На сайте компании "Совзонд" опубликован перевод статьи Джина Дайла и Яцека Гродецки, компания Space Imaging(Gene Dial Jacek Grodecki, Space Imaging, 12076 Grant St,. Thronton, CO 80241 gdial@spaceimaging.com Gene Dial jgrodecki@spaceimaging.com )

Суть вопроса
Спутник IKONOS получает обе сцены, составляющие стереопару во время прохождения одного витка. Это позволяет получить две сцены стереопары, имеющие одинаковые параметры освещенности, идентичные по объектовому составу и времени съемки, что облегчает их последующую обработку. В ходе обработки данных, поступающих на приемную станцию, возможно определение эфемериды и положения непосредственно с сенсоров, расположенных на спутнике, поэтому стереопары со спутника IKONOS могут быть обработаны без наземного привязки для определения внешнего ориентирования. Точность стерео проверяется путем обработки стерео изображений без наземного контроля путем измерения положения контрольных точек с помощью стерео триангуляции и сравнения этих измерений с результатами полевых GPS исследований.

В этом документе мы представим результаты тестов на точность 24 стереопар, полученных со спутника IKONOS, без наземной привязки. Результаты показывают, что стереопары со спутника IKONOS имеют точность 6,2 м (CE90) в плане и 10,1 м по вертикали (CE90). В самом худшем варианте, когда бралось 49 контрольных точек, ошибка составила 12 метров в плане и 15 метров по вертикали. Относительные ошибки составили 3 м. Такая точность удовлетворяет требованиям при создании карт среднего масштабного ряда и может быть получена с помощью стереопар со спутника IKONOS для любой точки земного шара без каких-либо полевых работ.

Введение
Точность изображений, получаемых со спутника IKONOS, активно изучалась и ранее. После введения спутника в эксплуатацию на орбите результаты тестов точности были опубликованы. [Cook et al, 2001]. Первые исследования точности изображений, получаемых со спутника IKONOS ([Dial, 2001], [Grodecki & Dial, 2001], and [Dial & Grodecki, 2002a & 2002c]), касались только обычной (не стерео) съемки. О точностях для стерео сообщалось [Baldridge & Gaska, 2002] до того, как была сделана улучшенная калибровка спутника [Grodecki & Dial, 2002]. Улучшенная точность данных, полученных со спутника IKONOS, с использованием наземных контрольных точек рассматривалась в Dial & Grodecki, 2002b], [Grodecki & Dial, 2003], [Fraser et al, 2002] and [Fraser & Hanley, 2003]. Теперь, когда стерео съемка со спутника IKONOS стала коммерчески доступной (см. www.spaceimaging.com, разделы «описание продукции» и «образцы»), потребовалось новой исследование точности стерео изображений с использованием большего количества примеров.

Стереопары со спутника IKONOS могут укладываться в триангуляционные измерения без наземных точек привязки для внешнего ориентирования за счет сенсоров-стабилизаторов угла места и положения на борту спутника. Для того чтобы определить точность стереопар со спутника IKONOS, мы изучили 24 стереопары, обработанные без наземных точек привязки, измерили с помощью GPS положения 49 контрольных точек, а потом проанализировали относительную и абсолютную точности. Мы также изучили точности отдельных снимков, составляющих стереопару. Мы предположили, что ошибки внешней ориентации двух сцен, составляющих стереопару, должны очень сильно кореллировать между собой в связи с очень небольшой разницей во времени между моментами получения каждого из них, но были очень удивлены, когда обнаружили, что ошибки практически не кореллировали между собой. Наконец, мы исключили среднеарифметические ошибки из каждой сцены, чтобы оценить относительные ошибки, и оказалось, что они составили менее 3 м.

Обсуждение

Тестовые данные

Больше всего тестовых участков расположено на территории США, однако есть несколько участков в южном и восточном полушариях.

Данные, использовавшиеся для определения точности стерео, состояли из 24 стереоизображений с 49 наземными точками, использовавшимися в качестве контрольных. Данные со спутника датируются 2001 и 2002 годами. Каждая из стереопар состояла из двух сцен, далее условно называемыми первая - вдоль полосы съемки (Fwd), вторая - против полосы съемки (Aft). Соответственно сцена вдоль полосы съемки (Fwd) снималась первой, а сцена против полосы съемки (Aft) - второй на одном и том же витке орбиты. Географическое распределение сцен, взятых в качестве тестовых, приведено на рисунке.

Обработка
Каждая участок обрабатывался целиком путем совмещения двух изображений стереопары с блочным уравниванием и повторной выборки в эпиполярной проекции. (Компания Space Imaging называет такой продукт "Reference Stereo in epi-polar projection"). Потом каждая сцена из стереопары обрабатывалась заново как моно сцена с использованием модели камеры в виде коэффициентов рационального полинома (RPC - rational polynom coefficients camera model) для анализа каждой сцены (это аналогично тому, что Space Imaging называет стереосъемкой в проекции карты "map-projected Reference Stereo").

Исключением является то, что обе сцены, в проекции карты, подвергаются блочному уравниванию. Таким образом, мы получаем набор совмещенных стереопар, а также индивидуальных сцен, составляющих стереопару ("вдоль полосы съемки" (Fwd) и "против полосы съемки" (Aft) для каждой стереопары). Никакой наземной привязки не было в ходе всей этой процедуры предварительной обработки - мы опирались лишь на данные калиброванной внутренней ориентации и показаний с борта спутника для точности внешней ориентации. Координаты наземных контрольных точек вычислялись с помощью программного продукта Stereo Analystў компании ERDAS с эпиполярных стереопар. Разница между измеренными и истинными координатами была рассчитана и нанесена на диаграммы.

Смотрите полный текст статьи на сайте компании «Совзонд» в разделе «Статьи о ДЗЗ» http://www.sovzond.ru/articles/article_stereot.html