Φωτογραµµετρία ΙΙ Επανάληψη βασικών εννοιών Φωτο Ι Προγραµµατισµός Πτήσης Προσανατολισµοί Αλγόριθµοι Αεροτριγωνισµοί Ψηφιακά Μοντέλα Εδάφους Μη συµβατικές απεικονίσεις (LiDAR, SAR) Ορθοφωτογραφία ορυφορικές απεικονίσεις Φωτογραµµετρία ΙΙ Προαιρετική άσκηση προγραµµατισµού Βαθµός ασκήσεων 35% ιαγώνισµα 65% - µε ανοιχτά βιβλία Οι ασκήσεις απαραίτητες Βιβλίο Κ. Κράους, εκδόσεις ΤΕΕ αλλά και βιβλιογραφία (βιβλιοθήκες, ιστοσελίδες, σηµειώσεις ) Προγραµµατισµός πτήσης Βασικές παράµετροι που πρέπει να καθοριστούν: k c H B p% q% B/H Προγραµµατισµός πτήσης Υπολογισµός βασικών παραµέτρων (/3) Στερεοσκοπικά καλυπτόµενη περιοχή (µήκος L) B B B Η τελική επιλογή αυτών των παραµέτρων δεν είναι µονοσήµαντη, δηλαδή µπορείναεπιτευχθείτοεπιθυµητότελικόαποτέλεσµα µε διάφορους συνδυασµούς των παραπάνω παραµέτρων!! Κάποιες όµως από αυτές µπορεί να υπαγορεύονται από σχετικά κριτήρια επιλογής. Α Κλίµακα: /k = c/h Υψος πτήσης H = c*k Κάλυψη Α/Φ (S) Υψόµετρο πτήσης Z o = H + Z Πρωτογενή δεδοµένα GPS Άµεση Γεωαναφορά Α/Φ Χρονικές στιγµές λήψεων και γωνίες προσανατολισµού Επεξεργασία δεδοµένων Παρεµβολή GPS Επίγεια αναφορά πρωτογενών δεδοµένων GPS Σχετική θέση κεραίας - µηχανής Θέση λήψης Συλλογή δεδοµένων σε ΑΦΣ ή ΨΦΣ Συνδυασµένη επίλυση µπλοκ Α/Φ ΣΠΑ/Φ και απόδοση Εσωτερικός Ενέργειες:. Αποκατάσταση του Εσωτερικού Προσανατολισµού στόχος η ανάπλαση της δέσµης, δηλ. σωστό σχήµα δέσµης οι ακτίνες πράγµατι ΓΤ όλων των απεικονιζόµενων σηµείων πραγµατοποιείται αναλυτικά σε όλα τα φωτογραµµετρικά συστήµατα. Προσδιορισµός των παραµέτρων του µε στόχο την ακριβέστερη γνώση του γίνεται µε την διαδικασία της βαθµονόµησης
Αποκατάσταση Εσωτερικού Προσανατολισµού κλίµακες (κατά x και y) x = a x' + a y' + a 3 στροφές αξόνων y = a 4 x' + a 5 y' + a 6 µεταθέσεις Αφινικός Μετασχηµατισµός ιόρθωση ακτινικής διαστροφής Αποκατάσταση Εσωτερικού Προσανατολισµού Ο αφινικός µετασχηµατισµός ουσιαστικά αποκαθιστά την σχέση µεταξύ δύο επίπεδων συστηµάτων: () της εικόνας (x, y, παραµορφωµένο) και () της µηχανής (x, y, πρότυπο) Σκόπευση στον φωτογραµµετρικό σταθµό τριών -τουλάχιστον- εικονοσηµάτων για προσδιορισµό των 6 παραµέτρων, σε