Punktwolke erstellen (Data Management)

Zusammenfassung

Erstellt 3D-Punkte aus Stereopaaren und gibt eine Punktwolke als eine Reihe von LAS-Dateien aus.

Die Kachelung der LAS-Dateien basiert auf einer Bodenauflösung von 1.000 x 1.000. Die Berechnung der Punkte in der jeweiligen LAS-Kachel erfolgt durch Auswahl von Paaren, basierend auf benutzerdefinierten Kriterien und Filterpunkten aus den ausgewählten Paaren. Die Eingabe dieses Werkzeugs ist ein Mosaik-Dataset, das ein Stereomodell enthält. Die Ausgabe dieses Werkzeugs kann zum Erstellen eines digitalen Terrain-Modells (DTM) oder eines digitalen Oberflächenmodells (DSM) herangezogen werden.

Verwendung

  • Wird dieses Werkzeug mehrmals mit denselben Eingabeparametern ausgeführt, kann sich die Ausgabe aufgrund von zufälligen Stichproben leicht unterscheiden.

  • Die Reihenfolge der Stereopaare im Parameter Anzahl der Bildpaare basiert zunächst auf den Werten, die für die Parameter Schwellenwert für Anpassungsqualität, Schwellenwert für GSD-Unterschied und Schwellenwert für Omega-/Phi-Unterschied festgelegt sind. Jeder dieser Schwellenwerte ordnet einem Bildpaar die Punktzahl 0 zu, wenn es dem Schwellenwert nicht entspricht, oder für maximal drei die Punktzahl 1 für jeden erreichten Schwellenwert. Die höchste Punktzahl wird ganz oben in der Prioritätsliste platziert. Als Nächstes wird der Schwellenwert für Flächenüberlappung für jedes Paar mit identischer Punktzahl berücksichtigt, und der Schnittpunktwinkel zwischen den Bildpaaren wird als letztes Kriterium zum Sortieren der Liste herangezogen, wobei der größere Schnittpunktwinkel höher platziert wird.

  • Wenn ein bestimmtes Paar für die Erstellung der Punktwolke verwendet werden soll, legen Sie im Feld Verwenden der Stereotabelle einen höheren Wert für dieses Paar fest. Um die Stereotabelle zu öffnen, klicken Sie im Bereich Inhaltsverzeichnis mit der rechten Maustaste auf den Mosaik-Layer und auf Öffnen > Stereo.

Parameter

BeschriftungErläuterungDatentyp
Eingabe-Mosaik-Dataset

Das Eingabe-Mosaik-Dataset, für das die Blockausgleichung abgeschlossen sein muss und das über ein Stereomodell verfügen muss.

Um die Blockausgleichung für das Mosaik-Dataset auszuführen, verwenden Sie das Werkzeug Blockausgleichung übernehmen. Um ein Stereomodell für das Mosaik-Dataset zu erstellen, verwenden Sie das Werkzeug Stereomodell erstellen.

Mosaic Dataset; Mosaic Layer
Abgleichmethode

Gibt die Methode an, die zum Erstellen von 3D-Punkten verwendet wird.

Referenzliste:

  • Heiko Hirschmuller et al., "Memory Efficient Semi-Global Matching," ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume 1–3, (2012): 371–376.
  • Hirschmuller, H. "Stereo Processing by Semiglobal Matching and Mutual Information". Pattern Analysis and Machine Intelligence, (2008).

