Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

True-ortho – moda czy może coś więcej?

Kurczyński Zdzisław, Ostrowski Wojciech

Przegląd Geodezyjny

|

2020

|

R. 92, nr 2

10--14

PL

Na bardzo popularnych obecnie ortofotomapach obrazy budynków „kładą się” (obraz dachu jest przesunięty w stosunku do rzutu ortogonalnego, przesłaniając sytuację za budynkiem). Wada ta nie występuje na tzw. true-ortho. Technika ta jest znana od dawna, jednak nie zaistniała na szerszą skalę z powodu niedoskonałości numerycznego modelu pokrycia terenu (NMPT), koniecznego do wytworzenia true-ortho. Sytuacja ta uległa zmianie w ostatnich latach dzięki postępom w budowie precyzyjnych i wysokorozdzielczych NMPT, z tzw. gęstego dopasowania zdjęć. Autorzy przybliżają te problemy, omawiają jakość współczesnego true-ortho oraz czynniki wpływające na tę jakość. Tekst jest ilustrowany przykładami true-ortho wytwarzanych przy różnych uwarunkowaniach technicznych. Autorzy wyrażają przekonanie, że taki produkt stanie się wkrótce powszechny dla obszarów miast i wyprze „zwykłe” orto.

EN

On the currently popular orthophotomaps, the images of buildings „leaning” (the image of the roof is shifted relative to the orthogonal projection, obscuring the situation behind the building). This defect does not occur on so-called true-ortho. This technique has been known for a long time, but did not come into being on a larger scale due to imperfections of the digital surface model (DSM), necessary to produce true-ortho. This situation has changed in recent years thanks to the progress in building of precise and high-resolution DSMs, from the so-called dense image matching (DIM). The authors explain these problems, discuss the quality of modern true-ortho and the factors affecting this quality. The text is illustrated with examples of true-ortho produced under various technical conditions. The authors are convinced that such a product will soon become a common product for urban areas and will replace the „ordinary” ortho.

2

Wykorzystanie danych fotogrametrycznych do inwentaryzacji zieleni na terenach zurbanizowanych

Kubalska J., Preuss R.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2014

|

Vol. 26

75--86

PL

Niniejszy artykuł omawia metodykę wykonania inwentaryzacji zieleni na obszarze zurbanizowanym z wykorzystaniem danych fotogrametrycznych w postaci „prawdziwej” barwnej ortofotomapy (trueortho) w podczerwieni (CIR) oraz Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu (NMPT) utworzonego z danych pochodzących z lotniczego skaningu laserowego (ALS) lub alternatywnie z automatycznej korelacji obrazów zdjęć lotniczych. Proces inwentaryzacji zieleni został przeprowadzony metodą klasyfikacji na podstawie analizy cech zawartych w pikselach georeferencyjnego trueortho z jednoczesnym uwzględnieniem danych wysokościowych NMPT w postaci grid. Dla przeprowadzenia tej klasyfikacji zastosowano oprogramowanie Erdas Imagine. Właściwy proces klasyfikacji był poprzedzony utworzeniem danych wejściowych do tego zadania. Dane te uzyskano w wyniku przetwarzania cyfrowych zdjęć lotniczych wykonanych kamerą UltraCam firmy Vexcel o rozdzielczości terenowej GSD = 10cm oraz chmury punktów pozyskanych techniką ALS. Przetwarzanie to obejmowało wygenerowanie Numerycznego Modelu Terenu w środowisku SCOP++ oraz Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu w środowisku Opals i Inpho. Porównanie utworzonych NMPT z dwóch różnych źródeł danych wykazało ich pełną spójność i jednorodność oraz możliwość zastosowania obydwu modeli do generowania produktu trueortho z cyfrowych zdjęć lotniczych. Prace wykonano na fotogrametrycznej stacji cyfrowej INPHO. „Prawdziwą” cyfrową ortofotomapę generowano zarówno ze zdjęć czarnobiałych w podczerwieni (NIR) jak i zdjęć barwnych (CIR). Przeprowadzona klasyfikacja zieleni w oprogramowaniu Erdas Imagine dowiodła, iż oprogramowanie to w zupełności nadaje się do przeprowadzenia klasyfikacji na podstawie cech zawartych w pikselach z jednoczesną analizą danych wysokościowych. Wykorzystanie równoczesne zarówno danych z lotniczego skaningu laserowego jak i zdjęć barwnych w podczerwieni pozwoliło na wykonanie dokładnej klasyfikacji zieleni na bardzo trudnym terenie, jakim jest zabudowany obszar miejski. Rezultaty klasyfikacji poddano ocenie dokładności poprzez ich wizualną weryfikację w aplikacji Google Street View. W czasach, gdy platformy lotnicze posiadają na swoim pokładzie jednocześnie rejestrujące dwa sensory t.j. wysokorozdzielczą kamerę cyfrową oraz skaner laserowy fuzja danych staje się powszechnie stosowaną metodą. Dzięki temu możliwe jest połączenie zalet obydwu typów danych, a przeprowadzona inwentaryzacja roślinności na obszarze miasta jest jednym z wielu możliwych zastosowań połączenia danych ALS i CIR.