κάθε εικόνα Με την σκόπευση περισσότερων εικονοσηµάτων η συνόρθωση δίνει εναποµένοντα σφάλµατα Η διόρθωση από ακτινική διαστροφή γίνεται αναλυτικά αµέσως µετά την σκόπευση κάθε σηµείου Η τιµή της σταθεράς χρησιµοποιείται µε την ΣΣ Αυτοβαθµονόµηση µε την ΣΣ (Μέθοδος της έσµης) A + x r + x d + x af ΠΝ A y = y 0 c + y r + y d + y af ΠΝ x = x0 c xo, yo : οι συντεταγµένες της προβολής του Προβολικού Δr 4 6 = εστιακό (x xo) (kεπίπεδο Δxr = (x x κέντρου πάνω o) rστο r + kr + k3r + ) y xr, yr: διορθώσεις των εικονοσυντεταγµένων λόγω Δr 4 6 ακτινικής Δyr = (y yδιαστροφής o) r = (y yo) (kr + kr + k3r + ) y xd, yd: διορθώσεις των εικονοσυντεταγµένων λόγω εφαπτοµενικής διαστροφής + (x x )) + P (x x )(y y )) ( + P r + ) (P(raf yδx x : διορθώσεις των λόγω d= o εικονοσυντεταγµένων o o 3 af, y αφινικών παραµορφώσεων y Δyd = (P(x xo)(y yo) + P(r + (y yo) )) ( + P3r + ) Η δηµιουργία του στερεοσκοπικού µοντέλου περιλαµβάνει:. Τη διασφάλιση της συνεχούς στερεοσκοπικής όρασης. Την ορθή ανάπλαση του σχήµατος του αντικειµένου Η διαδικασία αυτή ονοµάζεται Σχετικός Η συσχέτισή του µε το γεωδαιτικό σύστηµα περιλαµβάνει:. Τον προσδιορισµό της κατάλληλης κλίµακας µεγέθους. Τον προσδιορισµό της θέσης του αντικειµένου Η διαδικασία αυτή ονοµάζεται Απόλυτος. Εµπειρικός τρόπος Η δηµιουργία του στερεοσκοπικού µοντέλου περιλαµβάνει:. Τη διασφάλιση της συνεχούς στερεοσκοπικής όρασης, που ισοδυναµεί µε την εξάλειψη της y-παράλλαξης από όλα τα σηµεία του επικαλυπτόµενου τµήµατος των εικόνων. Την ανάπλαση του σχήµατος του αντικειµένου, χωρίς παραµορφώσεις σε µήκη και γωνίες (εδώ παίζει ρόλο ο σωστός εσωτερικός προσανατολισµός) Η διαδικασία αυτή ονοµάζεται Σχετικός Οι δύο δέσµες έχουν δώδεκα () βαθµούς ελευθερίας: X'o X''o Y'o Y''o Z'o Z''o ω' ω'' φ' φ'' κ' κ'' X'o Xo Y'o Yo Z'o Zo ω' ω φ' φ κ' κ Από αυτούς, οι έξι (6) της µιας δέσµης τοποθετούν το ζεύγος των δεσµών στο χώρο (θέση) και έτσι δεν συµβάλλουν στην αλληλοτοµία (σχήµα) των οµόλογων ακτίνων!! Από τους υπόλοιπους έξι, σηµαντικοί για την αλληλοτοµία είναι οι πέντε, γιατί ο έκτος (το Χο) επιδρά µόνο στην κλίµακα (µέγεθος) του στερεοσκοπικού µοντέλου!!
