Erstellen eines Image-Services mit Daten von Applanix DSS Airborne

Daten, die mit dem Applanix Digital Sensor System (DSS) für den Lufteinsatz erfasst wurden, können direkt in ArcGIS Image Server verarbeitet werden. Der Sensor eignet sich ideal für die Verwendung mit ArcGIS Image Server. Die Metadaten werden parallel zu den Bilddaten erfasst, beispielweise die Georeferenzierungsinformationen, und können unmittelbar gelesen und mit einem digitalen Höhenmodell (DEM) zum Erstellen einer orthorektifizierten Image-Service-Definition verwendet werden.

Berechnen der Konrady-Koeffizienten

Die Konrady-Koeffizienten definieren die radiale Objektivverzerrung und werden mit drei Werten ausgedrückt. Die Werte können auf unterschiedliche Weise berechnet werden. In einigen Fällen sind sie im Kalibrierungsbericht der Kamera enthalten; möglicherweise handelt es sich dabei jedoch nicht um die erforderlichen Werte. Sie können die Werte für die radiale Objektivverzerrung im Kalibrierungsbericht der Kamera jedoch verwenden, um die erforderlichen Konrady-Koeffizienten zu berechnen. Das Excel-Arbeitsblatt unterstützt Sie bei der Berechnung der Werte. Sie finden das Arbeitsblatt mit dem Namen "Konrady coefficients computation.xls" standardmäßig im Verzeichnis "C:\Programme\ArcGIS\Image Server\XADefs\RPDef-Generatoren".

Die Konrady-Koeffizientenwerte werden beim Hinzufügen von Luftbildern verwendet, beispielsweise von der Applanix DSS-Kamera.

Schritte:

1. Öffnen Sie den Zertifikatbericht für die Kamerakalibrierung.

   Dabei handelt es sich i. d. R. um eine PDF-Datei im Ordner "CameraFiles". Achten Sie darauf, die Datei für die richtige Kameraobjektivgröße zu öffnen, beispielsweise für ein 60-mm-VIS-Objektiv.

2. Öffnen Sie die Datei "Konrady coefficients computation.xls".

   Sie finden die Datei im Verzeichnis "<Installationsverzeichnis>\ArcGIS\ImageServer10.0\XADefs\RPDef-Generatoren".

3. Geben Sie den radialen Abstand (in Millimetern [mm]) ein.
4. Geben Sie die zugehörigen Werte für die radiale Verzerrung (in Mikrometern) ein.

   Möglicherweise werden die Werte in Pixel und Mikrometer (µm) bereitgestellt. Achten Sie daher darauf, dass Sie Mikrometerwerte eingeben.

   Die Konrady-Koeffizienten werden in der Spalte "G" berechnet.

5. Notieren Sie die Werte für K0, K1 und K2.

Erstellen der Image-Service-Definition

Schritte:

1. Öffnen Sie ArcMap.
2. Klicken Sie auf der Werkzeugleiste Image-Service-Definition-Editor auf das Dropdown-Menü Image-Service, zeigen Sie auf Erweitert, und klicken Sie auf New Service Definition.

   Das Dialogfeld Image-Service-Definition wird geöffnet.

3. Klicken Sie für die Service-Definition auf die Schaltfläche "Durchsuchen" , navigieren Sie zu dem Speicherort, an dem Sie die Image-Service-Definition erstellen möchten, geben Sie den Namen im Textfeld Dateiname ein, und klicken Sie auf Speichern.
4. Klicken Sie für den Raumbezug auf die Schaltfläche "Durchsuchen" , und wählen Sie im Ordner "Coordinate Systems" von ArcGIS ein Raumbezugssystem aus.

   Wenn Sie dieses Dialogfeld bereits verwendet haben, können Sie auch auf den Dropdown-Pfeil klicken und einen zuvor verwendeten Raumbezug auswählen.

   Dieses Raumbezugssystem wird für die Image-Service-Definition verwendet und muss nicht mit den Raumbezugssystemen der einzelnen Raster-Datasets übereinstimmen, die hinzugefügt werden. Achten Sie beim Auswählen des Raumbezugs darauf, dass im Bereich der erforderlichen Image-Service-Definition keine Koordinatensystemgrenzen vorhanden sind.

5. Sie können auch auf den Dropdown-Pfeil Service-Typ klicken und einen Service-Typ auswählen.

   Der Service-Typ "Color (RGB)" ist i. d. R. ausreichend. Er wird für ein Bild mit drei Bändern verwendet. Mitunter kommt es vor, dass vier Bänder (RGBI) verwendet werden müssen. Geben Sie auch die übrigen Parameter an, wenn Sie "Benutzerdefiniert" verwenden.