EN

This paper discusses the methodology of the implementation of an inventory of vegetation in an urban area using photogrammetric data in the form of color NIR "true-orthophotomap" (true-ortho) and the digital surface model (DSM) created with data from airborne laser scanning, or alternatively, with an automatic correlation of images. The vegetation inventory was conducted by classification on the basis of the characteristics contained in pixels of georeferenced true-ortho while taking into account the elevation data in the form of gridded DSM. To carry out the classification Erdas Imagine software was used. The correct classification process was preceded by the creation of the input data for this task. This data was obtained from the processing of digital aerial photos taken by a Vexcel UltraCam camera with the ground resolution GSD = 10cm and point clouds acquired from ALS. This processing included the generation of digital terrain model in the SCOP++ environment and the digital surface model in an Opals and Inpho environment.The Comparison of DSM created from two different sources of data showed the overall consistency and uniformity and the ability to use both models to generate a true-ortho product from digital aerial photographs. The work was performed on an INPHO photogrammetric workstation. "True-ortho" was generated from both the black and white NIR images and colour images. The classification carried out with the Erdas Imagine software proved that this software is suitable for classification based on the features extracted from the pixels with the simultaneous analysis of elevation data. Simultaneous use of data both from airborne laser scanning and colour infrared images made it possible to make an exact classification of vegetation on very difficult terrain, like built up urban areas. The results of the classification accuracy were evaluated by the visual verification in Google Street View application. At a time when airborne platforms are equipped by both sensors, ie high resolution digital camera and laser scanner, data fusion is a commonly used approach. This makes it possible to combine the advantages of both types of data, and carrying out an inventory of the vegetation in the town area is one of many possible applications of the combined data from ALS and CIR.

3

Wpływ własności ortofotomapy cyfrowej na wyniki klasyfikacji obiektowej pokrycia terenu

Adamczyk J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. 25

9--18

PL

Wysokorozdzielcza ortofotomapa lotnicza coraz częściej stosowana jest do wykonywania inwentaryzacji pokrycia terenu. W artykule postawiono tezę, że zadanie to może zostać zrealizowane za pomocą analizy obiektowej zobrazowań teledetekcyjnych (GEOBIA), jednak wynik zależy od cech jakościowych ortofotomapy, zastosowanej procedury przetworzeń oraz doświadczenia operatora. Za najważniejszy uznano pierwszy z tych czynników i odniesiono się do niego w świetle istniejących polskich wytycznych technicznych. Określono pożądane cechy ortofotomapy, które warunkują jakość wykonanej klasyfikacji obiektowej. W celu omówienia podzielono je na następujące grupy: rozdzielczość przestrzenna, liczba i rodzaj kanałów uczestniczących w procedurach klasyfikacyjnych, dokładność geometryczna i rodzaj ortorektyfikacji, cechy fotometryczne, lokalnie występujące błędy. Ich wpływ na procedurę klasyfikacyjną jest dwojaki: mogą one uniemożliwiać przeprowadzenie klasyfikacji lub przysporzyć dodatkowej pracy przy poprawianiu jej wyników. Uwzględnienie sformułowanych zaleceń znacznie ułatwi przeprowadzenie klasyfikacji tak wysokorozdzielczego zobrazowania.

EN

High resolution ortophotomap is frequently used for land cover inventory. The paper presents conditions under which the task of automated image classification can be accomplished using GeoObject Image Analysis (GEOBIA): the ortophotomap quality, applied processing procedure, and operators experience. The first of them was recognized as most important and compared to the existing polish technical guidelines regarding the quality of the ortophotomap. The desired features of the remote sensing material were presented according to the following fields: spatial resolution of imagery, number and type of image bands used for classification procedure, geometrical accuracy, the type of orthorectification procedure, photometric properties, local errors. The recommendations are addressed for facilitating the object-based classification of high resolution orthophotomap. They are useful for planning the organizational issues of the aerial flight to acquire images used for land cover inventory. The presented guidelines are also useful for assessing the cost of the possible correction of the obtained land cover classification, if the recommendations cannot be met.

