Werken met georuimtelijke video in ArcGIS

Cody Benkelman

Met drones, vliegtuigen, voertuiggemonteerde camera's, 360-graden “actie” camera's en smartphones die meer video vastleggen dan ooit, willen organisaties steeds vaker video gebruiken als onderdeel van hun GIS. Video biedt niet alleen een visueel, dynamisch verslag van omstandigheden, activa en gebeurtenissen; het legt beweging, context en verandering in de tijd vast op manieren die individuele beelden niet kunnen. In combinatie met locatie-informatie kan het alles ondersteunen van situationeel bewustzijn en inspectie van activa tot operaties en besluitvorming

ArcGIS werkt op verschillende manieren met georuimtelijke video, en die opties breiden zich uit. Naarmate het aantal en de soorten sensoren snel toenemen, en vanwege de dynamische aard van video speciale overwegingen vereist, is het belangrijk om het bredere landschap van georuimtelijke video te begrijpen. Dit helpt je de beste aanpak te bepalen om video in ArcGIS te integreren. Deze blog bespreekt belangrijke overwegingen voor gebruikers binnen jouw organisatie bij het werken met georuimtelijke video, van het voorbereiden van video voor gebruik in ArcGIS tot het begrijpen van de client-apps en mogelijkheden binnen het ArcGIS-systeem.

Begrijpen van metadata en kiezen van het datamodel

Voor veel organisaties is het startpunt de vraag: Welke video heb ik, en hoe kan ik die in ArcGIS brengen?

1. Introductie tot video en de metadata ervan
   
   1. Metadata voor georuimtelijke video. Om video in een GIS te kunnen gebruiken, moet deze metadata bevatten over de locatie en oriëntatie van de camera. Daarnaast zijn de inhoud en nauwkeurigheid van de metadata belangrijk - hoe vollediger en nauwkeuriger de metadata, hoe meer functionaliteit gebruikers in ArcGIS hebben. Als de metadata onvolledig is, kan een gebruiker mogelijk geschikte waarden schatten, maar verliest hij daardoor wat nauwkeurigheid (en functionaliteit).
      
   2. Beheren van video en metadata. Vanwege de dynamische aard van video ondersteunt ArcGIS twee datamodellen voor het beheren van metadata, elk met voordelen.
      
      1. Ingebedde KLV-metadata: Het eerste datamodel, ingebedde KLV (Key-Length-Variable), integreert metadata in de videostream. Een belangrijk voordeel van ingebedde metadata is dat het live streams kan ondersteunen, zodat sensorlocatie en oriëntatie (aan de clientzijde) kunnen worden toegepast terwijl de video wordt ontvangen. Dit datamodel wordt ook gebruikt voor opgeslagen videobestanden. Het KLV-formaat volgt een zeer gedetailleerd schema en is oorspronkelijk gebaseerd op een militaire specificatie. Een ander voordeel is dat je niet meerdere bestanden hoeft te beheren. Een nadeel is dat sommige videospelers het videobestand/de stream mogelijk niet correct afspelen, en het schema is niet geoptimaliseerd voor sommige videomodi (bijv. 360-video).
         
      2. Externe metadata: Het tweede datamodel beheert en benadert metadata extern ten opzichte van het videobestand. Dit is typisch voor ruwe data (een eenvoudig videobestand plus bijbehorende metadata, vaak in *.csv-formaat). Deze ruwe data kan worden verwerkt naar het ingebedde KLV-datamodel of apart worden beheerd via een feature class met behulp van de oriented imagery-functionaliteit in ArcGIS. Een voordeel hiervan is grotere eenvoud en flexibelere ondersteuning voor video die niet op de grond kan worden geprojecteerd - bijvoorbeeld 360-video en schuine aanzichten gericht boven de horizon zoals bij mobiele dashcams of inspecties van activa.
         
2. Je videogegevens voorbereiden voor ArcGIS
   Deze sectie geeft richtlijnen voor het kiezen welk datamodel voor metadata+video het beste bij je gegevens past. Dit advies is vooral gebaseerd op het verzamelplatform (lucht vs. terrestrisch), de kijkrichting van de video en beschikbare metadata. Op basis hiervan kunnen gebruikers vervolgens bepalen welke client-applicaties en functies binnen ArcGIS het beste aan hun behoeften voldoen.
   
   1. Luchtplatforms. De ingebedde KLV-metadata is vaak de beste keuze voor video verzameld vanaf een vliegtuig of drone, hoewel het ook beheerd kan worden met externe metadata via oriented imagery.
      
      Professionele en militaire systemen coderen vaak KLV-metadata direct in videobestanden of livestreams tijdens opname. Client-apps die werken met ingebedde KLV (Excalibur en ArcGIS Pro met Image Analyst) kunnen deze video direct gebruiken zonder extra verwerking.
      
      Dronevideo opgenomen met ArcGIS Flight wordt automatisch geleverd met een georuimtelijke videolog die beide datamodellen ondersteunt. De Video Multiplexer kan gebruikt worden om metadata als KLV in te sluiten, of Add Images to Oriented Imagery Dataset (met de categorie AerialFrameVideo) kan toegang geven tot video via oriented imagery.
      
      Voor video en metadata van een ander luchtvaartuig moeten gebruikers beschikbare metadata formatteren volgens het ondersteunde lucht- schema. Zo blijft gebruik van beide datamodellen mogelijk.
      
