Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Hałas niskoczęstotliwościowy w samochodach osobowych

Zagubień A., Wolniewicz W.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 7-8

139--142

PL

W artykule przedstawiono analizę hałasu niskoczęstotliwościowego w wybranych modelach samochodów osobowych. Badania prowadzono w dwóch wariantach: przejazd z zamkniętymi wszystkimi oknami oraz przejazd z uchylonym szyberdachem. Pojazdy poruszały się po autostradzie z dużymi prędkościami. Autorzy nie dokonują oceny zarejestrowanych wyników badań, wskazują jedynie na wysokie poziomy hałasu infradźwiękowego i niskoczęstotliwościowego w pojazdach osobowych poruszających się z prędkościami autostradowymi.

EN

The article presents an analysis of low frequency noise in selected models of passenger cars. The study has been performed in two variants: travel with all windows closed and travel with the sliding roof half-open. The vehicles moved along the motorway with high speeds. The authors do not evaluate the recorded study results, but only indicate the high levels of infrasound and low frequency noise in passenger cars moving at motorway speeds.

2

Geometrical capacity of the VHRS images collected with significant off nadir angle

Wolniewicz W.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2008

|

Tom 10

165-179

PL

Wszystkie systemy obrazowania satelitarnego o bardzo dużej rozdzielczości (VHRS) mają możliwość wychylania układu optycznego od linii pionu we wszystkich kierunkach o znaczne kąty. To znakomicie ułatwia planowanie obrazowania interesujących obszarów w danym przejściu satelity. Jednak wraz ze wzrostem kata wychylenia kamery pogarsza się zdolność rozdzielcza obrazu i rośnie wpływ deniwelacji, co utrudnia proces opracowania. Z tego powodu, dla celów mapowania, wykorzystuje się obrazy pozyskane przy niewielkim kącie wychylenia kamery, nie przekraczającym 15° - 20°. W artykule przeanalizowano ilościowe skutki większego wychylenia i zaprezentowano wyniki korekcji geometrycznej obrazu IKONOS o wychyleniu 43°. Uzyskane wyniki zachęcają do szerszego stosowania takich obrazów. Mogą one zostać użyte dla wielu innych celów, na przykład w rolnictwie, gdzie data uzyskiwania obrazu może mieć krytycznego znaczenia. Uzyskane wyniki spełniają wymagania UE w dziedzinie tworzenia orto-foto-map jako geometryczna podstawa dla systemów LPIS - IACS. Obrazy uzyskane pod dużym kątem wychylenia mają inną charakterystykę jeśli chodzi o interpretację co może być zaletą dla niektórych zastosowań, na przykład "perspektywiczny" widok miasta z wysokimi budynkami i widoczne fasady budynków może być dodatkowym atutem dla ekspertów zagospodarowania miasta. Oceniając przydatność obrazów VHRS do tworzenia map, należy być świadomym dwóch ograniczeń: geometrycznej dokładności i ich zawartości. Drugi aspekt jest o wiele bardziej krytyczny. Na podstawie takich obrazów, można tworzyć orto-foto-mapy o parametrach odpowiadających skali 1:5 000. Jednakże te obrazy nie mogą spełnić wymagań do tworzenia map odpowiadających tradycyjnej mapie topograficznej w skali 1:10 000. Wynika to z badań wykonanych przez autora - zawartość obrazów VHRS odpowiada zawartości tradycyjnych zdjęć lotniczych w skali 1:25 000 - 1:40 000.

3

Ocena przydatności ścisłego modelu korekcyjnego zobrazowań Ikonos i QuickBird

Iwanicki M., Luong C. K., Wolniewicz W.

Przegląd Geodezyjny

|

2008

|

R. 80, nr 2

12-16

PL

W ostatnich latach fotogrametria satelitarna rozwija się szczególnie dynamicznie pod kątem wykorzystania w tematyce kartograficznej. Podstawowym zadaniem tego procesu jest korekcja geometryczna zobrazowań satelitarnych polegająca na wyeliminowaniu zniekształceń i uzyskaniu produktu kartometrycznego, jakim jest ortofotomapa. Od 1999 roku zobrazowania satelitarne o bardzo wysokiej rozdzielczości, takie jak Ikonos czy QuickBird, dają możliwości generowania ortofotomap. W fotogrametrii satelitarnej mamy do czynienia z dwoma zasadniczymi drogami metod korekcji. Jednej - bazującej na opisie wielomianowym, gdzie współczynniki do procesu korekcji są dostarczane wraz z obrazem. Drugiej - wykorzystującej typowe fotogrametryczne zależności opisane przez warunek kolinearności. W literaturze można spotkać wiele różnorakich autorskich podejść do tego problemu. Artykuł niniejszy przedstawia model ścisły, opracowany w Instytucie Fotogrametrii i Kartografii Politechniki Warszawskiej. Jest on oparty na równaniu kolinearności uwzględniającym zmiany w czasie elementów orientacji zewnętrznej, które za pomocą parametrów charakteryzujących położenie sensora na orbicie oraz położenie orbity w układzie geocentrycznym opisuje zależność pomiędzy powierzchnią Ziemi i jej zobrazowaniem. Obecnie prowadzone są badania mające na celu praktyczną weryfikację opracowanego modelu oraz wyznaczenie minimalnej liczby fotopunktów niezbędnych dla procesu ortorektyfikacji obrazów Ikonos i QuickBird. Autorzy omawiają podstawowe kroki opracowanego algorytmu, jak i prezentują pierwsze uzyskane rezultaty, porównując je z podobnymi modelami opracowanymi przez dr. K. Jakobsena i dr. T. Toutina.

