Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mapping of inland excess water using geographical information system and high-resolution satellite images : a case study of Srem, Serbia

Salvai Andrea, Santrac Nikola, Stajic Milica, Antic Sanja, Zemunac Rados, Benka Pavel, Bezdan Atila, Vranesevic Milica

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2023

|

Vol. 30, nr 3

343--355

EN

Extreme hydrological events, such as floods and droughts, are becoming more frequent as a result of climate change, leading to negative impacts on various economic sectors. The Pannonian-Carpathian Basin is particularly affected by the increasing frequency of hazardous hydrological events. Agricultural production, which is a highly significant economic sector in the region, is particularly vulnerable to these unfavourable climatic conditions. Changes in precipitation patterns and soil moisture levels can lead to reduced crop yields, while floods can pollute water sources and erode fertile soil. Mapping of Inland Excess Water (IEW), also known as ponding water or waterlogged areas, is crucial for informed decision-making, damage compensation, risk management, and future prevention planning. Remote sensing technology and machine learning have been demonstrated to be valuable tools for the mapping of IEW. The 2014 floods in Southeastern and Central Europe serve as a reminder of the importance of effective flood risk management. This study used a Geographical Information System (GIS) and a Semi-automated Classification Processing (SCP) tool to process high-resolution RapidEye satellite images from the 2014 floods in the Srem region of Serbia. The Spectral Angle Mapping (SAM) classification model was used to produce a map of IEW. The SAM model achieved an overall accuracy of 92.68 %. The study found that IEW affected approximately 2.90 % or 99.59 km² of the territory in Srem. The obtained maps can be used by responsible water management agencies to prevent and control excessive inland water.

2

Opracowanie nieregularnego bloku wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych QuickBird

Kraszewski B.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18a

305--312

PL

W niniejszym artykule zaprezentowane zostały zagadnienia dotyczące metodyki opracowania panchromatycznych scen satelitarnych QuickBird o nieregularnych kształtach, dla których informacja obrazowa została ograniczona do zasięgu terytorialnego powiatów lub innych jednostek administracyjnych celem zmniejszenia kosztów ich pozyskania. Głównym celem badań metodycznych była analiza wpływu nieregularności zobrazowań QuickBird na dokładność triangulacji satelitarnej bloku oraz korekcji geometrycznej poszczególnych jego scen. Dokonano analizy błędów triangulacji satelitarnej bloku scen QuickBird w funkcji liczby fotopunktów rozmieszczonych symetrycznie na całym zobrazowanym obszarze testowym. Analizie podlegał również wpływ pomiaru punktów wiążących w pasie wzajemnego pokrycia scen na dokładność procesu triangulacji bloku satelitarnego. W toku badań testowych porównano dwie metody korekcji geometrycznej zobrazowań QuickBird (RPC oraz Generic Pushbroom) zaimplementowane w środowisku oprogramowania Leica Photogrammetry Suite (LPS) firmy Erdas Imagine. Opracowano metodykę korekcji geometrycznej panchromatycznych scen QuickBird o nieregularnych kształtach w dwóch wariantach, z których pierwszy uwzględniał rozmieszczenie fotopunktów wyłącznie w wydzielonym regularnym fragmencie (prostokącie) sceny, drugi zaś dotyczył rozmieszczenia fotopunktów na całym jej obszarze. Miarą oceny dokładności procesów fotogrametrycznych zmierzających do wyznaczenia elementów orientacji zewnętrznej poszczególnych scen bloku satelitarnego były błędy średnie liczone z poprawek do współrzędnych punktów kontrolnych. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że dla uzyskania optymalnego rezultatu korekcji geometrycznej nieregularnych scen QuickBird w procesie triangulacji satelitarnej, należy pomierzyć 36 punktów wiążących rozmieszczonych symetrycznie w pasie wspólnego pokrycia scen oraz, że dokładność tego procesu charakteryzują błędy średnie mX = 0.7 m, mY = 0.4 m, mZ = 1.2 m. Stwierdzono również, że niezależną korekcję geometryczną poszczególnych scen bloku satelitarnego QuickBird można wykonać z dokładnością mx = 0.7 m, my = 1.4 m, przy czym dokładność ta jest zdecydowanie wyższa przy zapewnieniu pełnego pokrycia sceny zbiorem punktów osnowy fotogrametrycznej. W analizowanych procesach korekcji geometrycznej nieregularnych scen QuickBird wskazano na metodę RPC, która przy mniejszym nakładzie pomiarów terenowych daje lepsze rezultaty.

EN

The paper presents methodology for the development of panchromatic irregular QuickBird satellite images the data for which image are spatially confined to an administrative district or other administrative unit. The main aim of this methodological research was to analyse effects the irregularity in QuickBird satellite images on the accuracy of triangulation of a satellite image block and the accuracy of geometrical correction of individual frames. The accuracy analysis of satellite triangulation of QuickBird scenes in the function of the number of control points located symmetrically in the entire test area was performed. The analysis focused on effects of measuring tie points on the satellite triangulation process. Two methods of geometrical correction of QuickBird scenes (RPC and Generic Pushbroom) implemented in the Leica Photogrametry Suite (LPS) software were compared. Two methodological approaches for geometrical correction of panchromatic irregular QuickBird images were developed. The first approach involves the distribution of control points in a separate, regular fragment (rectangle) of the scene only. In the other approach, the control points were located throughout the entire scene. The RMSEs calculated on the basis of check points residual served as estimators of the accuracy of the photogrammetric process designed to delimit the absolute orientation of individual scenes of a satellite block. The research showed that the optimal result of geometrical correction of irregular QuickBird scenes in the satellite triangulation process was obtained by measuring 36 tie points arranged symmetrically in the fragment of the scenes examined. It was also demonstrated that the accuracy of the process is RMSE (X) = 0.7m, RMSE (Y) = 0.4m, RMSE (Z) = 1.2m. An independent geometrical correction of QuickBird scenes is possible to perform with an accuracy of δx = 0.7 m and δy = 1.4 m; it was also shown that the accuracy was considerably improved by the full coverage of the control points in the scene. It was shown that the best results were obtained in the RPC model-based geometrical correction of irregular QuickBird scenes.

