Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenow niedostepnych z

Wojskowa Akademia Techniczna
Zakład Teledetekcji i Fotogrametrii
ul. Kaliskiego 2 00-908 Warszawa 49
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów
niedostępnych z wysokorozdzielczych danych
satelitarnych
Michał Kędzierski
Rafał Dąbrowski
Michalina Wilińska
[email protected]
[email protected]
[email protected]
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów niedostępnych z wysokorozdzielczych danych satelitarnych
Istota problemu
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 2010
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów niedostępnych z wysokorozdzielczych danych satelitarnych
Dane do badań
Zobrazowania z satelity QuickBird – 2
PAN,11bit, GSD = 0.6 m
Numeryczny Model Terenu
Shuttle Radar Topography Mission
Osnowa fotogrametryczna
30 fotopunktów
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 2010
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów niedostępnych z wysokorozdzielczych danych satelitarnych
Rozwiązanie
1.Orientacje pojedynczego
zobrazowania w oparciu
o współczynniki RPC
2.Orientacja szeregu
zobrazowań przy pomocy
RPC i fotopunktów
3.Orientacja szeregu metodą
kolejnych przybliżeń wg
koncepcji własnej
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 2010
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów niedostępnych z wysokorozdzielczych danych satelitarnych
Orientacja pojedynczej sceny za pomocą współczynników RPC
Nr punktu
22192
22201
22222
22211
22181
22172
22161
x,y
mxy
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 2010
mx
[piksel]
my
[piksel]
-16.828
1.611
-14.044
1.248
-15.136
2.310
-15.541
2.747
-16.133
2.864
-11.298
2.065
-16.765
3.419
-15.213
2.426
15.405 (9.24m)
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów niedostępnych z wysokorozdzielczych danych satelitarnych
Orientacja szeregu zobrazowań przy pomocy RPC oraz fotopunktów
40 km
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 2010
σo [piksel]
błąd średni
fotopunktów
X [m]
Y [m]
Z [m]
x [piksel]
y [piksel]
błąd średni
punktów
kontrolnych
X [m]
Y [m]
Z [m]
x [piksel]
y [piksel]
Pierwszy
szereg
1.16
Drugi
szereg
1.28
2.42
0.67
10.30
0.79
1.55
1.22
0.48
3.06
0.67
0.94
2.43
0.53
7.83
0.32
1.63
0.95
0.36
2.71
0.67
0.97
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów niedostępnych z wysokorozdzielczych danych satelitarnych
Orientacja metodą kolejnych przybliżeń
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 2010
Współrzędne osnowy
fotogrametrycznej
Orientacja
Współczynniki RPC
Korekcja Bias
Współrzędne (X,Y)
fotopunktów
Ortorektyfikacja
Dodanie współrzędnej
„Z” z NMT
Pomiar współrzędnych
nowych fotopunktów
z ortoobrazu
NMT
Zobrazowanie 1
Orientacja
Współczynniki RPC
Ortorektyfikacja
NMT
Korekcja Bias
Współrzędne (X,Y)
fotopunktów
Pomiar współrzędnych
nowych fotopunktów
z ortoobrazu
Zobrazowanie 2
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów niedostępnych z wysokorozdzielczych danych satelitarnych
Orientacja metodą kolejnych przybliżeń
σo [piksel]
błąd średni
fotopunktów
x [piksel]
y [piksel]
błąd średni punktów
kontrolnych
x [piksel]
y [piksel]
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 2010
0.62
0.59
0.64
6.21 (3.76m)
2.96 (1.78m)
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów niedostępnych z wysokorozdzielczych danych satelitarnych
