Digital terrænmodellering i et nyt perspektiv: En undersøgelse af terrænmodellering vha. skråfotos fra fire optagelsesretninger

Pedersen, Christian Øster

4. semester

Landinspektørvidenskab (cand.geom.), Kandidat

2009

2009-06-09

118 pages

Rapporten behandler digital terrænmodellering vha. skråfotos fra fire optagelsesretninger, nord, syd, vest og øst. Rapporten er opdelt i to processer, fremstilling og kontrol. Fremstillingen behandler orientering af stereomodeller, fremstilling af højdemodeller vha. korrelation, filtrering af højdemodeller og interpolation/udfyldning af huller. Der fremstilles fem terrænmodeller, én for hver optagel-sesretning og én samlet. Kontrollen foretages i forhold en eksisterende 2x2 m DTM, hvor forskellige faktorers indflydelse på nøjagtigheden og fuldstændigheden analyseres. Dernæst kontrolleres den af de fem terrænmodeller med den bedste nøjagtighed i forhold til GNSS RTK opmålte kontrolpunkter for tre forskellige områdetyper, åbne områder, nær bygninger og skovområder. Fremstillingen har været præget af, at det anvendte program (Z/I ImageStation) til orienteringen og fremstillingen af højdemodellerne ikke er beregnet til at behandle skråfotos. Dette har betydet at der er foretaget justeringer, der har besværliggjort fremstillingen samtidig med at fordelene ved skråfotos ikke er blevet optimalt udnyttet. Af de analyserede faktorers indflydelse konkluderes det at filtreringen, interpolationen og kombinationen af højdedata fra fire optagelsesretninger har størst indflydelse på nøjagtigheden. Filtreringen foretages overordnet tilfredsstillende, men har problemer i kanterne af højdemodellerne, der filtreres. Interpolationen er forbundet med stor usikkerhed, da de største fejl forekommer i områder hvor der er interpoleret nye punkter og da nøjagtigheden stiger mærkbart efter interpolationen. Kombinationen af højdedata fra fire optagelsesretninger kompenserer for de døde områder, der forekommer i højdemodeller fremstillet for én optagelsesretning. Herved forbedres nøjagtigheden og fuldstændigheden. Nøjagtigheden (RMSE) i den samlede terrænmodel er 0,55 m i forhold til den eksisterende DTM, mens den inden for de tre områdetyper er 0,44 m i åbne områder, 0,19 m nær bygninger og 0,47 m i skovområder.

The report deals with digital terrain modelling by means of oblique images from four different direction of shooting, north, south, west and east. The report is divided into two processes, production and control. The production deals with orientation, production of the height models by means of matching, filtering of height models and interpolation of gaps. Five terrain models are produced, one for each direction of shooting and one combined. The terrain models are compared to an existing 2x2 m terrain model, and different factors influence on the accuracy and completeness are analysed. The best of the five terrain models is furthermore compared to GNSS RTK measured checkpoints for three different area types, open areas, near buildings and forest areas. The production has been influenced by the fact that the program (Z/I ImageStation) for the orientation and production of the height models not are designed for oblique images. Therefore it was necessary to make some adjustments, which has made the production more difficult. Furthermore the advantages of the oblique images are not used fully. It’s conclude that following factors have the most influence on the accuracy and completeness, the filtering, the interpolation of gaps and the combination of height data from four direction of shooting. Overall the filtering is performed satisfying, but there are some problems in the edges of the models. The interpolation of gaps is associated with uncertainty, because the greatest errors are located in the interpolated areas. Furthermore the accuracy increases when the interpolation have been performed. The combinations of height data from the four direction of shooting compensates for dead areas, which often are seen in a height model from only one direction of shooting. Furthermore the combination improves the accuracy and completeness. The accuracy (RMSE) in the combined terrain model is 0,55 m compared to the existing terrain model, and the accuracy in the three areas are 0,44 m in open areas, 0,19 m near buildings and 0,47 m in forest areas.

Skråfotos ; Digital terrænmodellering ; Filtrering ; Oblique images ; Digital terrain modelling ; Filtering

Download
Vis denne rapport i AAU Studenterprojekter