EN

Satellite Photogrammetry has been dynamically developing over recent year. This is especially true in terms of application in the field of cartography. The basic objective of this process is the geometrical correction of satellite imagery involving the elimination of distortion and the achievement of a maximum metric value - i.e. orthophotomaps. As of 1999, Very High Resolution Satellite imaging, such as Ikonos and QuickBird, has made it possible to generate orthophotomaps in large scales. Two basic paths for applying corrections are available in satellite Photogrammetry. One involves a polynomial description where coefficients for the correction process are delivered with the image. The second takes advantage of typical Photogrammetry dependencies described by the co-linearity condition. Literature provides many varied and original approaches to this problem. This article presents a strict model as developed by the authors. It is based on the co-linearity equation as a function of time, which describes the dependence between the surface of the Earth and its imagery using parameters characterizing the position of the sensor in orbit as well as the placement of the orbit in the geocentric coordinate system. Research aimed at the practical verification of the developed model as well as the specification of the minimal number of ground control points necessary for the process of orthorectification of Ikonos and QuickBird images is presently underway at the Institute of Photogrammetry and Cartography of the Warsaw University of Technology. The authors of the article discuss the basic steps for developing the algorithm and present the first results received with respect to possibilities provided by similar models developed by Dr. K. Jakobsen and Dr. T. Toutin.

4

Eksperymentalne opracowanie komponentu danych wektorowych TOPO dla Bazy Danych Topograficznych (TBD) na podstawie wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych

Kurczyński Z., Wolniewicz W.

Przegląd Geodezyjny

|

2007

|

R. 79, nr 2

3-9

PL

W Polsce rozpoczęto tworzenie Bazy Danych Topograficznych (TBD) o dokładności i zasobie treści odpowiadającej tradycyjnej mapie topograficznej w skali 1:10000. Bazę taką tworzy się w oparciu o ortofotomapę wytworzoną ze zdjęć lotniczych w skali 1:26000. Tempo tworzenia tej bazy nie jest satysfakcjonujące, a koszty są duże, szczególnie dotyczy to b.d. wektorowych. Rozpatruje się możliwość tworzenia b.d. wektorowych TBD o zubożonej treści na bazie obrazów satelitarnych VHRS. We współpracy GUGiK i Politechniki Warszawskiej zrealizowany został projekt badawczy dotyczący oceny możliwości opracowania wektorowej b.d. topograficznych w oparciu o dane satelitarne. Na trzech obszarach testowych pokrytych obrazami QuickBird, Ikonos i EROS wygenerowano ortofotomapy satelitarne. Na ich bazie wytworzono dane wektorowe w strukturze TBD. Stwierdzono, że dla większości klas obiektów b.d. TBD obrazy QuickBird i Ikonos nie ustępują lub nieznacznie ustępują tradycyjnym zdjęciom lotniczym w skali 1:26000. Obrazy EROS nie są przydatne dla tego celu. W rezultacie badań powstał nowy standard (TBD II), o nieco zubożonej treści, możliwy do opracowania z obrazów VHRS. Ocenia się, że pozwoli to przyspieszyć i obniżyć koszty opracowania TBD. Zaproponowany standard został sprawdzony w warunkach produkcyjnych w formie wdrożenia. Analiza techniczna i ekonomiczna zrealizowanych prac wdrożeniowych potwierdziła przydatność obrazów satelitarnych w zakładaniu b.d. wektorowych TBD.

EN

In Poland, one commenced the works on creation of Topographic Data Base (TDB) of accuracy and contents equivalent to traditional topographic map scaled: 1:10000. Such base is created on the grounds of orthophotomap produced from aerial photographs 1:26000. However the pace of its development is unsatisfactory, and the costs are enormous, specially as far as the vector data based are concerned. One considers an option to produce TDB vector map of reduced contents, which are based upon the VHRS. In cooperation between Head Office of Geodesy and Cartography and Warsaw University of Technology have been undertaken the research project dedicated to evaluation of the option to elaborate the topographic vector data base based upon the satellite data. On the three tested areas covered by images from QuickBird, Ikonos and EROS one has generated the satellite ortho-photo-maps. On the grounds of such maps one has produced vectors data in TDB structure. One has found that for vast majority of classes of objects of the TDB data base, the images from QuickBird and Ikonos are as good as or just slightly poorer than traditional aerial photographs of scale 1:26000. EROS images are insufficient for creation of vector data bases in standard TDB. In effect of the studies, one has established the new standard (TDB II) of slightly poorer contents, which is however suitable to be elaborated from the VHRS. One estimates that this standard shall facilitate and lower the costs of preparation of TDB. The proposed standard was implemented and turned out to be useful in production environment. The conducted technical and economical analysis have confirmed usefulness of VHRS images for establishment of TDB vector data base.

5

Ocena przydatności obrazów satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości do tworzenia baz danych topograficznych

Wolniewicz W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Geodezja

|

2007

|

z. 41

3-113

PL

W pracy oceniono przydatność obrazów satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości w aspekcie geometrycznym oraz zawartości ich treści do tworzenia baz danych topograficznych. Przedstawiono geometryczne podstawy obrazów QuickBird i Ikonos oraz opisano ich specyficzne cechy. Przeanalizowano wpływ wychylenia kamery i rzeźby terenu na parametry użytkowe obrazów o bardzo dużej rozdzielczości. Podano definicje geometryczne procesów opisujących tworzenie obrazów. Pozwolily one na ujednolicenie powszechnie wykorzystywanych opisów matematycznych modeli korekcyjnych. Przedstawiono zarazem własne propozycje opisu relacji geometrycznych w modelu wykorzystującym warunek kolinearnosci. W części praktycznej zaprojektowano pola testowe, które wykorzystano w prowadzonych badaniach. W analizach dotyczących geometrii obrazów satelitarnych uwzględniono wpływ danego typu modelu korekcyjnego, jakości numerycznego modelu terenu, liczby fotopunktów i kąta wychylenia układu optycznego. Dokonano analizy porównawczej geometrii obrazów QuickBird i Ikonos przy zadbaniu o identyczne warunki prowadzonych prac eksperymentalnych. Wykorzystując ocenę możliwości geometrii testowanych obrazów o bardzo dużej rozdzielczości, przeprowadzono kompleksowe analizy tworzenia wektorowej bazy danych topograficznych. Oceniono zasób treści obrazów pochodzących z sensorów. Przeprowadzono analizy statystyczne otrzymanych wyników i porównano je z podobnymi, ale pozyskanymi ze zdjęć lotniczych, oraz typowymi wektorowymi produktami pozyskanymi w warunkach produkcyjnych. Przedstawiono możliwości tworzenia i aktualizacji warstwy danych wektorowych TOPO w standardzie Baz Danych Topograficznych (TBD) na podstawie obrazów o bardzo dużej rozdzielczości. W rozprawie oceniono potencjał kartograficzny obrazów QuickBird i Ikonos, tj. ich możliwości geometrycznych i zasób treści, na potrzeby pozyskiwania danych wektorowych baz topograficznych na poziomie dokładności 1:10000 na przykładzie standardu TOPO z TBD i udowodniono ich przydatność do tych celów. Uzyskane wyniki pozwoliły potwierdzić tezę, że obrazy satelitarne o bardzo dużej rozdzielczości (Ikonos i QuickBird) mogą być wiarygodnym źródłem informacji przy zakładaniu i aktualizowaniu baz danych topograficznych o dokładności sytuacyjnej i zawartości treści odpowiadającej mapie topograficznej w skali 1:10000 (TBD).