Σχετικός Η Συνθήκη Συνεπιπεδότητας: Β O O y Για να τέµνονται οι οµόλογες ακτίνες θα πρέπει τα διανύσµατα: m y x m x x u ρ a = y = v c w ρ ρ ρ a = Om, B, a = Om να είναι συνεπίπεδα. ρ ρ ρ ηλαδή να ισχύει: a B a = 0 ( X XO B ρ ρ x O B = By = YO YO b = by Bz ZO ZO bz ) M D = x Η συνθήκη συγγραµµικότητας: OM = λ Om u by y v Εξαρτηµένος ΣΠ κινείται µόνο η δεξιά (ή η αριστερή) δέσµη x u r r r3 x ρ T a = R y = v = r r r3 y c w r3 r3 r33 c bz u = r x + r y r3 c -c =0 v = r x + r y r3 c w w = r3 x + r3 y r33 c OM = λ Omεξακολουθεί να ισχύει. by D = x bz y u -c =0 v w y w by c u + bz x v by x w bz y u + c v = 0 Εξίσωση συνεπιπεδότητας ως εξίσωση παρατήρησης: y (x r3 + y r3 - c r33 ) + c (x r + y r -c r3 ) - by [x (x r3 + y r3 - c r33 ) + c (x r + y r - c r3 )] + + bz [x (x r + y r - c r3 ) - y (x r + y r - c r3 )] = 0 Σε κάθε εξίσωση εµπλοκή των 4 παρατηρούµενων µεγεθών x, y, x, y Απόλυτος z xm Xo X Y = m * R * ym + Yo ΩΦΚ zm Zo Z y Z Κ (Xo Yo Zo) Y Φ Β Ω x Ουσιαστικά πρόκειται για τον µετασχηµατισµό από ένα τρισδιάστατο σύστηµα (του µοντέλου) σε ένα άλλο (στο γεωδαιτικό). Φωτοσταθερά X Οι επτά παράµετροι είναι οι τρεις µετατοπίσεις (Χο, Υο, Ζο), οι τρεις στροφές (Ω, Φ, Κ) και η κλίµακα m. x u ρ ρ b = 0 a = RT (ω =0,φ,κ ) y = v c w 0 x u ρ a = RT (ω,φ,κ ) y = v c w D = u u 0 v v Ανεξάρτητος ΣΠ στρέφονται και η δεξιά και η αριστερή ui = r xi + r yi r3 c vi = r xi + r yi r3 c wi = r3 xi + r3 yi r33 c 0 w = 0 v w v w = 0 w Φωτογραµµετρικοί Προσανατολισµοί. Εσωτερικός µιας δέσµης Ανάπλαση δέσµης ακτίνων Απαιτούνται στοιχεία της γεωµετρίας της µηχανής Όλες οι µετρήσεις πραγµατοποιούνται στην εικόνα. Εξωτερικός µιας δέσµης Προβολικός µετασχηµατισµός Απαιτούνται γνωστά φωτοσταθερά Υπολογισµοί στο 3D χώρο Χρήση Συνθήκης Συγγραµµικότητας εναλλακτικά... α. Σχετικός δύο δεαµών ηµιουργία στερεοµοντέλου εν απαιτούνται γνωστά φωτοσταθερά Υπολογισµοί στο 3D χώρο (αυθαίρετο σύστηµα) Χρήση εξίσωσης παράλλαξης ή συνθήκης συνεπιπεδότητας β. Απόλυτος στερεοµοντέλου στερεοµοντέλου Απαιτούνται γνωστά φωτοσταθερά Υπολογισµοί στο 3D χώρο (γεωδαιτικό σύστηµα) Χρήση εξίσωσης 3D µετασχηµατισµού οµοιότητας
