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Erstellen eines Ortho-Mapping-Workspace für Drohnenbilddaten mit einer Geolokalisierungsdatei

Mit der Advanced-Lizenz verfügbar.

Um einen Ortho-Mapping-Workspace zur Verarbeitung von Drohnenbildern zu erstellen, benötigen Sie zwei Arten von Informationen über Ihre Drohnenbilder: die Geolokalisierungsinformationen und die Kamerainformationen. Diese Informationen werden normalerweise als Metadaten in den Bilddateien gespeichert, in der Regel im EXIF-Header. Sie enthalten Angaben zu Breitengrad, Längengrad, Höhe und Kameratyp. Der Kameratyp wird zum Berechnen des Kameramodells auf Grundlage der Spezifikationen der Kamera verwendet.

Datenanforderungen für den Workflow

Die folgenden Informationen sind erforderlich:

  • Geolokalisierung und Kameramodell: Diese Informationen werden normalerweise als Metadaten in den Bilddateien gespeichert, in der Regel im EXIF-Header. Sie enthalten Angaben zu Breitengrad, Längengrad, Höhe und Kameratyp. Sie können auch in einer Textdatei (.txt) gespeichert werden.

  • DEM: Stellt eine initiale Höhenreferenz zur Berechnung der Blockausgleichung bereit. Standardmäßig wird das globale DEM verwendet. Für relativ flaches Terrain kann eine durchschnittliche Höhe oder ein Z-Wert angegeben werden.

Erstellen eines Ortho-Mapping-Workspace für Drohnenbilddaten

Verwenden Sie den Assistenten Neuer Ortho-Mapping-Workspace, um einen Ortho-Mapping-Workspace für Drohnenbilddaten zu erstellen. Der Assistent fungiert als geführter Workflow durch die drei Hauptphasen der Workspace-Erstellung. Dies sind die Workspace-Konfiguration, die Bildsammlung und die Data Loader-Optionen. Die Phase der Bildsammlung beinhaltet die Möglichkeit, eine Geolokalisierungsdatei einzubinden. Die Phasen zum Erstellen eines Workspace für Drohnenbilddaten werden in den folgenden Abschnitten ausführlich beschrieben.

Workspace-Konfiguration

Die erste Phase bei der Erstellung eines Ortho-Mapping-Workspace mit Drohnenbilddaten ist die Konfiguration des Workspace. Führen Sie für die Phase der Workspace-Konfiguration die folgenden Schritte aus.

  1. Klicken Sie auf der Registerkarte Bilddaten auf Neuer Workspace.

  2. Geben Sie auf der Seite Workspace-Konfiguration einen Namen für Ihren Workspace ein.

  3. Verwenden Sie den Dropdown-Pfeil Workspace-Typ, und wählen Sie Ortho-Mapping aus.

  4. Wählen Sie für Sensor-Datentyp den Dropdown-Pfeil Drohne aus der Liste aus.

  5. Wählen Sie optional in der Dropdown-Liste Grundkarte die Grundkarte aus, die Sie als Hintergrund für die Bildsammlung verwenden möchten.

    Sie können auch eine vorhandene Bildsammlung für den Workspace importieren und verwenden.

  6. Legen Sie optional den Wert Faktor für parallele Verarbeitung des Workspace fest. Der Standardwert 50 % bedeutet, dass die Hälfte der gesamten CPU-Kerne für die Ortho-Mapping-Verarbeitung verwendet wird.

  7. Aktivieren Sie optional das Kontrollkästchen Ausgleichspunkte zum Wiederherstellen verfolgen, um Ihren Workspace in einen früheren Zustand zurückversetzen zu können.

  8. Aktivieren Sie optional das Kontrollkästchen Vorhandene Bildsammlung importieren und verwenden, um ein vorhandenes Mosaik-Dataset zu importieren und zu verwenden.

    Seite "Konfiguration" des Ortho-Mapping-Workspace

  9. Klicken Sie auf Weiter.

Der Assistent öffnet die Seite Bildsammlung.

Bildsammlung

Auf der Seite Bildsammlung geben Sie die Drohnenquellbilddaten an und definieren die Kamera, die Geolokalisierungsinformationen und den Raumbezug.

  1. Wenn Sie mit Drohnenbilddaten in natürlichen Farben arbeiten, stellen Sie auf der Seite Bildsammlung sicher, dass der Sensortyp auf Generisch festgelegt ist. Wenn Sie mit multispektralen Drohnenbilddaten arbeiten, wählen Sie RedEdge oder Altum in der Dropdown-Liste Sensortyp aus.

    Der Drohnen-Ortho-Mapping-Workspace unterstützt mehrere Kameras mit dem generischen Sensortyp. Als Multispektralsensoren werden nur Altum und Micascense Red Edge unterstützt. Weitere Informationen über die Einrichtung eines Workspace für diese Sensortypen finden Sie unter Erstellen eines Ortho Mapping-Workspace für RedEdge- oder Altum-Sensoren.

