Transcript Обработка космических изображений в системе
Slide 1
Региональный семинар
Современные фотограмметрические технологии обработки данных ДЗЗ. Новые возможности ЦФС PHOTOMOD 6.0
ЦФС PHOTOMOD
Обработка космических изображений
Новые сенсоры
Дмитрий Кочергин
Отдел технической поддержки
Казахстан. Астана. 04.06.2015
Slide 2
PHOTOMOD 6.0. Обработка сканерных космических изображений
Сенсоры
Pleiades, SPOT, GeoEye, IKONOS,
WorldView, QuickBird, Pleiades, ALOS,
ASTER, IRS, CartoSat, Formosat,
Канопус-В, KazEOSat и другие
стереоблоки
моноблоки
создание ЦМР
стереовекторизация
ортофотопланы
Slide 3
Сенсоры и методы обработки
Модель сенсора
Строгая модель сенсора
Универсальная модель
(DLT и ее модификации)
C использованием
RPC-коэффициентов
Съемочная система
Формат
ALOS
CEOS
FORMOSAT-2
DIMAP
KOMPSAT-2
TIFF/GeoTIFF
Spot 1-4/HRV, HRVIR
CEOS (SISA, CAP), DIMAP
Spot 5/HRG, HRS
DIMAP
TERRA/ASTER
HDF
EROS A, B
RAW, TIFF
Ресурс-ДК
GeoTIFF (+ метаданные XML)
Landsat 7/ETM+
TIFF/GeoTIFF, HDF
IRS-1C, 1D/PAN
Super Structured, HDF, Fast C
IRS P6 (Resourcesat-1)
Super Structured, HDF, Fast C
IKONOS
TIFF/GeoTIFF(+RPC), NITF
Spot 6
DIMAP v2
KOMPSAT-2, 3
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
TH-1
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
QuickBird
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
OrbView-3
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
Cartosat-1 (IRS P5)
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
WorldView-1, 2
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
GeoEye-1
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
RapidEye
NITF
ALOS PRISM/AVNIR-2
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
Канопус-В, БКА, Ресурс-П
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
Pleiades
DIMAP v2
Slide 4
PHOTOMOD. Новые сенсоры (2013-2015)
Cенсор
Разрешение на
местности, м (чб/цв)
Странапроизводитель
Pleiades
0.7 / 3
Франция
Kompsat 3
0.7 / 2.8
Франция
SPOT 6 / 7
1.5 / 6
Франция
Канопус B
2.5 / 10
Россия
БКА
2.5 / 10
Беларусь
Ресурс П
0.7 / 4
Россия
TH 1, 2
2 / 10
Китай
GF 1
2/8
Китай
GF 2
1/4
Китай
ZY 3
2.5 / 6
Китай
KazEOSat - 1
1/4
Казахстан
Slide 5
KazEOSat. Моноблок. Санкт-Петербург
СКО на опорных точках = 1.5 м
Slide 6
KazEOSat. Моноблок. Санкт-Петербург. Уравнивание по метаданным
СКО на контрольных точках = 29 м
Slide 7
KazEOSat. Моноблок. Санкт-Петербург. Измерение опорных точек
Slide 8
KazEOSat. Стереоблок. Астана. ЦМР
Slide 9
KazEOSat. Стереоблок. Москва
Slide 10
KazEOSat. Стереоблок. Москва
Slide 11
Ресурс-П1. Схема расположения опорных точек.
