Wykorzystanie pomiaru GNSS/IMU w krajowych aerotriangulacjach

• Autorzy: Ziobro J.

Warianty tytułu

EN

The use of GNSS/IMU for national aerial triangulation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

STRESZCZENIE: W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wykorzystania w krajowych aerotriangulacjach nowych technologii, w szczególności technologii zintegrowanego orientowania sensorów. Celem badań było określenie stanu projektowania i realizacji aerotriangulacji w zakresie projektowania fotopunktów, uzyskiwanych precyzji i niezawodności pomiarów. Badania oparto o wyniki 19 produkcyjnych aerotriangulacji wykonanych w kraju w latach 2008–2010. Wybrane do badań bloki wykonano wielkoformatowymi kamerami cyfrowymi, przy czym więcej niż 90% zdjęć miało pomiary GNSS/IMU. Bloki opracowano ponownie za pomocą programu Bingo, w celu usunięcia zdarzających się oczywistych pomyłek oraz w celu ujednolicenia ocen statystycznych. Oceniono projektowanie fotopunktów – ich liczbę i rozmieszczenie w bloku. Dla badanej próby bloków określono zakres zmienności precyzji pomiarów, ich przeciętne wartości oraz porównano uzyskane wartości przeciętne z możliwościami obecnych technik pomiarowych. Określono również przeciętną niezawodność poszczególnych grup pomiarów w aerotriangulacji oraz przeciętne dokładności wyznaczenia współrzędnych terenowych punktów wiążących. Precyzje pomiarów w badanej próbie bloków nie odbiegają od tych uzyskiwanych w innych krajach. Wnioski z badań dotyczą zmiany wymagań odnośnie liczby fotopunktów w bloku, gdyż na ogół w ocenianych blokach jest ona o wiele za duża. Wnioski również dotyczą poprawy dwóch elementów technologii, a mianowicie: ściślejszego powiązania kalibracji sensorów pomiarowych z okresami stabilności ich błędów systematycznych oraz zwiększenia precyzji sygnalizacji fotopunktów i precyzji pomiaru sygnałów na zdjęciach. Wyniki i wnioski z badań będą mogły służyć formułowaniu warunków dla wykonywania aerotriangulacji oraz zostaną wykorzystane w badaniach symulacyjnych aerotriangulacji w celu określenia pożądanej liczby i gęstości fotopunktów, dla dużych bloków opracowywanych technologią zintegrowanego orientowania sensorów.

EN

The results of research on the use of new technologies in national aerotriangulations have been presented, in particular the technology of integrated sensor orientation. The aim of this study was to determine the state of design and implementation of aerotriangulations in respect to GCP design and obtained precision and reliability of measurements. The study was based on the results of 19 actual aerotriangulations made in the country in the years 2008–2010. The blocks selected for study were made with a large-format digital camera and more than 90% of images had measurements of GNSS / IMU. They were calculated again with Bingo software to remove the occasional factual errors and to standardize the statistical evaluations. The designs of GCPs were rated by considering their number and distribution in the block. For the examined sample of blocks the range of variability of the precision of measurements was determined together with its mean values. The obtained mean values of the precision were compared with the capabilities of current measurement techniques. Also the average reliability of individual groups of measurements in aerotriangulation was determined and the average accuracy of determination of the ground coordinates of tie points. The precisions of measurement in the sample blocks do not differ from those obtained in other countries. The conclusions of studies concern changes in requirements for the number of ground control points in the block because in rated blocks, this number is usually far too high. The conclusions also postulate to improve two components of the technology, namely: one – a closer link between the calibration of measuring sensors with the periods of stability of their systematic errors and two – the increase of the precision of target of GPC and the precision of measurement of the targeted GCP in the images. The results and conclusions of the research will be able to serve in formulating conditions for performing aerial triangulation and will be used in simulation studies of aerial triangulation to determine the desired number and density of GCP for large blocks calculated with the use of the technology of integrated sensor orientation.

Słowa kluczowe

PL

fotogrametria; aerotriangulacja; GNSS/IMU; precyzja; niezawodność

EN

photogrammetry; aerial triangulation; GNSS/IMU; precision; reliability

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 23
• Strony: 531--539
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Ziobro J.