    Hinweis:

    Um eine genaue Blockausgleichung zu ermöglichen, müssen Sie sicherstellen, dass die Parameter des Kameramodells, wie z. B. die Brennweite, genau definiert sind. Die Eigenschaften des Kameramodells können im Fenster "Bildsammlung" bearbeitet werden, um die Kameraparameter an die Spezifikationen des Herstellers anzupassen.

  2. Vergewissern Sie sich, dass unter Quelle die Option Datei ausgewählt ist. Wenn Sie einen Ordner bereitstellen möchten, statt alle Bilder aufzulisten, können Sie im Dropdown-Menü Quelle auf Ordner klicken.

  3. Klicken Sie auf die Schaltfläche Hinzufügen, um zu einem Ordner zu navigieren und die Drohnenbilddaten für das Projekt zu laden. Wenn sich die Bilder in Unterordnern befinden, klicken Sie auf das Dropdown-Menü Bilder hinzufügen, und wählen Sie die Option Unterordner einbeziehen aus.

    Seite "Bildsammlung" des Ortho-Mapping-Workspace

    Stellen Sie sicher, dass die Bilder in einem Ordner mit derselben Kamera aufgenommen wurden. Die Kamera kann für verschiedene Ordner unterschiedlich sein. Stellen Sie außerdem sicher, dass der angegebene Ordner Bilder enthält, da andernfalls eine Warnung angezeigt wird und die Schaltfläche Weiter ausgegraut ist.

    Hinweis:

    Wenn die Bilder in einer Cloud-Umgebung gespeichert sind, wird empfohlen, die Option "Ordner" als Quelle zu verwenden. Auf diese Weise lässt sich die Datenladegeschwindigkeit über das Netzwerk verbessern.

  4. Klicken Sie für Geolokalisierung auf die Schaltfläche Importieren Importieren, um das Fenster Geolokalisierung importieren zu öffnen.

    Hinweis:

    Wenn die Bilder in Ihrer Sammlung keinen EXIF-Header enthalten, stellen Sie eine GPS-Textdatei für die Geolokalisierung bereit, z. B. eine Datei mit kommagetrennten Werten (.csv), die Werte für die folgenden Felder enthält: Image Name, Latitude, Longitude und Altitude sowie optional Omega, Phi und Kappa oder Rollwinkel, Neigung und Gierwinkel. Die Geolokalisierungsdatei wird normalerweise vom Anbieter mit den Drohnenbildern bereitgestellt.

  5. Klicken Sie im Fenster Geolokalisierung importieren für die Datei GPS/Ausrichtung auf die Schaltfläche Durchsuchen, um die GPS-Textdatei auf dem Datenträger auszuwählen, und klicken Sie anschließend auf OK.

  6. Legen Sie den geeigneten Wert für Trennzeichen fest.

  7. Geben Sie für Zeile "Feldüberschriften" die Zeilennummer an, in der die Feldüberschriften für die Parameter der äußeren Ausrichtung beginnen. Sie müssen möglicherweise eine Kopie der GPS-Datei erstellen und diese öffnen, um die Zeilennummer zu ermitteln.

    Hinweis:

    Sie müssen möglicherweise eine Kopie der GPS-Datei erstellen und diese öffnen, um die Zeilennummer zu ermitteln.

  8. Geben Sie für Ab Zeile die Zeilennummer an, ab der die Parameter der äußeren Ausrichtung beginnen.

  9. Wählen Sie in der Dropdown-Liste den geeigneten Wert für Ausrichtungswinkelformat und Einheit aus.

  10. Ordnen Sie die Datenfelder für die äußere Ausrichtung mithilfe der Optionen im Abschnitt Feldzuordnung entsprechend zu.

  11. Überprüfen Sie die Genauigkeit der Feldzuordnungen im Abschnitt Beispieldatensatz.

    Seite "Geolokalisierung importieren" des Ortho-Mapping-Workspace

  12. Klicken Sie auf OK, um die Änderungen zu übernehmen. Sie werden wieder zum Bereich "Bildsammlung" im Assistenten geleitet.

  13. Um den Höhenbezug der Bildsammlung zu bearbeiten, klicken Sie optional neben den Informationen für Geolokalisierung auf die Schaltfläche Bearbeiten Bearbeiten. Wählen Sie für Z-Wertetyp die Option Flughöhe aus, wenn Ihre Drohne Höhen relativ zum Startpunkt meldet. Wählen Sie Höhe aus, wenn sie Höhen relativ zum vertikalen Datum meldet. Klicken Sie auf OK, um die Einstellungen auf der Seite Geolokalisierungsbezug bearbeiten zu speichern.

    Hinweis:

    Z-Werte werden in der Regel als Höhen über einem vertikalen Datum oder als Höhen relativ zum Drohnenstartpunkt aufgezeichnet.

  14. Klicken Sie auf OK, um die Änderungen zu übernehmen. Sie werden wieder zum Bereich Bildsammlung im Assistenten geleitet.

  15. Klicken Sie optional auf die Schaltfläche Raumbezug SRS, um ein Kartenbezugssystem und ein vertikales Koordinatensystem auszuwählen.

    Hinweis:

    Der Raumbezug wird automatisch mit der GPS-Position aus Ihren Daten gefüllt. In der Karte, im generierten Orthomosaik und im digitalen Höhenmodell werden die Koordinatensysteme des Workspace verwendet.

