Produs Orthoregion® bazat pe date cu resurse-n, geomatics

Produs Orthoregion® bazat pe date cu resurse-n, geomatics

Despre Sovzond

Sovzond este principalul integrator de sistem rusesc în domeniul tehnologiilor de geoinformație și al monitorizării aerospațiale. De peste 20 de ani, compania a furnizat produse software inovatoare, servicii pentru lucrul cu date geospațiale și date geoinformaționale de actualitate de înaltă calitate.







Despre linia de produse ORROREGION

Produsul se bazează pe imagini ale navei spațiale japoneze ALOS / PRISM (JAXA). Orthorectificarea imaginilor este realizată utilizând coeficienții polinomali raționali (RPC) inclusi în livrare fără a aplica puncte de control la sol, ca o informație despre teren, este utilizat un model digital public deschis al reliefului SRTM. Calitatea înaltă a produsului ORTOREGION se datorează preciziei fiabile a valorilor coeficienților RPC care însoțesc fiecare scenă, precum și utilizarea imaginilor nudiste în mozaic [1].

Studiile independente de precizie efectuate de specialiști din mai multe companii rusești au arătat că produsul ORROREGION poate fi utilizat ca bază pentru crearea și actualizarea hărților topografice și a altor produse cartografice până la o scară de 1:25 000 fără date suplimentare.

Odată cu apariția datelor la nivel mondial disponibile comercial rezoluție spațială ultrahigh a companiei sa decis să dezvolte tipul de linie orthorectified mozaicuri ORTOREGION spre upscaling. ORTO10 Produsul reprezintă, de asemenea, o acoperire ortomozaichnoe regională, dar se bazează pe imagini ortokorrektirovannye obținute nave care efectuează înregistrarea cu rezoluție ultra înaltă spațială (mai mare de 1 m) pe sol (WorldView-1,2,3, GeoEye-1). Precizia în coeficienții de intrare de alimentare cu polinoame rationale (RPC) pentru imagini cu sateliții enumerate ERS permite producția ortomozaiki îndeplinește cerințele de scară de cartografiere de 1:10 000, fără utilizarea punctelor de referință de la sol, care a fost confirmată și de estimări independente [2].

Compania este în prezent „Sovzond“ oferă o linie de mozaicuri orthorectified sub ORTOREGION titlu, care include produsele menționate și ORTO10 ORTO25 și opto 50 + ORTOREGION DE MONITORIZARE A [3].

În prezent, constelația orbitală a sateliților Resurs-P numără trei nave spațiale: Resurs-P No. 1, Resurs-P No. 2 și Resource-P No. 3. Montat pe complexul optoelectronică AC „Geoton-L1„permite fotografierea cu rezoluția spațială de 0,7-1 m în canalul pancromatica (0,62-0,79 mm) și 2-3 m în canalele multispectrale (7 în toate canalele spectrale : 0,48-0,52 um albastru, verde 0,54-0,59 microni; roșu + extremă roșu 0,62-0,68, 0,66-0,69, 0,7-0,74 mm și lângă IR 0,72-0,8, 0,8-0,9 μm) în diverse moduri de fotografiere (obiect / rută / stereo / zonă) [4]. Costul de fotografiere de la nave spațiale Resurs-P în acest moment este de 388,8 ruble. pentru 1 pătrat. km sondaj de arhivă și 661 ruble. - pentru 1 pătrat. km pentru o nouă fotografiere (timpul de livrare este de la 72 de ore din momentul fotografierii).

Produs nou în linia de orthomosaic regional

Având în vedere popularitatea liniei de produse ORROREGION și luând în considerare producția datelor de teledetecție interne pe piața comercială, Sovzond intenționează să extindă în continuare linia de ortomasii regionale. Noul produs va fi creat pe baza datelor de la dispozitivele Resurs-P interne nr. 1, nr. 2, nr. 3. Modelul de distribuție va rămâne același - sub forma unui mozaic cartometric acoperind cu tăiere peste regiunile din Rusia în formate standard GIS. Conform caracteristicilor sale exacte, noul produs nu va fi inferior produsului ORTO25. Acoperirea poate fi alb-negru sau color (RGB). O caracteristică distinctivă a noului produs este o rezoluție mai mare decât ORTO25 cu o rezoluție nu mai mică de 1 m (față de 2,5 m) și precizie a sitului la un nivel de 5-10 m, în funcție de tipul de teren.