Εισαγωγή Χρησιµότητα Το Βασικό Πρόβληµα Τα σηµεία στον Αεροτριγωνισµό (Α/Τ) Μέθοδοι συνόρθωσης Μέθοδος των ανεξαρτήτων µοντέλων Μέθοδος των εσµών Πρόσθετες παρατηρήσεις (GPS INS) Ειδικές περιπτώσεις Εάν τα σηµεία του Α/Τα (φωτοσταθερά, σηµεία σύνδεσης και σηµεία ελέγχου) τοποθετούνται σε έξυπνες θέσεις, αυτό θα ελαχιστοποιήσει τον αναγκαίο αριθµό τους και θα ισχυροποιήσει την επίλυση. Εάν ένα σηµείο µπορεί να µετρηθεί σε περισσότερες εικόνες, αυτό συµβάλλει στην αύξηση των βαθµών ελευθερίας. Σηµεία στις γωνίες των µοντέλων µπορεί να µετρηθούν σε έως 6 Α/Φ!! Συνόρθωση χωρίς φωτοσταθερά Πρόσθετοι άγνωστοι εσωτερικός προσανατολισµός (αυτοβαθµονόµηση) 3 Αξιοπιστία ακρίβειες οι εξωτερικοί προσανατολισµοί όλων των εικόνων και Σηµείο σύνδεσης οι γεωδαιτικές συντεταγµένες όλων των αγνώστων σηµείων Η συνόρθωση αυτή µπορεί να γίνει µε δυο µεθόδους: Η συνόρθωση του µπλοκ ουσιαστικά είναι ένα σύνολο Σχετικών και Απόλυτων προσανατολισµών όλων των µοντέλων ή των εικόνων, ώστε να προκύψουν: Φωτοσταθερό Φωτοσταθερό και Σηµείο σύνδεσης Ιδανικά οι καλύτερες θέσεις για τα σηµεία του Α/Τ είναι στο επικαλυπτόµενο και µάλιστα στο τµήµα της πλάγιας επικάλυψης, ή στην επικάλυψη των µοντέλων Συνόρθωση µπλοκ µε ανεξάρτητα µοντέλα, όπου κάθε µοντέλο θεωρείται ως το µοναδιαίο στοιχείο Συνόρθωση µπλοκ κατά δέσµες, όπου το µοναδιαίο στοιχείο θεωρείται η δέσµη των ακτίνων Σήµερα η µέθοδος αυτή είναι η πιο συνηθισµένη. Σχηµατισµός Μοντέλων (Σχετικός). Σύνδεση µοντέλων µεταξύ τους (7 παράµετροι µετασχηµατισµού) 3. Συνολικός Απόλυτος για όλα τα συνδεδεµένα µοντέλα (Απόλυτος ) ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟ ΟΥ Για την συνόρθωση ενός µπλοκ (ή µιας λωρίδας) Α/Φ χρησιµοποιούνται απευθείας οι σχέσεις µεταξύ των εικονοσυντεταγµένων και των συν/νων αντικειµένου Τα αρχικά δεδοµένα είναι οι εικονοσυντεταγµένες των σσ και των Φ/Σ, αλλά και οι γεωδαιτικές συντεταγµένες των Φ/Σ Οι δέσµες: Μετατοπίζονται (3 µετατοπίσεις) Στρέφονται (3 στροφές) ώστε: να τέµνονται όσο καλύτερα γίνεται στα σηµεία σύνδεσης και να διέρχονται όσο πλησιέστερα γίνεται από τα Φ/Σ