   2. Terrestrische platforms. Video vanaf bewegende terrestrische (grondniveau) platforms, zoals voertuiggemonteerde of 360-graden camera's, wordt meestal het beste benut in ArcGIS wanneer beheerd met externe metadata in een oriented imagery dataset. Deze video's kunnen worden toegevoegd via Add Images to Oriented Imagery Dataset, waarbij je kiest uit de categorieën TerrestrialFrameVideo of Terrestrial360Video, afhankelijk wat passend is.
      
      Voor video opgenomen vanaf een vaste terrestrische locatie kan Generate Video Metadata een metadatatafel maken volgens het lucht- schema. Externe metadata in oriented imagery wordt doorgaans aanbevolen voor dit type video omdat deze camera's vaak kijkrichtingen boven de horizon bevatten.
      
   3. Kijkrichting boven/onder horizon. Naast het verzamelplatform is ook de primaire kijkrichting van belang. Als de camera vooral naar beneden gericht is, kan elk datamodel gebruikt worden. Maar als de video vaak naar de horizon kijkt, verdient oriented imagery waarschijnlijk voorkeur. Veel functies in ArcGIS voor ingebedde KLV-video gaan ervan uit dat de videovoorstelling op de grond wordt geprojecteerd.
      
   4. Inhoud/compleetheid van metadata. De functionaliteit in ArcGIS hangt grotendeels af van hoe compleet de bijbehorende metadata is. Afhankelijk van je videohardware is het vastleggen van complete, nauwkeurige en gemakkelijk bruikbare metadata één van de belangrijkste uitdagingen voor veel videosystemen.
      
      1. Volledige metadata. ArcGIS gebruikt een gemeenschappelijke set metadatavelden om locatie, oriëntatie en kijkkenmerken van een videosensor te beschrijven. Het wordt aanbevolen om een volledige metadataverzameling te volgen volgens het luchtplatform- schema (aanbevolen zelfs als de video niet vanaf een luchtplatform werd opgenomen, omdat dit schema veel belangrijke parameters voor video als georuimtelijke datatype behandelt). Metadata omvat:
         
         1. Camera locatie (x,y,z) en tijdstempel
         2. Platformoriëntatie
         3. Sensororiëntatie ten opzichte van platform
         4. Kijkveld
            
            Sommige waarden kunnen vast of geschat zijn – voorbeelden zijn sensororiëntatie ten opzichte van platform (als er geen bewegende gimbal is), of kijkveld (als er geen zoomlens is). Meer complete en nauwkeurige waarden verbeteren plaatsing sensor, kijkrichting en videovoorstelling.
            
      2. Beperkte metadata. Veel terrestrische systemen registreren alleen camera locatie en tijd, meestal in CSV- of GPX-bestanden. Deze metadata kan gebruikt worden in een oriented imagery dataset wanneer toegevoegd via een geoprocessing tool onder de categorieën TerrestrialFrameVideo of Terrestrial360Video category as appropriate.
         
         Some systems also report heading, and additional values can be estimated. For example, a fixed heading offset may be added for a side-facing vehicle camera, or a fixed pitch angle for a downward-facing camera. Heading values for the two Terrestrial categories can be estimated by ArcGIS during the “Add Images” process.
         
      3. Minimum metadata. A common question is, “What is the minimum metadata required?” but there is no single answer for minimum metadata content. ArcGIS Video Server can manage and share video with no metadata, and it can be viewed in ArcGIS Pro. For geospatial applications, the practical minimum is camera location and timestamp. Additional metadata progressively enables more functionality:
         
         1. (x,y, and optionally z) location updates the sensor position on the map.
         2. Heading and other orientation angles identify the viewing direction.
         3. Field of view supports an estimated view footprint.
            
            Complete orientation information improves map-to-video positioning.

Comparing features of the client apps in ArcGIS for video managed with embedded KLV vs. oriented Imagery

The numerous client apps in ArcGIS for geospatial video provide different capabilities, and their features depend on the data model and metadata available with the video. The table below summarizes some of the key features and differences, referenced to the client applications across ArcGIS.

For either data model,

• The usable extents of the video can be shown on the map;
• The video plays in a separate window, with a moving indicator on the map for camera location;
• Overlay of GIS features and map-to-video coordinate identification require sufficient camera position, orientation, and field-of-view metadata.

Continue with the table below for additional detail about software features.

Notes:

• For sharing video via the web using oriented imagery (see asterisks * above), the video must be web-accessible and shared publicly (until November 2026), and the oriented imagery dataset must be published as a layer before it can be used in supported clients. After November 2026, oriented imagery will support secure data storage via ArcGIS Enterprise.
• For embedded KLV videos, ArcGIS Pro requires the Image Analyst extension (the “Motion Imagery” tools).
• ArcGIS Video Server verschijnt niet als een aparte feature-kolom omdat het een hosting- en streaminginfrastructuur is, geen interactieve client. Vanaf versie 12.2 (eind 2026) ondersteunt Video Server het oriented imagery-datamodel voor video niet, maar dit zal waarschijnlijk veranderen in toekomstige versies.
• Scene Viewer via Portal (ArcGIS Online of Enterprise) wordt niet weergegeven voor oriented imagery omdat het video in oriented imagery pas ondersteunde vanaf de november 2026-release van ArcGIS Online. De releaseversie voor ondersteuning in Enterprise is nog te bepalen.