تصحیح هندسی

در این مقاله با ارائة روش جدیدی در مدل سازی هندسی تصاویر ماهواره ای، از چندجمله ای های دوبعدی به منظور تعیین موقعیت سه بعدی در تصاویر ماهواره ای استریو استفاده شده است. در این مدل سازی، چند جمله ای های دوبعدی نقش برقراری ارتباط بین فضای زمین و تصویر را ندارند و در روند مدل سازی به عنوان پارامترهای اضافی در معادلة شرط هم خطی در نظر گرفته شده اند. معادلة شرط هم خطی به کاررفته در این مدل سازی نیز با مدل پارامترهای مداری است، و پارامترهای موجود در این مدل با استفاده از اطلاعات افمریز ماهواره تعیین می شوند و به صورت مقادیری ثابت در روند مدل سازی قرار می گیرند. در این مدل سازی ضرایب چندجمله ای تنها مجهول های مدل سازی اند و ضرایب مذکور به کمک نقاط کنترل زمینی در دستگاه معادلات خطی تعیین می شوند. مزایای عمده این مدل سازی عبارت اند از: کاهش پیچیدگی های اجرایی مربوط به استفاده از مدل های فیزیکی، سهولت پیاده سازی، امکان استفاده در تصاویر خام و تصاویری با سطوح پایین تصحیحات هندسی، امکان استفادة حداکثری از داده های کمکی ماهواره و همچنین خطی بودن دستگاه معادلات در پروسة تقاطع فضایی. آزمون مدل پیشنهادی در مجموعه داده های مختلف، حاکی از توان بالای این مدل سازی در تأمین دقت های مطلوب در تعیین موقعیت سه بعدی از تصاویر ماهواره ای استریو است.

زمین مرجع سازی تصاویر ماهواره ای با توان تفکیک بالا، با استفاده از معادلات ریاضی مناسب یکی از مهم ترین مراحل استخراج اطلاعات مکانی سه بعدی دقیق است. به منظور زمین مرجع سازی تصاویر ماهواره ای، ابتدا باید مجموعه ای عوارض کنترلی مانند نقاط، خطوط و یا سطوح در دو فضا استخراج شوند. سپس عوارض متناظر از بین کل عوارض استخراج شده تعیین و به طور مستقیم برای حل تابع انتقال بین دو فضا مشخص شوند. ازآنجاکه دقت تصحیح هندسی تصاویر دقت زمین مرجع سازی را تحت تأثیر مستقیم قرار می دهد، در این مقاله این مسئله براساس استفاده از عوارض کنترلی خطی و نیز تلفیق آن با نقاط کنترلی در حل معادلة رشنال بررسی شده است. همچنین اثر آنها در حذف خطاهای سیستماتیک بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که دقت حل معادلة رشنال با استفاده از خطوط کنترلی پایین و درحدود 3 پیکسل است. همچنین دیاگرام بردار باقی مانده ها نیز وجود میزان چشمگیر خطاهای سیستماتیک در نتایج نهایی را نشان می دهد. دلیل این امر، افزون بر دقت و توزیع خطوط کنترلی، ماهیت خطوط به منزلة اطلاعات کنترلی نیز محسوب می شود. از سوی دیگر تلفیق خطوط و نقاط کنترلی به منظور حل معادله سبب ارتقای دقت تا 1 پیکسل و حذف بسیاری از خطاهای سیستماتیک می شود. ازاین رو، نتایجْ قابلیت بالای تلفیق خطوط و نقاط کنترلی در ارتقای دقت و نیز کاهش خطاهای سیستماتیک را نشان می دهد .

نقشه های کاداستر، نقشه هایی هستند که برای تهیه و به روزرسانی شان باید بانک اطلاعاتی آن ها را تهیه کرده و یا در اختیار داشته باشیم. بانک های اطلاعاتی از یک سو شامل اطلاعات توصیفی و مکانی زمین مرجع بوده و از سوی دیگر شامل تکنیکهای جمع آوری، به هنگام سازی، پردازش و توزیع داده ها می باشند. مزایای استفاده از تصاویر ماهواره ای، زمان بر بودن و حجم کاری بالای استفاده از تصاویر هوایی در تولید و به روزرسانی نقشه های توپوگرافی و همچنین مسائل مربوط به پرواز بر روی مناطق مرزی کشور، لزوم بررسی و مطالعه بیشتر بر روی تصاویر ماهوارهای را بیش از پیش بر ما روشن می گرداند. در این تحقیق، ابتدا یک بررسی منظم در پتانسیل سنجی تصویر ماهواره ای IKONOS، به منظور استخراج لایه های اطلاعاتی نقشه های کاداستر (بزرگ مقیاس) و سیستم های اطلاعات زمینی بیان گردید. استخراج مرز املاک زراعی بر مبنای عملیات استخراج لبه های تصویر، شناسایی بصری و طبقه بندی تصویر است.در ارزیابی دقت هندسی تصویر IKONOS بصورت تئوری، نتیجه اینگونه بود که دقت هندسی این تصویر مطلوب نقشه های 1:5000 می باشد.بهترین ترکیب بدست آمده در ارزیابی دقت هندسی تصویر IKONOS با استفاده از معادلات چندجمله ای دو بعدی درجه3 مربوط به انتخاب 95 نقطه کنترل و 5 نقطه چک با مقدار RMSE=0.56M مطلوب نقشه های 1:2000 بوده وبهترین ترکیب با استفاده از معادلات رشنال با 95 نقطه کنترل و 5 نقطه چک در استفاده از 13جمله به دقت RMSE=0.4M مطلوب نقشه های 1:1000 و بهترین ترکیب با استفاده از معادلات SPLine با 80 نقطه کنترل و 20 نقطه چک به دقت RMSE=2.6M مطلوب نقشه های 1:5000 می باشد. از نظر محتوایی، تصویر IKONOSدر رویت، تشخیص و استخراج لایه اطلاعاتی مرز املاک زراعی موجود در مناطق مختلف تصویر برای تهیه نقشه های بزرگ مقیاس یا کاداستر ملکی زراعی مناسب است.