3

Mathematical model for bundle block adjustment of HRS images described by Keplerian parameters with orbital constraints

Chinh Ke L.

Geodezja i Kartografia

|

2007

|

Vol. 56, no 1

21-35

EN

Nowadays, an orthomap destined for different purposes can be created from High Resolution Satellite (HRS) images using IKONOS, QuickBird and other satellite imageries having Ground Sampling Distance (GSD) lower than I m. The orthomap is one of the main sources for establishing GIS. Accuracy of the orthomap depends first of all on the parameters of Ground ControI Points (GCPs) (the forms, number, accuracy and their distribution). In order to reduce the cost and number of GCP field measurements, the block of HRS images has been proposed. The accuracies of determined points in the block of HRS images are affected by the mathematical model used to build a block. The paper presents a general algorithm of bundle block adjustment model of HRS images using Keplerian parameters. In order to overcome strong correlation among exterior orientation elements of HRS images that causes the normal equation ill-conditioned, the ridge-stein estimator and orbita! addition constraints have been proposed.

PL

Od początku 21 wieku wysokorozdzielcze obrazy satelitarne z satelitów takich jak IKONOS, QuickBird (USA), ALOS (Japonia), EROS (Izrael), SPOT5 (Francja), IRS (India) itd. są stosowane komercyjnie dla różnych celów gospodarczych. Obrazy satelitarne PI6iades (Francja) z pikselem terenowym poniżej metra (GSD = 0.71 m), ClearView (GSD = 0.47 m) i GeoEye (GSD = 0.41 m), jakie pojawią się w najbliższym czasie na rynku światowym, stworzą nowe możliwości wykorzystania super wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych SHRS (Super High Resolution Satellite) do opracowania map wielkoskalowych, np. 1:5000. W trakcie opracowania wysokorozdzielczych obrazów potrzebne są pewne liczby fotopunktów wyznaczanych np. metodą DGPS. W niniejszej pracy zaproponowano metodę bloku triangulacji z obrazów HRS, której użycie prowadzi do zmniejszenia kosztów pomiaru fotopunktów. Aby zbudować blok triangulacji z obrazów HRS należy rozpoznać i zbadać modele opisujące zależność pomiędzy obrazem i terenem. W pracy przedstawiono opis modelu Keplera obrazu, który obecnie jest przedmiotem badań w różnych ośrodkach naukowych na świecie. W dalszej części przedstawiono algorytm budowy bloku triangulacji z obrazów HRS metodą parametryczną z uwzględnieniem elementów kątowych orbity satelity poruszającego zgodnie z prawami Keplera. Dla zmniejszenia wpływu korelacji pomiędzy zewnętrznymi elementami orientacyjnymi obrazu, zaproponowano użycie estymatora ridge-stein. Z powodu silnej korelacji pomiędzy elementami orientacji obrazu oraz geometrii wąskiego kąta widzenia obiektywu sensora proces wyrównania może nie być zbieżny. Aby pokonać ten problem, do układu poprawek zostały wprowadzone warunkowe równania orbitalne, które mają za zadanie utrzymanie satelity na orbicie. Praca nad budową bloku wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych jest w toku realizacji w Instytucie Fotogrametrii i Kartografii Politechniki Warszawskiej. Pierwsze wyniki zostaną przedstawione w najbliższym czasie.

4

Dynamic sensor model of HRS Geo-images using parallel projection theory

Chinh Ke L.

Geodezja i Kartografia

|

2007

|

Vol. 56, no 2

73-82

EN

In last years, accurate spatial data from high resolution satenite images are getting more and more frequently used for modelling topography and other surveying purposes. To extract accurate spatial information, a sensor's mathematical models are needed. Those models classified to two branches: rigorous (parametrical or physical) models and non-rigorous models. In the paper a dynamic sensor model is proposed to extract spatial information from geo-rectified images named the geo-images which their geometry at the time of imaging have been lost. The developed model has been reconstrueted basing on a transformation of central perspective projection into a parallel one.

PL

Wysokorozdzielcze obrazy satelitarne coraz częściej są stosowane w praktyce dla celów topograficznych i innych prac geodezyjnych. Ze względu na brak dostatecznych informacji o geometrii sensora i danych efemeryd orbitalnych, ścisły model sensora oparty na fizycznym mechanizmie, używany do dokładnego tworzenia orthofotomapy, generowania DEM/DTM i innych celów, jest kłopotliwy do rekonstrukcji. Jednak, dystrybutorzy wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych zazwyczaj dostarczają użytkownikom nie surowe lecz przetworzone obrazy zwane Geo-obrazami (geo-rectified image or geo-images), które zostały rzutowane na pewnej płaszczyźnie o stałej wysokości względem przyjętej elipsoidy. Model sensora dla Geo-obrazów musi być zmodyfikowany w odniesieniu do ścisłego (fizycznego) modelu. Niniejsza praca autora przedstawia dynamiczny model sensora dla Geo-obrazów, który został utworzony przy użyciu ścisłego warunku kolinearności z wykorzystaniem teorii rzutu równoległego.