EN

In this monographic study one evaluated the usefulness of Very High Resolution Satellite (VHRS) images in their geometrical aspect and their content, for the creation of Topographic Databases. Presented herein are the geometrical foundations of images from QuickBird and Ikonos and their specific characteristics. One has also analyzed the influence of camera deflection and land relief on the usable parameters of Very High Resolution Satellite Images. The geometrical definitions of these processes describing creation of images have also been provided. This process enables for unification of commonly used mathematical equations for adjustment models. One has also presented our own proposals for geometrical relations in the model which takes advantage of collinearity equations. In the practical part, specifically designed test fields were selected and used throughout this research. In the analysis regarding the geometry of satellite images, one took into consideration the influence of a given type of correction model, quality of Digital Terrain Model, number of Ground Control Points and angle of optical system deflection. A full and detailed comparative analysis has also been executed for the geometry resulting from QuickBird and Ikonos images, providing at the same time identical conditions for conducted experimental works. While evaluating the capacity of the geometry of very high resolution satellite images being tested, one conducted comprehensive analysis of the creation of the vector topographic database. An evaluation of the contents of images coming from these sensors also took place within this study. One also applied statistical analysis of the results obtained and compared the same with the similar results obtained from aerial photographs and with the typical vector products achieved in production environment. Presented herein is the capacity for creation and updating of the TOPO layer vector data in standard of Topographic Data Base (TBD) on the basis of very high resolution satellite images. In this study one evaluated the cartographic potential of images from QuickBird and Ikonos (i.e. their geometrical potential and contents in order to obtain vectorial topographic data bases of the accuracy level 1:10000), taking as an example using the TOPO standard from TBD, and demonstrated their usefulness for these very purposes. Obtained results proved the thesis that Very High Resolution Satellite Images (Ikonos and QuickBird) may constitute a reliable source of information for establishment and update of Topographic Databases of situational and contents accuracy corresponding to a topographic map of scale 1:10000 (TBD).

6

Podstawy fotogrametrii satelitarnej w zakresie pozyskiwania i geometrycznego przetwarzania pojedynczych obrazów VHRS. Cz. 2

Wolniewicz W.

Przegląd Geodezyjny

|

2006

|

R. 78, nr 4

3-9

PL

Wysokorozdzielcze obrazy satelitarne (popularnie zwane VHRS) coraz powszechniej są wykorzystywane jako alternatywne źródło aktualnych informacji o powierzchni Ziemi. Do niedawna informacja dostarczana z pułapu orbity satelitarnej była wykorzystywana przez branżowe zapotrzebowania tematyczne takie jak geologia, hydrologia, leśnictwo, rolnictwo, ochrona środowiska itp. Z racji istniejących parametrów technicznych tych systemów (wielkość piksela terenowego 15-80 m), użytkownika w małym stopniu interesowały aspekty kartometryczne, a jedynie możliwości teledetekcyjne. Pojawienie się nowej generacji systemów satelitarnych VHRS spowodowało nowe spojrzenie na potencjał dostarczanych zobrazowań. Oprócz zawartej informacji interpretacyjnej tych zobrazowań w zapisie 11-bitowym - zarówno w zakresie panchromatycznym, jak i wielospektralnym - zaczęto postrzegać bardzo cenną cechę, mianowicie potencjał kartometryczny. Podjęto kroki integrujące informacje dostarczane przez zdjęcia VHRS (IKONOS, QuickBird) pod kątem interpretacyjnym i kartometrycznym. Z pomocą posłużyły metody fotogrametryczne, odpowiednio opisujące związki geometryczne, pozwalające nadawać wartości kartometryczne w wymiarze zbliżonym do wielkości pikselowej. Kartometryczność wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych, a w tym problemy pomiarowego ich opracowania, na tyle różni się od klasycznej fotogrametrii opartej na zdjęciach lotniczych, że uzasadnione jest wyróżnienie tej problematyki, określanej jako odrębny dział fotogrametrii - fotogrametria satelitarna. Fotogrametria ta funkcjonowałaby obok innych dobrze poznanych działów, jak lotnicza, naziemna czy podwodna. Tak rozumiany nowy dział fotogrametrii zajmowałby się opisem związków geometrycznych i korekcji geometrycznej (np. ortorektyfikacji pojedynczego obrazu satelitarnego), ale również związkami geometrycznymi stereoskopowej pary obrazów satelitarnych, umożliwiającej opracowanie przestrzenne (np. generowanie DTM) oraz związkami zespołów (bloków) wzajemnie pokrywających się obrazów satelitarnych. Artykuł omawia najistotniejsze elementy fotogrametrii satelitarnej pojedynczych obrazów.

