Konvertieren von orthometrischen in ellipsoidförmige Höhen

Dieses Thema gilt nur für ArcGIS for Desktop Standard und ArcGIS for Desktop Advanced.

Wenn Bilder über einen Satelliten oder Luftsensor gesammelt werden, werden die Positionsinformationen (speziell die Höhe) in der Regel über einem ellipsoidförmigen Modell der Erde gemessen, wohingegen viele verfügbare DEMs mithilfe eines orthometrischen Modells modelliert werden. Im Grunde führt dies zu zwei verschiedenen Höhenwerten für dieselbe Position, da sie nicht von der gleichen Basisposition aus gemessen werden. Mithilfe einer Geoid-Korrektur können Sie einen Wert in einen anderen konvertieren.

Wenn Sie in ArcGIS eine Orthokorrektur auf ein Raster-Dataset anwenden, können Sie die Geoid-Korrektur anwenden, indem Sie im Dialogfeld "Layer-Eigenschaften" ein Kontrollkästchen aktivieren. Beim Hinzufügen von Bilddaten zu einem Mosaik-Dataset mithilfe von bestimmten Raster-Types ist dieses Kontrollkästchen ebenfalls verfügbar. Dadurch wird die Geoid-Korrektur (EGM96) auf die Z-Werte angewendet. Vielleicht möchten Sie gern ein eigenes Geoid-Oberflächenmodell einfügen, oder aber das Kontrollkästchen ist nicht verfügbar.

Mithilfe der Arithmetik-Funktion (innerhalb eines Mosaik-Datasets) können Sie die orthometrische Höhe unter Verwendung eines Geoids konvertieren, bevor Sie eine Orthokorrektur auf Ihre Bilddaten anwenden.

Wenden Sie hierfür die folgende Formel an:

h = H + N

wobei gilt:

h = ellipsoidförmige Höhe

H = orthometrische Höhe (Geoid)

N = geoidale Trennung

Die folgenden Schritte leiten Sie durch die Erstellung eines Mosaik-Datasets mit Höhendaten. Die arithmetische Funktion wird nach der Gleichung oben auf das ganze Mosaik-Dataset angewendet, um ein DEM mit ellipsoidförmigen Höhen zu generieren.

Einrichten des Mosaik-Datasets

Schritte:

1. Erstellen Sie ein Mosaik-Dataset.

   Verwenden Sie hierfür das Werkzeug Mosaik-Dataset erstellen.

2. Fügen Sie dem Mosaik-Dataset die Höhen-Raster-Daten hinzu.

   Verwenden Sie hierfür das Werkzeug Raster zu Mosaik-Dataset hinzufügen

   Erstellen Sie auch die Übersichten.

Hinzufügen der arithmetischen Funktion

Schritte:

1. Öffnen Sie das Fenster "Katalog" und navigieren Sie zum Mosaik-Dataset.
2. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Mosaik-Dataset und dann auf Eigenschaften.
3. Klicken Sie auf die Registerkarte Funktionen.

   Ihnen wird eine Funktionskette mit der einzelnen Funktion "Mosaik" angezeigt. Die Funktion "Mosaik" ist standardmäßig aufgeführt, da dies ein Mosaik-Dataset ist und alle Raster mosaikiert werden. Ihren Algorithmus können Sie erst nach dem Mosaikieren anwenden.

4. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Funktion "Mosaik" und dann auf Einfügen > Funktion "Arithmetisch".

   Wenn Sie eine Funktion einfügen, wird sie oberhalb der Funktion eingefügt, die Sie angeklickt haben.

   Dies öffnet das Dialogfeld Eigenschaften: Raster-Dataset, in dem Sie die Optionen für diese Funktion festlegen können.

5. Eingabe-Raster 1 wird als aktueller Inhalt des Mosaik-Datasets identifiziert und nicht geändert.

   Dies steht für H in der Gleichung oben.

6. Klicken Sie auf die Schaltfläche Durchsuchen für "Input Raster 2", und navigieren Sie zu C:\Program Files\ArcGIS\Desktop10.0\pedata\geoid.

   Dies ist das Standardverzeichnis des in ArcGIS verwendeten Geoid-Korrekturmodells (EGM96). Wenn ArcGIS nicht im Standardverzeichnis installiert ist, müssen Sie diesen Pfad ändern.

7. Wählen Sie WGS84.img aus, und klicken Sie auf Hinzufügen.

   Dies steht für N in der Gleichung oben.

8. Klicken Sie auf den Dropdown-Pfeil Operation und anschließend auf Plus.
9. Klicken Sie auf OK, um das Dialogfeld Eigenschaften: Raster-Dataset zu schließen.
10. Klicken Sie auf OK, um das Dialogfeld Eigenschaften: Mosaik-Dataset zu schließen.

Mithilfe dieser Schritte können Sie eine orthometrische Höhe in eine ellipsoidförmige Höhe umwandeln. Wenn Sie eine ellipsoidförmige Höhe in eine orthometrische Höhe konvertieren müssen, können Sie die arithmetische Funktion verwenden, um die Gleichung H = N - h anzuwenden.

Nach Abschluss kann das Mosaik-Dataset als DEM-Eingabe verwendet werden, um die Bilddaten in einem anderen Mosaik-Dataset zu orthokorrigieren.