Weryfikacja numerycznego modelu terenu

• Autorzy: Paszotta Z. , Szumiło M.

Warianty tytułu

EN

Verification of the digital terrain model

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obecnie numeryczny model terenu staje się standardowym produktem geoprzestrzennym. W ciągu ostatnich kilku lat pojawiły się nowe możliwości w pozyskiwaniu danych i generowaniu NMT należy tu zaliczyć metody automatycznego spasowania obrazów (image matching) szeroko wykorzystywane w technikach fotogrametrii cyfrowej. Należy przypuszczać, iż metody fotogrametryczne są odpowiednim rozwiązaniem wyznaczania NMT dla dużych obszarów w krótkim czasie. Artykuł ten opisuje szczegółowo fotogrametryczne metody pozyskiwania danych do budowy NMT. Autorzy przeprowadzają również analizę źródeł błędów fotogrametrycznego wyznaczenia współrzędnych punktów w celu tworzenia NMT. W pracy przedstawiono równania na błąd fotogrametrycznego wyznaczenia wysokości punktu. Ze względu na udostępnione w projekcie EuroSDR dane testowe (stereogram zdjęć lotniczych w skali 1:25 000) w opracowaniu uwzględniono wpływ błędów estymacji elementów orientacji wzajemnej i bezwzględnej zdjęć oraz pomiary współrzędnych punktów homologicznych. Mnogość sposobów pozyskiwania danych i budowy numerycznych modeli terenu jest skutkiem powstawania produktów o różnej dokładności. Użytkownicy modeli potrzebują podejść i metod oceny ich jakości. Badania takie można wykonać na wiele sposobów. Jednym z nich jest analiza różnicy pomiędzy dwoma modelami. W artykule przedstawiono procedurę kontroli numerycznego modelu terenu opartą na weryfikacji hipotezy statystycznej. Metoda opiera się na automatycznej ocenie dokładności NMT na podstawie wyznaczanych różnic pomiędzy wysokościami określonymi z istniejącego (referencyjnego) NMT i wyznaczonymi z automatycznego pomiaru punktów na stereogramie zdjęć lotniczych.W pracy zaprezentowano opis praktycznej realizacji proponowanego algorytmu oceny jakości NMT. Prezentowane algorytmy oprogramowane zostały w języku JAVA i są dostępne jako aplikacja internetowa na stronie Katedry Fotogrametrii i Teledetekcji UWM w Olsztynie (www.kfit.umw.edu.pl/zp).

EN

The Digital Terrain Model has recently become a standard geospatial product. In the last few years, many new possibilities for generating Digital Terrain Models have been developed, including image matching techniques. It can be supposed that digital photogrammetric technology, which uses methods of image matching methods, is an appropriate solution for obtaining DTM of large areas in a short time. This paper briefly describes the generation of DTM by photogrammetric methods. An analysis of the cause of errors in computing the ground coordinates in DTM is also made. The authors have derived a formula for the theoretical error of terrain coordinate calculations. Because the available test material in the EuroSDR project “Evaluation of the Quality of Digital Terrain Models”, in which the authors took part, contained only two aerial photos (one stereo-pair) the relative and absolute orientations were taken into consideration. Photos scanned with a pixel size of 21 micrometers were on a 1:25 000 scale. Users with DTM experience need approaches and methods of quality control. This can be done in different ways. The accuracy of DTM can also be checked by an analysis of the difference between two DTMs. In this paper, statistical approaches for determining DTM quality are presented. The statistical tests of hypothesis were used for these purposes. The method of automatic assessment of DTM accuracy is elaborated using an existing DTM and taking measurements on a stereo-pair of photos. The article also describes an internet application, which allows user to determine whether existing, available DTM meet accuracy specifications sufficient for their requirements. A practical solution of the proposed algorithm is based on the system of a central unit - a server of applications and client computers equipped with standard Internet browsers, e.g. Internet Explorer, Netscape, Opera. The program was written in the Java language. The described application is located on the Department of Photogrammetry and Remote Sensing server (www.kfit.uwm.edu.pl/zp/A_nmt.html).

Słowa kluczowe

PL

numeryczny model terenu; NMT; generowanie automatyczne; sprawdzanie dokładności NMT

EN

digital terrain model (DTM); DTM generation; quality control

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 16
• Strony: 457--466
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Paszotta Z.

• Katedra Fotogrametrii i Teledetekcji, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, tel. [phone]

autor

Szumiło M.

• Katedra Fotogrametrii i Teledetekcji, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, tel. [phone]

Bibliografia

• 1. Ackermann F., 1996. Technique and strategies for DEM generation. Digital photogrammetry: an addendum to the manual photogrammetry. American Society for Photogrammetry and Remote Sensing, USA, s. 135-141.
• 2. Baltsavias E, Kaeser C., 1998. DTM and orthoimage generation - a thorough analysis and comparison of four digital photogrammetic systems. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXII, Part B4, s. 42-51.
• 3. Höhle J., Potuckova M., 2005. Automated quality control for Orthoimage and Digital Terrain Model. http://www.plan.auc.dk/~jh/articles/QualityControl.pdf.
• 4. Kraus K., Briese C., Attwenger M., Pfeifer N., 2004. Quality measures for Digital Terrain Models. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXV, Part B2, s.113-119.
• 5. Krzystek P., 1995. Generation of Digital Elevation Models. In Second Course in Digital Photogrammetry, Bonn, Germany. Institute for Photogrammetry at Bonn University and Landesvermessungsamt Nordrhein-Westfalen.
• 6. Lobanow, A., 1984. Fotogrammietria. Niedrs, Moskwa s. 456-458.
• 7. Paszotta Z., 2000. Teoretyczne podstawy metody spasowania obszarów obrazów cyfrowych. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 10, s. 197-203.
• 8. Paszotta,Z., 2005. Java i fotogrametryczne aplikacje internetowe. Geodezja, katorgrafija i aerofotoznimanija. ISSN 0130-1039, s. 223-227.
• 9. Schenk A.,1996. Automatic Generation of DEM. Digital photogrammetry: an addendum to the manual photogrammetry. American Society for Photogrammetry and Remote Sensing, USA, s. 145-150.
• 10. Zieliński J., 1998. Strategia automatyzacji pomiarów na stereogramach cyfrowych cyfrowych zastosowaniem metod korelacyjnych. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 8, s. 164-172.