6. Klicken Sie auf OK.

   Die neue Image-Service-Definition wird dem Inhaltsverzeichnis hinzugefügt. Sie enthält einen Gruppen-Layer mit einem leeren Footprint-Layer.

Hinzufügen der Bilder

Schritte:

1. Klicken Sie auf der Werkzeugleiste Image-Service-Definition-Editor auf das Dropdown-Menü Image-Service, zeigen Sie auf Erweitert, und klicken Sie auf Add Raster Dataset.

   Das Dialogfeld Raster-Typ auswählen wird geöffnet.

2. Doppelklicken Sie auf den Ordner Orthorectification.
3. Klicken Sie auf die Applanix-DSS-Datei eo_std und dann auf OK.
4. Klicken Sie für die Applanix-DSS-Datei eo_std.txt auf "Durchsuchen". .
5. Klicken Sie auf den Dropdown-Pfeil Dateien vom Typ und dann auf Alle Dateien (*.*).

6. Navigieren Sie zum Ordner "EO", und klicken Sie auf die entsprechende Datei.

   Möglicherweise enthält dieser Ordner mehrere Dateien für die äußere Ausrichtung. So können beispielsweise die Datei "eo_ellipsoid.txt" und die Datei "eo_orthometric.txt" vorhanden sein. Achten Sie darauf, die richtige Datei in Bezug auf die Höhenwerte im DEM auszuwählen.

   Hinweis:

   Überprüfen Sie, ob die Bilddatei-ID-Nummern in der Datei mit den ID-Nummern am Speicherort der Eingabebilder übereinstimmen. Bearbeiten Sie andernfalls die ID-Nummern in dieser Datei.

7. Klicken Sie auf Öffnen.
8. Klicken Sie für Input image location auf "Browse" .
9. Navigieren Sie zum Ordner mit den Bilddateien, z. B. "Photocorr", klicken Sie auf den Ordner, und klicken Sie dann auf OK.
10. Sie können auch für Overviews location auf "Browse" klicken, zum Ordner mit den Übersichtsdateien navigieren und auf den Ordner und dann auf OK klicken.

11. Klicken Sie im Dialogfeld Import Applanix eo_std prj files auf OK.

    Das Dialogfeld Applanix eo_std Project wird geöffnet.

12. Öffnen Sie den Zertifikatbericht für die Kamerakalibrierung, mit dem Sie die Konrady-Koeffizienten berechnet haben.
13. Suchen Sie die Brennweite und die XY-Koordinaten des Hauptpunkts, die vom Bildmittelpunkt gemessen wurden ("PPA X" und "PPA Y").

    Diese werden möglicherweise wie folgt bezeichnet:

    Brennweite =

    PPA X =

    PPA Y =

14. Geben Sie diese Werte im Dialogfeld Applanix eo_std Project ein.

    Vorsicht:

    Achten Sie darauf, die Werte in Mikrometer (µm) einzugeben.

    Wenn die Werte in Millimeter bereitgestellt werden, müssen Sie sie mit 1.000 multiplizieren, um den Wert in Mikrometer zu erhalten (1 mm = 1000 μm). Eine Brennweite von 60,184 mm entspricht beispielsweise 60.184 μm. Ein PPA X-Wert von -0.225 mm entspricht -225 μm.

15. Geben Sie die zuvor berechneten Werte für die Konrady-Koeffizienten (K0, K1 und K2) ein.

16. Klicken Sie für Save camera file auf die Schaltfläche "Browse".

    Es wird empfohlen, die Kameradatei zu speichern, um sie wiederverwenden zu können, ohne die Informationen erneut eingeben zu müssen. Außerdem ist dies nützlich, falls Sie versehentlich einen falschen Wert eingegeben haben.

17. Navigieren Sie zu dem gewünschten Speicherort der Kalibrierungsdatei, geben Sie einen Dateinamen ein, und klicken Sie auf Speichern.

    Wenn Sie das Dialogfeld das nächste Mal verwenden, klicken Sie für Load camera file auf die Schaltfläche "Browse", um die gespeicherte Datei auszuwählen.

18. Klicken Sie auf die Registerkarte Orthorectification Parameters.
19. Wählen Sie das korrekte Raumbezugssystem aus.
20. Klicken Sie auf den Dropdown-Pfeil Terrain type und dann auf DEM, wenn Sie ein digitales Höhenmodell verwenden.
21. Geben Sie den Wert für Average Z value für dieses DEM ein.

    Hinweis:

    Sie müssen diesen Wert auch dann eingeben, wenn Sie ein DEM definiert haben.

    Öffnen Sie das DEM in ArcGIS, um den richtigen durchschnittlichen Z-Wert zu identifizieren. Stellen Sie sicher, dass die Statistik berechnet wurde. Öffnen Sie die Eigenschaften, und führen Sie einen Bildlauf zum Abschnitt "Statistik" durch. Verwenden Sie den Mittelwert.