• Instytut Geodezji i Kartografii

Bibliografia

• 1. Applanix, 2009, POS AV specifications. http://www.applanix.com/media/downloads/products/specs/POSAV_SPECS.pdf
• 2. Blázquez M., Colomina I., 2010, On the Role of Self-Calibration Functions in Integrated Sensor Orientation, International Calibration and Orientation Workshop EuroCOW 2010. http://www.isprs.org/proceedings/XXXVIII/Eurocow2010/euroCOW2010_files/papers/05.pdf
• 3. Cramer M., 2010. The DGPF-Test on Digital Airborne Camera Evaluation – Over-view and Test Design. http://www.ifp.uni-stuttgart.de/publications/2010/01-PFG02-2010-Ueberblick-FinalVersion-20100112.pdf
• 4. Haala N., Cramer M., Jacobsen K., 2010. The German camera evaluation project results from the geometry group.
• 5. http://www.isprs.org/proceedings/XXXVIII/part1/08/08_04_Paper_159.pdf
• 6. Heipke C., Jacobsen K., Wegmann H., Andersen Ø, Nilsen B., 2002a. Test goals and test set up for the OEEPE test “Integrated Sensor Orientation”, in: Heipke C., Jacobsen K., Wegmann H.(Eds.). http://www.ipi.uni-hannover.de/uploads/tx_tkpublikationen/1_Heipke_et_al..pdf
• 7. Heipke C., Jacobsen, K., Wegmann H., 2002b. Analysis of the results of the OEEPE test “Integrated sensor orientation”, Proceedings of OEEPE workshop “Integrated sensor Orientation”. http://www.gtbi.net/export/sites/default/GTBiWeb/soporte/descargas/AnalisisOeepeOrientacionIntegrada-en.pdf
• 8. IGI, 2009, AEROcontrol specifications. http://www.igi.eu/aerocontrol.html
• 9. Jacobsen K., 1999, Combined Bundle Block Adjustment with Attitude Data, ASPRSAnnual ConventionProceedings, Portland 1999
• 10. http://www.ipi.uni-hannover.de/uploads/tx_tkpublikationen/jac_99_cbba_adata.pdf
• 11. Jacobsen K., Cramer M., Ladstädter R., Ressl C., Spreckels V., 2010. DGPF-Project: Evaluation of Digital Photogrammetric Camera Systems – Geometric Performance. http://www.ipi.uni-hannover.de/uploads/tx_tkpublikationen/PFG-Geometrie-08012010.pdf
• 12. Jacobsen K., 2011. Recent Developments of Digital Cameras and Space Imagery, GIS Ostrava 2011. http://gis.vsb.cz/gis2011/abstracts/jacobsen.pdf
• 13. Jędryczka R., 2002. Pomiary GPS/IMU, a wyznaczanie elementów orientacji zewnętrznej, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, vol. 12, Białobrzegi 2002.
• 14. Kremer, J., Kruck, E., 2003, Integrated Sensor Orientation – Two Examples to show the Potential of simultaneous GPS/IMU and Image Data Processing, International Workshop Theory, Technology and Realities of Inertial / GPS Sensor Orientation, ISPRS WG I/5, Castelldefels, Spain, September 2003. http://www.isprs.org/commission1/theory_tech_realities/pdf/p13_s4.pdf
• 15. Prószyński W., Kwaśniak M., 2002. Niezawodność sieci geodezyjnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• 16. Reinartz, P., Smith, M. J., Kokkas, N., Park, D. W. G., 2010, An Integrated Sensor Orientation System for Airborne Photogrammetric Applications. http://www.isprs.org/proceedings/XXXVIII/Eurocow2010/euroCOW2010_files/papers/31.pdf
• 17. Ziobro J., 2006. Przedwyrównawcze wykrywanie błędów grubych w pomiarze środków rzutów dla aerotriangulacji, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 16, 2006, s. 609–618.
• 18. Ziobro J., 2008a. Precision and reliability of GPS-coordinates of projection centres in real aerial triangulations, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. XXXVII, Part B3b, Beijing 2008, pp. 21–24.
• 19. Ziobro J., 2008b. Przesłanki projektowania aerotriangulacji z fotopunktami niesygnalizowanymi, Prace Instytutu Geodezji i Kartografii, 2008, tom LIV, zeszyt 112, s. 51–74.
• 20. Ziobro J., 2010. Niezawodność współrzędnych tłowych w aerotriangulacji, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, vol. 21., Wrocław 2010, s. 513–521.