4

Generowanie true-ortho na podstawie katastralnych danych wektorowych 2D oraz danych obrazowych

Panasiuk P., Preuss R.

Przegląd Geodezyjny

|

2012

|

R. 84, nr 2

8-12

PL

W niniejszej publikacji prezentowane są możliwości wykorzystania danych ewidencyjnych do procesu generowania true-ortho. W ramach wykonanych prac eksperymentalnych dane ewidencyjne dostosowano do wymagań oprogramowania firmy INPHO, w którym generowano ostateczny produkt w postaci true-ortho. Prace projektowe wykonano na fotogrametrycznej stacji cyfrowej Summit Evolution w bezpośrednim połączeniu z aplikacją AutoCad. Na tej stacji wykonano manualnie model wysokościowy dachów budynków, wykorzystując dostępne dane ewidencyjne, które z poziomu przyziemia podnoszono na rzeczywisty poziom dachu. Produkt finalny porównano z tradycyjną ortofotomapą i obrysami budynków z wektorowej mapy ewidencyjnej fragmentu Wrocławia. Wykonane analizy zawierają praktyczną ocenę dokładności tworzonej true-orho według omawianej technologii i stanowi fragment szerszych badań, realizowanych przez Zakład Fotogrametrii, Teledetekcji i SIP Wydziału Geodezji i Kartografii PW w ramach grantu KBN nt. "Badanie jakości true-ortho w aspekcie wykorzystywanych do jego generowania danych źródłowych".

EN

In this paper the possibilities of using the cadastral data for true-ortho generation are presented. In the experiment, the cadastral data had been adapted to requirements of INPHO software, which was used for generation of the final true-ortho product. For photogrammetric spatial data collection, Summit Evolution digital workstation in connection with AutoCad, was used. The measurement of the roof heights was supported with the basements of buildings from cadastral data base, which were raised to the level of roofs. The final product of true-ortho was compared with traditional orthomap and building basements from cadastral data base of Wroclaw. Such analysis has allowed to estimate the practical accuracy of true-ortho technology. This experiment was a part of the research KBN project on "Examination of true-ortho quality in aspect of source data used for its generation", which was carried out in the Section of Photogrammetry, Remote Sensing and Information Systems, Faculty of Geodesy and Cartography at Warsaw University of Technology.

5

Ocena kartometryczności True-Ortho

Kowalczyk M., Podlasiak P., Preuss R., Zawieska D.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2010

|

Vol. 21

191--200

PL

W referacie dokonana zostanie ocena jakości geometrycznej true-ortho tworzonegow oprogramowaniu firmy Inpho. Kartometryczność tego produktu jest funkcją precyzji geometrycznego opisu Numerycznego Modelu Powierzchni Terenu (NMPT). Prezentowane wyniki stanowią praktyczne podsumowanie prac badawczych prowadzonych w Zakładzie Fotogrametrii, Teledetekcji i SIP PW w ramach projektu badawczego KBN pt.: „Badanie jakości True-Ortho w aspekcie wykorzystywanych do jego generowania danych źródłowych”. W przypadku realizowanego projektu, budynki były rekonstruowane wariantowo w postaci GRID z danych źródłowych ALS lub automatycznego dopasowania zdjęć cyfrowych (matching) oraz TIN powstałego w wyniku pomiaru na stacji cyfrowej ImageStation (proces stereodigitalizacji) z kodowaniem danych wektorowych w środowisku MicroStation. Dzięki różnej postaci danych inicjalnych uzyskano odpowiedź, jak ich sposób zapisu i precyzja wpływa na finalną kartometryczność tworzonego produktu oraz jaka jest pracochłonność poszczególnych rozwiązań technologicznych. Ocena kartometryczności wygenerowanych true-ortho otrzymanych z różnych danych inicjalnych została przeprowadzona poprzez wektoryzację obrysów budynków techniką monoplotingu i ich porównaniu z danymi referencyjnymi.

