für die Werte bei 0.

      ArcGIS verwendet Konrady-Koeffizienten, um die Korrektur der radialen Verzerrung für Aufnahmen im Standardformat zu berechnen. Diese Koeffizienten modellieren die radiale Verzerrung als Funktion der radialen Entfernung vom Mittelpunkt (r) als Potenzfolge. Es gibt zwei Möglichkeiten zum Anwenden dieser Koeffizienten: USGS Konrady und Esri Konrady. Der Unterschied liegt dabei in der Verwendung der Koeffizienten. Die verwendete Methode sollte sich also nach der Ableitung der Koeffizienten richten.

      Für die Esri Gleichung gilt Folgendes: 

      error = K1 + K2 * r2 + K3 * r4

      Für die USGS-Gleichung gilt Folgendes: 

      error = K1 + K2 * r3 + K3 * r5

      "K1", "K2" und "K3" sind Konrady-Koeffizienten, und "r" ist der radiale Abstand vom Mittelpunkt.

  11. Klicken Sie auf die Registerkarte Allgemein.
  12. Überprüfen Sie Ihre Datei für äußere Ausrichtung. Wenn die Erweiterung nicht .txt lautet, müssen Sie diese im Textfeld Filter eingeben. Wenn sie beispielsweise .dat lautet, ändern Sie .txt in .dat.
  13. Optional können Sie durch Klicken auf die Schaltfläche Speichern unter die Änderungen an diesem Raster-Typ speichern, indem Sie den Raster-Typ in einer Datei speichern, die anstelle des Applanix-Raster-Typs in der Dropdown-Liste wieder verwendet werden kann.
  14. Klicken Sie auf die Registerkarte Eigenschaften, um die Eigenschaften für das bei der Orthorektifizierung der Bilddaten verwendete Höhenmodell festzulegen.

    Nachfolgend finden Sie Tipps zum Verwenden eines DEMs:

    • Wenn Ihr DEM kleiner als die Ausdehnung der Bilddatensammlung ist, werden die Bilder auf die Ausdehnung des DEM beschnitten. Da sich das DEM auf die Orthorektifizierung auswirkt, ist es am besten, wenn das DEM mindestens genauso groß wie die Bilddatensammlung in der Ausdehnung ist.
    • Stellen Sie sicher, dass das Raumbezugssystem in der Datei für die äußere Ausrichtung und im DEM identisch ist. Anderenfalls müssen Sie das DEM u. U. ändern, indem Sie entweder das Kontrollkästchen Geoid aktivieren oder Z-Versatz- und Faktorwerte eingeben. Optional können Sie eine Geoid-Korrektur auf die Höhendaten anwenden, indem Sie ein Mosaik-Dataset erstellen, das die Höhendaten enthält, und die erforderliche Gleichung mithilfe der arithmetischen Funktion anwenden. Eine genaue Anleitung finden Sie unter Konvertieren von orthometrischen in ellipsoidförmige Höhen.

    • Sie können ein DEM verwenden, das als Raster-Dataset (in einem von ArcGIS unterstützten Raster-Format) oder in einem Raster-Katalog, einem Mosaik-Dataset, einem Image-Service oder einem WCS-Service gespeichert ist.

    • Wenn Sie mehrere DEM-Raster-Datasets haben, können Sie diese einem Mosaik-Dataset hinzufügen, um ein einzelnes Dataset zu erstellen, das als DEM verwendet werden kann.

    • Wenn das Format einen NoData-Wert hat, wird dieser unterstützt. Sie können den NoData-Wert in den Raster-Eigenschaften des Raster-Datasets überprüfen. Wenn Sie einen Wert in NoData konvertieren müssen, verwenden Sie das Werkzeug Raster kopieren und definieren einen Wert für den Parameter NoData-Wert. Dieses Werkzeug gibt ein neues Raster-Dataset aus. Wenn Sie kein neues Raster-Dataset erstellen möchten, können Sie das DEM zu einem Mosaik-Dataset hinzufügen und das Werkzeug NoData-Wert für Mosaik-Dataset definieren zur Definition des NoData-Werts zu verwenden. Anhand dieser Methode können Sie festlegen, dass mehrere Werte als NoData interpretiert werden.

  15. Aktivieren Sie das Optionsfeld Orthorektifizierung mit Höhe, um die entsprechenden Höhenoptionen auszuwählen: Diese Optionen werden in der folgenden Tabelle beschrieben:

    DEM

    Wählen Sie das DEM in einem Raster-Dataset, einem Mosaik-Dataset, einem Image-Service oder einem WCS-Service aus, das für die Orthorektifizierung verwendet werden soll.