Cu privire la acuratețea materialelor inițiale "Resource-P"

Ca date inițiale, sunt utilizate produsele standard obținute de echipamentul de măsurare Geoton-L1 și au trecut procesarea inițială. Livrarea standard include imaginile panchromatice și multispectrale ale nivelului de procesare 1A în format GeoTIFF și coeficienții polinomilor RPC în format XML. Rezoluția pe teren este de aproximativ 0,7 m, rezoluția radiometrică este de 10 biți, lățimea benzii de filmare din zăpadă este de 38 km. Nivelul de prelucrare 1A presupune efectuarea corecției radiometrice și geometrice pentru fotografie fără transformare într-o proiecție de hartă [5]. Precizia ortorectificării imaginilor, anunțată de furnizor, utilizând modelul furnizat sub forma coeficienților RPC, nu este mai mică de 50 m (RMS) [5]. Deoarece această valoare nu satisface caracteristicile țintă ale noului produs de geoinformație, georeferența imaginilor trebuie clarificată. Pregătirea informațiilor de referință pe teren la nivel regional / regional și chiar oraș necesită investiții financiare mari și costuri de timp. Această abordare implică o creștere semnificativă a costului datelor obținute și nu îndeplinește obiectivele disponibilității produsului final pentru o gamă largă de utilizatori potențiali, astfel încât provine provocarea de a găsi o sursă deschisă de informații de referință pentru întreg teritoriul Federației Ruse.

Studiul hărții cadastrale publice (PAC)

În cursul cercetării, specialiștii Sovzond au efectuat procesarea standard fotogrammetrică a imaginilor spațiului panchromatic din satelitul Resurs-P nr.1 al nivelului de procesare 1A. Ca puncte de referință pentru a utiliza obiecte de harta cadastrală publice, care pot fi decriptate în siguranță, pe imagini din satelit, cum ar fi piloni și limitele de parcele de teren, aceeași formă ca și în imagine, și pe hartă cadastrală. Ca informație despre teren, a fost utilizată matricea deschisă a elevării Topography Radar Topic Mission Mission 3.0 (SRTM) [7]. Precizia planificată a măsurării punctelor de control asupra imaginilor ortorectificate (RMS) a fost de 3-5 m (Figura 1).







Produs Orthoregion® bazat pe date cu resurse-n, geomatics

Figura 1. - Linii electrice de înaltă tensiune și de joasă tensiune în harta cadastrală și ortofoto

Descrierea lucrărilor privind crearea produsului ORTOREGION

Ca sit de testare pentru dezvoltarea tehnologiei și o evaluare calitativă a acoperitului rezultat, teritoriul regiunii Voronej (mai multe districte) cu o suprafață totală

10 000 mp km, la care SA "Space Systems din Rusia" a furnizat imagini spațioase.

Zona a fost acoperită cu 7 pancromatica și scena multispectrale cu SC "Resource-P" (4 instantaneu „Resource-P» №1, 2 fotografii „Resource-P» №2, 1-shot „Resource-P» №3) cu unghiuri de deviere de la nivelul de la 6 la 17,5 grade.

Produs Orthoregion® bazat pe date cu resurse-n, geomatics

Figura 2. - Schema de acoperire a regiunii Voronezh cu date de la nava spațială "Resource-P"

Etapele creării unui produs panchromatic "Ortoregion":

Pentru a crea cele mai exacte și orthomosaice calitative din setul de imagini de spațiu suprapuse, este necesară egalizarea blocurilor:

  1. Măsurați punctele de legătură pentru a minimiza discrepanța dintre imaginile suprapuse.
  2. Măsurarea punctelor de referință de la sol pentru a rafina modelul original al imaginilor
  3. Calcularea parametrilor de transformare prin minimizarea și distribuirea erorilor în imagini și puncte de referință.

Precizia localizării blocului de imagine utilizând coeficienții RPC poate fi îmbunătățită prin măsurarea punctelor de referință, după cum au confirmat numeroase studii [8]. Numărul necesar de puncte de control depinde de tipul sistemului de anchetă, de dimensiunea imaginii, de metoda de orientare a imaginii, de geometria sondajului și de teren.

La etapa de ajustare a blocului, este necesar să se detecteze și să se elimine măsurătorile grosiere (inclusiv obiectele GAC care conțin erori brute și, cel mai important, au o precizie redusă de poziționare relativă) și să efectueze evaluarea calității modelului. Această etapă necesită o mare atenție, ținând seama de faptul că nu toate elementele cadastrale pot fi folosite ca informații de referință.

Orthorectification și crearea unui mozaic.

Pentru ortorectificare, a fost utilizată matricea de altitudine publică SRTM.

Obiectele ortotransformate obținute au fost supuse unei proceduri de egalizare a culorilor, și anume potrivirea radiometrică a imaginilor adiacente ale unui mozaic viitor. Imaginile ortotransformate ulterioare au fost combinate într-un singur mozaic panchromatic echilibrat, tonus, fără echilibru (Figura 3).

Produs Orthoregion® bazat pe date cu resurse-n, geomatics

Figura 3. - Rezultatul orthomozaic panchromatic pe teritoriul regiunii Voronej.