EN

The paper presents an evaluation of the geometric quality of true-ortho images, which are generated using the Inpho software. The cartometric properties of such products are the function of the accuracy of the Digital Surface Model (DSM) geometric description. The results presented summarise the research work done within the project “Investigation of the quality of true-orthophoto images with respect to source data used for their generation”, financed by the Scientific Research Committee. The project was carried out in the Department of Photogrammetry, Remote Sensing and GIS of Warsaw University of Technology, and the results of the project are presented here. The buildings were reconstructed following two variants: (1) in the form of GRID, using ALS source data and in the process of automatic matching of digital photographs, and (2) in the form of TIN generated from measurements with the Image Station (stereo-digitising process) and coding vector data in the MicroStation environment. Various forms of initial data allowed to answer the question concerning the influence of the means of measurement on accuracy of the final cartometric properties of the generated products, as well as on the effectiveness and efficiency of particular technological solutions. Evaluation of cartometric properties of generated true-orthophoto images, resulting from various initial data, has been performed by monoplotting of buildings outlines and comparing them with the reference data.

6

Wymagania wobec danych źródłowych dla generowania true-ortho

Kurczyński Z., Preuss R.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2009

|

Vol. 19

229--239

PL

Ortofotomapa jest obecnie najbardziej popularnym produktem kartograficznym. W obszarze zabudowanym obrazy budynków są jednak przesunięte zgodnie z rzutem środkowym, a część terenu jest zakryta (tzw. „martwe pola”). Tej wady nie ma „prawdziwe” orto (true-ortho). Do jego wykonania konieczny jest jednak numeryczny model pokrycia terenu (NMPT) z przestrzennymi modelami budynków. W artykule podjęto dyskusję uwarunkowań technicznych generowania trueortho. Rozważane są szczególne wymagania do wykonawstwa zdjęć lotniczych, generowania brył budynków z ręcznej stereodigitalizacji modelu zbudowanego ze zdjęć, z automatycznego dopasowania obrazów, oraz danych skaningu laserowego (LIDAR). Badany jest wpływ danych źródłowych na jakość wynikowego true-ortho, oraz koszt jego wytworzenia. Prezentowane są wstępne wyniki. Prace są kontynuowane.

EN

Digital orthophotomap is at present the most popular cartographic product. However, in built-up areas, images of buildings are displaced according to the central projection, and part of the terrain is invisible (the so-called "occluded area"”). A true orthomap does not have such defects. The digital surface model (DSM) is however necessary, with spatial models of buildings to make it. The paper discusses technical aspects of the true-ortho generation. Special requirements relating to the execution of air photos are considered, along with the analysis of generating the building models based on the manual stereo digitalisation of the terrain model built on the basis of photos, automatic image matching, and laser data (LIDAR). The influence of source data on the quality of the outcome true-ortho, and the costs of its producing are reviewed. Preliminary results are presented. Works are continued.

7

Wspomaganie programowe manualnego pozyskiwania linii strukturalnych dachów dla generowania true ortho

Kowalczyk M., Podlasiak P., Preuss R., Zawieska D.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2009

|

Vol. 20

203--213

PL

Ortofotomapa cyfrowa jest istotnym składnikiem baz danych GIS. Posiada ona jednak szereg wad w obszarach zabudowanych. Wady te są eliminowane w procesie generowania true-ortho z uwzględnieniem precyzyjnego Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu, czyli z uwzględnieniem struktury dachów. Model NMPT decyduje o jakości produktu finalnego. Proces generowania NMPT składa się z szeregu etapów technologicznych przebiegających przy różnym stopniu automatyzacji. NMPT w obszarach o dużym zagęszczeniu budynków i skomplikowanej strukturze dachów tworzony automatycznie nie spełnia najczęściej kryteriów jakościowych. Dlatego też przy tworzeniu precyzyjnych true-ortho, jest on w dalszym ciągu pozyskiwany manualnie. Programy tworzące true-ortho wczytują dane wektorowe w formacie DXF, który jednak nie zapewnia odpowiedniej kontroli zapisu struktury dachów. Wykorzystując oprogramowanie OrthoMaster firmy Inpho, wymaganych jest szereg kryteriów dla danych inicjalnych opisujących strukturę dachów. W niniejszym artykule omówiono funkcjonalność, tworzonych w ramach prowadzonego projektu badawczego, aplikacji do odpowiedniego zapisu danych wektorowych, podczas manualnego pozyskiwania i edycji linii strukturalnych dachu. Zadaniem tych aplikacji jest korekta występujących błędów w postaci przecinania się obrysów dachów i kalenic. Utworzone aplikacje programowe badają i korygują odpowiednie kryteria geometryczne i poprawiają zapisy wektorowe pozyskanych typów obiektów wprowadzanych ostatecznie do programu generującego true-ortho. Opracowane aplikacje programowe w sposób istotny zwiększają efektywność i jakość tworzonego NMPT i wtórnie produktu końcowego w postaci true-ortho.