    Konstante Höhe

    Geben Sie den Wert für die konstante (durchschnittliche) Höhe für den durch die Bilder abgedeckten Bereich ein.

    Durchschnittliche Höhe aus Bild-Metadaten

    Die durchschnittliche Höhe gilt nicht für Applanix-Daten. Verwenden Sie diese Option daher nicht.

    Durchschnittliche Höhe von DEM

    Die durchschnittliche Höhe gilt nicht für Applanix-Daten. Verwenden Sie diese Option daher nicht.

  16. Sie müssen möglicherweise die Parameter für die Höhenanpassung festlegen.

    Z-Versatz

    Der dem Höhenwert im DEM hinzuzufügende Basiswert. Er kann verwendet werden, um einen Versatz für Höhenwerte zu verwenden, die nicht auf Meeresspiegelniveau beginnen.

    Z-Faktor

    Der Z-Faktor ist ein Skalierungsfaktor, der zum Konvertieren der Höhenwerte für folgende zwei Zwecke verwendet wird:

    • Zum Konvertieren der Höhenwerte (z. B. Meter oder Fuß) in die horizontalen Koordinateneinheiten des Datasets, die in Fuß, Metern oder Grad vorliegen können
    • Zum Hinzufügen der vertikalen Überhöhung als visuellem Effekt

  17. Klicken Sie auf die Registerkarte Zusätzliche Eingaben, um den Speicherort des Bildes zu definieren.
  18. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Durchsuchen", navigieren Sie zu dem Ordner mit den Eingabebildern, und klicken Sie auf OK.
  19. Klicken Sie auf OK, um das Dialogfeld Raster-Typ-Eigenschaften zu schließen.
  20. Klicken Sie auf den Dropdown-Pfeil Eingabe und dann auf Datei.
  21. Klicken Sie auf die Durchsuchen-Schaltfläche Durchsuchen, navigieren Sie zu der Datei für äußere Ausrichtung (.txt), und klicken Sie auf Öffnen.

    Daraufhin wird die Textdatei der Liste Quelle hinzugefügt.

    Nähere Informationen zur Datei für äußere Ausrichtung erhalten Sie unter Datei für äußere Ausrichtung in Applanix.

  22. Möglicherweise müssen Sie im Bereich Erweiterte Optionen zusätzliche Angaben machen, dies ist jedoch nicht in jedem Fall erforderlich.
    1. Wenn sich der Raumbezug für die Eingabedaten vom Mosaik-Dataset unterscheidet, müssen Sie ihn mithilfe des Parameters Koordinatensystem für Eingabe-Daten definieren.
    2. Wenn die Daten keine Pyramiden oder Statistiken aufweisen, können Sie sie berechnen, indem Sie Raster-Pyramiden erstellen und Statistiken berechnen aktivieren. Dies wird dringend empfohlen.
  23. Klicken Sie auf OK, um das Werkzeug auszuführen und die Applanix DSS-Daten dem Mosaik-Dataset hinzuzufügen.

Die erstellten Footprints sind einfache Polygone zur Definition der vier Ecken des nicht orthorektifizierten Bildes. Sie sollten die Footprints so verändern, dass diese mit dem Shape des orthorektifizierten Bildes übereinstimmen, bevor Sie Übersichten erstellen. Diese Schritte werden im nächsten Abschnitt näher beschrieben.

Neuberechnen der Footprints

  1. Öffnen Sie das Werkzeug "Footprints erstellen".
  2. Suchen Sie nach dem Mosaik-Dataset oder klicken Sie auf den Dropdown-Pfeil Mosaik-Dataset, um den Mosaik-Dataset-Layer auszuwählen.
  3. Ändern Sie die oberen und unteren Ausdehnungen Minimaler Datenwert und Maximaler Datenwert für die Bittiefe, etwa 0 und 255 für 8-Bit-Daten.
  4. Geben Sie zum Verkleinern der Footprints einen Wert für Verkleinerungsdistanz an.

    Dieser Wert wird in den Einheiten des Koordinatensystems für das Mosaik-Dataset angegeben und reduziert die Gesamtgröße der einzelnen Footprint-Polygone.

  5. Klicken Sie auf OK, um das Werkzeug auszuführen.

Erstellen von Übersichten

  1. Öffnen Sie das Werkzeug Übersichten erstellen.
  2. Suchen Sie nach dem Mosaik-Dataset oder klicken Sie auf den Dropdown-Pfeil Mosaik-Dataset, um den Mosaik-Dataset-Layer auszuwählen.
  3. Klicken Sie auf OK, um das Werkzeug auszuführen.

Das Erstellen der Übersichten nimmt einige Zeit in Anspruch. Sobald diese erstellt wurden, ist das Mosaik-Dataset einsatzbereit.

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