Orientacja metodą kolejnych przybliżeń
σo [piksel]
błąd średni
fotopunktów
x [piksel]
y [piksel]
błąd średni punktów
kontrolnych
x [piksel]
y [piksel]
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 2010
0.60
0.46
0.79
5.19 (3.14m)
5.21(3.12 m)
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów niedostępnych z wysokorozdzielczych danych satelitarnych
Błędy
L = RPC L (φ , λ , h) + CL 0 + CLL L + CLS S + VL
S = RPCS (φ , λ , h) + CS 0 + CSL L + CSS S + VS
Bias (Efemerydy & Pozycja)
~ 4.0 m 1-Sigma
Dryft (Attitude Rate)
~ 50 ppm 1-Sigma
Błędy szczątkowe (Pick
Error)
~ 0.5 pix. 1-Sigma
Bias – poprawka wynikająca z podniesienia
dokładności korekcji RPC
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 2010
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów niedostępnych z wysokorozdzielczych danych satelitarnych
Parametry obrazu
Pojedynczy
obraz
obraz > 40km
obraz > 40km
dokładność
√
√
√
4m
√
0.05m/km
Parametry
CL0
CLS
CLL
CS0
√
√
√
CSS
CSL
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 2010
√
0.05m/km
√
4m
√
0.05m/km
0.05m/km
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów niedostępnych z wysokorozdzielczych danych satelitarnych
Błędy
L = RPC L (φ , λ , h) + CL 0 + CLL L + CLS S + VL
S = RPCS (φ , λ , h) + CS 0 + CSL L + CSS S + VS
Bias (Efemerydy & Pozycja)
~ 4.0 m 1-Sigma
Dryft (Attitude Rate)
~ 50 ppm 1-Sigma
Błędy szczątkowe (Pick
Error)
~ 0.5 pix. 1-Sigma
Bias – poprawka wynikająca z podniesienia
dokładności korekcji RPC
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 2010
Współrzędne osnowy
fotogrametrycznej
Orientacja
Współczynniki RPC
Korekcja Bias
Współrzędne (X,Y)
fotopunktów
Ortorektyfikacja
Dodanie współrzędnej
Z z NMT
Pomiar współrzędnych
nowych fotopunktów
z ortoobrazu
NMT
Zobrazowanie 1
Orientacja
Współczynniki RPC
Ortorektyfikacja
NMT
Korekcja Bias
Poprawka za dryft
Współrzędne punktów
Pomiar współrzędnych
nowych fotopunktów z
ortoobrazu
Zobrazowanie 2
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów niedostępnych z wysokorozdzielczych danych satelitarnych
Orientacja metodą kolejnych przybliżeń
σo [piksel]
błąd średni
fotopunktów
x [piksel]
y [piksel]
błąd średni punktów
kontrolnych
x [piksel]
y [piksel]
σo [piksel]
błąd średni fotopunktów
x [piksel]
y [piksel]
błąd średni punktów kontrolnych
x [piksel]
y [piksel]
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 2010
0.45
0.48
0.64
3.83 (2.29m)
2.96 (1.78m)
0.62
0.59
0.64
6.21 (3.76m)
2.96 (1.78m)
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów niedostępnych z wysokorozdzielczych danych satelitarnych
Orientacja metodą kolejnych przybliżeń
σo [piksel]
błąd średni
fotopunktów
x [piksel]
y [piksel]
błąd średni punktów
kontrolnych
x [piksel]
y [piksel]
σo [piksel]
błąd średni fotopunktów
x [piksel]
y [piksel]
błąd średni punktów kontrolnych
x [piksel]
y [piksel]
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 2010
0.44
0.30
0.79
4.21(2.6 m)
4.96 (2.9 m)
0.60
0.46
0.79
5.19 (3.14m)
5.21(3.12 m)
Wojskowa Akademia Techniczna
Zakład Teledetekcji i Fotogrametrii
ul. Kaliskiego 2 00-908 Warszawa 49
Opracowanie cyfrowej ortofotomapy terenów
niedostępnych z wysokorozdzielczych danych
satelitarnych
Michał Kędzierski
Rafał Dąbrowski
Michalina Wilińska
[email protected]
[email protected]
[email protected]