Daljinska detekcija u prikupljanju prostornih podataka

2

Definicija daljinske detekcije

l Daljinska detekcija je nauka (u nekom smislu veština) prikupljanja informacija o Zemljinoj površi i objektima koji se nalaze na njoj, a da se tom prilikom ne dolazi u kontakt sa njima. To se obavlja registrovanjem odbijene ili emitovane energije od površi Zelje i objekata uz naknadno obrade i analize i kasniju primenu takvih informacija.

3

Fotogrametrija / Lasersko i radarsko snimanje

tačka na objektu tačka na objektu

ekspozicija ekspozicija 1 ekspozicija 2

LASERSKO I RADASKO SNIMANJE FOTOGRAMETRIJA

4

Pasivni senzori

5

Aktivni senzori

6

7

8

Metode daljinske detekcije

9

LIght Detection And Ranging (LIDAR) ili Airborne Laser Scanning (ALS)

GPS daje precizne koordinate skenera

Laserski skener emitujeinfracrvene impulse kojise reflektuju od zemljei ponovo registrujuu skeneru.

IMU (inercijalna merna jedinica) daje orijentaciju skenera.

10

LIDAR (LIght Detection And Ranging)

11

Filtracija

12

Filtracija

13

Filtracija

Štutgrat

Ne filtriraniDMP

FiltriraniDMT

14

Filtracija

Ne filtriraniDMP

FiltriraniDMT

Beč

15

Analiza kvaliteta DMT-a

l LIght Detection And Ranging (LIDAR) ili Airborne Laser Scanning (ALS)

Naziv sistema Horizontalna tačnost (m) Visinska tačnost (cm)

ALTM 1020 Aero Asahi 1%0 hl <15

TopoSys 0.5%0 hl <15

Nakanihon 1 (na visini leta 200m) 10-25 (hl = 200m)

FLI-MAP II <0.10 <10

ScaLARS 1 (na visini leta 700m) <20 (hl = 700m)

AeroScan 0.30 20

RAMS 0.30 30

DATIS 1 15

HawkEye 3 30

16

Tipovi grešaka

Tip terena/Tip greške

Ravanasfaltiran

Ravan bezvegetacije

Ravan sa travom i žbunjem

Brežuljkast asfaltiran

Brežuljkast bez vegetacije

Brežuljkast sa travom i žbunjem

Ukupna sistematska (cm)

5-20 5-20 20-200 5-20 5-20 20-200

Ukupna slučajna (cm)

10-50 10-50 10-50 20-200 20-200 20-200

17

HDS(High definition surveying) koncept

Zamak u Luebeck-u; 3D mereni oblak tačaka; 3D model u ACAD-u

18

Terestički laserski skener

19

Tehničke karakteristike sistema Cyrax 2500

SISTEMSKE PERFORMANSE

Tačnost Pozicija 6mm

Dužina 4 mm

Ugao 12”

Preciznost Modelovanja površi 2 mm

LASER SISTEM SKENIRANJA

TIP LASERA Pulsni

BOJA Zelena

BEZBEDNOST Class II

VELIČINA TAČKE < 6 mm na 0 - 50 m

DOMETMaksimum do 100m

Preporučeni 1.5m - 50m (5%-100% difuzna reflektivnost)

BRZINA SKENIRANJA 1 Kolona/sec @1000 tač/kolona 2 kolone/sec @ 200 tač/kolona

GUSTINA SKENIRANJASelektibilnost Nezavista izbor vertikalnog i

horizonatalnog rastojanja između tačaka

Vertikalno 1.2 mm minimum rastojanja (@50m)

Horizontalno 1.2 mm minimum rastojanja (@50m)

Kolona 1,000 tačaka/kolona, max

Red 2,000 tačaka/red, max

1σ

20

Deformaciona merenja

21

SAR i InSAR

l SAR (Syntetic Aperture Radar)

l InSAR (Interferometric Syntetic Aperture Radar)

22

SAR

23

SAR

traka

domet

24

SAR (frekvencije)

Opseg Talasna duž. Frekvencija

X 3 cm 9.6 GHz

C 5.3 cm 5.6 GHz

L 24 cm 1.3 GHz

P 68 cm 0.3 GHz

25

Osnovne karakteristike SAR-a

l Rezolucija SAR slike je nezavisna od rastojanja do terena,

l Tačnost koordinata SAR piksela ne zavisi od tačnosti platforme sa senzorom,

l Geometrijska tačnost SAR slike ne zavisi od rastojanja,

l SAR prikupljanja podataka ne zavisi od doba dana,l Oblaci ne ometaju SAR prikupljanje podataka

26

InSAR snimanje terena za potrebe izrade DMT

H

∆R-fazna razlika

1 2( ) cosh H R R= − + ∆ Θ

27

SAR snimak

28

Analiza kvaliteta DMT-a

l Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR)

Parametar INSAR (Star-3i) LIDAR

Visina leta 6000m - 9000m 300m – 1800m

Brzina leta 750km/čas ~200km/čas

Ugao zahvatanja 30o-60o +/- 20o (35omax)

Širina zahvata (na tlu) 5 – 8km 0.7 – 1 km

Rezolucija ortorektifikovane slike 2.5m /

Rezolucija merenja terena 2.5m, 5m, 10m 3 – 5m (0.5min)

Vertikalna tačnost DTM-a

Apsolutna 1.0m 15-35cm

Relativna (1σ) ~30cm /

Horizontalna tačnost DTM-a 2.5m 0.5-1.0m

Brzina akvizicije podataka

Maksimalna (km2/čas) 4 000 ~200

Prosečna (km2/čas) 1 000 ?

29

Niska rezolucija satelitskih snimaka

30

Visoka rezolucija satelitskih snimaka

31

Transmisija podataka

l A) direktno prema zemaljskoj satelitskoj stanici

l B) memorisanja podataka za naknanadnu transmisiju

l C) sa satelita na satelit i kasnijom transmisijom ka zemaljskoj sateliskoj stanici

32

Procesiranje snimaka

Tamno zelena: četinari Zelena: nisko granje svetlo ljubičasta: šljunak Žuta: listopadna šuma Narandžasta:suvo zemljište Crvena: vlažno zemljište Plava (svetlo):voda Plava (tamno): duboka ili čista voda