تولید اتوماتیک مدلهای رقومی زمین از تصاویر استریوی CARTOSAT-1

قیمت: 38,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

تولید اتوماتیک مدلهای رقومی زمین از تصاویر استریوی CARTOSAT-1

عنوان لاتین

AUTOMATIC GENERATION OF DIGITAL TERRAIN MODELS FROM CARTOSAT-1 STEREO IMAGES

این مقاله یک الگوریتم جدید را برای تولید مدل رقومی زمین (DTM) اتوماتیک از تصاویر ماهواره ای تفکیک-پذیری بالای CARTOSAT-1 پیشنهاد داده است که نتایج دقیق و قابل اتکایی ارائه می کنند. این از دو گام عمده تشکیل یافته است: تولید مدل رقومی سطح (DSM) از صحنه های استریوی CARTOSAT-1 و فیلترینگ تصویر سلسهل مراتبی برای تولید DTM. تصویربرداری ماهواره ای استریوی تفکیک پذیری بالا تطابق خوبی برای ایجاد DSM دارد. یک سیستم برای DSM خودکار و عملیاتی و تولید راست‌تصویر بر مبنای تصویربرداری CARTOSAT-1، با تاکید بر ژئورفرنس کردن خودکار، ارائه می شود. این سیستم صحنه های استریوی سطح-1 را با استفاده از مدل سنسور جهانی ضرایب توابع گویا (RPC) یک روش ژئورفرنس کردن جدید اتوماتیک برای استخراج یک اصلاح RPC کیفیت بالا از دیتاست مرج رزولوشن پایینتر همچون Landsat ETM+ Geocover و SRTM C Band DSM استخراج می شود. مدلهای رقومی سطح (DSM) از تطابقدهی استریوی متراکم و تقاطع فوروارد و درونیابی متعاقب در یک شبکه منظم استخراج می شوند. در گام دوم که به فیلترینگ DSM اختصاص دارد، پیکسلهای DSM با استفاده از الگوریتم انگیزش یافته از بازسازی تصویر مقیاس خاکستری برای سرکوب پیکسلهای بالا رفته در طبقه بندیهای زمینی و غیرزمینی قرار می گیرند. در این روش، مناطق غیرزمینی، یعنی اشیاء 3 بعدی و همچنین نقاط پرت (مناطبق خیلی کم یا خیلی زیاد بالا آمده) به صورت سلسله مراتبی از مناطق زمین تفکیک می شوند. DTM تولید شده به صورت کمی و کیفی مورد ارزیابی قرار می گیرد. پروفایلها در این تصویر و همچنین مقایسه DTM استخراج شده با داده های اصلی و داده های صحت زمین ارائه می شوند. داده های صحت زمین از یک DTM کیفیت بالای تولید شده از تصاویر هوایی که توسط Institut Cartografic de Catalunya (ICC) در بارسلونای اسپانیا تولید شده است تشکیل یافته اند. نتیجه این ارزیابی گویای آن است که تقریبا تمام اشیاء غیرزمین فارغ از سایزشان حذف می شوند و رویکرد تکراری نتایج خوبی را در نواحی تپه ای و همچنین مسکونی نرم نتیجه می دهد.

This paper proposes a novel algorithm for automatic Digital Terrain Model (DTM) generation from high resolution CARTOSAT-1 satellite images generating accurate and reliable results. It consists of two major steps: Generation of Digital Surface Models (DSM) from CARTOSAT-1 stereo scenes and hierarchical image filtering for DTM generation. High resolution stereo satellite imagery is well suited for the creation of DSM. A system for automated and operational DSM and orthoimage generation based on CARTOSAT-1 imagery is presented, with emphasis on fully automated georeferencing. It processes level-1 stereo scenes using the rational polynomial coefficients (RPC) universal sensor model. A novel, automatic georeferencing method is used to derive a high quality RPC correction from lower resolution reference dataset, such as Landsat ETM+ Geocover and SRTM C Band DSM. Digital surface models (DSM) are derived from dense stereo matching and forward intersection and subsequent interpolation into a regular grid. In the second step which is dedicated to DSM filtering, the DSM pixels are classified into ground and non-ground using the algorithm motivated from the gray-scale image reconstruction to suppress unwanted elevated pixels. In this method, non-ground regions, i.e., 3D objects as well as outliers (very low or very high elevated regions) are hierarchically separated from the ground regions. The generated DTM is qualitatively and quantitatively evaluated. Profiles in the image as well as a comparison of the derived DTM to the original data and ground truth data are presented. The ground truth data consist of a high quality DTM produced from aerial images which is generated by the Institut Cartografic de Catalunya (ICC) in Barcelona, Spain. The evaluation result indicates that almost all non-ground objects regardless of their size are eliminated and the iterative approach gives good results in hilly as well as smooth residential areas.