EN

The very high resolution satellite images (popularly referred to as VHRS) are more and more frequently used as the alternative source of current information about the surface of the Earth. Until recently, information delivered from the satellite orbit used to be applied to satisfy the needs of such branches as geology, hydrology, forestry, agriculture, natural environment protection, etc. Due to technical parameters of these systems (size of terrain pixel 15-18 meters), the users were not particularly interested in cartometric aspects, but only in teledetection opportunities. Emergence of the new generations of VHRS satellite systems resulted in the entirely new outlook for the potential of imaging produced. Besides included interpretation information of these images in 11-bit format - both in panchromatic and multi-spectrum aspects - one has begun to perceive another very useful feature - namely the cartometric potential. One has undertaken some steps aimed at integration of information supplied by VHRS images (IKONOS, QuickBird) in terms of their interpretation as well as in cartometric aspect.. In this respect one has also taken advantage of photogrammetric methods that properly describe geometric relations, thus enabling for production of cartometric values in form close to pixel volume. Cartometric feature of the very high resolution satellite images, and the problems connected with their measurement elaboration, are so far from classical photogrammetry based upon aerial images, that it is reasonable to distinguish these problems defined as a separate field of Photogrammetry - the Satellite Photogrammetry. This Photogrammetry should operate along with other well-established fields, like Close-Range Aerial, Terrestrial and Underwater ones. The new field of Photogrammetry defined in this way would deal with a description of geometric relations and correction (for instance: ortho-adjustment of a single satellite image), but also with geometric relations of stereoscope pair of satellite images enabling for spatial elaboration (for example DTM generation), and relations of systems (blocks) of reciprocally overlapping satellite images. This article discusses the most important elements of Satellite Photogrammetry of single images.

7

Podstawy fotogrametrii satelitarnej w zakresie pozyskiwania i geometrycznego przetwarzania pojedynczych obrazów VHRS. Cz. 1

Wolniewicz W.

Przegląd Geodezyjny

|

2006

|

R. 78, nr 3

3-10

PL

Wysokorozdzielcze obrazy satelitarne (popularnie zwane VHRS) coraz powszechniej są wykorzystywane jako alternatywne źródło aktualnych informacji o powierzchni Ziemi. Do niedawna informacja dostarczana z pułapu orbity satelitarnej była wykorzystywana przez branżowe zapotrzebowania tematyczne takie jak geologia, hydrologia, leśnictwo, rolnictwo, ochrona środowiska itp. Z racji istniejących parametrów technicznych tych systemów (wielkość piksela terenowego 15-80 m), użytkownika w małym stopniu interesowały aspekty kartometryczne, a jedynie możliwości teledetekcyjne. Pojawienie się nowej generacji systemów satelitarnych VHRS spowodowało nowe spojrzenie na potencjał dostarczanych zobrazowań. Oprócz zawartej informacji interpretacyjnej tych zobrazowań w zapisie 11-bitowym - zarówno w zakresie panchromatycznym, jak i wielospektralnym - zaczęto postrzegać bardzo cenną cechę, mianowicie potencjał kartometryczny. Podjęto kroki integrujące informacje dostarczane przez zdjęcia VHRS (IKONOS, QuickBird) pod kątem interpretacyjnym i kartometrycznym. Z pomocą posłużyły metody fotogrametryczne, odpowiednio opisujące związki geometryczne, pozwalające nadawać wartości kartometryczne w wymiarze zbliżonym do wielkości pikselowej. Kartometryczność wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych, a w tym problemy pomiarowego ich opracowania, na tyle różni się od klasycznej fotogrametrii opartej na zdjęciach lotniczych, że uzasadnione jest wyróżnienie tej problematyki, określanej jako odrębny dział fotogrametrii - fotogrametria satelitarna. Fotogrametria ta funkcjonowałaby obok innych dobrze poznanych działów, jak lotnicza, naziemna czy podwodna. Tak rozumiany nowy dział fotogrametrii zajmowałby się opisem związków geometrycznych i korekcji geometrycznej (np. ortorektyfikacji pojedynczego obrazu satelitarnego), ale również związkami geometrycznymi stereoskopowej pary obrazów satelitarnych, umożliwiającej opracowanie przestrzenne (np. generowanie DTM) oraz związkami zespołów (bloków) wzajemnie pokrywających się obrazów satelitarnych. Artykuł omawia najistotniejsze elementy fotogrametrii satelitarnej pojedynczych obrazów.

EN

The very high resolution satellite images (popularly referred to as VHRS) are more and more frequently used as the alternative source of current information about the surface of the Earth. Until recently, information delivered from the satellite orbit used to be applied to satisfy the needs of such branches as geology, hydrology, forestry, agriculture, natural environment protection, etc. Due to technical parameters of these systems (size of terrain pixel 15-18 meters), the users were not particularly interested in cartometric aspects, but only in teledetection opportunities. Emergence of the new generations of VHRS satellite systems resulted in the entirely new outlook for the potential of imaging produced. Besides included interpretation information of these images in 11-bit format - both in panchromatic and multi-spectrum aspects - one has begun to perceive another very useful feature - namely the cartometric potential. One has undertaken some steps aimed at integration of information supplied by VHRS images (IKONOS, QuickBird) in terms of their interpretation as well as in cartometric aspect. In this respect one has also taken advantage of photogrammetric methods that properly describe geometric relations, thus enabling for production of cartometric values in form close to pixel volume. Cartometric feature of the very high resolution satellite images, and the problems connected with their measurement elaboration, are so far from classical photogrammetry based upon aerial images, that it is reasonable to distinguish these problems defined as a separate field of Photogrammetry - the Satellite Photogrammetry. This Photogrammetry should operate along with other well-established fields, like Close-Range, Aerial, Terrestrial and Underwater ones. The new field of Photogrammetry defined in this way would deal with a description of geometric relations and correction (for instance: ortho-adjustment of a single satellite image), but also with geometric relations of stereoscope pair of satellite images enabling for spatial elaboration (for example DTM generation), and relations of systems (blocks) of reciprocally overlapping satellite images. This article discusses the most important elements of Satellite Photogrammetry of single images.

