Potencjał wysokorozdzielczych zobrazowań Ikonos oraz QuickBird dla generowania ortoobrazów.

Transkrypt

1 Dr inż.. Ireneusz Ewiak Instutut Geodezji i Kartografii Warszawa, ul. Modzelewskiego 27 rene@igik.edu.pl Potencjał wysokorozdzielczych zobrazowań Ikonos oraz QuickBird dla generowania ortoobrazów.

2 PLAN PREZENTACJI Charakterystyka danych testowych Przedstawienie założeń dla pomiaru terenowej osnowy fotogrametrycznej Zaprezentowanie metodyki korekcji geometrycznej zobrazowań Ikonos i QuickBird Charakterystyka dokładno adności pomiaru NMT wykorzystanego do ortorektyfikacji obrazów źródłowych Ikonos oraz QuickBird Zaprezentowanie rezultatów w badań Wnioski końcowe

3 DANE TESTOWE Scena Pan-Sharpened QuickBird pozyskana w maju 2003 roku, przy kącie wychylenia sensora od nadiru poniżej 6 stopni kątowych k z rozdzielczości cią 0.62 m. Scena Pan-Sharpened Ikonos wykonana w maju 2004 roku, przy kącie wychylenia sensora od nadiru poniżej 6 stopni kątowych k z rozdzielczości cią 1 m. Obrazy zdjęć lotniczych w skali 1: będące b wynikiem skanowania z aperturą 14 µm.

4 Brwinów Warszawa

5 ZAKRES BADAŃ METODYCZNYCH Wpływ metodyki projektowania i pomiaru punktów terenowej osnowy fotogrametrycznej na wyniki korekcji geometrycznej scen Ikonos oraz QuickBird Wpływ metodyki korekcji geometrycznej wysokorozdzielczych scen satelitarnych Ikonos oraz QuickBird na wyniki procesu ortorektyfikacji tych obrazów Określenie stopnia degradacji piksela obrazu źródłowego w procesie ortorektyfikacji scen Ikonos oraz QuickBird

6 ZAŁOŻENIA DLA POMIARÓW W GCP s QuickBird (0.62 m) mx= my = 0.3 m mz = 0.3 m Ikonos (1 m) mx = my = 0.5 m mz = 0.3 m

7 WZORCOWY PROJEKT PUNKTU GPS Skrzyżowania lokalnych dróg g oraz ścieżek ek o szerokości poniżej 2 m

8 WZORCOWY PROJEKT PUNKTU GPS Naro rożniki płyt p betonowych pełni niących rolę parkingów, lądowisk l oraz elementów naziemnych uzbrojenia terenu

9 WZORCOWY PROJEKT PUNKTU GPS Punkt przecięcia cia krawędzi drogi lokalnej o szerokości poniżej 3 m z osią drogi dojazdowej o szerokości poniżej 2 m

10 WZORCOWY PROJEKT PUNKTU GPS Elementy naziemne sieci uzbrojenia terenu oraz elementy charakterystyczne dla obiektów w sportowych

11 NIEWŁAŚCIWY PROJEKT PUNKTU GPS Punkty załamania amania (narożniki) niki) ogrodzeń umocnionych oraz nieumocnionych o wysokości powyżej 1 m

12 NIEWŁAŚCIWY PROJEKT PUNKTU GPS Charakterystyczne elementy infrastruktury technicznej zmienne w czasie

13 NIEWŁAŚCIWY PROJEKT PUNKTU GPS Punkt przecięcia cia osi dróg g o szerokości przekraczającej cej 2 m oraz punkt przecięcia cia krawędzi dowolnej drogi z osią drogi o szerokości przekraczającej cej 2 m.

14 NIEWŁAŚCIWY PROJEKT PUNKTU GPS Kontrastowe kontury upraw i zasiewów w o zmienno-czasowych granicach terenowych

15 MODELE MATEMATYCZNE KOREKCJI GEOMETRYCZNEJ Satellite Orbital Math Model model ścisły y Toutina wykorzystujący parametry orbitalne i geometryczne systemu satelitarnego Rational Functions Math Model model wykorzystujący katalogowe, skorygowane (uści ciślone) lub wyznaczone niezależnie współczynniki wielomianu RPC(Rapid Positioning Capability)

