Точность определения плановых координат точек только по орбитальным данным составляет около 3 м, что позволяет говорить о возможности создания и обновления карт вплоть до масштаба 1:5000 без использования опорных точек

А.Э. Зубарев («Ракурс»)

Специалистами компании «Ракурс» проведено тестирование данных со спутника GeoEye-1 (США) с использованием ЦФС PHOTOMOD версии 4.4. Обрабатывалась стереопара космических изображений территории г. Хобарт (о. Тасмания, Австралия). Изображения, а также опорные и контрольные точки предоставлены компанией GeoEye (рис. 1, табл. 1). Цель тестирования — оценка геометрического качества космических снимков.

Рис. 1. Стереопара изображений со спутника GeoEye-1

Для обработки использовались изображения, полученные в результате синтеза (pan-sharpening) исходных пар снимков PAN (разрешение 0,5 м) и BGRN (разрешение 2,0 м) в программе PHOTOMOD 4.4.

Таблица 1. Исходные данные

Результаты внешнего ориентирования (без опорных точек, по метаданным). Для оценки геометрического качества космических снимков все опорные точки были приняты за контрольные. Преимущество такого изменения статуса заключается в том, что точки, являясь носителями координат, не принимают участие в уравнивании. Координаты контрольных точек, вычисленные по RPC-коэффициентам, можно сравнить с координатами, предоставленными компанией GeoEye, и выполнить оценку точности. Результаты представлены в табл. 2.

Таблица 2. Оценка качества исходной модели и точности определения абсолютных координат точки на местности по стереопаре снимков

Из табл. 2 видно, что при отсутствии наземных измерений абсолютные координаты точек местности можно измерить по снимкам с ошибкой не более чем 3 м в плане и 11 м по высоте.

Результаты внешнего ориентирования (1 опорная, 12 контрольных точек). Однако точность геометрии снимка гораздо выше приведенных выше оценок. Об этом свидетельствует различие среднеквадратической и максимальной ошибок. Выявлено, что использование всего одной опорной точки, выбранной произвольно и считающейся безошибочной, приводит к значительному снижению влияния систематических ошибок на точность внешнего ориентирования (табл. 3). При увеличении числа опорных точек до десяти остаточные ошибки уменьшаются в 2–4 раза.

Таблица 3. Оценка качества внешнего ориентирования по одной опорной точке

Точность обработки стереоизображения и построения ортофотоплана. Для оценки точности стереообработки по исходной паре снимков выполнено взаимное и внешнее ориентирование, построение ЦМР и ортофотоплана.

По результатам, полученным в модуле PHOTOMOD AT (модуль сбора данных для уравнивания сетей блочной и маршрутной фототриангуляции), точность взаимного ориентирования составила 0,25 пикселя (максимальный параллакс) со средней квадратической ошибкой 0,12 пикселя.

Построение ЦМР выполнялось в модуле PHOTOMOD DTM в автоматическом режиме. Кроме того, по основным тальвегам и хребтам были построены структурные линии. В результате была сформирована матрица высот в пределах стереопары.

Оценка точности построения ортофотоплана. Построение и контроль точности ортофотоплана выполнялись в модуле PHOTOMOD Mosaic. Контроль осуществлен по опорным точкам, имеющимся в проекте. Выдержка из таблицы отчета приведена в табл. 4.

Таблица 4. Автоматический контроль точности построения ортофотоплана

Остаточные расхождения, приведенные в табл. 4, 5, соответствуют точности ортофотоплана масштаба 1:2000.

Таблица 5. Оценки ошибок

На рис 2. приведены фрагменты результирующего ортофотоплана.

Рис. 2 Фрагменты ортофотоплана, построенные по стереопаре изображений спутника GeoEye-1

Полученные результаты свидетельствуют о высокой геометрической точности снимков GeoEye-1. Точность определения плановых координат точек только по орбитальным данным составляет около 3 м, что позволяет говорить о возможности создания и обновления карт вплоть до масштаба 1:5000 без использования опорных точек.

Геометрическая точность ортофотоплана, построенного по стереопаре изображений с использованием опорных точек, соответствует требованиям к точности ортофотопланов масштаба 1:2000.