Wpływ jakości numerycznego modelu terenu na wynik ortorektyfikacji wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych IKONOS-2

• Autorzy: Wężyk P. , Pyka K. , Jędrychowski I.

Warianty tytułu

EN

The influence of digital elevation model quality on the orthorectification of VHRS IKONOS-2

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem prezentowanej pracy było ustalenie wpływu rodzaju modelu terenu na jakość ortorektyfikacji wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych IKONOS-2. Przedmiotem ortorektyfikacji były dwie sceny satelitarne IKONOS-2 pozyskane w dniu 25.06.2005 r. Dwa z wykorzystanych modeli wysokościowych opracowano na podstawie stereoskopowych zdjęć lotniczych w skalach odpowiednio: 1:13 000 i 1:26 000. Trzeci model powstał na drodze wektoryzacji warstwic z map topograficznych 1:50 000. Wszystkie modele miały postać regularnej siatki o bokach, odpowiednio: 15 m, 20 m oraz 30 m. W procesie ortorektyfikacji użyto oprogramowania OrthoWarp ER (Inpho Technology). Do ortorektyfikacji użyto tych samych GCP dla wszystkich modeli dla kanału PAN, sceny wschodniej (16 GCP) i zachodniej (15 GCP). Błąd średni kwadratowy (RMS) lokalizacji współrzędnych XY oscylował w przypadku obrazu ORTO_15 poniżej 2.0 m (dla sceny West: 1.75 m; East: 2.16 m). Kolejne testowane NMT (20_DEM oraz 30_DEM) spowodowały nieznaczne pogorszenie dokładności lokalizacji, co przejawiło się wzrostem wartości RMS do 2.37 m w obydwu wypadkach. Scena wschodnia o mniejszym odchyleniu kątowym od nadiru (8.1) niż zachodnia (13.1) wykazywała nieznacznie większy błąd (około 0.41 m dla ORTO_15 oraz 0.26 m dla ORTO_30). Przetworzone do postaci ortoobrazów sceny IKONOS-2 całkowicie spełniły oczekiwania projektu jako podkład do kartowania roślinności w każdym z analizowanych przypadków stosowania różnych NMT.

EN

The aim of the study was to define the influence of different types of Digital Elevation Models (DEMs) on the quality of the orthorectification process of very high resolution satellite (VHRS) IKONOS-2 images used in the “Mapping of the vegetation of the City of Cracow”. project The subject of the orthorectification were two satellite scenes (west and east of Cracow) of IKONOS-2 obtained on 25/06/2005. For the needs of orthorectification, three different digital elevation models were used. Two of them were made based on stereoscopic air-borne photographs on the respective scales of 1:13 000 and 1:26 000. They were prepared to generate air-borne orthophotomaps. The third model was made by digitizing contour lines from 1:50 000 topographical maps. All the models came to formed a regular grid with the sides: 15 m (15_DEM), 20 m (20_DEM) and 30 m (30_DEM), respectively. Data from the IKONOS-2 scanner was delivered on the processing level of a Standard Geometrically Corrected type (known as Geo-Ortho ready) with the application of the Cubic Convolution (WGS84, UTM34N; PAN 0.8 m; MS 3.2 m) interpolation method. The accuracy (RMS XY) of the obtained raw data was about 12.4 m for scene west and 9.5 m for east scene (max. 34 metres for the summit of the Marshall Piłsudski Mound). In the process of the orthorectification, OrthoWarp ER (Inpho Technology) software was used. The same GCP for all models for the PAN band for the eastern (16 GCP) and western (15 GCP) scenes were used in the orthorectification process. The mean square error (RMS) of the location of co-ordinates XY was in ORTO_15 (based on the 15_DEM) result image below 2.0 metres (for scene west – 1.75 m; east – 2.16 m). Subsequently tested 20_DEM and 30_DEM caused slight deterioration of the location accuracy, when RMS grew to 2.37 m in both cases. The eastern scene of smaller angular declination of a scanner from the nadir (8.1°) than the western one (13.1°) showed slightly greater bias (additionally about 0.41 m for ORTO_15 and 0.26 m for ORTO_30). Processed into the form of orthoimages, the VHRS IKONOS-2 scenes fully met the expectations of the project as a basis for mapping the vegetation in each of the analysed cases of the application of different DEM. The comparison of the application of different types of digital elevation models of different characteristics in the process of generating satellite orthoimages confirmed the usefulness of the application of already publicly available DEM.

Słowa kluczowe

PL

Ikonos-2; NMT; ortorektyfikacja; ortofotomapa

EN

Ikonos-2; DEM; orthorectification; orthophotomap

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 16
• Strony: 557--566
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Wężyk P.

• Laboratorium GIS i Teledetekcji, Akademia Rolnicza w Krakowie, tel. [phone]

autor

Pyka K.

• Zakład Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, tel. [phone]

autor

Jędrychowski I.

• Zakład Kartografii i Teledetekcji, Uniwersytet Jagielloński, tel. [phone]

Bibliografia

• 1. Jacobsen K., Passini R., 2003. Accuracy of digital orthophotos from high resolution space imagery. ISPRS Workshop: High Resolution Mapping from Space. Hannover.
• 2. Jaszczak P., 2004. Porównanie metod ortorektyfikacji obrazu IKONOS w programie PCI Geomatica 9.0. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 14, s. 279-286.
• 3. Karwel A.K., 2004. Badanie wpływu jakości danych inicjalnych na korekcję obrazu satelitarnego systemu IKONOS. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 14, s. 299-308.
• 4. Wężyk P., Bednarczyk P., 2005. Testowanie metod i algorytmów klasyfikacji wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych Puszczy Niepołomickiej. Roczniki Geomatyki, Tom III. Zeszyt 2, s. 163-172.
• 5. Wężyk P., Ciechanowski P., 2005. Wykorzystanie wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych QuickBird-2 w aktualizacji baz danych leśnej mapy numerycznej. Roczniki Geomatyki, Tom III, Zeszyt 4, s. 199-208.
• 6. Wolniewicz W., 2004. Porównanie wyników ortorektyfikacji obrazow satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 14. s. 551-560.