بخشی از مقاله

چکیده

یکی ازکاربردهاي تصاویر ماهواره هاي با توان تفکیک بالا استخراج اطلاعات مکانی مانند نقشه هاي توپوگرافی، تصویري، کاداستر، بازنگري و مدل هاي رقومی ارتفاعی و سطح زمین می باشد. تصاویر ماهواره اي WorldView-2 به عنوان تصاویر با کوچکترین ابعاد پیکسل در دسترس ازدیدگاه علوم ژئوماتیک، روند تولید و بازنگري نقشه ها به صورت روزافزونی به سوي استفاده از این تصاویر سوق داده شده است لذا دقت هاي مسطحاتی و ارتفاعی تئوریک براي هر تصویر ماهواره اي، با درنظرگرفتن اطلاعات ماهواره مورد نظر واستفاده ازیک سري فرمو لهاي تجربی، محاسبه می شوند. دراین مطالعه با استفاده از روشهاي مختلف مدلسازي به تصحیح هندسی تصویر ماهواره ايWorldView-2پرداخته و نتایج گویاي این مطلب بودکه تصحیح هندسی تصویر با روشهاي مدلRPC پاسخگوي دقت مسطحاتی وارتفاعی مورد نیاز درتهیه و بازنگري نقشه هاي توپوگرافی 1:2000 هستند.

نهایتا مدلRPC با دقت مسطحاتی - دقت نقاط چک - بالایی در حدود 32 سانتی متر ودقت ارتفاعی - دقت نقاط چک - قابل قبول درحدود 37 سانتیمتر ارائه گردید. با توجه به دقت هندسی و محتواي اطلاعاتی تصاویر ماهواره ايWorldView- 2 براي تهیه وبازنگرينقشه هاي 1:2000 و 1:5000 نقشه هاي کاداستر شهري و زراعی مناسب می باشند. با توجه به دقت55 سانتی DEM به دست آمده، به مقیاس1:2000 میتوان رسید لذا براي استفاده کاربران در علوم مختلف فراهم می نماید. نتیجه دقت ارتوي47سانتیمتر به دست آمده از تصاویر ماهواره اي WorldView-2 و DEM منطقه جواب گوي مقیاس1:2000می باشد، پس می تواندجهت فعالیت هاي مختلف نقشه برداري از جمله تشخیص عوارض، تغییرات عوارض، شبیه سازي هاي گوناگون بهره جست.

واژه هاي کلیدي: WorldView-2، تصاویر با توان تفکیک بالا، DEM، RPC، نقشه توپوگرافی، بازنگري، نقشه کاداستر

-1 مقدمه

نقشه و اطلاعات مکانی ابزار حیاتی براي اغلب سازمانهاي دولتی بوده ولازمه توسعه پایدار هرکشوري وجود نقشه ها و اطلاعات مکانی به هنگام میباشد . از طرفی هر نقشه اي نشان دهنده وضعیت مکان مشخص در یک زمان مشخص است و از آنجایی که پدیده هاي سطح زمین همیشه در حال تغییر هستند نقشه ها نیز باید به روز گردند زیرا عدم به روزرسانی نقشه ها سندیت آنها را از بین خواهد برد. ازطرف دیگر براي تهیه وبازنگري نقشه هاي بزرگ مقیاس ضروري است ازمنابع داده اي استفاده کردکه درحداقل زمان تهیه گردند و همچنین ازلحاظ هزینه به صرفه باشند ضمنا باید معیارهاي مورد نظر نقشه هاي بزرگ مقیاس را برآورده نمایند.

امروزه تصاویربا قدرت تفکیک بالا براي کاربردهاي متعدد ازجمله تولیدوبازنگري نقشه هاي بزرگ مقیاس، مقاصد نظامی مطالعاتی، برنامه ریزي، حمل ونقل، عمران، ایجاد بناهاي جدید شهري، مدیریت منابع طبیعی، مطالعات شهري، تولید DEM و تصاویر ارتو، جنگلداري، تشخیص گونه ها و آفات کشاورزي، و غیره استفاده میشوند . قبل از پرتاب ماهواره هاي با قدرت تفکیک بالا، تصاویر ماهواره اي تجاري موجود فاقد قدرت تفکیک و دقت هندسی کافی براي جوابگویی به تولید وبازنگري نقشه هاي بزرگ مقیاس بودند.[7]امروزه استفاده از تصاویر ماهوارهاي با توان تفکیک بالا بهدلیل دقت بالاي هندسی، محتواي مناسب اطلاعات، پوشش وسعت زیاد و عدم محدودیتهاي جغرافیایی و سیاسی و...،موردتوجه کشورها در حوزههاي مختلف علوم ومهندسی، طراحی واجرا قرارگرفتهاست.