  16. Wenn die EXIF-Header-Informationen den Kameratyp nicht enthalten oder im Abschnitt Kameras ein Warnsymbol angezeigt wird, klicken Sie auf die Schaltfläche "Eigenschaften" Eigenschaften, um die Seite Kameraparameter bearbeiten zu öffnen, und wählen Sie Werte für den Kamerahersteller und das Kameramodell aus.

    Nachdem Sie Marke und Modell der Kamera ausgewählt haben, füllt der Assistent das Formular auf Grundlage der umfassenden Datenbank unterstützter Kameras aus und berechnet das Kameramodell (auch als innere Ausrichtung bezeichnet). Wenn Ihre Kamera nicht unterstützt wird, können Sie auf der Seite Kameraparameter bearbeiten die Kamerainformationen eingeben und speichern. Die Einstellung für die Kameraparameter wird zum Berechnen des Kameramodells verwendet.

    Hinweis:

    Zum Berechnen des Kameramodells werden nur die Werte unter Brennweite (mm) und Pixelgröße für den Sensor (in mm) benötigt. Diese Werte sind häufig in den Bildeigenschaften verfügbar, in einigen Fällen fehlen sie jedoch. Der Wert Pixelgröße für den Sensor wird dann bei unterstützten Kameramodellen mithilfe der folgenden Gleichungen für die Brennweite 35 mm automatisch geschätzt:

    \(Pixel \space Size \space = \space CCD \space Diagonal \space / \space Image \space Diagonal(in \space pixels)\)

    where

    \(CCD \space Diagonal \space = \space 2 \space * \space (Focal \space Length \space * \space Tan(FOV/2))\)

    Wenn dieser Wert nicht automatisch berechnet wird, klicken Sie auf die Schaltfläche Pixelgröße für den Sensor Pixelgröße für den Sensor, und wählen Sie im Dropdown-Menü Sensorspezifikation den Eintrag Sichtfeld (FOV), Äquivalente Brennweite von 35 mm oder Dimension aus. Geben Sie die Spezifikationen für Ihr jeweiliges Kameramodell ein, und klicken Sie auf OK. Der Wert für Pixelgröße für den Sensor müsste nun gefüllt sein.

    1. Wählen Sie die richtige Option für Kameradatei mit den Kameramodellinformationen aus.

      Dies kann eine .cam- oder eine .csv-Datei sein. Wenn keine dieser Dateien verfügbar ist, können Sie die Kameraparameter manuell auf dieser Seite eingeben.

    2. Klicken Sie auf die Schaltfläche Zurück, um zum Bereich Bildsammlung zurückzukehren.

  17. Klicken Sie auf Weiter, um die Änderungen zu übernehmen.

Der Assistent öffnet die Seite Data Loader-Optionen.

Data Loader-Optionen

Auf der Seite Data Loader-Optionen bearbeiten Sie die Optionen Höhenquelle, Erweiterte Optionen und Vorverarbeitung.

  1. Wählen Sie auf der Registerkarte Data Loader-Optionen unter Höhenquelle die Option DEM aus.

    1. Legen Sie die Höhenquelle fest.

      • Wenn Sie über Internetzugang verfügen, verwenden Sie den Standardhöhenservice für den Parameter DEM und Durchschnittliche Höhe von DEM für die Option Höhenquelle.

      • Wenn Sie über keinen Internetzugang verfügen, stellen Sie eine DEM-Datei für den Projektbereich bereit, und wählen Sie Durchschnittliche Höhe für die Option Höhenquelle aus.

      • Wenn Sie keinen Zugriff auf das Internet haben oder kein DEM vorliegt, wählen Sie die Option Konstante Höhe aus dem Dropdown-Menü aus, und geben Sie einen Höhenwert für den Projektbereich ein. Dieser Wert kann anhand einer topografischen Karte in ArcGIS Online ermittelt werden. Die Höhe dient nur zur ersten Schätzung der Flughöhe für jedes Bild.

    2. Sie können auch den Wert Bildausschlusshöhe anpassen.

      Bilder mit einer Flughöhe über dem Terrain, die den angegebenen Wert unterschreiten, werden nicht in den Workspace einbezogen.

    3. Blenden Sie den Abschnitt Erweiterte Optionen ein, um zusätzliche Einstellungen anzuzeigen.

    4. Bearbeiten Sie optional die Parameter für Bandkombination, falls Sie die Standardreihenfolge ändern und die Bandkombination neu anordnen möchten.

  2. Übernehmen Sie alle anderen Standardeinstellungen, und klicken Sie auf Fertig stellen, um den Workspace zu erstellen.

Wenn der Ortho-Mapping-Workspace erstellt wird, wird die Bildsammlung in den Workspace geladen und auf der Karte angezeigt. Sie können nun Anpassungen vornehmen und Ortho-Produkte erstellen.

Lernprogramm mit Drohnenbildern

Ein Lernprogramm mit einer Anleitung für den vollständigen Workflow für Drohnenbilder finden Sie unter Create Drone Imagery Products.