  • Erweiterter Terrain-AbgleichDer erweiterte Terrain-Abgleich wird als Abgleichmethode verwendet. Es handelt sich um einen Feature-basierten Stereo-Abgleich, bei dem der Harris-Operator zum Erkennen von Feature-Punkten genutzt wird Da weniger Feature-Punkte extrahiert werden, ist diese Methode schnell und kann für Daten mit weniger Terrainvariationen und Details verwendet werden.
  • Semi-globaler AbgleichDer semi-globale Abgleich wird als Abgleichmethode verwendet. Dabei werden Punkte erzeugt, die dichter sind und mehr Detailinformationen über das Terrain enthalten. Er kann für Bilder von städtischen Gebieten genutzt werden. Diese Methode ist rechenintensiver als ETM.
  • Abgleich von Bildern mit mehreren AnsichtenDer Abgleich von Bildern mit mehreren Ansichten wird als Abgleichmethode verwendet. Er basiert auf der SGM-Abgleichmethode, der ein Fusionsschritt folgt, bei dem die redundanten Tiefenschätzwerte im gesamten Einzel-Stereomodell zusammengeführt werden. Diese Methode erzeugt dichte 3D-Punkte und ist recheneffizient.
String
Ausgabe-LAS-Ordner

Der zum Speichern der Ausgabe-LAS-Dateien verwendete Ordner, einschließlich Cloud-Speicher.

Wird dieses Werkzeug mehrmals mit denselben Eingabeparametern ausgeführt, kann sich die Ausgabe aufgrund von zufälligen Stichproben leicht unterscheiden.

Folder
Ausgabe-LAS-Basisname

Eine als Präfix verwendete Zeichenfolge zum Formulieren der Ausgabe-LAS-Dateinamen. Wenn beispielsweise name als Grundlage verwendet wird, erhalten die Ausgabedateien den Namen name1.las, name2.las usw.

String
Maximale Objektgröße (in Meter)
(optional)

Ein Suchradius, in dem Oberflächenobjekte wie Gebäude oder Bäume identifiziert werden. Hierbei handelt es sich um die lineare Größe in Karteneinheiten.

Double
DSM-Bodenauflösung (in Meter)
(optional)

Die Bodenauflösung in Meter, mit der die 3D-Punkte erstellt werden.

Der Standardwert ist fünfmal so groß wie die Pixelgröße des Quellbildes.

Double
Anzahl der Bildpaare
(optional)

Die maximale Anzahl von Bildpaaren, die pro Bild bei der Erstellung von 3D-Punkten berücksichtigt werden. Der Standardwert entspricht mindestens 2 Bildpaaren.

Wenn ein Bild an mehr Bildpaaren beteiligt ist als hier angegeben, werden diese Bildpaare bei der Erstellung der 3D-Punkte nicht berücksichtigt. In diesem Fall ordnet das Werkzeug die Paare basierend auf den verschiedenen Schwellenwertparametern, die im Werkzeug angegeben werden. Die Punkte werden anhand der Paare mit der höchsten Punktzahl erstellt.

Double
Schwellenwert für Flächenüberlappung
(optional)

Der minimal zulässige Schwellenwert für Flächenüberlappung, der als Prozentsatz der Überlappung zwischen einem Bildpaar angegeben wird. Bildpaaren mit überlappenden Bereichen, die kleiner sind als dieser Schwellenwert, wird die Punktzahl 0 für dieses Kriterium zugeordnet, und sie werden in der sortierten Liste weiter unten platziert. Der Wertebereich für den Schwellenwert liegt zwischen 0 und 1. Der Standardschwellenwert ist 0,6, was 60 Prozent entspricht.

Double
Schwellenwert für Anpassungsqualität
(optional)

Die minimal zulässige Anpassungsqualität. Der Schwellenwert wird mit dem im Stereomodell gespeicherten Wert für die Anpassungsqualität verglichen. Bildpaaren mit einer Anpassungsqualität, die niedriger ist als der festgelegte Schwellenwert, wird die Punktzahl 0 für dieses Kriterium zugeordnet, und sie werden in der sortierten Liste weiter unten platziert. Der Wertebereich für den Schwellenwert liegt zwischen 0 und 1. Der Standardwert ist 0,2, was 20 Prozent entspricht.

