Διερεύνηση γεωαναφοράς δορυφορικών εικόνων

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία αναφέρεται στο θέμα της γεωαναφοράς. Η πρώτη Ενότητα περιλαμβάνει το Θεωρητικό Υπόβαθρο. Παρουσιάζεται η θεωρία που αφορά την γεωαναφορά χαρτών, οι χρησιμοποιούμενοι μετασχηματισμοί, η διαδικασία της γεωαναφοράς και τα τελικά παραγόμενα προϊόντα. Ακολούθως παρουσιάζεται συνοπτικά ο τρόπος δημιουργίας αεροφωτογραφιών, ενώ γίνεται και μνεία στον εσωτερικό και εξωτερικό προσανατολισμό. Εν συνεχεία παρουσιάζεται η διαδικασία της ορθοαναγωγής ,όπως επίσης και οι τρόποι ελέγχου της ακρίβειας του τελικού αποτελέσματος. Κατόπιν περιγράφονται θεωρητικά τα Αυστηρά Μοντέλα και οι παραδοχές στις οποίες υπόκεινται. Γίνεται αναφορά στην Τροποποιημένη Συνθήκη Συγγραμικότητας, ενώ αμέσως μετά παρουσιάζονται Αυστηρά Μοντέλα για στερεοζεύγη εικόνων, ενώ ακολουθεί και αξιολόγησή τους. Επίσης γίνεται αναφορά στο μοντέλο που προτάθηκε από τους Ιωαννίδη και Δελτσίδη για στερεοζεύγος του δέκτη WorldView2. Έπειτα παρουσιάζονται τα Προσεγγιστικά Μοντέλα, τα οποία περιγράφονται εκτενώς , ενώ παρουσιάζονται και οι εκάστοτε αξιολογήσεις της εφαρμογής τους στις Δορ. Εικόνες. Ιδιαίτερα για τα Κλασματικά Πολυώνυμα, παρατίθεται η μαθηματική τους έκφραση , ο τρόπος υπολογισμού των συντελεστών του Μοντέλου (RP Coefficients) ενώ γίνεται και αναφορά στην διαδικασία του Refinement. Τέλος, η ενότητα των Δορ. Εικόνων κλείνει με εκτενή αναφορά στις εφαρμογές του εν λόγω Μοντέλου και στην αξιολόγησή του, ενώ διατυπώνεται και σειρά συμπερασμάτων. Ακολούθως γίνεται μικρή αναφορά στις SAR απεικονίσεις, (γεωμετρία της λήψης, εξισώσεις), όπως επίσης και στις μεθόδους γεωαναφοράς (Άμεση- Έμμεση γεωαναφορά). Η δεύτερη Ενότητα περιλαμβάνει την πρακτική εφαρμογή και αφορά την διεξαγωγή γεωαναφοράς σε τρία σετ δεδομένων, στην περιοχή του Καλάμου Αττικής, στην περιοχή Κρυονερίου Αττικής και στην περιοχή της ν. Αντιπάρου. Τα δεδομένα αποτελούνται από στερεοζεύγη Δ.Εικόνων από τους δέκτες ALOS, IKONOS, και GEOEYE-1 αντίστοιχα. Η γεωαναφορά διεξήχθη με πλήθος GCP και εναλλαγή της κατανομής τους, ενώ τα αποτελέσματα παρουσιάζονται και σχολιάζονται. Ορθοεικόνες παρήχθησαν με διάφορα ΨΜΕ, ενώ ελέγθηκε και η απόλυτη ακρίβεια των τελικών προϊόντων. Στο τέλος κάθε παραγράφου παρατίθενται διαπιστώσεις και συμπεράσματα.

The present paper regards the subject of Georeferencing. The first section includes the theoretical background. First , the theory regarding map georeferencing is presented. Τhe most commonly used transformations, the procedure of georeferencing and the final products are stated. Also, the procedure of the creation of aerial photos is shortly presented, followed by reference to the interior and exterior orientation. In addition to this, the procedure of orthorectification and the quality testing procedures is presented . Continuing, the Rigorous Models are described and the consessions included are presented. The Modified Colinearity Equation is mentioned, and several rigorous models for stereopairs are described , followed by an evaluation. Also the model proposed by Ioannidis and Deltsidis for stereopair of the WorldView2 Satellite is mentioned. Moreover, the Approximate Models are presented. They are coprehensively described, and the evaluations done regarding their application in Satellite Imagery are stated. Particularly for the RF Model, their mathematical expression is presented, as well as the methods used for calculating its coefficients (RP Coefficients), while the procedure of Refinement is mentioned. The section of Satellite Imagery closes with a reference to the applications of the RF Model and its evaluation, while conclusions are also stated. Following, a short report is made to SAR Imagery (geometry of the reception , equations ), as well as the methods of Georeferencing (Direct-Indirect). The next Section includes the practical application and it regards the georeferencing of three datasets in the areas of Kalamos (Attica, Greece), Kryoneri (Attica, Greece), and the island Antiparos. The data comes from the sensors ALOS, IKONOS and GEOEYE-1 respectively. Different number of GCPs was used – in various distribution- in order to conduct georeferencing , while the results are presented and commented. Orthoimages were produced with various DTMs, and the accuracy of the final products was tested. At the end of each paragraph, ascertainments and conclusions are presented .