г.Хобарт, Тасмания
Изображений: 7; Витка: 3
Угол конвергенции: 46.3 / 44.2 / 46.4 / 44.4
Slide 12
50
50
45
45
40
40
35
35
30
30
СКО по высоте, м
СКО в плане, м
Ресурс-П1. Точность уравнивания
25
20
25
20
15
15
10
10
5
5
0
0
0
2
4
6
8
10
12
14
0
2
4
Количество опорных точек
Сдв иг
Аффинная
Сдвиг:
СКО
Аффинная: СКО
6
8
Количество опорных точек
Сдв иг
измерений на снимках:
5.5 пикс
измерений на снимках: 1.3 пикс
Аффинная
10
12
14
Slide 13
Количество опорных точек / точность
Поправка: Аффинная
СКО измерений на снимках: 1.3 пикс
СКО на опорных точках (5):
Mxy = 1.1 м
Mz = 1.3 м
СКО на контрольных точках (8):
Mxy = 1.8 м
Mz = 1.6 м
Поправка: Сдвиг
СКО измерений на снимках: 5.5 пикс
СКО на опорных точках (5):
Mxy = 2.7 м
Mz = 3.8 м
СКО на контрольных точках (8):
Mxy = 2.6 м
Mz = 2.5 м
Slide 14
Канопус B1. Технологическая схема
Технология
создания
макрокадра
Slide 15
Канопус-В1. Схема покрытия снимками
г. Новокузнецк
227 микрокадров
2 маршрута: 114 / 113
Угол конвергенции: 14.3
г. Екатеринбург
296 микрокадров
4 маршрута (в маршруте): 76 / 89 / 52 / 79
Углы конвергенции: 31.8 / 36.0 / 4.2 / 11.7
Slide 16
Канопус-В1. Схема расположения опорных точек
г. Новокузнецк
2 макрокадра
Угол конвергенции: 14.3
г. Екатеринбург
4 макрокадра
Углы конвергенции: 31.8 / 36.0 / 4.2 / 11.7
Slide 17
20
20
18
18
16
16
14
14
СКО по высоте, м
СКО в плане, м
Зависимость точности от количества опорных точек
12
10
8
12
10
8
6
6
4
4
2
2
0
0
0
2
4
6
8
10
12
14
0
2
Количество опорных точек
Сдв иг
Аффинная
Общее число точек: 25
Сдвиг:
СКО измерений на снимках: 1.6 пикс
Аффинная: СКО измерений на снимках: 0.7 пикс
4
6
8
10
Количество опорных точек
Сдв иг
Аффинная
12
14
Slide 18
Количество опорных точек / точность
г. Новокузнецк
СКО измерений на снимках: 0.7 пикс
СКО на опорных точках (8):
Mxy = 0.9 м
Mz = 7.5 м
СКО на контрольных точках (2):
Mxy = 3.9 м
Mz = 2.4 м
г. Екатеринбург
СКО измерений на снимках: 0.7 пикс
СКО на опорных точках (5) :
Mxy = 1.3 м
Mz = 3.3 м
СКО на контрольных точках (20):
Mxy = 2.8 м
Mz = 2.8 м
Slide 19
Сравнение точности микрокадров и объединенных снимков
(г. Екатеринбург)
Объединенные снимки
Блок микрокадров
СКО измерений на снимках: 1.0 пикс
СКО на опорных точках (11):
Mxy = 2.2 м
Mz = 3.1 м
СКО измерений на снимках: 1.0 пикс
СКО на опорных точках (11):
Mxy = 1.2 м
Mz = 4.2 м
Оперативная память: 20 Mб (40 точек)
Время уравнивания: секунды
Оперативная память: 9 Гб (3800 точек)
Время уравнивания > 30 минут
Slide 20
Контроль точности полученных стереоизображений
Для контрольной стереовекторизации использовались изображения Pleiades
СКО смещений векторных объектов от модели Канопус составило 1.5 пиксела
Slide 21
Инструкция по фотограмметрическим работам. ЦНИИГАиК 2002
Масштаб выходного ортофотоплана соответствует допуску на среднюю ошибку
уравнивания сети фототриангуляции на опорных точках, составляющую
0.2 мм в масштабе плана
("Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых
топографических карт и планов” (Москва, ЦНИИГАиК, 2002)”.