16 REZULTATY KOREKCJI GEOMETRYCZNEJ SCENY IKONOS RMSE w metrach Wariant Liczba fotopunktów Liczba punktów kontrolnych Fotopunkty Punkty kontrolne m X m Y m X m Y

17 REZULTATY KOREKCJI GEOMETRYCZNEJ SCENY QUICKBIRD RMSE w metrach Wariant Liczba fotopunktów Liczba punktów kontrolnych Fotopunkty Punkty kontrolne m X m Y m X m Y

18 ZESTAWIENIE WYNIKÓW KOREKCJI GEOMETRYCZNEJ Scena Konfiguracja punktów w osnowy fotogrametrycznej Fotopunkty RMSE w metrach Punkty kontrolne m X m Y m X m Y QuickBird 11 / Ikonos 5 /

19 REZULTATY KORELACYJNEGO Brwinów w (Ikonos) Profil 01 (mh = 0.64 m ) Profil 02 (mh = 0.74 m ) POMIARU NMT Warszawa (QuickBird) Profil 03 (mh = 0.60 m ) Profil 04 (mh = 0.55 m )

20 REZULTATY ORTOREKTYFIKACJI Scena Dokładno adność produktów w metrach Numeryczny Model Terenu Ortoobraz Ikonos QuickBird * QuickBird ** m Z 0.69 m 0.58 m 0.58 m m P * Resampling żródłowego piksela do 1m ** Resampling żródłowego piksela do 0.5 m

21 ORTOOBRAZY QUICKBIRD Pixel size = 1m Pixel size = 0.5 m

22 ORTOOBRAZY QUICKBIRD Pixel size = 1m Pixel size = 0.5 m

23 WNIOSKI Transformację przestrzenną pikseli obrazów panchromatycznych Ikonos i QuickBird do układu współrz rzędnych terenowych można wykonać z dokładno adnością około ½ piksela obrazu źródłowego. Jest to wynik starannie opracowanej metodyki korekcji geometrycznej.

24 WNIOSKI Panchromatyczne zobrazowania nadirowe Ikonos i QuickBird pozwalają wygenerować ortoobrazy, których dokładno adność,, mierzona błędem średnim położenia jednoznacznie identyfikowanych szczegółów w sytuacyjnych, odpowiada dokładno adności mapy zasadniczej w skali 1:2000 i skalach mniejszych

25 WNIOSKI Spełnienie kryterium geometrycznego dla skali 1:2000 przez panchromatyczne ortoobrazy Ikonos i QuickBird na ściśle określonych szczegółach sytuacyjnych nie oznacza zachoawnia ich ogólnej interpretacyjności ci dla tej skali. Zdolność interpretacyjna ortoobrazów Ikonos dotyczy skali 1:10000, podczas gdy, zdolność interpretacyjna ortoobrazów w QuickBird odpowiada skali 1:5000

26 WNIOSKI W procesie ortorektyfikacji panchromatycznych (Pan Sharpened) obrazów w QuickBird piksele źródłowe należy y interpolować do piksela 0.5 m. Utrata informacyjności ci ortoobrazu wyinterpolowanego do piksela 1m wiąż ąże e się z pogorszeniem jego dokładno adności geometrycznej. Przyjete zasady interpolacji dla zdjęć lotniczych nie znajdują uzasadnienia dla wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych

27 OPRACOWANIA Wykonanie ekspertyzy technicznej dla firmy Techmex S.A. w zakresie: Określenie bezwzględnej dokładno adności ortoobrazów wygenerowanych na podstawie zdjęć lotniczych oraz wysokorozdzielczego obrazu satelitarnego systemu IKONOS 2 2 Realizacja projektu badawczego nr 4 T12E Ocena przydatności nowych danych satelitarnych SPOT 5 Pan Stereo i QuickBird dla celów generowania NMT i ortofotomap cyfrowych

28 PUBLIKACJE Ewiak I., Kaczyński R., 2005, Correction of Ikonos and QuickBird data for orthophotomaps generation, The 26th Asian Conference on Remote Sensing, Hanoi, Vietnam, November. Ewiak I., Kaczyński R., 2005, Określenie zakresu korekcji geometrycznej zobrazowań Ikonos oraz QuickBird, Prace IGiK, t. LI, z. 109, s Kaczyński R., Ewiak I., 2005, Accuracy of orientation of QuickBird and ortho in urban area. EURIMAGE Meeting, Rome.