Korekcja geometryczna wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych

• Autorzy: Borowiec N.

Warianty tytułu

EN

Geometric correction of high-resolution satellite imagery

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł jest opracowaniem syntetycznym dotyczącym korekcji geometrycznej wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych. W ostatnich latach nastąpił dynamiczny rozwój systemów satelitarnych umożliwiających rejestrację obrazów o wysokiej rozdzielczości, poniżej 1 m. Mankamentem tego rodzaju zobrazowań jest niska dokładność pomiarowa, która wymaga etapu wstępnego przetworzenia obrazów - tzw. korekcji geometrycznej. Podstawą korekcji geometrycznej jest określenie matematycznego związku między współrzędnymi terenowymi punktów a współrzędnymi tłowymi. Początkowo korekcje były przeprowadzone w oparciu o modele typu 2D. Modele te posiadają jednak istotne wady, związane z wymaganą dużą liczbą punktów dostosowania, czułością na nierównomierny rozkład tych punktów oraz niestabilnością numeryczną. W związku z tym w ostatnim czasie pojawiły się próby rozwiązania problemu korekcji geometrycznej, z wykorzystaniem metody wielomianu ilorazowego (RFM). Opracowany artykuł przedstawia podstawy teoretyczne modelu wielomianowego RFM, szczegółowy opis metod określenia współczynników takiego wielomianu oraz praktyczne wyniki korygowania obrazów satelitarnych przy wykorzystaniu dwóch metod korekcji - metody bezpośredniej i pośredniej. Analiza wyników empirycznych ujawnia wysoką dokładność korekcji geometrycznej metodą wielomianów ilorazowych.

EN

This paper is a comparative study of the geometrical correction of high-resolution satellite imagery. In the last few years, the dynamic development system of satellites has made the registration of high resolution imagery below 1m. possible. However, these low accuracy images require geometrical correction. Geometrical correction is basically a mathematical relationship between object point coordinates and image pixel coordinates. Initially, corrections used to be made using 2D polynomial models. These models were defected as they required a large number of ground control points, sensitivity onto irregular distribution of these points and numerical instability. In addition, in last time appear solution problems of geometrical correction with utilization of rational function model. This article introduces the theoretical basis of the rational function model. It gives a detailed description of methods used to specify polynomial coefficients as well as the practical results obtained when correcting satellite images using the two methods of correction - the direct and indirect method. Analysis of empirical results indicate that the geometrical correction method of the rational function model is much more accurate.

Słowa kluczowe

PL

wysokorozdzielcze obrazy satelitarne; model wielomianów ilorazowych

EN

high-resolution satellite imagery; Rational Function Model; RFM

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Geodezja / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 12, z. 1
• Strony: 31--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Borowiec N.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Zakład Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej

Bibliografia

• [1] Ager T.P.: Evaluation of the geometric accuracy of Ikonos imagery. SPIE 2003. AeroSense Conference, Orlando
• [2] Davis C.H., Wang X.: Planimetric accuracy of Ikonos 1-m panchromatic image products. Proceedings of the 2001 ASPRS Annual Conference, St. Louis, MI, USA, April 2, 2001, 3-27
• [3] Dial G., Grodecki J.: Block adjustment with rational polynomial camera models. ACSM (ASPRS 2002 Annual Conference Proceedings
• [4] Dial G., Grodecki J.: Satellite Image Block Adjustment Simulations. Proceedings of ASPRS 2004 Conference, Denver, May 23-28, 2004
• [5] Fraser C: High-resolution satellite imagery: A review of metric aspects. Int. Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, vol. XXXIII, part B7, Amsterdam 2000
• [6] Fraser C.S., Hanley H.B.: Bias Compensation in Rational Functions for Ikonos Satellite Imagery. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 69(1), 2003, 53-57.
• [7] Fraser C.S., Hanley H.B.: Bias Compensated RPCs for Sensor Orientation of High-Resolution Satellite Imagery. Proceedings of ASPRS 2004 Conference, Denver, May 23-28, 2004
• [8] Grodecki J.: IKONOS Stereo Feature Extraction - RPC Approach. Proceedings of ASPRS 2001 Conference, St. Louis, Apri123-27, 2001
• [9] Grodecki J., Dial G.: IKONOS Geometric Accuracy. Proceedings of Joint Workshop of ISPRS, High Resolution Mapping from Space 2001, Hannover, Germany, September 19-21,2001
• [10] Grodecki J. Dial G.: Block Adjustment of High-Resolution Satellite Images Described by Rational Polynomials. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 69(1), 2003, 59-68
• [11] Grodecki J. Dial G., Lutes J.: Error propagation in block adjustment of high-resolution satellite images. Proceedings of ASPRS 2003 Conference, Anchorage, May 5-9, 2003
• [12] Hanley H.B., Yamakawa T., Fraser C.S.: Sensor orientation for high - resolution satellite imagery. Pecora IV /ISPRS Commision I 2002
• [13] Hye-jin Kim, Dae-sung Kim, Hyo-sung Lee, Young-il Kim: A Study on the Generation of the Komsat-l RPC Model. ISPRS - Commission III Symposium, Graz, Austria September 9-13, 2002
• [14] Kurczyński Z., Wolniewicz W.: Korekcja geometryczna wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych. Geodeta, nr 11 (90), listopad 2002
• [15] Kurczyński Z., Wolniewicz W.: Co oznacza piksel poniżej metra? Geodeta, nr 8 (87), sierpień 2002
• [16] Lutes J.: Accuracy Analysis of Rational Polynomial Coefficients for IKONOS Imagery. Proceedings of ASPRS 2004 Conference, Denver, May 23-28,2004
• [17] Tao C.V., Yong Hu: A Comprehensive Study of the Rational Function Model for Photogrammetric Processing. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 67(12), 1347-1357
• [18] Tao C.V., Yong Hu: 3D Reconstruction of the Rational Function Models for Photogrammetric Processing. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 68 (7),2002,705-714
• [19] Toutin T., Cheng P.: QuickBird - A Milestone for High Resolution Mapping. Earth Observation Magazine, vol. 11, No. 4, 2002, 14-18
• [20] Toutin T., Chenier R, Carbonneau Y.: 3D models for high resolution images: examples with QuickBird, Ikonos and Eros. Int. Archives of ISPRS Symposium, Comm. IV, Ottawa, Ontario, Canada, July 8-12, 2002, vol. 43, part 4, 547-551
• [21] Toutin T., Cheng P.: Demystification of Ikonos. Earth Observation Magazine, vol. 9, No. 7, 17-21, July 2000 (tłumaczenie polskie: Demistyfikacja IKONOSA, Geodeta, nr 10, 2000)
• [22] Yong Hu, Tao C.V., Croitoru A.: Understanding the Rational Models: Methods and Applications. ISPRS 2004 Conference, Instabul 2004