Например, данные с сенсора IKONOS по точности удовлетворяют масштабу
1:5000, так как вычисленная средняя ошибка на опорных точках в плане
составляет 1 м (см. таблицу), что соответствует допустимой ошибке,
вычисленной по указанной выше формуле
0.2 мм * 5 м / мм (масштаб 1:5000) = 1 м.
Примечание: как правило значения полученных ошибок в плане близки к разрешению сенсора (размеру
пиксела) на местности. Ошибки по Z превышают плановые в 1.5 – 2 раза.
Примечание: приведенные в таблице ошибки на опорных точках по оси Z (Ez) для космической
стереосъемки могут служить основанием для оценки точности построения модели рельефа, которая в
соответствии с “Инструкцией” составляет Ez * 3.
Slide 22
Съёмочная система
Пиксел
(чб/цв, м)
SPOT 4
10 / 20
SPOT 5
Масштаб
ортофото
Exy / Ez
с опорой
(м)
Exy, без
опоры
(м)
Алгоритмы обработки
Стереообработка
(РВ - разные витки
ОВ - один виток)
50000
10 / 15
100
Строгий
Да (РВ)
2.5 / 10
25000 (10000)
3/5
50
Строгий
Да (РВ и ОВ)
IRS 1C, 1D
6 / 20
100000
20 / 20
?
Универсальные
Да (РВ)
IRS P5 (CARTOSAT-1)
2.5
25000 (10000)
3/5
800
RPC
Да (ОВ)
IRS P6 (RESOURCESAT1)
6/6
100000
20 / 20
?
Универсальные
Да (РВ)
EROS A
2
25000
4
?
Строгий
Да
EROS B
0.7
10000
2
Десятки
метров
Строгий
Да
IKONOS
1/4
5000
1/3
10
RPC
Да (ОВ)
QuickBird
0.6 / 2.4
5000
1
10
RPC
Нет
OrbView-3
1/4
5000
1
?
RPC
Нет
ASTER
15
50000
15 / 25
200
Строгий
Да (ОВ)
FORMOSAT-2
2/8
25000
(10000)
3.5
?
Строгий
?
Комpsat 2
1/4
10000
2/5
200
Строгий, RPC
Да (РВ)
WorldView
0.5
5000
(2000)
0.5
15
RPC
Да
ALOS Prism
2.5
25000
3/5
10
RPC
Да (ОВ)
GeoEye
0.5 / 2
5000
(2000)
0.5 / 0.8
3
RPC
Да (OВ)
Ресурс ДК
1/3
10000
3-5 / ?
?
Строгий
?
Pleiades
0.7 / 3
5000
0.8 / 2
8
RPC
Да (ОВ)
SPOT 6
1.5 / 6
10000
(5000)
2/6
10
RPC
Да (ОВ)
Kompsat 3
0.7 / 2.8
5000
2/?
70
RPC
Да (ОВ)
Канопус B
2.5 / 10
25000
(10000)
3/5
15
RPC
Да (РВ)
Ресурс П1
0.7 / 4
5000
1.5 / 2
25
RPC
Да (ОВ)
KazEOSat
1/4
5000
1.5 /
30
Строгий, RPC
Да (ОВ)
Slide 23
Оценка дешифрируемости космических изображений
В соответствии с “Инструкцией” разрешающая способность графического фотоплана должна
составлять 70 мкм. Требования к разрешению сканирования соответственно
R = 70 * (Mк / Mc) Mk – масштаб карты, Mc – масштаб снимка.
Таким образом требования к размеру пиксела цифрового космического изображения на
местности (GSD – Ground Sample Distance) можно сформулировать следующим образом:
например, масштаб выходного ортофотоплана
1:2000 (1 мм = 2 м на местности). GSD = 2м / мм * 0.070 мм = 0.14 м
Требования
к GSD (м)
Сенсор
2000
0.14
-------
5000
0.36
-------
10000
0.71
GeoEye, WorldView, EROS B, Pleiades, Ресурс П,
Kompsat 3 ……
25000
1.78
IKONOS, Ресурс ДК, QuickBird, Kompsat 2, SPOT 6….
