Grundlagen der Orthokorrektur eines Raster-Datasets
Wenn Sie ein nicht korrigiertes Bild empfangen, entstehen durch Verzerrungen des Sensors und der Erdoberfläche Verzerrungen im Bild. Da beispielsweise Satellitenbilder mit einem Scanvorgang entlang eines Pfades erfasst werden können, kann diese Bewegung beim Erfassen dazu führen, dass ein räumlich benachbarter Teil eines Bildes möglicherweise von einem nicht benachbarten Teil des Sensors erfasst wurde. Diesem Effekt wird zwar vor der Bereitstellung für Sie durch Algorithmen entgegengewirkt, doch können hier noch Verbesserungen vorgenommen werden. Bei der Orthokorrektur eines Bildes können die Verzerrungen geometrisch entfernt werden, wodurch für alle Teile des Bildes ein planimetrisches Bild an jedem Ort mit einheitlichem Maßstab erstellt wird. Anders gesagt, die Orthokorrektur bildet den Vorgang, bei dem das Bild durch Berücksichtigung von Ort, Höhe und Sensorinformationen so gestreckt wird, dass es die räumliche Genauigkeit einer Karte erreicht.
Wenn vom Anbieter rationale Polynomkoeffizienten (RPC) bereitgestellt werden, können Sie mit diesen ein genau orthokorrigiertes Raster-Dataset und ein genaues digitales Höhenmodell (DEM) erzeugen. Durch Anwenden der Informationen in der zugeordneten RPC-Datei, d. h. des Koeffizienten für die Werte von Länge, Breite und Höhe des Pixels, können Sie die räumliche Lage eines Pixels im Bild verbessern.
Firmen wie DigitalGlobe oder GeoEye liefern einen Teil ihrer Bilder mit den RPCs (im Wesentlichen eine Abstraktion ihres proprietären Kameramodells), die zur geometrischen Korrektur des Bildes verwendet werden können. Daher können diese Bilder durch Einschließen von Höheninformationen orthokorrigiert werden. Mit einem DEM können Sie eine Orthokorrektur ausführen, Sie können aber auch eine durchschnittliche Höhe angeben, wenn kein DEM verfügbar ist. Für Gebiete mit unterschiedlichem Gelände wird empfohlen, dass Sie ein DEM mit hoher Auflösung verwenden, um eine möglichst genaue Orthokorrektur zu erzielen.
In Bildern von DigitalGlobe werden RPC-Information in einer Datei "<Dateiname>.rpb" gespeichert, und GeoEye bietet Bilder mit RPC-Informationen an, die in einer Datei "<Dateiname>_rpc.txt" gespeichert sind. ArcGIS liest die RPC-Informationen in der zugehörigen Textdatei automatisch (wenn diese neben der Bilddatei gefunden wird) und kann die RPC-Transformation (Bildkorrektur) bei der Anzeige in ArcMap "on-the-fly" anwenden. Dieses ausgerichtete Bild kann in ArcMap ebenfalls "on-the-fly" orthokorrigiert werden, indem die Höheninformationen angewendet werden. Mit einem DEM können Sie eine Orthokorrektur ausführen, Sie können aber auch eine durchschnittliche Höhe verwenden, wenn kein DEM für den gleichen Bereich verfügbar ist.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, eine Orthokorrektur auf ein Raster anzuwenden:
- Sie können einen Raster-Layer in ArcMap orthokorrigieren, indem Sie die Layer-Eigenschaften so ändern, dass sie die RPCs und ein DEM verwenden.
- Sie können einen Raster-Layer in ArcMap orthokorrigieren, indem Sie die Schaltfläche "Orthokorrektur"
im Fenster "Bildanalyse" verwenden. - Sie können das Bild dauerhaft orthokorrigieren, indem Sie das Werkzeug "Orthokorrigiertes Raster-Dataset erstellen" verwenden oder indem Sie den orthokorrigierten Raster-Dataset-Layer über das ArcMap-Dialogfeld "Daten exportieren" exportieren ("on-the-fly"). Das Dialogfeld wird geöffnet, wenn Sie im Inhaltsverzeichnis mit der rechten Maustaste auf das Raster klicken.
- Sie können die Funktion "Geometrisch" einem Raster innerhalb eines Mosaik-Datasets hinzufügen.
Verwenden eines DEM
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 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.
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.