Opis
Przedmiotem monografii jest analiza możliwości technicznych związanych z obrazami satelitarnymi oraz próby automatyzacji ich wykorzystania jako źródła aktualizacji wektorowych wybranych systemów informacji przestrzennej. Autorzy postawili sobie zadanie, aby na tle aspektów aplikacyjnych przedstawić szeroki przegląd źródeł i metod stanowiących aktualny dorobek fotogrametrii i teledetekcji w zakresie związanym z poruszaną tematyką. W szczególności omówiono nowe techniki opracowywania wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych oraz ich klasyfikacji w celu weryfikacji i aktualizacji baz danych SIP, analiz tych danych oraz prezentacji wyników badania zmian. Spis treściPrzedmowa 7 Wstęp 9 1. Źródła danych teledetekcyjnych 12 1.1. Dane obrazowe w analizach zmian pokrycia terenu (Ireneusz Wyczałek) 12 1.1.1. Fotogrametryczne i teledetekcyjne źródła danych SIP 12 1.1.2. Oczekiwania dokładnościowe odnośnie do obrazów terenu 14 1.2. Cyfrowe kamery lotnicze w fotogrametrii i teledetekcji (Artur Plichta) 15 1.2.1. Liniowy skaner lotniczy ADS40 15 1.2.2. Cyfrowa kamera lotnicza DMC 17 1.2.3. Kamera UltraCam-D 19 1.2.4. Kamera DiMAC 21 1.2.5. Wnioski dotyczące stosowania cyfrowych kamer lotniczych 21 1.3. Wysokorozdzielcze optyczne systemy satelitarne (Ireneusz Wyczałek) 26 1.3.1. Wprowadzenie 26 1.3.2. Wspólne cechy wysokorozdzielczych systemów satelitarnych 26 1.3.3. Ikonos 29 1.3.4. QuickBird 31 1.3.5. OrbView-3 33 1.3.6. Zbiorcze zestawienie geometrycznych i spektralnych parametrów kamer VHRS 34 1.3.7. Najnowsze ogólnodostępne systemy VHRS 35 1.3.8. Planowane systemy o rozdzielczości poniżej pół metra 36 1.4. Zdolność interpretacyjna obrazów satelitarnych (Artur Plichta, Elżbieta Wyczałek, Ireneusz Wyczałek) 37 1.4.1. Miara oceny możliwości rozpoznawania obiektów obrazowych 37 1.4.2. Ocena obrazu z QuickBirda o rozdzielczości 60 cm 38 1.4.3. Porównanie obrazów VHRS 39 1.4.4. Rozpoznanie obiektów urbanistycznych na obrazie z QuickBirda 40 1.4.5. Rozpoznanie użytków rolnych na obrazie z Ikonosa 42 1.4.6. Wnioski 45 2. Analiza technicznych rozwiązań obrazowania wysokorozdzielczego (Ireneusz Wyczałek) 46 2.1. Rozwiązania techniczne kamer VHRS 46 2.1.1. Ogólne cechy cyfrowych sensorów satelitarnych 46 2.1.2. Kamera satelity Ikonos 47 2.1.3. Kamera QuickBird-2 48 2.1.4. System obrazujący OrbView-3 48 2.2. Uwarunkowania i usprawnienia rejestracji sensorem liniowym 49 2.2.1. Rozwiązania techniczne w sensorach CCD 49 2.2.2. Integracja ładunków na linijkach panchromatycznych 49 2.2.3. Zmiany orientacji kamery ze względu na opóźnienie rejestracji 50 2.2.4. Sposoby skanowania terenu 51 2.2.5. Korekta obrazu ze względu na przesunięte linijki CCD 51 2.2.6. Skutki uboczne rejestracji za pomocą przesuniętych linijek 53 2.2.7. Wpływ pochylenia kamery na terenowy wymiar piksela 54 2.2.8. Podsumowanie 56 3. Korekcje geometryczne obrazów satelitarnych 57 3.1. Wstępna kalibracja sensora (Ireneusz Wyczałek) 57 3.1.1. Wprowadzenie 57 3.1.2. Elementy wewnętrznej orientacji kamery VHRS 57 3.1.3. Elementy orientacji zewnętrznej 58 3.1.4. Przebieg wstępnej kalibracji kamery na przykładzie OHRIS 58 3.2. Aproksymacyjne metody szczątkowej korekcji obrazów (Ireneusz Wyczałek) 61 3.2.1. Podstawy korekcji obrazów 61 3.2.2. Korekcja obrazów w rzucie na średnią powierzchnię terenu 62 3.2.3. Metody aproksymacyjne transformacji obrazów źródłowych 68 3.2.4. Obliczenia oparte na zrekonstruowanych parametrach obrazu 69 3.2.5. Parametryczna metoda transformacji oparta na modelu kamery 71 3.3. Wyrównanie ścisłe bloków obrazów (Ireneusz Wyczałek) 72 3.3.1. Podstawy wyrównania ścisłego 72 3.3.2. Wyrównanie współczynników ilorazów wielomianowych 73 3.4. Ortorektyfikacja obrazów (Ireneusz Wyczałek, Zbigniew Zdunek) 75 3.4.1. Uwagi ogólne 75 3.4.2. Wpływ różnic wysokości obiektów terenowych na przesunięcie radialne 75 3.4.3. Sposób topograficznej korekcji obrazów VHRS 77 3.4.4. Wyniki wybranych testów dokładnościowych ortorektyfikacji 78 3.5. Analiza zależności wyników korekcji parametrycznej i ortorektyfikacji obrazu z satelity QuickBird-2 od osnowy fotogrametrycznej (Artur Plichta, Elżbieta Wyczałek, Ireneusz Wyczałek, Zbigniew Zdunek) 80 3.5.1. Cel i zakres prac badawczych 80 3.5.2. Wybór fotopunktów i ocena ich jakości 80 3.5.3. Pomiar osnowy i numerycznego modelu terenu 81 3.5.4. Przebieg korekcji i ortorektyfikacji oraz ocena wyników 83 3.5.5. Ocena różnych wariantów doboru osnowy polowej 84 3.5.6. Wnioski 90 3.6. Badanie wpływu numerycznego modelu terenu na ortorektyfikację obrazu z satelity QuickBird-2 (Jerzy Prajs, Zbigniew Zdunek) 91 3.6.1. Opis testu 91 3.6.2. Numeryczne modele terenu 91 3.6.3. Definicja fotopunktów i punktów kontrolnych 92 3.6.4. Metodyka opracowania 92 3.6.5. Wnioski 96 4. Korekcje radiometryczne 97 4.1. Wprowadzenie 97 4.2. Ocena pojemności i jednorodności informacji barwnej zawartej w obrazie (Ireneusz Wyczałek) 98 4.2.1. Wstęp 98 4.2.2. Histogramy obrazów obiektów testowych 98 4.2.3. Analiza niejednorodności obrazów 100 4.2.4. Ar