50000
3.57
SPOT 5, ALOS Prism, CartoSat
100000
7.14
Масштаб
ортофотоплана
Примечание: требования к объектовому составу существенно зависят от типа местности. Таким образом для
межселенки можно по всей видимости ”передвинуть” список сенсоров относительно масштабного ряда на одну
позицию вверх.
Slide 24
Учет Цифровой Модели Рельефа при ортотрансформировании
На ошибку “за рельеф” влияют два фактора – непосредственно ЦМР и угол отклонения
сенсора от надира в момент съемки. Ошибка за рельеф вычисляется по формуле:
dS = dH/2 * tg (a),
где dH – перепад высот на местности, а “а” – угол отклонения сенсора от надира.
Перепад высот можно поделить на 2 в случае ортотрансформирования на среднюю
высоту.
Slide 25
Ошибка за рельеф в зависимости от перепада высот
в пределах изображения и угла наклона сенсора
Перепад высот, м
Угол отклонения от надира гр
20
50
100
200
1000
5
1
2000
2
5000
4
10000
9
25000
44
100000
15
3
5000
7
10000
13
25000
27
50000
134
200000
25
5
10000
12
25000
23
50000
47
100000
233
500000
Можно оценить масштаб выходного ортофото, которое можно построить без учета ЦМР
в том или ином случае съемки.
Допуск на точность ортофотоплана в соответствии с “Инструкцией” примем равным 0.7 * 1мм в масштабе
плана.
Таким образом, например, Угол отклонения от надира 15 гр. Перепад высот 100 м .
Тогда tan (15)*(100 / 2) = 13 м, а 0.7 * 25 мм/м (для масштаба 1:25000) = 17 м.
Таким образом в данном случае можно говорить о возможности построения ортофотоплана,
соответствующего по точности масштабу 1 : 25 000, без использования ЦМР.
Slide 26
Пара снимков. Вычисление ошибок за рельеф (случай 1)
2
1
1, 2 – положение спутников
α 1, α 2 – углы от надира
ΔS2abs
α1
α2
ΔS1abs
– ложная позиция точки
ΔSrelative
α2
α1
ЦМР
ΔH
Истинный
рельеф
Истинное
положение
Srelative S1abs S 2abs H tan 1 H tan 2
Slide 27
Пара снимков. Вычисление ошибок за рельеф (случай 2)
2
1
ΔS1
ΔS2
abs
abs
1, 2 – положение спутников
α2
α1
α 1, α 2 – углы от надира
– ложная позиция точки
ΔS
relative
α1 α2
ЦМР
ΔH
Истинный
рельеф
Истинное
положение
Srelative S1abs S 2abs H tan 1 H tan 2
Таким образом для вычисления допуска на ошибку по Z при построении ЦМР с целью достижения
как относительной (совмещение контуров), так и абсолютной точности, следует использовать
максимальный угол из трех: a1, a2 и (a1 + a2).
Slide 28
Значение допустимых углов отклонения от надира (ЦМР = SRTM)
Допуски на ошибки в плане (м):
Масштаб
выходного
ортофотоплана
контрольные точки (0.5 мм) /
несовмещение контуров (0.7 мм)
Допустимый
угол отклонения
от надира
(равнина)
Допустимый угол отклонения
от надира (горная местность)
(°)
(°)
12,5
32
8
17,5
41
12
5,0
14
4
7,0
19
5
2,5
7
2
3,5
10
3
1:25 000
1:10 000
1:5 000
Примерная точность SRTM:
равнина
горный район
±10 м
±40 м
Slide 29
Выбор стереопар по значению угла засечки
Slide 30
Новые инструкции
Необходимость новых инструкций,
адаптированных под съемку цифровыми сенсорами
Slide 31
PHOTOMOD 6.0
Спасибо за внимание !
