画像空間解析の概要
Image Analyst ライセンスで利用可能。
センサーで写真が収集され、画像が形成されると、透視ジオメトリーでシーンが取得されます。 その結果、画像は 3D 世界をその特定の 2D 画像へと投影する、独自のマッピングを持つことになります。 リモート センシング画像の場合、このジオメトリーは、メタデータ内の画像を伴うセンサー モデルで表されます。 マップ ビューの透視モードでは、直感的に画像を解釈できるようにするために、斜め撮影画像をマップ座標系ではなく、画像空間と呼ばれる画像座標系で表示することができます。 これにより、ICS (画像座標系) とマップ座標系とのシームレスな変換が行われるため、透視画像での GIS フィーチャ データの表示、解釈、収集、編集が容易になります。
画像空間解析機能
画像空間での ICS の利用が画像アナリストに特に役立つ理由は、次のとおりです:
斜め撮影画像や透視画像が自然な向きで表示されるため、直感的な画像判読に役立ちます。
画像がリサンプリングされないため、元の鮮明さが維持され、歪みが発生しません。
画像と地表との完全な座標変換を提供します。 したがって、画像空間に表示する地理情報は ICS に変換され、画像上に正確にオーバーレイされ、通常どおりにシンボル表示されます。
画像空間の表示フレーム内に取り込まれた他の画像も、ICS で表示されているフォーカス画像に変換されます。
画像空間内でフィーチャおよびオブジェクトを特定して正確に計測でき、結果は選択した単位で示されます。
標準的な作成および編集ツールを使用して画像空間内でフィーチャを作成および編集し、選択したマップ座標系でジオデータベースに保存できます。
透視モードでの画像の使用
通常、画像は有意な角度で収集されます。このような画像を斜め撮影画像と呼びます。 この画像は、建物ファザードや、鉛直画像では取得できない他のインフラストラクチャーなどのフィーチャに関する情報を確認するのに役立ちます。 通常、衛星画像は、航空写真およびドローン画像と同様に 15 度を超えるオフナディア角で収集されます。
斜め撮影画像の最も一般的な解析タイプは、目視による画像判読です。 人間の認識は、画像の視覚的判読において非常に効果的です。 これには、画像コンテンツの評価だけでなく、そのコンテンツの意味やリレーションシップの理解、監視用途での空間パターンの認識、変化の検出、変化率の把握も含まれます。 斜め撮影画像は、危機管理や緊急対応など、さまざまな用途での偵察、監視、状況認識に特に役立ちます。
マップベースの座標系 (マップ空間) で任意の種類の画像を表示すると、2D の平面マップに正確に適合させるため、本質的に歪み、伸び、ねじれが発生します。 マップの作成が目的の画像は、マップ コンテキストで表示するために特別に収集されます。 それらは鉛直方向に収集されるため歪みの量が最小限に抑えられ、オルソ補正技術によって画像がマップにより近づいた状態で配置されるように修正されます。 ただし、斜め撮影画像では歪みが激しくなる場合があり、画像の判読が困難になります。 ArcGIS Image Analyst を使用すると、斜め撮影画像をマップ空間ではなく、そのネイティブなジオメトリーで処理できます。 収集された向きで表示される非投影の画像は、マップ ビューの画像空間に表示されます。 画像を画像空間に表示すると、より自然な形で画像を処理し、GIS やマップ データを画像上に表示することができます。
画像をマップ空間に表示する際、多くの場合は表示の上部が北を向くように表示されます。 斜め撮影画像はさまざまな異なる視野角から収集されるため、北を上にして斜め撮影画像をマップ空間に表示すると、建物やその他の地表フィーチャがさまざまな方角に傾いて表示されるため、斜め撮影画像の判読が困難になります。
以下の衛星画像は、従来のマップ空間に表示された斜め撮影画像を示しており、北が上で、ベースマップに適切に位置合わせされるようにリアルタイムでオルソ補正されています。
画像内の建物が北東に傾いており、画像判読が困難になっていることに注目してください。
