Daljinska detekcija u prikupljanju

prostornih podataka

2

Definicija daljinske detekcije

� 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

99

Aerosnimanje -fotogrametrija

1010

Aerosnimanje

1111

Plan leta

1212

Centralna projekcija

1313

Model

A

B

Prekop

xz

1414

Stereorestitucioni instrument

1515

Podela

FOTOGRAMETRIJA

JEDNOG SNIMKA STEREO FOTOGRAMETRIJA

AEROFOTOGRAMETRIJA TERESTIČKA

1616

Podela fotogrametrije prema tehnologiji

� Analogna,

� Analitička,

� Digitalna.

1717

Analogna

1818

Analogna

1919

Analogna

2020

Hibridni instrumenti

2121

Analitička

2222

Digitalna

2323

Naočare sa kapcima

� Levo i desno sočivo se otvaraja i zatvaraju sinhronizovano sa prikazima levog i desnog snimka na ekranu

2424

24

Anaglifski postupak

� konvertuje levi snimak u plavo/zeleno = cijan idesni snimak u crveno

� Prikazuje istovremeno oba snimka kao jednu sliku

� Upotreba naočara sa ccijanijan//crvenimcrvenim filterima tako da sa jednim okom vidite odgovarajući snimak

� Tehnologija koja je danas već napuštena

2525

25

Anaglifski postupak

� left image right image anaglyph

2626

Konfiguracija grafičke stanice

2-D i 3-D

2727

Ortofoto produkcija

Deo ortofotoplana Detalj

2828

Visinska predstava

2929

Profilisanje

30

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.

31

LIDAR (LIght Detection And Ranging) Filtriranje

Teren sa šumom DTM

35

Filtracija

Štutgrat

Ne filtriraniDMP

FiltriraniDMT

36

Filtracija

Ne filtriraniDMP

FiltriraniDMT

Beč

37

Analiza kvaliteta DMT-a

� 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

38

Tipovi grešaka

Tip terena/

Tip greške

Ravan

asfaltiran

Ravan bez

vegetacije

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

39

HDS(High definition surveying) koncept

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

Terestički laserski skener

40

41

Terestički laserski skener

42

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

DOMET

Maksimum 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 SKENIRANJA

Selektibilnost 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

43

Deformaciona merenja

44

SAR i InSAR

� SAR (Syntetic Aperture Radar)

� InSAR (Interferometric Syntetic Aperture Radar)

45

SAR

46

SAR

traka

domet

47

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

48

Osnovne karakteristike SAR-a

� Rezolucija SAR slike je nezavisna od rastojanja do terena,

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

� Geometrijska tačnost SAR slike ne zavisi od rastojanja,

� SAR prikupljanja podataka ne zavisi od doba dana,

� Oblaci ne ometaju SAR prikupljanje podataka

49

InSAR snimanje terena za potrebe izrade DMT

H

∆R-fazna razlika

1 2( )cosh H R R= − + ∆ Θ

50

SAR snimak

51

Analiza kvaliteta DMT-a

� 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 ?

52

Transmisija podataka

� A) direktno prema zemaljskoj satelitskoj stanici

� B) memorisanja podataka za naknanadnu transmisiju

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

53

Niska rezolucija satelitskih snimaka

54

Visoka rezolucija satelitskih snimaka

Falš kolor

56

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