Региональный семинар
Современные фотограмметрические технологии обработки данных ДЗЗ. Новые возможности ЦФС PHOTOMOD 6.0
ЦФС PHOTOMOD
Обработка космических изображений
Новые сенсоры
Дмитрий Кочергин
Отдел технической поддержки
Казахстан. Астана. 04.06.2015
Slide 2
PHOTOMOD 6.0. Обработка сканерных космических изображений
Сенсоры
Pleiades, SPOT, GeoEye, IKONOS,
WorldView, QuickBird, Pleiades, ALOS,
ASTER, IRS, CartoSat, Formosat,
Канопус-В, KazEOSat и другие
стереоблоки
моноблоки
создание ЦМР
стереовекторизация
ортофотопланы
Slide 3
Сенсоры и методы обработки
Модель сенсора
Строгая модель сенсора
Универсальная модель
(DLT и ее модификации)
C использованием
RPC-коэффициентов
Съемочная система
Формат
ALOS
CEOS
FORMOSAT-2
DIMAP
KOMPSAT-2
TIFF/GeoTIFF
Spot 1-4/HRV, HRVIR
CEOS (SISA, CAP), DIMAP
Spot 5/HRG, HRS
DIMAP
TERRA/ASTER
HDF
EROS A, B
RAW, TIFF
Ресурс-ДК
GeoTIFF (+ метаданные XML)
Landsat 7/ETM+
TIFF/GeoTIFF, HDF
IRS-1C, 1D/PAN
Super Structured, HDF, Fast C
IRS P6 (Resourcesat-1)
Super Structured, HDF, Fast C
IKONOS
TIFF/GeoTIFF(+RPC), NITF
Spot 6
DIMAP v2
KOMPSAT-2, 3
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
TH-1
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
QuickBird
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
OrbView-3
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
Cartosat-1 (IRS P5)
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
WorldView-1, 2
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
GeoEye-1
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
RapidEye
NITF
ALOS PRISM/AVNIR-2
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
Канопус-В, БКА, Ресурс-П
TIFF/GeoTIFF(+RPC)
Pleiades
DIMAP v2
Slide 4
PHOTOMOD. Новые сенсоры (2013-2015)
Cенсор
Разрешение на
местности, м (чб/цв)
Странапроизводитель
Pleiades
0.7 / 3
Франция
Kompsat 3
0.7 / 2.8
Франция
SPOT 6 / 7
1.5 / 6
Франция
Канопус B
2.5 / 10
Россия
БКА
2.5 / 10
Беларусь
Ресурс П
0.7 / 4
Россия
TH 1, 2
2 / 10
Китай
GF 1
2/8
Китай
GF 2
1/4
Китай
ZY 3
2.5 / 6
Китай
KazEOSat - 1
1/4
Казахстан
Slide 5
KazEOSat. Моноблок. Санкт-Петербург
СКО на опорных точках = 1.5 м
Slide 6
KazEOSat. Моноблок. Санкт-Петербург. Уравнивание по метаданным
СКО на контрольных точках = 29 м
Slide 7
KazEOSat. Моноблок. Санкт-Петербург. Измерение опорных точек
Slide 8
KazEOSat. Стереоблок. Астана. ЦМР
Slide 9
KazEOSat. Стереоблок. Москва
Slide 10
KazEOSat. Стереоблок. Москва
Slide 11
Ресурс-П1. Схема расположения опорных точек.
