Ортотрансформирование в ArcGIS

В ArcGIS Desktop встроены инструменты ортотрансформирования снимков, включающие геометрическую коррекцию с использованием модели сенсора (для космических снимков это RPC). Также можно работать с опорными и связующими точками для создания мозаики из блока снимков. Этот блок инструментов называется Orthomapping.

Если у вас одиночный снимок и нет опорных точек, то вы можете выполнить ортотрансформирование, используя RPC идущие в поставке со снимком, и рельеф Airbus WorldDEM4Ortho, предоставляемый Esri в виде веб-сервиса. Это позволит уменьшить ошибку позиционирования из-за рельефа (особенно актуально для рельефа с резким перепадом высот) и угла съёмки (обычно космические аппараты ДЗЗ  высокого разрешения делают кадры под некоторым углом).

Когда вы получаете нетрансформированное изображение, оно всегда будет иметь искажения, определяемые как конструкцией камеры, так и расположением спутника (или другого съемочного аппарата) относительно поверхности Земли. Например, поскольку спутниковые снимки могут быть получены путем поворота камеры из стороны в сторону вдоль траектории съемки, это может приводить к ошибкам при сохранении информации. В результате ортотрансформации снимка искажения удаляются геометрически, при этом создается плоское изображение, то есть такое, при котором каждая точка местности наблюдается строго вертикально — в надир, с постоянным масштабом во всех точках. Другими словами, ортотрансформация представляет собой процесс растягивания изображения для достижения пространственной точности карты с учётом местоположения, высоты и информации о сенсоре.

Рассмотрим кратко этот процесс на примере ортотрансформирования снимка WorldView-2. Открываем в ArcGIS Pro вкладку Изображения и создаём новый проект ортокартографирования.

Далее проходим пошаговый процесс настройки проекта: выбираем тип аппарата (Спутник), сенсор из списка, рельеф по умолчанию подставляется из веб-сервиса Esri, но можно заменить на свой растр и выбираем pan-sharpening изображение.

В результате погрешность привязки была уменьшена с нескольких десятков метров — до 5 метров, этот показатель можно улучшить, добавив опорные точки, а также используя более точный рельеф.