Εξισώσεις Παρατήρησης οι εξισώσεις της ΣΣ Κάθε µετρούµενο σηµείο στην εικόνα δίνει εξισώσεις για τους 6 αγνώστους (του εξωτ. προσανατολισµού). Αν είναι σσ προσθέτει στο σύστηµα 3 αγνώστους (XYZ) Οι εξισώσεις ΕΝ είναι γραµµικές Æ Γραµµικοποίηση. Συνεπώς απαιτούνται προσεγγιστικές τιµές για τους αγνώστους!! Κατά συνέπεια η διαδικασία της συνόρθωσης γίνεται µε διαδοχικές προσεγγίσεις Είναι δυνατόν να χρησιµοποιηθούν εικόνες από µη µετρητικές µηχανές µε την προσθήκη στο σύστηµα των αγνώστων του εσωτερικού τους προσανατολισµού (αυτοβαθµονόµηση) ίνει την δυνατότητα για κοινή συνόρθωση εικόνων από διαφορετικές µηχανές λήψης (ακόµα και µετρητικές, µη µετρητικές κ.τ.λ.) µε τον ταυτόχρονο προσδιορισµό των στοιχείων του Εσωτερικού τους Προσανατολισµού, αλλά και την συµµετοχή πρόσθετων παρατηρήσεων (π.χ. GPS) Παράδειγµα για µπλοκ x, 4 εικόνες σε δύο λωρίδες ΑΚΡΙΒΕΙΕΣ ΙΕΙΚΟΝΙΚΩΝ ΑΠΟ ΟΣΕΩΝ Σηµαντική οικονοµία Αύξηση σχετικής ακρίβειας Αύξηση αξιοπιστίας εσωτερικής εξωτερικής Ευελιξία στον προγραµµατισµό των µετρήσεων Με την χρήση GPS/INS ο αριθµός των αναγκαίων Φ/Σ µειώνεται δραµατικά, αλλά συνήθως απαιτείται η πτήση πρόσθετων λωρίδων κάθετων στις αρχικές ΦΩΤΟΓΡΑΜΜΕΤΡΙΚΗ ΑΠΟ ΟΣΗ Τα φωτογραµµετρικά όργανα επιλύουν συνεχώς το πρόβληµα της εµπροσθοτοµίας στο χώρο, προσδιορίζοντας µε αυτόν τον τρόπο τις γεωδαιτικές συνεταταγµένες X, Y και Z κάθε σηµείου που σκοπεύεται στερεοσκοπικά, ώστε να αποδίδονται όλες οι λεπτοµέρειες του αντικειµένου. Η Φωτογραµµετρική απόδοση εκτελείται κατευθείαν στο χώρο των τριών διαστάσεων και από το στερεοσκοπικό µοντέλο αποδίδονται ξεχωριστά: ¾ οι οριζοντιογραφικές λεπτοµέρειες γραµµές λεπτοµερειών στο χώρο ¾ οι υψοµετρικές λεπτοµέρειες ισοϋψείς γραµµές ή σηµειακά υψόµετρα Παράγοντες που επηρεάζουν την τελική ακρίβεια: Κλίµακα αεροφωτογραφιών Είδος φακού Ύψος πτήσης Είδος των παρατηρούµενων σηµείων ιαδικασία µέτρησης µεµονωµένα σηµεία - γραµµές Φωτογραµµετρικό σύστηµα στερεοαπόδοσης δυνατότητες λογισµικού µέγεθος σκοπευτικής διάταξης (ιπτάµενη µάρκα) Αποκατάσταση στοιχείων εσωτερικού προσανατολισµού Αριθµός, διάταξη και ακρίβεια φωτοσταθερών ιαδικασίες εξωτερικού προσανατολισµού (Σχ.-Απ. ή Α/Τ) Οριζοντιογραφική Ακρίβεια Μεµονωµένα σηµεία Ανάλογη της κλίµακας των εικόνων Σχεδόν ανεξάρτητη του είδους του φακού Η x/y σ Χ/Y = κλα/φ σ px + κλα/φ σ xy c Β ( ) Προσηµασµένα σηµεία: ±6 µm στην εικόνα Φυσικά σηµεία: - ακρίβεια υπολογισµού - αβεβαιότητα ορισµού του σηµείου