8

Wysokorozdzielcze obrazy satelitarne jako źródło opracowania danych wektorowych w standardzie TBD

Kurczyński Z., Wolniewicz W.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

385--394

PL

W Polsce rozpoczęto opracowanie Bazy Danych Topograficznych (TBD) o dokładności i zasobie treści odpowiadającej tradycyjnej mapie topograficznej w skali 1:10 000. Bazę taką tworzy się w oparciu o ortofotomapę z pikselem 0.5 m wytworzoną ze zdjęć lotniczych w skali 1:26 000. Tempo opracowania tej bazy nie jest satysfakcjonujące, a koszty są duże, szczególnie dotyczy to b.d. wektorowych. Rozpatruje się możliwość opracowania b.d. wektorowych TBD o zubożonej treści na bazie obrazów satelitarnych VHRS. Sprzyja takiemu pomysłowi uruchomione Centrum Operacji Regionalnych (ROC) dla odbioru i przetwarzania danych Ikonos. We współpracy GUGiK i Politechniki Warszawskiej zrealizowany został projekt badawczy dotyczący oceny możliwości opracowania wektorowej b.d. topograficznych w oparciu o dane satelitarne. Część eksperymentalna została poprzedzona analizą potencjału kartograficznego obrazów satelitarnych, rozumianego jako suma potencjału pomiarowego i interpretacyjnego. W kontekście możliwości opracowania baz danych topograficznych krytycznym okazuje się ograniczony zasób treści obrazów satelitarnych a dopiero w drugiej kolejności ich możliwości pomiarowe. LITERATURa przedmiotu obfituje w liczne przykłady badania geometrii takich obrazów, zadecydowanie mniej jest doniesień o wiarygodnych badaniach zasobu ich treści. Na trzech obszarach testowych pokrytych obrazami QuickBird, Ikonos i EROS wygenerowano ortofotomapy satelitarne. Na ich bazie pozyskano dane wektorowe w strukturze TBD. Wyniki tych opracowań poddano analizie pod kątem zawartości treści i jej zgodności z TBD. Stwierdzono, że dla większości klas obiektów b.d. TBD obrazy QuickBird i Ikonos nie ustępują, lub niewiele ustępują tradycyjnym zdjęciom lotniczym w skali 1:26 000. Obrazy EROS nie są przydatne do tego celu. W rezultacie badań powstał nowy standard (TBD II), o nieco zubożonej treści, ale przy zachowaniu wymaganej dokładności lokalizacyjnej, możliwy do opracowania z obrazów VHRS. Może on znaleźć zastosowanie w obszarach mniej zurbanizowanych. Ocenia się, że pozwoli to przyśpieszyć i obniżyć koszty opracowania TBD. Zaproponowany standard w formie wdrożenia został sprawdzony w warunkach produkcyjnych. Analiza techniczna i ekonomiczna zrealizowanych prac wdrożeniowych potwierdziła przydatność obrazów satelitarnych do zakładania b.d. wektorowych TBD.

EN

In Poland, a Topographic Data Base (TBD) has been constructed with the accuracy and contents equivalent to a traditional 1:10 000 scale topographic map. Such a database was based on an orthophotomap with 0.5 m pixels prepared from aerial photographs on a scale of 1:26 000. The pace of development of this database is insufficient and the costs are substantial. This is especially true in the case of vectorial data bases. An option to create vectorial data bases TBD of reduced contents based upon VHRS satellite images is under consideration. The Regional Operations Center (ROC) opened for receipt and processing of Ikonos data is in favor of this option. In collaboration with GUGiK and Warsaw Technical University, a research project regarding evaluation of an opportunity to prepare a vectorial topographic database based on satellite data has been undertaken. Its experimental part was preceded by analysis of the cartographic potential of satellite images understood as the sum of the measurement and interpretational potential. In the context of the opportunity to create topographic databases, limited contents of satellite images is absolutely critical, and only then can their measurement potential be assessed. Professional literature offers numerous examples of studies of the geometry of such images, but it says much less about reliable research of their contents. In three testing areas covered by satellite images from QuickBird, Ikonos and EROS, satellite orthophotomaps were generated. Based on these maps, vectorial data in TBD structure was produced. The data were analyzed in terms of their content and conformity with TBD. It was found that in the majority of object classes of the TBD database, QuickBird and Ikonos images are almost equivalent to, or just slightly worse than, traditional 1:26 000 scale aerial photographs. EROS images are not useful for this particular purpose. As a result of these investigations, a new standard (TBD II) was established, which is of slightly poorer contents but which satisfies the required location accuracy, thus enabling it for VHRS images. It may also be applied to less urbanized areas. One estimates that this standard will facilitate elaboration of the TBD by making it much faster and less expensive. At the implementation stage, the suggested standard was tested in a production environment. Technical and economic analyses of the executed implementation works showed that the satellite images are very useful for establishment of TBD vectorial data bases.

9

Wykorzystanie danych lotniczego skaningu laserowego jako osnowy geometrycznej dla korekcji obrazów QuickBird

Wolniewicz W., Zaremba M.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

567--575

PL

W pracy przedstawiono analizy przydatności techniki LIDAR do ortorektyfikacji zobrazowań QuickBird bez wykorzystania terenowego pomiaru fotopunktów, dla obszaru miasta Ottawa w Kanadzie i terenów leśnych w Prowincji Alberta. Korekcję geometryczną obrazów QuickBird wykonano metodą wielomianową RPF z wykorzystaniem RPC i metody ścisłej. Przedstawiono właściwości modeli korekcyjnych. Do oceny dokładności generowania ortofotomapy wykorzystywano zarówno NMT jak i NMPT pochodzący z danych uzyskanych ze skaningu laserowego. Do ortorektyfikacji oraz oceny dokładności wykorzystano środowisko PCI Ortho Engine. Uzyskano błędy ortorektyfikacji i poziomie 2-3 pikseli dla obszaru miejskiego a na poziomie jednego piksela dla terenów leśnych. Przedmiotem badania był również wpływ liczby fotopunktów na dokładność procesu ortorektyfikacji. Dokładność powstałej ortofotomapy satelitarnej oceniono na podstawie pomiarów GPS. Otrzymane wyniki potwierdzają znaczenie danych pochodzących z wielu źródeł monitorowania powierzchni Ziemi, które coraz powszechniej są wykorzystywane wróżnorodnych zastosowaniach geoinformatycznych. Wykazano praktycznie, iż dane pochodzące ze skaningu laserowego mogą być dobrym źródłem osnowy fotogrametrycznej do korekcji wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych.