تصاویرخام بدست آمده ازاین ماهوارههاداراي اعوجاجات هندسی می باشدکه عوامل و منابع متعددي دارند.8]،[5 تعیین وبررسی مدلهاي تصحیح هندسی و زمین مرجع نمودن تصاویر ماهوارهاي با توجه به رونق استفاده ازآنها دربسیاري از زمینه ها دردهههاي اخیر به شدت مورد توجه قرارگرفته است. مدلهاي ریاضی، براي برقراري ارتباط بین زمین وتصاویر به کار میرود.به طور کلی این مدلهاي ریاضی در دو گروه عمده قرار می گیرند که عبارتند از: مدل هاي فیزیکی و مدلهاي تجربی.[8]در مدلهاي فیزیکی تصحیح هندسی براساس هندسهي تصویربرداري در لحظه تصویربرداري ودرمدلهاي تجربی به هندسهي تصویردرلحظهي تصویر برداري نیاز نیست و درصورت فقدان اطلاعات مداري ماهوارهها یا مدل دوربین به ویژه در ماهوارههاي با توان تفکیک بالا، داراي کاربرد بیشتري هستند7]،.[2

مدلهاي تجربی بر اساس توابع ریاضی مختلفی بیان شده که برخی از آنها عبارتند از : توابع چندجملهاي دوبعدي، توابعRPC، توابع رشنال1و توابع.TPS از مهمترین مزایاي این مدلها می توان به مستقل بودن از سنجنده اﺷﺎره کرد، نیاز به نقاط کنترل فراوان وحساسیت زیاد به دقت آنها، وابستگی نتایج به توزیع نقاط کنترل، غیر قابل تفسیر بودن پارامترهاي موجوددراین مدلها، عدم تامین دقت سراسري درصحنه هاي بزرگ تصویربرداري، پیچید گی هاي مربوط به شناسایی ساختار بهینه نقاط کنترل از جمله معایب این مدلها میباشد.11]،7،[5مدل رقومی سطح زمین که تحت عنوان Digital Terrain Model نامگذاري شده اند از سال 1950 در علوم کاربردي زمین مورد استفاده قرار گرفته اند و از آن تاریخ به بعد براي پردازش هاي اطلاعات جغرافیائی به عنوان جزء اصلی محسوب می شوند، DTM در علوم زمین و مهندسی کاربردهاي فراوان دارد.

امروزه درکشور هاي صنعتی جهان اول به بحث داغ استفاده ازکاربري کاداستر شهري پرداخته شده است. بحث کاداستر شهري امروزه بحث روزدنیا شده که روزبروز به سوي دیجیتال شدن گام می نهدکه دراین راستا دردوالمان مهم یعنی وقت وهزینه صرفه جویی به عمل میآید. استفاده از تصاویر تصحیح شده WorldView-2 در شناسائی محدوده قطعات وطبقه بندي اراضی وارزیابی تغییرات کاربري اراضی براي کاربردهاي کشاورزي، پیش بینی محصول و تعیین میزان مالیات اراضی را می توان با استفاده از تصاویر چند طیفی با قدرت تفکیک بالا انجام داد.گاهی اوقات درفتوگرامتري هدف تبدیل تصاویر به نقشه دقیق است.

براي این منظورتمام خطاهاي موجود روي تصویراز جمله جابجایی ناشی از اختلاف ارتفاع و تیلت حذف می شود، در این حالت یک تصویر ارتوفتو دو بعدي حاصل می شود که درآن تمام خطاها حذف شده است. ارتوفتو تصویر قائم عوارض زمین بر روي سطح می باشد، مثلا تصویرساختمان و بلندیها در تصاویر ارتو بصورت کاملا قائم روي کف تصویر می شود و پاي ساختمانها در این تصوایرمشاهده نمی شود.دراین مطالعه بااستفاده ازروشهاي مختلف مدلسازي به تصحیح هندسی تصویرماهوارهايWorldView-2پرداخته و سعی گردیده است تا یک ارزیابی از قابلیت روشهاي مختلف در مدلسازي تصاویر این ماهواره در منطقه شهري مانند ساري بدست آید. همچنین اثر تعداد و توزیع نقاطکنترل در روشهاي مدلسازي مورد مطالعه قرار گرفته است. بنابراین در ابتدا لازم است تا یک مرور بر مشخصات سنجنده ماهواره WorldView-2 و همچنین انواع مدلهاي هندسی تصاویر ماهوارهاي داشته باشیم.

-2 داده هاي موجود از منطقه مورد مطالعه

دراین تحقیق، یک زوج تصویراستریوWorldView-2 به صورت Pan Sharpened از منطقه مورد مطالعه دراستان مازندران که درماه اکتبر اخذ شده براي ارزیابی تهیه نقشههاي بزرگ مقیاس مورد بررسی قرار گرفته است. تصویرPan Sharpened از ترکیب تصویر پانکروماتیک - سیاه و سفید - با تصویر رنگی بدست آمده تصویر حاصله خصوصیات طیفی باندهاي رنگی و خصوصیات مکانی باند پانکروماتیک را دارد.یک زوج تصویراستریوWorldView-2 به صورت Pan Sharpened با مشخصات زیر، این تصویر داراي سیستم مختصات بیضوي مبناي WGS84 و سیستم تصویرUTM، واقع در قاچ 39 میباشد.براي دستیابی به تصویري با هندسه اولیه دقیق، هر کدام از این پارامترها باید داراي مقادیر مناسب باشندکه در هنگام سفارش تصویر می توان مقادیر مورد نیاز را بسته به میزان دقت مورد انتظار از شرکت تأمین کننده درخواست نمود.

-3 روش تحقیق

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید