Digital terrænmodellering i et nyt perspektiv: En undersøgelse af terrænmodellering vha. skråfotos fra fire optagelsesretninger
Oversat titel
Digital terrain modelling in a new perspective: A study of terrain modelling by means of oblique images from four directions of shooting
Forfatter
Pedersen, Christian Øster
Semester
4. semester
Udgivelsesår
2009
Antal sider
118
Abstract
Denne rapport undersøger, hvordan digitale terrænmodeller kan fremstilles ud fra skråflyfotos taget fra nord, syd, vest og øst. Arbejdet er opdelt i to dele: fremstilling (opbygning) og kontrol (validering). I fremstillingen indgår orientering af stereomodeller (overlappende billedpar, der giver 3D), dannelse af højdemodeller via korrelation (matching af billedinformation), filtrering for at reducere støj samt interpolation/udfyldning af huller. Der laves fem terrænmodeller: én for hver optagelsesretning og én samlet model. Kontrollen sker ved at sammenligne med en eksisterende digital terrænmodel (DTM) med 2×2 m opløsning for at analysere, hvordan forskellige faktorer påvirker nøjagtighed og fuldstændighed. Dernæst kontrolleres den mest nøjagtige af de fem terrænmodeller mod kontrolpunkter opmålt med GNSS RTK i tre områdetyper: åbne områder, nær bygninger og skovområder. Fremstillingen blev påvirket af, at det anvendte program (Z/I ImageStation) ikke er beregnet til skråfotos, hvilket krævede justeringer, besværliggjorde processen og begrænsede udnyttelsen af skråfotoernes fordele. Analysen viser, at filtrering, interpolation og kombination af højdedata fra fire retninger har størst betydning for nøjagtigheden. Filtreringen er overordnet tilfredsstillende, men har kantproblemer. Interpolation medfører betydelig usikkerhed: de største fejl forekommer i interpolerede områder, og nøjagtigheden ændrer sig mærkbart efter interpolation. Kombinationen af data fra fire retninger kompenserer for de “døde” områder i enkelretnings-modeller og forbedrer både nøjagtighed og fuldstændighed. Den samlede terrænmodel har en nøjagtighed (RMSE) på 0,55 m i forhold til den eksisterende DTM; inden for områdetyperne er den 0,44 m i åbne områder, 0,19 m nær bygninger og 0,47 m i skov.
This report examines how digital terrain models can be created from oblique aerial photos captured from the north, south, west, and east. The work is divided into two parts: production (building) and control (validation). Production includes orienting stereo models (overlapping image pairs that provide 3D), generating elevation models using correlation (matching image information), filtering to reduce noise, and interpolation to fill gaps. Five terrain models are produced: one for each viewing direction and one combined model. Validation is performed by comparing with an existing digital terrain model (DTM) with 2×2 m resolution to analyze how different factors affect accuracy and completeness. The most accurate of the five terrain models is then checked against control points measured with GNSS RTK in three area types: open areas, near buildings, and forests. The production was constrained because the software used (Z/I ImageStation) is not designed for oblique photos, which required adjustments, made the workflow more difficult, and limited the benefits of oblique imagery. The analysis shows that filtering, interpolation, and combining height data from four directions have the greatest impact on accuracy. Filtering is generally satisfactory but has edge issues. Interpolation introduces considerable uncertainty: the largest errors occur in interpolated areas, and accuracy changes noticeably after interpolation. Combining data from four directions compensates for “dead” areas in single-direction models, improving both accuracy and completeness. The combined terrain model has an accuracy (RMSE) of 0.55 m relative to the existing DTM; within the area types it is 0.44 m in open areas, 0.19 m near buildings, and 0.47 m in forests.
[Dette resumé er genereret ved hjælp af AI]
Emneord