Ακρίβεια φωτογραµµετρικής απόδοσης Η ακρίβεια της φωτογραµµετρικής απόδοσης είναι: Α. Για προσηµασµένα σηµεία: σχυ = ±6µm στην εικόνα (ση = ±0.06ä του Η) Β. Για αποστάσεις: Ακρίβεια φωτογραµµετρικής απόδοσης Στις περισσότερες περιπτώσεις η ακρίβεια των οριζοντιογραφικών συντεταγµένων (Χ και Υ) είναι ευθέως ανάλογη προς την κλίµακα της εικόνας. Επισηµαίνεται ότι ο τύπος του φακού δεν επηρεάζει σηµαντικά τις σχ και συ Η υψοµετρική αβεβαιότητα ση καθορίζεται από τη γνωστή εξίσωση της παράλλαξης σ S = σ ΧΥ Γ. Για συνεχείς γραµµές: σγρ = ±45µm στην εικόνα. Για ισοϋψείς γραµµές: ση = ±0.5ä του Η σh = εµπειρικός καθορισµός Η Για την δηµιουργία ΨΜΕ απαιτούνται: Υψοµετρικά δεδοµένα για την περιοχή ενδιαφέροντος Σύνολο µεθόδων για την εξαγωγή κάθε είδους πληροφορίας για το ανάγλυφο Ένα ΨΜΕ συνήθως δηµιουργείται από την ψηφιοποίηση της υψοµετρικής πληροφορίας µε (ή από) Επίγειες γεωδαιτικές µεθόδους (total station ή GPS) Τοπογραφικούς χάρτες (ψηφιοποίηση ισοϋψών) Στερεοσκοπικά φωτογραµµετρικά µοντέλα ορυφορικά µοντέλα LiDAR SAR (Doppler radar) LiDAR (Light Light Detection And Ranging) Ο ενεργητικός αυτό δέκτης εκπέµπει µερικές χιλιάδες παλµούς laser το δευτερόλεπτο Κάθε παλµός ανακλάται στο αντικείµενο και επιστρέφει στον δέκτη, ενώ ο χρόνος της διαδροµής µετράται µε χρονόµετρο ακριβείας και µετατρέπεται σε απόσταση Αυτή η απόσταση καθώς και η θέση και ο προσανατολισµός του αεροσκάφους (που είναι εφοδιασµένο µε INS και GPS) χρησιµοποιούνται για τον προσδιορισµό των συντεταγµένων του στόχου Για κάθε παλµό µπορεί να καταγραφούν πολλαπλές επιστροφές υνατότητα για έως 00.000+ παλµούς/sec. Κάθε τι που φαίνεται από το αεροπλάνο µπορεί να καταγραφεί! HAHA σp B c ακρίβεια ενός ΨΜΕ εξαρτάται από Ανάγλυφο Μέθοδο συλλογής Επιλογή ΓΑΚ (breaklines) Μέθοδο παρεµβολής Πυκνότητα σηµείων x Η οποία συνήθως επιλέγεται -0mm στην κλίµακα του χάρτη (π.χ. για :5000 Æ 0-00m!!) Ο έλεγχος ενός ΨΜΕ πραγµατοποιείται Οπτικά (υπέρθεση στο στερεοµοντέλο) Με σηµεία ελέγχου (παρεµβολή στο ΨΜΕ) Με σύγκριση & Α ορθοφωτογραφίας Χαρακτηριστικά δεδοµένων LiDAR Τα πρωτογενή δεδοµένα είναι σηµεία XYZ Μεγάλη χωρική ανάλυση Ίχνος Laser στο έδαφος 0.50 m Τυπική πυκνότητα 0.5-0+ παλµοί/m µε 3 επιστροφές/παλµό (σε δασικές περιοχές) Μεγάλος όγκος δεδοµένων µε 6+ παλµοί/στρ. µε 0+ επιστροφές/στρ.