22. Optional können Sie auch die anderen Parameter bearbeiten.

    Informationen zu den Parametern für die Orthokorrektur

23. Sie können auch auf die Registerkarte Enhancement Parameters klicken und die Parameter bearbeiten.

    Informationen zu den Parametern für die Verbesserung

24. Klicken Sie auf "OK".

    Die Bilder werden dem Image-Service hinzugefügt.

Erstellen der Image-Service-Definition

Sie müssen die Image-Service-Definition erstellen, um die Service-Parameter wie Pixelgrößenbereiche und die Grenze abzuleiten und Metadaten zu extrahieren. Im Anschluss an die Generierung können Sie die Bilder in der Vorschau anzeigen.

Schritte:

1. Klicken Sie auf der Werkzeugleiste Image-Service-Definition-Editor auf das Dropdown-Menü Image-Service, zeigen Sie auf Erweitert, und klicken Sie auf Erstellen.

   Das Dialogfeld Erstellungsoptionen wird angezeigt.

2. Übernehmen Sie die Standardoptionen, und klicken Sie auf OK.

   Im Fenster Service Editor-Reporter wird der Status verschiedener Erstellungsoptionen angezeigt. Nach Abschluss des Vorgangs wird der Gruppen-Layer im Inhaltsverzeichnis aktualisiert. Ein Grenz- und ein Vorschau-Layer werden hinzugefügt.

Neuberechnen der Footprints

Die ursprünglichen Footprints müssen aktualisiert werden, da sie zunächst anhand von Schätzungen erstellt wurden. Nachdem nun die Pixelinformationen berechnet wurden, können sie aktualisiert werden.

Schritte:

1. Klicken Sie im Inhaltsverzeichnis mit der rechten Maustaste auf den Layer Footprint, zeigen Sie auf Recompute Footprint, und klicken Sie auf By Geometry.

   Das Dialogfeld Recompute Footprint By Geometry wird mit Standardwerten für die einzelnen Parameter angezeigt.

2. Klicken Sie auf den Dropdown-Pfeil Bildtyp und dann auf Orthorectified image in flat terrain oder auf Orthorectified image in hilly terrain.

   Informationen zu den Parametern zum Neuberechnen von Footprints nach Geometrie

3. Klicken Sie auf OK.

   Die Footprint-Polygone werden aktualisiert.

Neuberechnen der Grenze

Die Grenze muss aktualisiert werden, da die Footprints geändert wurden.

Schritte:

1. Klicken Sie auf der Werkzeugleiste Image-Service-Definition-Editor auf das Dropdown-Menü Image-Service, zeigen Sie auf Erweitert, und klicken Sie auf Erstellen.

   Das Dialogfeld Erstellungsoptionen wird angezeigt.

2. Aktivieren Sie die Option Create service boundary.

   Andere Optionen sollten nicht aktiviert werden.

3. Klicken Sie auf OK.

Optimieren des Services mit Service-Overviews

Service overviews are preprocessed, low-resolution raster dataset tiles covering the entire service. These overviews speed up the display of imagery at lower resolutions, because they are used when clients are viewing large portions of the image service definition at a low resolution. With service overviews, a lower-resolution copy of the data appears quickly while viewing entire datasets. When you zoom in, levels of finer resolutions are drawn and the performance is maintained because the service transmits successively smaller areas. The server chooses the most appropriate service overview based on the display scale. Without service overviews, the entire dataset would have to be processed on the fly. Service overviews enable you to create an overview of the complete image service definition for viewing.

Schritte:

1. Klicken Sie auf der Werkzeugleiste Image-Service-Definition-Editor auf das Dropdown-Menü Image-Service, zeigen Sie auf Erweitert, Optimieren, Service Overviews, und klicken Sie auf Definieren.

   Das Dialogfeld Service Overview Parameters wird geöffnet. Sie können die Parameter ändern oder die Standardeinstellungen übernehmen.

2. Klicken Sie auf OK.

   Nachdem die Service-Overviews definiert wurden, wird das Meldungsfeld "Image Service Editor" angezeigt.

3. Klicken Sie auf OK.
4. Klicken Sie auf der Werkzeugleiste Image-Service-Definition-Editor auf das Dropdown-Menü Image-Service, zeigen Sie auf Erweitert, und klicken Sie auf Erstellen.
5. Aktivieren Sie Option Generate Derived Images.
6. Aktivieren Sie die Option Compile service.
7. Klicken Sie auf OK.

   Nachdem die Berechnung abgeschlossen ist und die Service-Overviews der Image-Service-Definition hinzugefügt wurden, wird im Fenster "Service Editor Report" eine Meldung angezeigt.

Sie können den Image-Service jetzt veröffentlichen.