EN

This paper outlines the results of an analysis of the application of LIDAR technology for orthorectification of QuickBird images without using ground control points for the area of the city of Ottawa in Canada as well as for boreal forest areas in the province of Alberta. Geometrical adjustment of QuickBird images was executed using the RPF multinomial method with the use of RPC and the application of the co-linearity condition method. The effects of adjustment models are described in the paper. In order to evaluate the accuracy of the ortho-photo map generation process, both DCM and DSM obtained from laser scanning data were used. The PCI Ortho Engine environment was used as a tool for ortho-adjustment and the evaluation of accuracy. Errors obtained in the ortho-adjustment process were of the order of 2-3 pixels for municipal areas and 1 pixel for forest areas. The influence of a number of ground control points upon the accuracy of ortho-adjustment process was also investigated. The accuracy of the final satellite ortho-photo map was evaluated by applying GSP surveys. The obtained results show the importance of data coming from different Earth monitoring sources, which are used more and more extensively in a variety of different geometric applications. Since VHRR and LIDAR became operational there has been increasing consumer demand for both elevation models and images. As all data is digital from the beginning, data processing is done relatively quickly and is highly automated (mainly only quality control needs operator support), it was demonstrated in practice that the data from laser scanning may constitute an excellent source of photogrammetrical control for the adjustment of very high resolution satellite images. The spectrum of application for precise elevation data and orthophotomaps is much greater than shown here and includes such applications as power line mapping, precision forest management, and open-pit monitoring.

10

Próba podniesienia wartości informacyjnej cyfrowych ortofotomap

Preuss R., Wolniewicz W., Różycki S.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

505--514

PL

Autorzy niniejszego artykułu przedstawiają możliwość podniesienia wartości informacyjnej cyfrowych ortofotomap dostępnych w Państwowym Zasobie Geodezyjnym i Kartograficznym. Jak wiadomo przeważająca ich ilość powstała z panchromatycznych zdjęć lotniczych. Wykonane prace eksperymentalne wykazały, że możliwa jest fuzja obrazu panchromatycznego cyfrowej ortofotomapy z obrazem multispektralnym pozyskiwanym systemem SPOT-5. Otrzymane tą drogą „nowa ortofotomapa” posiada rozdzielczość geometryczną źródłowej ortofotomapy panchromatycznej, a radiometrycznie jest wzbogacona o informacje z kanałów MS SPOT-5 użytych do fuzji. Prezentowane przykłady wykonanych fuzji obrazów dla różnych typów pokrycia terenu wskazują, że zaproponowane rozwiązanie powinno być głównie stosowane dla obszarów zurbanizowanych i leśnych. Niskie koszty zaproponowanego rozwiązania oraz dostępność obrazów archiwalnych MS SPOT-5 dla obszaru prawie całego kraju wskazuje, że PZGiK powinien zostać wzbogacony o produkty o podwyższonej wartości informacyjnej, przez co można rozszerzyć ofertę dostępnych w zasobie geodezyjnym danych obrazowych.

EN

The authors of this article present an option to increase the informative value of digital ortho photo maps available in the National Geodesic and Cartography Resource. As is well-known, the vast majority of these maps were created from panchromatic aerial photographs. To date, many techniques and software tools for fusing images have been developed. Common methods include the Brovey method, the intensity hue saturation (IHS) color model, and principal component analysis (PCA). The conducted experimental works showed that the fusion of a panchromatic image from a digital ortho photo map with a multi-spectral image obtained from a SPOT-5 system is possible. High resolution panchromatic images provide better spatial quality compared to multispectral images. However, MS images provide better spectral quality compared to panchromatic images. “The new orthophotomap” achieved in this way has a geometrical resolution comparable to the source panchromatic orthophotomap, however, radiometrically it is enriched with information obtained from MS SPOT 5 channels applied in fusion. The presented examples of executed fusions of images for different types of land coverage show that the presented solution should be mainly used for urban areas, forests and in many agricultural, environmental or mapping applications. The low costs of suggested solution, as well as the availability of archive images from MS SPOT-5 covering almost the entire country show that the National Geodesic and Cartography Resource should be enriched with products of increased informative value. In this way, it will be possible to expand the image data collected in this geodesic resource.

11

Ocena dokładności generowania NMP z wykorzystaniem Cartosat-1

Dąbrowski R., Fedorowicz-Jackowski W., Kędzierski M., Różycki S., Walczykowski P., Wolniewicz W., Zych J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

147--154

PL

Numeryczny Model Pokrycia (NMP) o zasięgu światowym, coraz częściej jest pozyskiwany z danych pochodzących z systemów satelitarnych. Do tych zadań wykorzystywane są systemy pracujące w zakresie optycznym jak i mikrofalowym (interferometrii radarowej InSAR). Ostatnio pojawiły się nowe rozwiązania obrazowania stereoskopowego w systemach satelitarnych takich jak: japoński PRISM czy indyjski CARTOSAT-1, charakteryzujące się między innymi dwiema sprzężonymi kamerami skierowanymi w przód i do tylu, z pikselem ok. 2.5 m. Referat przedstawia charakterystykę funkcjonującego od maja 2005, indyjskiego satelity zaprojektowanego dla potrzeb generowania ze zdjęć stereoskopowych precyzyjnych NMP. Jest to kolejny system z rodziny Indian Remote Sensing (IRS) pracujący tylko w zakresie panchromatycznym. W ramach programu prowadzonego przez Indyjskie Ministerstwo Kosmosu (Department of Space, Government of India), zespół badawczy w Polsce wykonał eksperyment generowania NMP dla obszaru na południowy-zachód od Warszawy. Zostały zaprojektowane i pomierzone fotopunkty techniką dGSP. Do opisu geometrii obrazów wykorzystano metodę wielomianową (RPF). Generowanie Numerycznego Modelu Pokrycia prowadzono w środowisku Leica Photogrammetry Suite (LPS) i PCI OrthoEngine. Dokonano analizy wpływu liczby fotopunktów na precyzję generowanego modelu. W wyniku przeprowadzonego eksperymentu uzyskano błędy wysokości wygenerowanego NMP na punktach kontrolnych są na poziomie 1.5 m przy wykorzystaniu tych samych 9 fotopunktów dla różnych oprogramowań. Uzyskane wyniki są powyżej oczekiwań. System CARTOSAT-1 może stanowić ekonomicznie atrakcyjne źródło danych dla generowania NMP o zasięgu globalnym.