以下の衛星画像は、画像空間内の斜め撮影画像を示しており、歪みがなく、建物がより自然な向きで鉛直方向に表示されるように回転されています。
画像空間モードで表示された斜め撮影画像は、本質的により直感的に画像判読できます。
基本的な必須メタデータを持つ、サポート対象の任意のラスター データセットを操作できます。 必須メタデータには、衛星画像に一般的に関連するセンサー モデル ([RPC] (有理多項式係数)、フレーム カメラ モデルなど) ファイル、またはモザイク データセット内のブロック調整済みの航空写真が含まれます。 衛星データの場合は X、Y、Z 位置、方位角、標高、航空写真の場合は外部標定など、取得時の画像プラットフォーム情報が、ピクセル サイズとともに ICS 内で画像の適切な向きの設定に使用されます。 コンテンツ ウィンドウから、操作する画像のフォーカスをオンにすると、ICS に基づいてマップ ビュー表示に透視モードで表示されます。
透視モードでの解析のための画像の有効化
従来のマップ投影システムには、地理座標系と投影座標系があります。 これらの 2D 座標系は、共通の地理フレームワーク内で画像や地理フィーチャの位置を表すために使用される参照系です。 画像空間の基礎は、ICS (画像座標系) と呼ばれる 3 番目の参照系です。
GCS (地理座標系) および PCS (投影座標系) が 2D マップ変換であるのに対し、ICS は完全な 3D 変換です。 これは画像に対して機能しますが、GIS 内の他のすべてのデータに対しても機能します。 画像座標系は、列と行の画像空間内の画像および GIS データを、マップ空間へと双方向にシームレスに変換します。
マップ ビュー表示が透視モードの場合、ICS はフォーカス画像 (表示内のアクティブな画像) によって定義されます。 画像は、マウスを 1 回クリックするだけで、マップ空間モードから画像空間モードに動的に切り替えることができます。
ヘッドアップ ディスプレイ
建物が鉛直方向に配置された透視モードで画像が表示されている場合、画像に関する重要なメタデータがヘッドアップ ディスプレイ ウィンドウに表示されます。 この情報は、ファイル名だけでなく、画像品質、傾斜角、取得日、取得時間など、画像の判読に最も関連する情報と、ローカルの取得時間や取得からの経過時間などの計算済みフィールドで構成されています。 ヘッドアップ ディスプレイは、画像の解析および活用時に通常使用される情報にアクセスするために、リボンに戻る必要性を最小限に抑えるよう設計されています。 これにより、表示するそれぞれの斜め撮影画像の必須メタデータを表示できるようになり、時系列などの複数の画像を操作する際に便利です。
ヘッドアップ ディスプレイ ウィンドウに含めるメタデータのタイプを選択できます。 ヘッドアップ ディスプレイ ウィンドウを最小化して、画像表示エリアを最大化することもできます。
画像空間でのフィーチャの収集
斜め撮影画像は画像判読に役立ち、標準的な ArcGIS Pro のフィーチャ作成および編集機能を使用してフィーチャを収集できます。 フィーチャおよびオブジェクトは ICS 内で手動で収集され、選択したマップ投影系に自動的に変換されます。 また、お使いのマップ投影にある既存の GIS レイヤーを、ICS 内の画像上に適切にオーバーラップし、更新および保存することができます。 DEM を使用して画像をより正確に配置し、3D でフィーチャ データを収集します。 フィーチャ データは、ジオデータベースに保存されるか、シェープファイルとして保存されます。
サマリー
画像空間表示で使用できるさまざまな機能により、画像アナリストは斜め撮影画像から効果的に情報を判読および収集できます。 ICS により、透視モードの画像空間とマップ空間との双方向の変換が行われるため、アナリストはいずれかのモードでデータの収集と解析を行うことができます。 透視モードでは、標準的な画像計測機能、フィーチャの作成、編集機能がサポートされているため、運用環境で効率的かつ効果的に作業できます。