ArcGIS Pro - Beispiel 11:
Beispielhaft steht ein gescanntes Luftbild zur Verfügung und Sie wollen diese Aufnahme einem neuen Projekt hinzufügen. Leider besitzt die Aufnahme (z.B. screenshot aus Google Earth) keine Geoinformation oder irgendein zugewiesenes Koordinatensystem (es handelt sich also um kein Geo-Tiff). Auf der Basis bereits vorhandener digitaler Grundkarten soll nun das Bild in ArcGIS Pro nachträglich georeferenziert werden.

Arbeitsanleitung:
Da es sich um ein anderes Untersuchungsgebiet handelt, starten wir ArGIS Pro ganz neu, beginnen mit einem neuen Catalog-Template (Name 'Friedhof') und legen dort  in unserem Workspace mitttels dem Add Folder connection einen Connect auf unser Arbeitsverzeichnis Muenster (dies ist eine Kopie aus dem Quellverzeichnis GIS_Geol_Block_SS/ArcGIS/Muenster und enthält die Raster Daten aaseeGK5 und Luftbild .

Hinweis:

Die Verwendung von ArcCatalog (anstelle des Windows-Explorers!) ist immer notwendig, weil dadurch ggf. alle erforderlichen zusätzlichen Steuer-/GIS-Dateien automatisch mit kopiert werden (im obigen, einfachen Fall wäre dies allerdings nicht unbedingt notwendig, da wir später keine zusätzlichen FDS in einer neuen PGDB erzeugen wollen - es geht also nur um das exemplarische Georeferenzieren!).

Mit Catalog können wir auch eine erste Inspektion der Rasterdaten vornehmen: Unter dem Preview-Tab liefert uns die Option Geography eine erste Visualisierung. Es handelt sich zum einen um eine Deutsche Grundkarte 1:5000, welche den Aasee und seine Umgebung mitsamt des Zentralfriedhofes abdeckt und zum anderen um einen Screenshot aus GoogleEarth mit etwas kleinerer räumlicher Abdeckung. Im Catalog können wir nun noch ggf. über RM>>properties>>spatial reference system die Vollständigkeit des Bezugssystsem der Grundkarte gemäß Beispiel 1 prüfen (3'er Streifen DHDN etc.) -- für das Luftbild ist dies nicht möglich, da es (noch) keine Raumpixelkoordinaten aufweist.

Nun legen wir eine neue Map an und laden die beiden layer GK und Luftbild. Das Luftbild wird automatisch in die drei spektralen Layer RGB gegliedert - dies ist ein Hinweis darauf, das in ArcGIS pro auch multispektrale (Satelliten-) Bilder verarbeit werden können.

Unter dem Hauptmenüpunkt Imagery >> Georeference aktivieren wir bei aktivem Layer Luft (d.h. blau unterlegt!) das Werkzeug Add Control Points. Unser Ziel ist es nun geograpische Koordinaten der Grundkarte visuell auf das Luftbild zu überrtagen. Hierzu müssen mittels des Georeferencing Control Points gemeinsame Passpunkte in beiden Datensätzen gefunden werden, welche dann über eine z.B. affine Transformation die Rasterkoordinaten des Luftbildes in GK-Werte umrechnet. Hierzu sollten mindestens vier korrespondierende Passpunkte auf beiden Datensätzen raäumlich etwa gleichverteilt gewählt werden. Hierzu eignen sich besonders Gebäudekanten, Strassen-, Wege- oder andere fixe Geländemerkmale.

Wählen Sie nun das Icon Add Control Points aus der Georeferencing Toolbar aus und klicken Sie auf einen zuvor ausgewählten Passpunkt auf dem zu referenzierenden Bild (also ZUERST in den Datensatz Luft): ein rotes Kästchen erscheint. Falls die Position des grünen Kästchens nicht richtig ist, können Sie es mit der Taste ESC wieder löschen. Anschliessend muss mit Hilfe der Option Zoom To Layer und den Bewegungstools der entsprechende georeferenzierte Punkt in der Grundkarte (!) gesucht und mit dem Werkzeug Add Control Points doppelt angeklickt werden: ein rote/grünes Kreuz erscheint. Zwischen den beiden abgesetzten Kreuzen erscheint ein Verschiebungsvektor - erste räumliche Annäherungen der beiden Datensätze werden deutlich -  wiederholen Sie nun diesen Vorgang mit anderen geeigneten Passpunkten beider Datensätze. Setzen Sie so mindestens sechs Punkte (damit ggf. schlechte Passpunkte nachträglich gelöscht werden können, s.u.). Diese sollten möglichst gut auf der Karte, die Sie georeferenzieren wollen, verteilt sein (also Haufenbildung vemeiden!).

Die so abgesetzen Punkte können mit dem Control Point Table angezeigt werden. Sie können einen in der Tabelle selektierten fehlerhaften Punkt mit dem roten Kreuz oben links in dem Link Table Fenster löschen. Beachten Sie auch die unterschiedlich hohen residualen Lagefehler der einzelnen Punkte! Bei eingestelltem Autoadjust im Hauptmenue rückt das Luftbild automatisch immer näher in die Grundkarte bis in seine finale passgenaue Lage!

Wenn Sie genügend Punkte haben (mathematisch mindestens 4 für eine affine polynominale Transformation), können Sie die Option Save bzw. Save as new im Georeference Menue wählen, um das zu korrigierte Bild final und dauerhaft als geotiff abzuspeichern - ansonsten verliert das Luftbild seinen räumlichen Bezug nach Projektschluss! Zuvor sollten Sie aber prüfen, ob das Resultat zufriedenstellend ist, bzw. ob ein Punkt einen zu grossen Residualwert hat. Wenn ja, hat sich wahrscheinlich ein Fehler oder eine Ungenauigkeit eingeschlichen. Die 'Verlinkung' kann dann gelöscht und die Georeferenzierung nochmals gerechnet werden. Der RMS Error (Root Mean Square Error) zeigt die mittlere Lagegenauigkeit relativ zur Referenzvorlage, die mit Georeferenzierung erreicht werden kann.

Für die optische Kontrolle laden Sie nun das neu berechnete Luftbild in Ihr Projekt und überlagern es zur finalen Kontrolle mit der transparenten GK 5000.

Variante Georeferenzierung ohne Änderung des Massstabs

Wenn das zu referenziere Bild nur eine Drehung, eine Skalierung oder eine Translation benötigt (und keine Änderung des Massstabs), kann es auch mit den Werkzeugen Move, Rotate, Scale, Shift etc. referenziert werden (Werkzeuge links oben im Hauptmenue!)

Variante Eingabe von Koordinaten

Klicken (LM) Sie mit dem Tool Add Control Points auf den koordinatenmässig bekannten Punkt, dann klicken Sie mit der RM driekt im Anschluss auf den selben Punkt im Bild, und geben dort die korrekten Input X and Y>>OK bestätigen ein (und fügen somit der entsprechenden geogr. Koordinatentabelle dir richtigen Koordinaten hinzu). Wenn alle gewünschten Punkte eingefügt sind, kann mit der Option Auto Apply im Menü Georeferene wird die die Lagekorrektur automatisch angewandt. Wenn die Georefernzierung zufrieden stellend für mehrere Punkte ausgeführt wurde, muss sie noch gespeichert werden (s.o.).