г.Хобарт, Тасмания
Изображений: 7; Витка: 3
Угол конвергенции: 46.3 / 44.2 / 46.4 / 44.4
Slide 12
50
50
45
45
40
40
35
35
30
30
СКО по высоте, м
СКО в плане, м
Ресурс-П1. Точность уравнивания
25
20
25
20
15
15
10
10
5
5
0
0
0
2
4
6
8
10
12
14
0
2
4
Количество опорных точек
Сдв иг
Аффинная
Сдвиг:
СКО
Аффинная: СКО
6
8
Количество опорных точек
Сдв иг
измерений на снимках:
5.5 пикс
измерений на снимках: 1.3 пикс
Аффинная
10
12
14
Slide 13
Количество опорных точек / точность
Поправка: Аффинная
СКО измерений на снимках: 1.3 пикс
СКО на опорных точках (5):
Mxy = 1.1 м
Mz = 1.3 м
СКО на контрольных точках (8):
Mxy = 1.8 м
Mz = 1.6 м
Поправка: Сдвиг
СКО измерений на снимках: 5.5 пикс
СКО на опорных точках (5):
Mxy = 2.7 м
Mz = 3.8 м
СКО на контрольных точках (8):
Mxy = 2.6 м
Mz = 2.5 м
Slide 14
Канопус B1. Технологическая схема
Технология
создания
макрокадра
Slide 15
Канопус-В1. Схема покрытия снимками
г. Новокузнецк
227 микрокадров
2 маршрута: 114 / 113
Угол конвергенции: 14.3
г. Екатеринбург
296 микрокадров
4 маршрута (в маршруте): 76 / 89 / 52 / 79
Углы конвергенции: 31.8 / 36.0 / 4.2 / 11.7
Slide 16
Канопус-В1. Схема расположения опорных точек
г. Новокузнецк
2 макрокадра
Угол конвергенции: 14.3
г. Екатеринбург
4 макрокадра
Углы конвергенции: 31.8 / 36.0 / 4.2 / 11.7
Slide 17
20
20
18
18
16
16
14
14
СКО по высоте, м
СКО в плане, м
Зависимость точности от количества опорных точек
12
10
8
12
10
8
6
6
4
4
2
2
0
0
0
2
4
6
8
10
12
14
0
2
Количество опорных точек
Сдв иг
Аффинная
Общее число точек: 25
Сдвиг:
СКО измерений на снимках: 1.6 пикс
Аффинная: СКО измерений на снимках: 0.7 пикс
4
6
8
10
Количество опорных точек
Сдв иг
Аффинная
12
14
Slide 18
Количество опорных точек / точность
г. Новокузнецк
СКО измерений на снимках: 0.7 пикс
СКО на опорных точках (8):
Mxy = 0.9 м
Mz = 7.5 м
СКО на контрольных точках (2):
Mxy = 3.9 м
Mz = 2.4 м
г. Екатеринбург
СКО измерений на снимках: 0.7 пикс
СКО на опорных точках (5) :
Mxy = 1.3 м
Mz = 3.3 м
СКО на контрольных точках (20):
Mxy = 2.8 м
Mz = 2.8 м
Slide 19
Сравнение точности микрокадров и объединенных снимков
(г. Екатеринбург)
Объединенные снимки
Блок микрокадров
СКО измерений на снимках: 1.0 пикс
СКО на опорных точках (11):
Mxy = 2.2 м
Mz = 3.1 м
СКО измерений на снимках: 1.0 пикс
СКО на опорных точках (11):
Mxy = 1.2 м
Mz = 4.2 м
Оперативная память: 20 Mб (40 точек)
Время уравнивания: секунды
Оперативная память: 9 Гб (3800 точек)
Время уравнивания > 30 минут
Slide 20
Контроль точности полученных стереоизображений
Для контрольной стереовекторизации использовались изображения Pleiades
СКО смещений векторных объектов от модели Канопус составило 1.5 пиксела
Slide 21
Инструкция по фотограмметрическим работам. ЦНИИГАиК 2002
Масштаб выходного ортофотоплана соответствует допуску на среднюю ошибку
уравнивания сети фототриангуляции на опорных точках, составляющую
0.2 мм в масштабе плана
("Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых
топографических карт и планов” (Москва, ЦНИИГАиК, 2002)”.
