Высоты зданий и сооружений по одиночным снимкам со спутников QuickBird и IKONOS определяются с помощью утилиты-приложения к программному комплексу ENVI

А.В. Беленов (ЗАО «Совзонд»)

В настоящее время растет число геоинформационных проектов, выполненных с помощью материалов космических съемок субметрового пространственного разрешения спутниками QuickBird (DigitalGlobe, США) и IKONOS (GeoEye, США). Обладая высоким пространственным и радиометрическим разрешением, а также высокими геометрическими свойствами, космические снимки являются альтернативой материалам аэрофотосъемочных работ.

В отличие от аэрофотоснимков, материалы космических съемок имеют сложную геометрию и требуют применения специальных алгоритмов для высокоточной коррекции при решении картографических задач, таких как построение ортофотопланов, создание моделей местности и рельефа по стереопарам. Самым оптимальным подходом к максимально точной геометрической коррекции, с точки зрения описания зависимостей между координатами точек на снимке и соответствующих им точек местности, является строгая модель конкретного типа сенсора, подробно формализующая процесс формирования изображения съемочной системой. GeoEye (В январе 2006 г. OrbImage поглотила Space Imaging с образованием корпорации GeoEye. Прим. ред.) не предоставляет описание строгой модели сенсора космического аппарата IKONOS. Использование строгой модели QuickBird также не решает проблемы, поскольку возможно только для целых сцен (уровень обработки снимков «BASIC»), а передача разработчику программного обеспечения такой модели требует соблюдения ряда формальностей.

В настоящее время решением является применение метода рациональной функции (1), использующего отношение двух полиномов третьей степени (2) для определения координат (r', c') точки на снимке [1].

Коэффициенты полинома (2) называют коэффициентами рациональной функции RPC (Rational Polynomial Coefficientes). Их вычисляют по избыточному набору точек, являющихся узлами кубической сетки, рассчитанной с применением строгой модели сенсора для каждой сцены. Компании GeoEye и DigitalGlobe рассчитывают и поставляют коэффициенты для определенных типов продукции: IKONOS Geo Ortho Kit (GeoEye, США) и QuickBird Standard Ortho Ready (DigitalGlobe, США) [2, 3].

Существующая практика выполнения реальных проектов с использованием коэффициентов RPC как самой распространенной методики, заложенной в коммерчески доступном программном обеспечении обработки снимков IKONOS и QuickBird, показывает, что сопровождающие снимок RPC-коэффициенты корректно аппроксимируют модель снимка по всему полю и позволяют достичь точности ортотрансформирования изображения (не грубее двух пикселей) с минимальным количеством опорных точек.