EN

The Digital Surface Model (DSM) of world coverage is increasingly coming from data from satellite systems. This involves systems operating both in optical and microwave ranges (radar interferometry InSAR). Most recently, new solutions have emerged for stereoscope imaging in such satellite systems as the Japanese satellite PRISM and Indian satellite CARTOSAT-1, which can be characterized by two coupled forward and backward cameras with a pixel size of 2.5 m. This paper outlines characteristics of the Indian satellite, which has been operating since May 2005, and which has been designed for generation of accurate DSM from stereoscope images. This is the next system from Indian Remote Sensing (IRS) family, working solely in the panchromatic range. In the framework of a program conducted by the Department of Space, Government of India, a research team in Poland conducted an experiment of DSM generation for an area situated south-west of Warsaw. With a use of dGSP technique, they designed and measured the photo-points (ground control points - GCP). The polynomial method (RPF) for the description of image geometry was also applied. The generation of a Digital Surface Model was conducted in LPS and PCI environments and the influence of the number of GCP on the accuracy of the generated DSM was analyzed. The obtained errors in altitude of the control points (CP) were 1.5 m using 9 GCP. The obtained results are above expectations. The CARTOSAT-1 System may constitute an economically attractive source of data for the generation of global range DSM.

12

Ocena potencjału geometrycznego zdjęć IKONOS i QuickBird

Wolniewicz W.

Roczniki Geomatyki

|

2005

|

T. 3, z. 4

219-230

EN

Commercial VHRS images of earth surface more and more frequently replace and supplement aerial photographs. Both the interest in these images and the scope of their use are on the rise. While principles and geometry of creation of orthophoto maps based on aerial photos are well known, the possibilities of their creation with the use of VHR are still at the stage of research. Such research is carried out by various scientific and research centers, among others a research project of the Ministry of Scientific Research and Information Technology conducted at the Warsaw Technical University and completed in 2005. Results of this project are presented in this paper, covering the comparison of accuracy of orthorectification processes of IKONOS and QuickBird images and the description of basic differences between the geometry of aerial photos and satellite images of the VHRS type. Two test fields have been selected for this project (Warsaw as flat area representing built-up terrain and Nowy Targ representing foothills terrain). For these test fields, images from IKONOS and Quick- Bird were ordered. On the VHRS images of each test field area, 30.50 GCPs were designated and then measured with GPS in planimetric accuracy of 10 cm. For creation of orthophoto maps available DTM models were used featured with various accuracy (Level 0, Level 1, Level 2 and SRTM). Orthorectification process was performed with the aid of generally available commercial software PCI Geomatica In the orthorectification process the accuracy of the following elements was investigated: correction methods, distribution, designation of GCP, different type of DEM used and the influence of significant off nadir angle on the final accuracy of orthophoto maps. The research conducted allowed to formulate principles of creating orthophoto maps with the use of satellite photogrammetry. The results obtained allow to promote VHRS images for wide use for purposes of GIS, cartography and various thematic analyses of the earth surface.

13

Ortorektyfikacja obrazów satelitarnych o bardzo wysokiej rozdzielczości

Follehr S., Jaszczak P., Piskorz M., Zieliński R., Wolniewicz W.

Przegląd Geodezyjny

|

2005

|

R. 77, nr 2

5-9

14

Ocena przydatności obrazów satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości (VHRS) do tworzenia bazy danych topograficznych

Kurczyński Z., Wolniewicz W.

Przegląd Geodezyjny

|

2005

|

R. 77, nr 5

3-10

PL

W ostatnich latach prowadzone są w Polsce, na skalę nie mającą precedensu w przeszłości, projekty z zakresu Systemów Informacji Przestrzennej. Prace te dotyczą m.in. zakładania Bazy Danych Topograficznych (TBD), zawierającej Numeryczny Model Terenu (NMT), cyfrową ortofotomapę oraz bazę danych wektorowych o dokładności i szczegółowości treści zbliżonej do tradycyjnej mapy topograficznej w skali 1:10000. Produkty te wytwarzane są w oparciu o zdjęcia lotnicze w skali 1:26000. Główny Urząd Geodezji i Kartografii wraz z Politechniką Warszawską prowadzi projekt badawczy, którego celem jest odpowiedź na pytanie czy i w jakim stopniu wysokorozdzielcze obrazy satelitarne mogą być przydatne do zakładania TBD. Dla tego celu wybrano trzy obszary testowe: zurbanizowany, rolniczy i podgórski, pokryte obrazami systemów Ikonos, QuickBird i EROS. Głównym celem badawczym jest ortorektyfikacja tych obrazów i utworzenie bazy danych wektorowych. Wyniki badań pozwolą ocenić przydatność obrazów satelitarnych dla tworzenia baz danych topograficznych i zgodność ze standardem TBD ekstrakcji obiektów topograficznych, możliwej na ich podstawie.

EN

In recent years Poland has carried out significant projects within the scope of Spatial Information Systems (SIP) on a scale hitherto unknown. These projects consist of the development of databases of a national reach encompassing Digital Terrain Model (DTM), digital orthophotomaps and digital vector maps. These products are based on new 1:26000 aerial photography. Questions arise regarding the relevance of such images for the development of topographic databases with the level of precision of 1:10000 topographic maps. GUGiK, in collaboration with Warsaw University of Technology, is preparing an investigative theme which should answer the question if and to what degree such images can be useful in creating a topographic database. For this purpose three test areas have been selected: urban area, rural and mountainous. For these areas very high resolution images from Ikonos, QuickBird and Eros system were purchased. The main goal of investigation are the orthorectification and creating of vector topographic database. The results of carried works will enable to assess the usefulness of used imagery for creating of such database and compliance of possible extracted features with the standard of TBD.

15

Geometric models for satellite sensors

Chinh Ke L., Wolniewicz W.