Например, данные с сенсора IKONOS по точности удовлетворяют масштабу
1:5000, так как вычисленная средняя ошибка на опорных точках в плане
составляет 1 м (см. таблицу), что соответствует допустимой ошибке,
вычисленной по указанной выше формуле
0.2 мм * 5 м / мм (масштаб 1:5000) = 1 м.
Примечание: как правило значения полученных ошибок в плане близки к разрешению сенсора (размеру
пиксела) на местности. Ошибки по Z превышают плановые в 1.5 – 2 раза.
Примечание: приведенные в таблице ошибки на опорных точках по оси Z (Ez) для космической
стереосъемки могут служить основанием для оценки точности построения модели рельефа, которая в
соответствии с “Инструкцией” составляет Ez * 3.
Slide 22
Съёмочная система
Пиксел
(чб/цв, м)
SPOT 4
10 / 20
SPOT 5
Масштаб
ортофото
Exy / Ez
с опорой
(м)
Exy, без
опоры
(м)
Алгоритмы обработки
Стереообработка
(РВ - разные витки
ОВ - один виток)
50000
10 / 15
100
Строгий
Да (РВ)
2.5 / 10
25000 (10000)
3/5
50
Строгий
Да (РВ и ОВ)
IRS 1C, 1D
6 / 20
100000
20 / 20
?
Универсальные
Да (РВ)
IRS P5 (CARTOSAT-1)
2.5
25000 (10000)
3/5
800
RPC
Да (ОВ)
IRS P6 (RESOURCESAT1)
6/6
100000
20 / 20
?
Универсальные
Да (РВ)
EROS A
2
25000
4
?
Строгий
Да
EROS B
0.7
10000
2
Десятки
метров
Строгий
Да
IKONOS
1/4
5000
1/3
10
RPC
Да (ОВ)
QuickBird
0.6 / 2.4
5000
1
10
RPC
Нет
OrbView-3
1/4
5000
1
?
RPC
Нет
ASTER
15
50000
15 / 25
200
Строгий
Да (ОВ)
FORMOSAT-2
2/8
25000
(10000)
3.5
?
Строгий
?
Комpsat 2
1/4
10000
2/5
200
Строгий, RPC
Да (РВ)
WorldView
0.5
5000
(2000)
0.5
15
RPC
Да
ALOS Prism
2.5
25000
3/5
10
RPC
Да (ОВ)
GeoEye
0.5 / 2
5000
(2000)
0.5 / 0.8
3
RPC
Да (OВ)
Ресурс ДК
1/3
10000
3-5 / ?
?
Строгий
?
Pleiades
0.7 / 3
5000
0.8 / 2
8
RPC
Да (ОВ)
SPOT 6
1.5 / 6
10000
(5000)
2/6
10
RPC
Да (ОВ)
Kompsat 3
0.7 / 2.8
5000
2/?
70
RPC
Да (ОВ)
Канопус B
2.5 / 10
25000
(10000)
3/5
15
RPC
Да (РВ)
Ресурс П1
0.7 / 4
5000
1.5 / 2
25
RPC
Да (ОВ)
KazEOSat
1/4
5000
1.5 /
30
Строгий, RPC
Да (ОВ)
Slide 23
Оценка дешифрируемости космических изображений
В соответствии с “Инструкцией” разрешающая способность графического фотоплана должна
составлять 70 мкм. Требования к разрешению сканирования соответственно
R = 70 * (Mк / Mc) Mk – масштаб карты, Mc – масштаб снимка.
Таким образом требования к размеру пиксела цифрового космического изображения на
местности (GSD – Ground Sample Distance) можно сформулировать следующим образом:
например, масштаб выходного ортофотоплана
1:2000 (1 мм = 2 м на местности). GSD = 2м / мм * 0.070 мм = 0.14 м
Требования
к GSD (м)
Сенсор
2000
0.14
-------
5000
0.36
-------
10000
0.71
GeoEye, WorldView, EROS B, Pleiades, Ресурс П,
Kompsat 3 ……
25000
1.78
IKONOS, Ресурс ДК, QuickBird, Kompsat 2, SPOT 6….