Double
Schwellenwert für GSD-Unterschied
(optional)

Der maximal zulässige Schwellenwert für die Bodenpixelgröße (Ground Sample Distance, GSD) zwischen zwei Bildern in einem Paar. Das Auflösungsverhältnis zwischen den beiden Bildern wird mit dem Schwellenwert verglichen. Bildpaaren mit einem Bodenauflösungsverhältnis, das größer ist als dieser Schwellenwert, wird die Punktzahl 0 für dieses Kriterium zugeordnet, und sie werden in der sortierten Liste weiter unten platziert. Das Standardschwellenwertverhältnis beträgt 2.

Double
Schwellenwert für Omega-/Phi-Unterschied
(optional)

Der maximale Schwellenwert für den Unterschied zwischen Omega- und Phi-Werten der beiden Bildpaare. Die Omega- und Phi-Werte für die Bildpaare werden verglichen. Bildpaaren mit einem Omega-/Phi-Unterschied, der größer ist als dieser Schwellenwert, wird die Punktzahl 0 für dieses Kriterium zugeordnet, und sie werden in der sortierten Liste weiter unten platziert. Der Standardschwellenwertunterschied für den jeweiligen Vergleich ist 8.

Double

arcpy.management.GeneratePointCloud(in_mosaic_dataset, matching_method, out_folder, out_base_name, {object_size}, {ground_spacing}, {minimum_pairs}, {minimum_area}, {minimum_adjustment_quality}, {maximum_diff_gsd}, {maximum_diff_OP})
NameErläuterungDatentyp
in_mosaic_dataset

Das Eingabe-Mosaik-Dataset, für das die Blockausgleichung abgeschlossen sein muss und das über ein Stereomodell verfügen muss.

Um die Blockausgleichung für das Mosaik-Dataset auszuführen, verwenden Sie das Werkzeug Blockausgleichung übernehmen. Um ein Stereomodell für das Mosaik-Dataset zu erstellen, verwenden Sie das Werkzeug Stereomodell erstellen.

Mosaic Dataset; Mosaic Layer
matching_method

Gibt die Methode an, die zum Erstellen von 3D-Punkten verwendet wird.

  • ETMDer erweiterte Terrain-Abgleich wird als Abgleichmethode verwendet. Es handelt sich um einen Feature-basierten Stereo-Abgleich, bei dem der Harris-Operator zum Erkennen von Feature-Punkten genutzt wird Da weniger Feature-Punkte extrahiert werden, ist diese Methode schnell und kann für Daten mit weniger Terrainvariationen und Details verwendet werden.
  • SGMDer semi-globale Abgleich wird als Abgleichmethode verwendet. Dabei werden Punkte erzeugt, die dichter sind und mehr Detailinformationen über das Terrain enthalten. Er kann für Bilder von städtischen Gebieten genutzt werden. Diese Methode ist rechenintensiver als ETM.
  • MVMDer Abgleich von Bildern mit mehreren Ansichten wird als Abgleichmethode verwendet. Er basiert auf der SGM-Abgleichmethode, der ein Fusionsschritt folgt, bei dem die redundanten Tiefenschätzwerte im gesamten Einzel-Stereomodell zusammengeführt werden. Diese Methode erzeugt dichte 3D-Punkte und ist recheneffizient.

Referenzliste:

  • Heiko Hirschmuller et al., "Memory Efficient Semi-Global Matching," ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume 1–3, (2012): 371–376.
  • Hirschmuller, H. "Stereo Processing by Semiglobal Matching and Mutual Information". Pattern Analysis and Machine Intelligence, (2008).

String
out_folder

Der zum Speichern der Ausgabe-LAS-Dateien verwendete Ordner, einschließlich Cloud-Speicher.

Wird dieses Werkzeug mehrmals mit denselben Eingabeparametern ausgeführt, kann sich die Ausgabe aufgrund von zufälligen Stichproben leicht unterscheiden.

Folder
out_base_name

Eine als Präfix verwendete Zeichenfolge zum Formulieren der Ausgabe-LAS-Dateinamen. Wenn beispielsweise name als Grundlage verwendet wird, erhalten die Ausgabedateien den Namen name1.las, name2.las usw.