EN

Orthophoto is a relevant component of the GIS database. However it has several drawbacks in urban areas, which can be eliminated when true ortho, based on a precise Digital Surface Model, is applied. Such DSM takes into account the structure of roofs. The DSM model plays a key role in determining the quality of the final product. The generation of the DSM process consists of a series of technological stages working with different levels of automation. The DSM for very densely built-up areas and the complex structure of roofs usually does not meet the quality requirements when an automatic process is applied. Therefore a true ortho DSM should still be manually prepared if it is to be accurate. Software for true ortho generation usually requires the vector data in DXF format as an input - which does not provide proper control for the roof structures. Using Inpho OrthoMaster software, several criteria have to be fulfilled for the initial data which describe the roof structures. In this paper, the functionality of the computer programs prepared by the authors to adequately describe vector data used during the manual acquisition and editing of the structural lines of the roofs was presented. The task of those programs is to correct existing errors like crossing roof boundaries and combs. The software which has been prepared allows one to analyse and adjust the required geometric criteria and correct the vector description of the types of object required which in the end are entered into the program generating true ortho. Such programs considerably improve the effectiveness of producing DSMs and also accelerate the whole process of true ortho production.

8

Ocena jakości NMPT tworzonego metodą dopasowania cyfrowych zdjęć lotniczych

Biegała T., Preuss R.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2009

|

Vol. 20

25--34

PL

Niniejszy artykuł prezentuje rezultaty badań uzyskane w zakresie budowy gęstego numerycznego modelu pokrycia terenu (NMPT) na podstawie chmury punktów generowanego przy pomocy programu Match-T DSM firmy INPHO. Do badań wykorzystano zdjęcia cyfrowe sporządzone kamerą Ultra Cam-D o pikselu terenowym 9 cm co pozwala przyjąć, że wyznaczone parametry jakościowe są reprezentatywne dla obszarów miejskich – zurbanizowanych. Określono istotne czynniki, które wpływają na przebieg automatycznego procesu korelacji. Finalnie na obiekcie eksperymentalnym uzyskano NMPT w strukturze GRID o rozmiarach 0.5 m wygenerowanej przeciętnie z ponad 30 punktów źródłowych przypadających na jedno oczko, wyznaczonych w procesie automatycznej korelacji zdjęć. Jakość geometryczną tak utworzonego produktu oceniono poprzez porównanie go z danymi pozyskanymi dla tego samego terenu techniką lotniczego skaningu laserowego (ALS). Utworzone wysokościowe modele różnicowe potwierdzają, że NMPT utworzony techniką automatycznej korelacji cyfrowych zdjęć lotniczych charakteryzuje się dokładnością wysokościową wyższą niż 0.20 m. Dodatkowo stwierdzono, że przy zastosowaniu większego pokrycia podłużnego i poprzecznego zdjęć następuje znaczne ograniczenie martwych pól (gdzie punkty NMPT nie są wyznaczane). Stosowanie stereogramów o zmiennym stosunku bazowym prowadzi do utworzenia NMPT o zróżnicowanej charakterystyce dokładnościowej. Przeprowadzone badania wskazują, że tworzenie gęstego NMPT drogą dopasowania obrazów zdjęć cyfrowych może być konkurencyjne do uzyskiwanego z lotniczego skaningu laserowego.

EN

This paper presents the evaluation of very dense DSM received from point clouds generated with Match-T DSM software. The digital photographs were taken with an Ultra Cam-D camera. The received GSD of 10 cm can be representative for very dense urban areas. The main factors which had an influence on the matching process were determined. The final DSM with 0.5 metre grid points was generated from a very dense cloud of points (30 points for each grid point on average). To evaluate the quality of this product, the DSM from imagery matching was compared with DSM generated from LIDAR data. The differential elevation models have confirmed that the DSM from imagery matching has accuracy better than 0.20 m. In addition, it was observed that by using larger overlap between photographs in and between strips, the obscured areas are considerably limited. However, it was also found, that by using stereo-pairs with various base to flying height ratios, DSMs with different accuracy can be obtained. In conclusion, the research has confirmed that the dense DSM from imagery matching is competitive with that from LIDAR data.