Συστήµατα SAR Synthetic Aperture RADAR (Radio Detection And Ranging) Ραντάρ Συνθετικού Ανοίγµατος Αρχή λειτουργίας SAR Ενεργητικοί έκτες Πλατφόρµα: Αεροπλάνο ή ορυφόρος Εκποµπή µικροκυµάτων C-Band, L-Band, X-Band Λειτουργία ηµέρα & νύχτα εν επηρεάζονται από σύννεφα, οµίχλη ιαθέτουν µια ακίνητη (µικρή) κεραία και σαρώνουν µια συνεχόµενη λωρίδα γήινης επιφάνειας πλευρικά της πλατφόρµας Ορθοφωτογραφία Η Ορθοφωτογραφία είναι µια (ψηφιακή) εικόνα που διαθέτει όλα τα χαρακτηριστικά ενός χάρτη, δηλ. είναι ορθή προβολή και έχει ενιαία κλίµακα. Ακόµα όµως έχει όλη την φωτογραφική (εικονιστική) πληροφορία της αρχικής εικόνας από την οποία προέκυψε Ορισµός Ορθοφωτογραφία είναι µια φωτογραφική εικόνα, που έχει διορθωθεί γεωµετρικά, για να εξαλειφθούν οι παραµορφώσεις της αρχικής εικόνας (κλίσεις, εκτροπή λόγω αναγλύφου κ.ά.) ιαδικασία παραγωγής Ο/Φ Ψηφιακή εικόνα Ραδιοµετρική παρεµβολή Χ, Υ, Ζ Χ, Υ Σηµείο λήψης Συνθήκη συγγραµµικότητας ΨΜΕ Σχηµατική διαδικασία παραγωγής Ψηφιακής Ορθοφωτογραφίας Ορθοφωτογραφίφωτοχάρτης Ορθο- Τοπογραφικό ιάγραµµα Ψηφιακό Μοντέλο Επιλογές για την παραγωγή Ο/Φ Μέγεθος εικονοψηφίδας (GSD: Ground Sampling Distance Groundel pixel on ground): 0. mm x συντ. κλίµ. Συνήθως η ανάλυση της Ο/Φ επιλέγεται να είναι πυκνότερη από αυτήν του DTM, και συνεπώς ακολουθούνται δύο επιλογές:.πύκνωση του DTM µε διγραµµική παρεµβολή, ώστε όλα τα σηµεία (pixel) της Ο/Φ να αντιστοιχούν σε σηµεία του DTM.Παρεµβολή κατευθείαν στο DTM
Παράδειγµα = σ tanθ Έστω ορθοφωτογραφία κλίµακας :000 Σύµφωνα µε τις ισχύουσες προδιαγραφές: η µέγιστη επιτρεπόµενη µετάθεση (καλά ορισµένου) σηµείου είναι 0.5mm στην κλίµακα της Ο/Φ, που αντιστοιχεί σε 50mm στο έδαφος. θ θ σ Ο/Φ DTM Για c = 5mm Υψοµετρικό σφάλµα 0.4m στο DTM σε ακραία θέση σε Α/Φ (3x3) δίνει οριζοντιογραφικό σφάλµα 0.46m Για c = 300mm Υψοµετρικό σφάλµα 0.4m στο DTM σε ακραία θέση στην Α/Φ (3x3) δίνει οριζοντιογραφικό σφάλµα 0.3m Προβλήµατα Ορθοφωτογραφία χωρίς καµία διόρθωση για τα κτήρια Ορθή θέση κτηρίων breaklines Ορθοπροβολή των κτηρίων, αλλά πρόβληµα στις «σκοτεινές» περιοχές (µη ορατές στις αρχικές εικόνες) Οι «σκοτεινές» περιοχές συµπληρωµένες από γειτονικές εικόνες Συνεπώς µε τον κανονικό φακό (300mm) τα ανεκτά σφάλµατα είναι περίπου διπλάσια από ό,τι µε τονευρυγώνιο!! Χωρική Ανάλυση Ανάλυση (µέγεθος pixel στο έδαφος) ~0.5m -0km Χαµηλή ανάλυση km - 0km Μέση Ανάλυση 00m - km Υψηλή ανάλυση 0-00 m Πολύ υψηλή ανάλυση 0.5-0 m Είδη δεκτών pushbroom Κάθε λωρίδα σάρωσης (framelet) αποτελείται από µία σειρά