Acuratețea și evaluarea calității

Precizia geometrică a fost verificată de abaterile poziției planificate a punctelor de control pe ortomoiză și de discrepanțele în contururile de pe liniile de reticulare. Ca date de control, am folosit piste publice GPS și obiecte PKC de un anumit tip care au fost descifrate fiabil pe ortomoze (Figura 4). Evaluarea abaterii medii a poziționării planificate a punctelor a fost de 3 m, iar cea maximă - 5 m. Valorile de deviație obținute la punctele de control îndeplinesc cerințele prevăzute în instrucțiunile [9], conform căruia acestea trebuie să fie nu mai mult de 5 m (0,5 mm scară fotografică 1:10 000).

Produs Orthoregion® bazat pe date cu resurse-n, geomatics

Figura 4. - Precizia de control a ortomozei, construită din datele din satelitul Resource-P (obiecte roșii ale PAC, albastru - piste GPS).

Circuitele de comandă pentru reducerile de aliniere care nu trebuie să depășească toleranța de 0,7 mm în scara de mozaic (7 m pentru M 1:10 000) al instrucțiunii p.4.9 [12], a confirmat, de asemenea, acuratețea așteptată a ortomozaiki rezultat (Figura 5).

Produs Orthoregion® bazat pe date cu resurse-n, geomatics

Figura 5. - Linia de coasere și calitatea alinierii tonurilor.

Fabricarea unui produs color "Ortoregion".

Evident, o imagine color este mai informativă decât alb-negru. Prin combinarea imagine color cu rezoluție scăzută a imaginii pancromatica cu rezoluție înaltă de același teritoriu, adică atribuirea de pixeli de culoare imagine pancromatica, puteți obține o nouă imagine complexată de înaltă rezoluție. Procedura de îmbunătățire a rezoluției spațiale a imaginilor multispectrale și de îmbunătățire a calităților vizuale ale caracteristicilor imaginilor panchromatice inițiale se numește ascuțire sau agregare panchromatică.

La fabricarea unui produs colorat „Ortoregion“ strat imagistic 1A multispectrale au fost orthotransformation procedură utilizând punctele de referință preluate din imaginile orthorectified pancromatice corespunzătoare. Acest pas este necesar pentru o potrivire spațială mai exactă a imaginilor panchromatice și multispectrale ale nivelului de procesare 1A.

Procedura pansharpenninga de culoare și orthoimage multispectrale a fost realizată utilizând o transformare modificată Broveya și coeficienții special selectate pentru echipamentul „Geoton“ satelit „Resource-P.“ Având în vedere gama spectrală a echipamentului canalului pancromatica „Geoton“ (0,62-0,79 m) pentru a efectua disponibilitatea necesară de fotografii multiple la verde (0,54-0,59 mm), roșu (0,62-0,68 micrometri) și regiuni vizibil și intervalul apropiat de infraroșu (0,72-0,80 microni). Figurile 6 prezintă exemple ale unei imagini panchromatice, o imagine multispectrală și rezultatul integrării lor.

Figura 6. Imagine multispectrală a navei spațiale Resource-P, o imagine panchromatică a satelitului Resurs-P și rezultatul integrării sale.

Produs Orthoregion® bazat pe date cu resurse-n, geomatics

Prezența a 4 canale spectrale face posibilă compilarea diferitelor variante de sinteză (Figura 7).

Produs Orthoregion® bazat pe date cu resurse-n, geomatics

Figura 7 - Exemple de sinteze diferite ale imaginii Resource-P după procedeul de aruncare (din stânga la dreapta: în culori naturale, în culori naturale "pseudo").

Produs Orthoregion® bazat pe date cu resurse-n, geomatics

Figura 8. - Culoarea ortomoizică rezultată pe teritoriul regiunii Voronej.

Evaluarea calităților vizuale ale produsului ORTOREGION, conform datelor furnizate de nava rusă "Resurs-P", a fost efectuată vizual. Studiile au arătat că mozaicul este perceput de o singură imagine a aceleiași chei, discrepanțele de-a lungul liniilor de coasere a imaginilor adiacente sunt reduse la minimum. Pe baza proprietăților de decriptare, noul produs este aproape de produsele create pe baza imaginilor Space QuickBird și IKONOS de la DigitalGlobe (SUA).

Pe baza rezultatelor obținute, este posibil să se anunțe următoarele caracteristici principale ale unui nou produs al liniei ORTOREGION pe baza datelor din Resurs-P:

Acest produs poate fi folosit pentru a actualiza hărțile topografice ale scalelor 1:25 000 - 1:50 000, a crea hărți tematice și de navigare, a crea aplicații WEB și a rezolva probleme de navigație pe baza imaginilor spațiului.

Autoritățile pot obține produsul ORTOREGION pe baza datelor de la Resurs-P, plătindu-se doar costul prelucrării datelor.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: