Fotografia

1. Introducción

Con un tamaño de píxel en tierra de 0.6m para QuickBird y 1m para imágenes IKONOS, ahora hay competencia directa entre imágenes de alta resolución y fotos aéreas de escalas 1:50,000 a 1:80,000. Las imágenes QuickBird tienen un ancho de 16.5 km. esto se puede alcanzar solamente con fotografías aéreas escala 1:80,000 a una altura de vuelo de 12.2 km, con direcciones de visión no optimas para la generación de ortofotos. Además, las imágenes digitales no son influenciadas por la particular del film, dando por resultado una mejor calidad radiométrica. En un futuro próximo, varios sistemas ópticos de alta resolución serán puestos en funcionamiento, dando por resultado mejores resoluciones, disponibilidad, variedad, y costos de las imágenes. Esto causará un permanente crecimiento en el uso de las imagines espaciales.

2. ImageStation Digital Mensuration (ISDM) Satellite Triangulation

ISDM Satellite Triangulation es muy flexible, extensión modular del producto Z/I Imaging ISDM. Realiza el ajuste analítico del bloque de imagines satelitales usando fundamentalmente, técnicas fotogramétricas establecidas. En la base esta un motor de ajuste de bloque que realiza unificación, carga, ajustes simultáneos de coordenadas terrestres y de los parámetros de imágen. Esta base se junta con los módulos de ejecución matemática para varios sensores remotos. Esto permite que el soporte para nuevos sensores remotos satelitales sea desarrollado con relativa facilidad.

El ajuste de bloque es flexible. Variaciones acomodadas en el número y alcance de los parámetros ajustables asociados a imágenes satelitales. Estos parámetros pueden ser 12 bien conocidos en la orientación (posición satelital, velocidad del satélite, altitud satelital diagonal, y altitud satelital del radio diagonal), o otro número, dependiendo de cuando es necesario soportar un tipo sensor remoto en particular. Los parámetros se pueden asociar a todas las imágenes satelitales en particular, con todas las imágenes en una sola escena de datos, o con imágenes individuales. Tabla 1 enumera y alcance de los parámetros para los sensores remotos actualmente puestos en marcha.

El modelo matemático usado para un sensor remoto en particular se pone en ejecución en Microsoft Common Object Model (COM)-módulo basado en códigos. Un modulo de sensore remoto calcula proyecciones de la imagen en tierra, proyecciones de la tierra en imagen, y parámetros parciales derivados para uso en el motor de ajuste de bloques. Encapsulando el modelo matemático en módulos COM, ISDM Satellite Triangulation se adapta fácilmente al trabajo con diversos modelos. Los módulos se realizaron por Z/I Imaging para usarlos en imágenes Landsat, SPOT, IRS, y QuickBird poniendo en ejecución los modelos matemáticos basados en colinearidad. El modulo se ejecuto para imágenes IKONOS ingresando un modelo de ejecución matemático en las funciones polinómicas racionales modificadas por una transformación de afinación usando puntos de control (Grodecki, J., 2001 and Fraser, et al, 2001).

2.1 Funciones Racionales

Mientras que la triangulación satelital se puede realizar usando una variedad de modelos matemáticos, las funciones racionales polinómicas de tercer-orden se utilizan como modelo matemático independiente del sensor con imagenes satelitales dentro de la gama de productos Z/I Imaging (Madani, 1999). Estas funciones racionales polinómicas tienen la siguiente forma:

donde r y c son la fila y la columna de un punto de la imagen, X, Y, Z son coordenadas de un punto del objeto, y p1, p2, q1, q2 son los polinómios de tercer orden en X, Y, y Z. Estos polinómios tienen 20 términos cada uno.

Fijando coeficientes seleccionados en cero, el poder de las funciones racionales puede variar para cada dimensión así como para el numerador y el denominador. De hecho, fijando todos los conocimientos no constantes del denominador a cero, las funciones racionales se pueden reducir a las funciones polinómicas.

No es poco común encontrar sistemas de coordenadas con valores extremadamente grandes. Sí, además de grandes coordenadas, se emplea un polinómio relativamente de categoría alta, la inestabilidad puede ocurrir. Para evitar tales problemas, se ha puesto en marcha un esquema de normalización. Cada variable de coordenada de un punto del objeto se normaliza en una gama de -1 a 1 antes de que se utilicen en las funciones polinómicas racionales. Los rangos de las funciones racionales polinómicas están de -1 a 1, así que los valores finales de fila y columna es obtenido "de-normalizado" los resultados.

Se realizan los cálculos de Imagen a tierra usando un modulo de sensor remoto para poblar una grilla regular que capture mapas entre las coordenadas de imagen y coordenadas de tierra en diversas elevaciones del terreno. Esta grilla entonces se utilice para producir RPCs que aproxima el mapeo de las coordenadas de tierra a las coordenadas de imagen. RPCs inicial se produce para cada imagen mientras que su fotografía se crea dentro de ImageStation Project Manager (ISPM) o ISDM. Después de que la triangulación se haya realizado en una o más imágenes, nuevos RPCs se producen para las imágenes usando los valores ajustados de los parámetros basados en imágenes satelitales. El inicial o ajuste RPCs es utilizado pos ISDM y otras aplicaciones cuando los puntos se miden en las imágenes, creando visiones estereo, etc.

3. Flujo de Trabajo ISDM Satellite

3.1 Iniciando un Proyecto

Tipo Sensor Remoto

Parámetros

Alcance de los parámetros de orientación

SPOT 1-5 Nivel 1A

Multiespectral (ms),

Pancromatica (pan),

& Supermodo pan

12 Parámetros EO Satelital:

Posición X, Y, Z

Velocidad Vx, Vy, Vz

Altitud Diagonal O, F, ?

Altitud Radio Diagonal V?, Vf, V?

Escena compuesta por todas las imágenes en un solo paso de órbita

QuickBird Basic Imagery, pan & ms

12 Parámetros EO Satelital

Escena

IRS-1C & 1D Nivel 1A pan

12 Parámetros EO Satelital

Escena

Landsat TM ms

Landsat7 ETM+ ms & pan

12 Parámetros EO Satelital

Imagen

IKONOS (CARTERRA Geo) pan & ms

6 Parámetros Afines:

Línea diagonal, deriva, escala

Ejemplo diagonal, deriva, escala

Imagen

El flujo de trabajo general de ISDM Satellite Triangulation comienza con la creación de un proyecto nuevo. Cuando el comando New Project se ejecuta en ISPM o ISDM, El wizard del "New Project" inicia el proceso de creación dle proyecto. Si el usuario selecciona un tipo de proyecto

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