εικονοστοιχείων (πλάτος λωρίδας ίσο µε pixel) ηµιουργία µιας δορυφορικής σκηνής Λωρίδες σάρωσης -Framelet 0.5 m m m 5 m 0 m έκτες Υψηλής Ανάλυσης Δέκτης Εταιρ εία Quickbird Digital Globe Εκτόξ ευση εικό να Εδαφοψ ηφίδα στο Ναδίρ (m) Ύψος πτήση ς (km) 00 Pan/4ms 0.6/.44 450 Ikonos GeoEye 999 Pan/4ms 0.8/3.8 680 υνατότητα Απόκτησης Στερεοζεύγους (/) Κατά την διεύθυνση της τροχιάς (along track) OrbView 3 OrbImage 003 Pan/4ms.0/4.0 470 Spot 5 SpotImage 00 Pan/4ms 5(.5)/0 830 Cartosat- NASDA, 004 Pan.5 67 Japan Cartosat- NASDA, Japan 004/5 Pan 630 Λήψη στερεοζεύγους µε προγραµµατισµό της κατεύθυνσης των τηλεσκοπίων
υνατότητα Απόκτησης Στερεοζεύγους (/) Σχηµατική παράσταση λήψης στερεοζεύγους από SPOT Από διαδοχικές τροχιές (across track) Γεωµετρικό µοντέλο για τον προσανατολισµό των δορυφορικών εικόνων υψηλής ανάλυσης Η σύνδεση των εικονοσυντεταγµένων µε τις γεωδαιτικές συν/νες ή αλλιώς η γεωαναφορά των δορυφορικών εικόνων ή αλλιώς ο προσανατολισµός των εικόνων, µπορεί να γίνει µε εφαρµογή: Προσεγγιστικού µαθηµατικού µοντέλου (Non-Rigorous model) Ο µετασχηµατισµός ανάµεσα στο χώρο της εικόνας και στο χώρο του αντικειµένου εκφράζεται µε γενικευµένες σχέσεις χωρίς να µοντελοποιείται η φυσική διαδικασία απεικόνισης Αυστηρού µαθηµατικού µοντέλου δέκτη (Rigorous model) Πολύπλοκο µαθηµατικό µοντέλο ιαφορετική γεωµετρία κάθε δέκτη Υπάρχουν δέκτες µε άγνωστη γεωµετρία (π.χ. IKONOS) Κλασµατικά Πολυώνυµα Πλεονεκτήµατα Κατάλληλα για όλους τους τύπους δεκτών Ικανοποιητική ταχύτητα για δυναµική ανταπόκριση Χρήση οποιουδήποτε γεωδαιτικού συστήµατος συντεταγµένων ιατήρηση της ακρίβειας του δέκτη (επίτευξη ακρίβειας της τάξης pixel) Μειονεκτήµατα Οι όροι δεν έχουν φυσική σηµασία Εισαγωγή θορύβου λόγω µιας επιπλέον συνόρθωσης Προβλήµατα λόγω µεγάλου βαθµού συσχέτισης των όρων εν µοντελοποιούνται οι τοπικές διαστροφές εικόνας Μείωση της ακρίβειας σε µεγάλες εικόνες ή µεγάλες διαστροφές Αυστηρά µαθηµατικά µοντέλα Φυσικό µοντέλο του δέκτη (Generic sensor model) Τροχιακό µοντέλο (Rigorous orbital parameter model) Για εικόνες από γραµµικούς αισθητήρες (pushbroom) ως εξίσωση παρατήρησης χρησιµοποιείται η συνθήκη συγγραµµικότητας: 0 - y + yo = M M (dt) M i q db f (dt) b X [ Xo(dt) + dxo(dt) ] gi [ ] Y Yo(dt) + dyo(dt) gi Z [ Zo(dt) + dzo(dt) ] gi Ο πίνακας στροφής περιλαµβάνει: την γωνία όρασης του δέκτη τις γωνίες προσανατολισµού (ω, φ, κ ή roll, pitch, yaw), συναρτήσει του χρόνου λήψης κάθε framelet τα Κεπλέρια στοιχεία f και Ω τις γωνίες µεταξύ των συστηµάτων συντεταγµένων