50000
3.57
SPOT 5, ALOS Prism, CartoSat
100000
7.14
Масштаб
ортофотоплана
Примечание: требования к объектовому составу существенно зависят от типа местности. Таким образом для
межселенки можно по всей видимости ”передвинуть” список сенсоров относительно масштабного ряда на одну
позицию вверх.
Slide 24
Учет Цифровой Модели Рельефа при ортотрансформировании
На ошибку “за рельеф” влияют два фактора – непосредственно ЦМР и угол отклонения
сенсора от надира в момент съемки. Ошибка за рельеф вычисляется по формуле:
dS = dH/2 * tg (a),
где dH – перепад высот на местности, а “а” – угол отклонения сенсора от надира.
Перепад высот можно поделить на 2 в случае ортотрансформирования на среднюю
высоту.
Slide 25
Ошибка за рельеф в зависимости от перепада высот
в пределах изображения и угла наклона сенсора
Перепад высот, м
Угол отклонения от надира гр
20
50
100
200
1000
5
1
2000
2
5000
4
10000
9
25000
44
100000
15
3
5000
7
10000
13
25000
27
50000
134
200000
25
5
10000
12
25000
23
50000
47
100000
233
500000
Можно оценить масштаб выходного ортофото, которое можно построить без учета ЦМР
в том или ином случае съемки.
Допуск на точность ортофотоплана в соответствии с “Инструкцией” примем равным 0.7 * 1мм в масштабе
плана.
Таким образом, например, Угол отклонения от надира 15 гр. Перепад высот 100 м .
Тогда tan (15)*(100 / 2) = 13 м, а 0.7 * 25 мм/м (для масштаба 1:25000) = 17 м.
Таким образом в данном случае можно говорить о возможности построения ортофотоплана,
соответствующего по точности масштабу 1 : 25 000, без использования ЦМР.
Slide 26
Пара снимков. Вычисление ошибок за рельеф (случай 1)
2
1
1, 2 – положение спутников
α 1, α 2 – углы от надира
ΔS2abs
α1
α2
ΔS1abs
– ложная позиция точки
ΔSrelative
α2
α1
ЦМР
ΔH
Истинный
рельеф
Истинное
положение
Srelative S1abs S 2abs H tan 1 H tan 2
Slide 27
Пара снимков. Вычисление ошибок за рельеф (случай 2)
2
1
ΔS1
ΔS2
abs
abs
1, 2 – положение спутников
α2
α1
α 1, α 2 – углы от надира
– ложная позиция точки
ΔS
relative
α1 α2
ЦМР
ΔH
Истинный
рельеф
Истинное
положение
Srelative S1abs S 2abs H tan 1 H tan 2
Таким образом для вычисления допуска на ошибку по Z при построении ЦМР с целью достижения
как относительной (совмещение контуров), так и абсолютной точности, следует использовать
максимальный угол из трех: a1, a2 и (a1 + a2).
Slide 28
Значение допустимых углов отклонения от надира (ЦМР = SRTM)
Допуски на ошибки в плане (м):
Масштаб
выходного
ортофотоплана
контрольные точки (0.5 мм) /
несовмещение контуров (0.7 мм)
Допустимый
угол отклонения
от надира
(равнина)
Допустимый угол отклонения
от надира (горная местность)
(°)
(°)
12,5
32
8
17,5
41
12
5,0
14
4
7,0
19
5
2,5
7
2
3,5
10
3
1:25 000
1:10 000
1:5 000
Примерная точность SRTM:
равнина
горный район
±10 м
±40 м
Slide 29
Выбор стереопар по значению угла засечки
Slide 30
Новые инструкции
Необходимость новых инструкций,
адаптированных под съемку цифровыми сенсорами
Slide 31
PHOTOMOD 6.0
Спасибо за внимание !