Ocena dokładności NMT interpolowanego na podstawie danych pozyskanych metodami fotogrametryczną i GPS-RTK

• Autorzy: Gołuch P. , Jóźków G.

Warianty tytułu

EN

Accuracy evaluation of DTM interpolated from data acquired with photogrammetric and GPS-RTK methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono analizę dokładności NMT zbudowanego na podstawie danych pozyskanych metodą fotogrametryczną i GPS-RTK. Obiektem badawczym był obszar o powierzchni ok. 50 km². Był to teren równinny, w przeważającej części użytkowany rolniczo. Dane GPS-RTK stanowił zbiór ponad 9 000 punktów. Czarnobiałe zdjęcia lotnicze w skalach 1:13 000 i 1:26 000 stanowiły podstawę do fotogrametrycznego opracowania NMT. W oparciu o pomierzone w terenie fotopunkty naturalne wyrównano na fotogrametrycznej stacji cyfrowej ImageStation blok 30 zdjęć - średni błąd pomiaru na zdjęciu po wyrównaniu wyniósł ±4.6 μm. Obszary leśne i porośnięte gęstymi zadrzewieniami wyłączono z pomiaru fotogrametrycznego. W oprogramowaniu IS Automatic Elevation określono w sposób automatyczny wysokości punktów w węzłach regularnej siatki o boku 15 m (punkty pomierzone wcześniej na zdjęciach półautomatycznie zostały włączone jako wartości inicjalne w trakcie automatycznego pomiaru). Powstały NMT został zweryfikowany. Punkty pomierzone bezpośrednio w terenie przyjęto jako bezbłędne i użyto do określenia dokładności NMT zbudowanego metodą fotogrametryczną. Z racji różnej dokładności pomiaru rzeźby terenu na zdjęciach w skalach 1:13 000 i 1:26 000 ocenę dokładności NMT wykonano oddzielnie w dwóch podobszarach. Porównując wysokości punktów interpolowanych z modelu z wysokościami punktów GPS-RTK, określono błąd NMT. W terenie odkrytym uzyskano dokładność NMT ±0.21 m (0.08‰ W) w obszarze pokrycia zdjęciami w skali 1:13 000 i ±0.28 m (0.07‰ W) w obszarze pokrycia zdjęciami w skali 1:26 000.

EN

Precise Digital Terrain Model (DTM), i.e., a model of high (20÷30 cm) accuracy can be built with data which come from miscellaneous sources, e.g., direct field measurements, measurements on photogrammetric images, cartographic data (large scale maps) or airborne laser scanning performed with the purpose of DTM building. In this work, analysis of DTM correctness is presented. The DTM was built based on photogrammetric and GPS-RTK data. The object of study was a terrain of an about 50 km² area. It was a flat rural area with maximum height difference of about 35 m. The GPS-RTK data formed a set of more than 9 000 points, collected using an Ashtech Z-Xtreme GPS receiver. Reference corrections were transmitted from a base station placed on the class II point of the national geodetic network. Black and white airborne photos taken in 2003-2004 to the scale of 1:13 000 (flight height of about 2 750 m) and to the scale of 1:26 000 (flight height of about 4 000 m) formed the basis for photogrammetric development of DTM. The images were acquired from CODGiK in Warsaw. The natural photogrammetric control points measured in the terrain, forming a set of 30 images, were adjusted using an ImageStation digital photogrammetric station. The RMS of the measurements taken from the images was, after adjustment, ±4.6 μm. Because the rural area photographed varied only little, semi-automatic measurements (9 205 points) were carried out prior to generation of full-automatic DTM points. A forested terrain and terrains covered by dense vegetation were excluded from photogrammetric measurements. At the next step, the heights of points in a regular 15 m GRID were automatically evaluated using the IS Automatic Elevation software (the points measured semi-automatically in the photos were included in the automatic process as the initial values). The DTM generated this way was manually verified: the wrong measured points which were not terrain points (roofs of buildings, high vegetation) were eliminated. The points acquired in field measurements were accepted as error-free points and used to evaluate the accuracy of the DTM built based on photogrammetric measurements. Evaluation of the DTM accuracy was carried out separately in two sub-areas because topographic measurements taken from images to the scales of 1:13 000 and 1:26 000 differed in accuracy. The DTM's RMS was determined by comparing point heights: points interpolated from the model were compared with the GPS-RTK points. In the uncovered terrain (without dense shrubbery and forest), the RMS of DTM was 0.21 m (0.08‰ W) and 0.28 m (0.07‰ W) in the area covered by photographs to the scales of 1:13 000 and 1:26 000, respectively.

Słowa kluczowe

PL

NMT; fotogrametria cyfrowa; GPS RTK

EN

GPS-RTK; DTM; digital photogrammetry

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 18a
• Strony: 141--150
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz.

Twórcy

autor

Gołuch P.

• Instytut Geodezji i Geoinformatyki, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

autor

Jóźków G.

• Instytut Geodezji i Geoinformatyki, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, tel. [phone]

Bibliografia

• 1. Ackermann F., 1996. Techniques and strategies for DEM generation. Digital Photogrammetry: An Addendum to the Manual of Photogrammetry, ASPRS, s. 135-141.
• 2. ImageStation, 2004. User’s Guide, Huntsville, Alabama.
• 3. Kurczyński Z., 1998. Technologiczne uwarunkowania budowy numerycznego modelu rzeźby terenu. Biuletyn informacyjny GUGiK, Warszawa, Tom II/1, s. 10-16.