高解析度卫星影像之定位精度研究课件.ppt
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- 关 键 词:
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1、以幾何轉換模式進行福爾摩莎二以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析號衛星影像之定位精度分析 研究人員研究人員: :林義乾林義乾指導教授指導教授: :趙鍵哲趙鍵哲以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析報告大綱n前言n幾何轉換模式介紹n定位精度模擬器n實際資料測試n結論n未來工作n參考文獻以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析前言n衛星影像之定位精度取決於掃描過程中衛星的姿態擾動量、地勢起伏、影像掃描傾角、控制資料來源、控制點數量、控制點分布、像空間量測
2、精度及幾何轉換模式等變因。n分析以控制區塊作為衛星影像之控制資料來源之可行性,以及航照影像與衛照影像適用之控制區塊的差別,使用目前已有之高雄實驗區的福衛二號影像,以及人工量測進行實驗分析。 以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析幾何轉換模式介紹1以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析幾何轉換模式介紹2圖2-1推掃式影像成像幾何(Vozikis et al., 2003)以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位
3、精度分析數學模式介紹3n衛照影像幾何轉換模式介紹衛照影像幾何轉換模式介紹n三維仿射轉換(3D Affine Transformation) n平行透視投影模式(Parallel Perspective Model, PPM) n有理函數模式 (Rational Function Model, RFM) 其中在高階有理函數解算時,法向量矩陣很容易形成奇異矩陣,因此在解算時可加入一微小常數h來改善此一現象。由Tao and Hu(2001)指出,h值在0.0002至0.004間之解算較為穩定。 102)(132132103213210ZdYdXdlineZcYcXcclineZbYbXbZaYaX
4、aasample921132132103213210ZdYdXdZcYcXcclineZbYbXbZaYaXaasample以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析數學模式介紹4n衛照影像物、像關係解算數學模式衛照影像物、像關係解算數學模式 PyAPAAPyyyIKJAPeyAeTT11202121120 , , ,0, 0162以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析定位精度模擬器1n衛照影像定位精度模擬器衛照影像定位精度模擬器圖3-1定位精度模擬器之運作流程以幾何
5、轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析定位精度模擬器測試1圖4-1虛擬DEM之點位平面位置及GCP、ICP分布圖 圖4-2虛擬地形暈渲圖套疊等高線圖 以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析定位精度模擬器測試2以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析定位精度模擬器測試3以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析定位精度模擬器測試4n成果分析成果分析
6、n上述成果中,一階RFM較為穩定,當增加參數量使用二階及三階RFM時,雖更能完善的描述控制點之物像幾何,但該物像幾何完全受到控制點之扭曲,導致在檢核點部份之定位精度下降。n由表4-1及表4-2中無法清楚的判斷在何種情形下較貼近實際影像之成像情形,理論上,使用有理函數進行衛星影像之幾何轉換時,隨著階數之提高,定位精度應有顯著的提升,通常二階會優於一階,而三階則可能因參數過多而導致物像幾何扭曲變形,但上述成果中僅有兩組成果為二階一階,因此推論模擬實驗場尚無法有效的貼近實際情形。n另由數學模式進行解析可知(附錄一),目前的實驗場配置方式較貼近於一階有理函數,故上述之成果尚為合理,但模擬實驗場之建構仍
7、是未來研究之重要課題之一。以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析實際資料測試1n根據CECI所給之實驗場資料,高雄實驗區涵蓋範圍約1.52平方公里,但由於福衛二號各分送中心在既有影像部分之最小購買單元為1212平方公里,因此向台灣大學空間資訊研究中心購買該區影像,並盡量使實驗區位於影像中心,再利用CECI提供之控制區塊資料以PCI進行人工量測,分別以PCI及先前設計之程式進行解算。n考量控制區塊資料之影像拍攝日期為93年12月,優先選用拍攝日期相近且覆雲率較低之影像進行實驗,選取之影像為94年1月6日拍攝之影像,該影像之覆雲率為
8、0%,平行軌道視角為16.9163,垂直軌道視角為19.37。以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析實際資料測試2以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之定位精度分析實際資料測試3n點位選取問題點位選取問題n獨棟房屋之屋角點。n屋脊線較窄或是連棟之山形屋。n灰階差異不大之屋角點或屋脊線頂點。n航測標。 n隨機誤差隨機誤差n物空間精度約在0.0050.2公尺之間。 n像空間採用人工量測,在實驗測試後,給定0.25pixel之像點量測誤差。 以幾何轉換模式進行福爾摩莎二號衛星影像之
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