String
object_size
(optional)

Ein Suchradius, in dem Oberflächenobjekte wie Gebäude oder Bäume identifiziert werden. Hierbei handelt es sich um die lineare Größe in Karteneinheiten.

Double
ground_spacing
(optional)

Die Bodenauflösung in Meter, mit der die 3D-Punkte erstellt werden.

Der Standardwert ist fünfmal so groß wie die Pixelgröße des Quellbildes.

Double
minimum_pairs
(optional)

Die maximale Anzahl von Bildpaaren, die pro Bild bei der Erstellung von 3D-Punkten berücksichtigt werden. Der Standardwert entspricht mindestens 2 Bildpaaren.

Wenn ein Bild an mehr Bildpaaren beteiligt ist als hier angegeben, werden diese Bildpaare bei der Erstellung der 3D-Punkte nicht berücksichtigt. In diesem Fall ordnet das Werkzeug die Paare basierend auf den verschiedenen Schwellenwertparametern, die im Werkzeug angegeben werden. Die Punkte werden anhand der Paare mit der höchsten Punktzahl erstellt.

Double
minimum_area
(optional)

Der minimal zulässige Schwellenwert für Flächenüberlappung, der als Prozentsatz der Überlappung zwischen einem Bildpaar angegeben wird. Bildpaaren mit überlappenden Bereichen, die kleiner sind als dieser Schwellenwert, wird die Punktzahl 0 für dieses Kriterium zugeordnet, und sie werden in der sortierten Liste weiter unten platziert. Der Wertebereich für den Schwellenwert liegt zwischen 0 und 1. Der Standardschwellenwert ist 0,6, was 60 Prozent entspricht.

Double
minimum_adjustment_quality
(optional)

Die minimal zulässige Anpassungsqualität. Der Schwellenwert wird mit dem im Stereomodell gespeicherten Wert für die Anpassungsqualität verglichen. Bildpaaren mit einer Anpassungsqualität, die niedriger ist als der festgelegte Schwellenwert, wird die Punktzahl 0 für dieses Kriterium zugeordnet, und sie werden in der sortierten Liste weiter unten platziert. Der Wertebereich für den Schwellenwert liegt zwischen 0 und 1. Der Standardwert ist 0,2, was 20 Prozent entspricht.

Double
maximum_diff_gsd
(optional)

Der maximal zulässige Schwellenwert für die Bodenpixelgröße (Ground Sample Distance, GSD) zwischen zwei Bildern in einem Paar. Das Auflösungsverhältnis zwischen den beiden Bildern wird mit dem Schwellenwert verglichen. Bildpaaren mit einem Bodenauflösungsverhältnis, das größer ist als dieser Schwellenwert, wird die Punktzahl 0 für dieses Kriterium zugeordnet, und sie werden in der sortierten Liste weiter unten platziert. Das Standardschwellenwertverhältnis beträgt 2.

Double
maximum_diff_OP
(optional)

Der maximale Schwellenwert für den Unterschied zwischen Omega- und Phi-Werten der beiden Bildpaare. Die Omega- und Phi-Werte für die Bildpaare werden verglichen. Bildpaaren mit einem Omega-/Phi-Unterschied, der größer ist als dieser Schwellenwert, wird die Punktzahl 0 für dieses Kriterium zugeordnet, und sie werden in der sortierten Liste weiter unten platziert. Der Standardschwellenwertunterschied für den jeweiligen Vergleich ist 8.

Double

Codebeispiel

GeneratePointCloud: Beispiel 1 (Python-Fenster)

Dies ist ein Python-Beispiel für die Funktion GeneratePointCloud.

import arcpy
arcpy.management.GeneratePointCloud('c:/data/BD.gdb/SpringMD', 'ETM',
                                    'c:/data/output', 'SpringLAS', '10')

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