Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

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

100%

Wolniewicz W.

|

tom 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.

2

Najnowsze techniki fotogrametrii lotniczej i satelitarnej

100%

Kaczyński R.

Prace Instytutu Geodezji i Kartografii

|

2004

|

tom T. 50, z. 107

179--194

3

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

80%

Wolniewicz W.

|

tom 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.

4

Określenie zakresu wykorzystania danych satelitarnych Resurs-DK w opracowaniach fotogrametrycznych

51%

Ewiak I.

|

2007

|

tom Vol. 17a

199--208

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badan naukowych mających na celu określenie zakresu wykorzystania wysokorozdzielczych danych satelitarnych Resurs-DK w procesie generowania podstawowych produktów fotogrametrycznych. Na podstawie analizy metadanych tego systemu opracowano warsztat metodyczny korekcji geometrycznej oraz ortorektyfikacji. Podstawa tego warsztatu były algorytmy korekcji geometrycznej danych Resurs-DK wzorowane na modułach korekcji wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych IKONOS oraz QuickBird funkcjonujących w oprogramowaniu fotogrametrycznym Ortho Engine PCI Geomatica. Zaprezentowano rezultaty korekcji geometrycznej obrazów panchromatycznych Resurs-DK z wykorzystaniem ścisłego modelu parametrycznego, modelu wielomianowego oraz wyznaczonych i skorygowanych współczynników wzorowanych na RPC. Na podstawie wnikliwej analizy poszczególnych wariantów korekcji geometrycznej stwierdzono, że wysokorozdzielcze zobrazowania Resurs-DK można skorygować geometrycznie na poziomie poniżej ½ piksela obrazu źródłowego. W niniejszym artykule zamieszczono również analizy wpływu dokładności wyznaczenia elementów orientacji zewnętrznej scen Resurs-DK na dokładność położenia pikseli w matrycy wygenerowanego ortoobrazu. Scharakteryzowano uwarunkowania procesu ortorektyfikacji rosyjskich zobrazowan Resurs-DK. Stwierdzono, że do wygenerowania ortoobrazów spełniajacych kryterium dokładności geometrycznej mapy topograficznej w skali 1:10000 należy włączyc zbiór punktów wysokościowych NMT o dokładności nie gorszej ni mH = 4m. Stwierdzono, że na podstawie zobrazowań nadirowych Resurs-DK można wygenerować ortoobrazy, których dokładność geometryczna odpowiada dokładności mapy topograficznej w skalach 1:5000, 1:10000 oraz skalach mniejszych. Jakkolwiek dla tego przedziału skalowego ortoobrazów spełnione jest kryterium dokładności geometrycznej, to ich zdolność interpretacyjna dotyczy jedynie skali 1:10 000.

EN

The present paper presents the results of the research aimed at the qualification of the range of utilisation of very high resolution Resurs-DK satellite data in the process of generating basic photogrammetric products. The methodology for geometrical correction and orthorectification of the source Resurs-DK panchromatic images based on the metadata analysis was elaborated. The algorithms for geometrical correction of the Resurs-DK image data, based on the correction modules for IKONOS and Quick Bird satellite data functioning in photogrammetric commercial software Ortho Engine PCI Geomatica, were the critical for that methodology. Four variants of geometrical correction were applied. The results of the geometrical correction of the panchromatic scenes Resurs- DK, based on the parametrical sensor model adapted to the structure of Russian data and rational polynomial coefficients, which were identified based on the control point measurement, were presented. The analysis of the influence of the number and distribution of the control points throughout the scene on the result of geometric correction have been realised in each variant. With a thorough analysis of the individual variants of geometrical correction, that very high resolution Russian satellite data can be corrected with the accuracy level below half pixel of the source image. In the present paper, in addition to the profile of the methodology for geometrical correction of Resurs- DK satellite data, an analysis was presented relating to the influence of the accuracy of delimitation of external orientation Resurs-DK images on the accuracy location of the pixels in the orthoimage matrix. Technical conditions were qualified for the orthorectification process of new very high resolution Russian images. It was found that, for orthoimage generating meeting the accuracy criterion of topographic map scaled 1:10000, there should be a set of height points included, having digital elevation model with accuracy at least 4 m. I was proven that, based on the Resurs-DK satellite data, the orthoimages can be generated whose geometrical accuracy corresponds to the accuracy of the topographical map scaled 1:5000 and 1:10,000 and smaller. However, for that scale range of orthoimages, the geometrical accuracy criterion is met, yet their interpreting capability applies only to the 1:10000 scale.

5

Opracowanie nieregularnego bloku wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych QuickBird

51%

Kraszewski B.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

tom 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.

6

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

51%

Wolniewicz W. , Zaremba M.

|

2006

|

tom 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.