Geodezja i Kartografia

|

2005

|

Vol. 54, no 4

191-203

EN

Since 2000 when first imageries of Space Imaging of one metre resolution satellite products appeared on the World market, many institutions started using them for eartographie production such as orthophotomaps on a large scale. A choice of the mathematic sensor models of imageries for their orthorectification in producing orthophotomaps is one of the main investigation directions. In order to restitute the functional relation between imageries and their ground space, the use of sensor models is required. They can be grouped into two classes, the generalized sensor models (geometric or replacement sensor models) and physical or pararnetric models. The paper presents a brief overview of the geometric models such as RPC (Rational Polynomial Coefficients). Their properties, and in particular their advantages and disadvantages are discussed. Also the parametric models, developed by the authors are presented in this paper. They are based on time-dependent collinearity equation of the mathematic relation between ground space and its imageries through parameters describing the sensor position in satellite orbit and position of the orbit in the geocentric system.

PL

Rok 2000, w którym pierwszy obraz o metrowej rozdzielczości dostarczony przez satelitę Ikonos z Space Imaging zelektryzował światowe rynki komercyjne i ośrodki badawcze, można uważać za początek nowej ery technik obrazów satelitarnych. Jednym z głównych kierunków badań prowadzonych w zakresie praktycznego wykorzystania zobrazowań VHRS (Very High Resolution Satellite) jest optymalizacja modelu matematycznego obrazu dla jego korekcji geometrycznej i wytworzenia dokładnej ortofotomapy. Sprowadza się to do ustalenia poprawnych matematycznych zależności pomiędzy współrzędnymi zobrazowania i ich odpowiednikami w terenie. Rozróżnia się dwie zasadnicze grupy modeli. Pierwsza dotyczy zastępczej postaci modelu kamery - RPC (Rational Polynomial Coefficients), druga zaś uwzględnia fizyczne parametry kamery (skanera). W artykule opisana jest koncepcja budowy modelu geometrycznego opartego na współczynnikach RPC. Są w nim przedstawione zasadnicze zalety i niedostatki wynikające ze stosowania tego modelu w praktyce ortorektyfikacji VHRS. W dalszej kolejności opisany jest model parametryczny, stworzony przez autorów. Na bazie fundamentalnego warunku kolinearności wektora terenowego punktu i odpowiadającego mu wektora obrazowego, przy pomocy kolejnej transformacji ustalono relacje między położeniem punktu w układzie terenowym, a jego obrazem tworzonym przez poruszający się (dynamiczny) skaner satelitarny, o ciągle zmiennym w czasie położeniu w przestrzeni.

16

Rozwój systemów satelitarnych VHR

Wolniewicz W.

Roczniki Geomatyki

|

2004

|

T. 2, z. 2

136-143

EN

Collecting data on earth surface for commercial purposes begun in 1972, when first satellite sensor called ETRS started its work with 80 m ground pixel size. After almost thirty years from that moment we have ability of monitoring our planet for cartographic purposes with ground resolution below 1m. Rapid technical improvements in electronics, optics and telecommunication allow us to plan in nearest future systems, which will provide information close to aerial photographs, and maybe even competitive to digital aerial photography. In front of us a new trend of satellite photogrammetry is born. Close future possibility of gaining access to images made from space with 20-40 cm ground resolution is a great chance and challenge for photogrammetrists, cartographers, and surveyors. This paper presents the newest developments in the area of satellite systems called VHR (Very High Resolution). It covers the following problems: m Present state and future of military VHR systems for defense purposes; m USA strategy for VRS development; m Commercial VHR systems; m Closest perspectives. m Usage of VHR sattelite images in Poland.

17

Porównanie wyników ortorektyfikacji obrazów satelitarnych o bardzo dużej rozdzielczości

Wolniewicz W.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2004

|

Vol. 14

1--9

PL

Komercyjne zobrazowania satelitarne o bardzo dużej rozdzielczości (nazywane w literaturze angielskojęzycznej VHR -Very High Resolution ) coraz powszechniej zastępują zdjęcia powierzchni Ziemi wykonywane tradycyjnymi metodami z pułapu lotniczego. O ile problematyka generowania ortofotomap ze zdjęć lotniczych jest powszechnie znana w środowisku fotogrametrycznym, to możliwości tworzenia tego produktu na bazie VHR wciąż są przedmiotem badań i czekają na odpowiedzi na liczne pytania. Jakie dokładności są możliwe do uzyskania przy tworzeniu ortofotomapy przy zastosowaniu różnorakiej metodyki korekcyjnej, jaki użyć typ oprogramowania, jaki jest wpływ liczby użytych fotopunktów do procesu rektyfikacji, jak jest wpływ samego DTM? Aby uzyskać odpowiedz na te pytania wykonano szereg testów. Do przeprowadzenia eksperymentu wybrano dwa pola testowe: obszar płaski odpowiadający terenowi zabudowanemu – Warszawa i podgórza – Nowy Targ. Zostały użyte obrazy z trzech platform: IKONOS, QuickBird i EROS. Przy pomocy techniki GPS zostały pomierzone współrzędne punktów terenowych, uprzednio wyznaczonych na zobrazowaniach dla każdego pola testowego w liczbie 30-90 (GCP). Do generowania ortofotomap wykorzystywano powszechnie dostępny w kraju DTM (DTED Level 2) jak i przebadano wpływ dokładności DTM. Sam proces ortorektyfikacji był realizowany z pomocą powszechnie dostępnych oprogramowań komercyjnych: PCI Geomatica 9 i ERDAS, przy użyciu dwóch metod: nieparametrycznej RPC (iloraz wielomianowy) i ścisłej, bazującej na warunku kolinearności i znanym modelu kamery. W wyniku przeprowadzonych badań uzyskano ocenę dokładności generowania ortofotomap dla różnorakich scenariuszy technologicznych. Otrzymane wyniki zaprezentowane w referacie pozwalają wybrać optymalne warunki tworzenia ortofotomap w zależności od potrzeb użytkownika i wymaganych aplikacji wykorzystujących VHR typu IKONOS, QuickBird i EROS.

18

Komisja II "Systemy przetwarzania danych przestrzennych, analiz i reprezentacji" na XX Kongresie MTFiT w Istambule

Wolniewicz W.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2004

|

Vol. 14

1--5

19

Zrób to sam

Kurczyński Z., Wolniewicz W.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2002

|

nr 11

6--11

20

Piksel schodzi poniżej metra

Kurczyński Z., Wolniewicz W.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2002

|

nr 7

18--22