Ortorektifikace

Ortorektifikace s využitím digitálního modelu terénu je nejpřesnější metoda převedení leteckých nebo družicových snímků do zvoleného mapového zobrazení. Klíčovým faktorem úspěšné ortorektifikace je, kromě použití přesného a robustního algoritmu, existence kvalitních a dostatečně přesných podkladů – vlícovacích bodů (nebo podkladů pro jejich výběr) a digitálního modelu terénu (v podobě gridové, vrstevnicové nebo TIN).

Ortorektifikace dat je jednou z nejčastějších služeb, která je zákazníky Gisatu žádána. Zejména v případě objednání družicových dat je dodání již zpracovaného ortofota nejlepší cestou k maximálnímu a efektivnímu využití informační hodnoty každého snímku. Díky bohatým zkušenostem a kvalitnímu softwarovému vybavení můžeme každému zákazníkovi zaručit dodání maximálně přesného produktu podle jeho potřeb a kvality dostupných podkladů.

Kromě služeb v oblasti ortorektifikace dat nabízí Gisat všem zájemcům o vlastní zpracování dodání specializovaného software a kompletní uživatelskou podporu včetně možnosti zaškolení.

 

Družicové snímky


V současném době se využívají dva odlišné přístupy k ortorektifikaci družicových dat:

  • pomocí orbitálního družicového modelu

Jedná se o klasický rigorózní přístup analogický letecké fotogrammetrii. Vytvoření orbitálního družicového modelu je provedeno na základě znalosti parametrů oběžné dráhy družice a technických parametrů družicového skeneru (případně radaru). Tyto údaje jsou zpravidla dodávány provozovatelem družice nebo poskytovatelem družicových dat. Sestava vlícovacích bodů je poté použita k odladění přesnosti vlastního ortorektifikačního modelu.
Výhodou tohoto přístupu je jeho univerzálnost a možnost velmi přesně modelovat a korigovat všechna geometrická zkreslení ve snímku. V případě použití kvalitního softwarového řešení a dostatečného počtu přesných vlícovacích bodů se jedná o nejpřesnější metodu. Nevýhodou se může jevit fakt, že neexistuje obecný družicový model použitelný pro všechny typy družicových platforem, ale pro každý typ družicových dat je třeba více či méně specifický přístup. To klade vysoké nároky zejména na používané softwarové vybavení.

  • pomocí racionálních funkcí

Přístup založený na využití racionálních polynomických funkcí se objevil v souvislosti s rozmachem družicových dat s “metrovým” rozlišením. Snaha zjednodušit uživateli zpracování a využívání těchto dat vedla provozovatele družic k použití této metody, kdy je orbitální družicový model aproximován s využitím vícerozměrných polynomických funkcí, jejichž koeficienty (RPC – Rational Polynomial Coefficients) jsou dodávány společně s družicovými daty. Pomocí vlícovacích bodů je poté ortorektifikační model zpřesněn a odladěn.
Výhodou tohoto přístupu je jeho jednoduchost a nižší nároky na potřebný počet vlícovacích bodů. Nevýhodou je nižší přesnost v hornatém terénu a omezení pouze na družicová data s dodanými RPC údaji (metodu racionálních funkcí lze sice použít i bez dodaných RPC údajů, nároky na počet a rozložení vlícovacích bodů však enormně narůstají a dosažená přesnost je zpravidla horší).

Bez ohledu na zvolenou metodu ortorektifikace je použití kvalitního digitálního modelu terénu podmínkou přesné ortorektifikace. Nároky na přesnost digitálního modelu terénu jsou ovlivněny požadovanou výslednou přesností ortofota, parametry pořízení snímku (zejména úhel snímání) a výškovými poměry v zájmovém ůzemí.

Pokud jsou k dispozici kvalitní a přesné podklady (vlícovací body a DMT) lze dosáhnout polohové chyby v řádu hodnot prostorového rozlišení ortorektifikovaných dat.

V případě zpracování více vzájemně se překrývajících družicových scén lze využít postup blokového vyrovnání. Výběrem spojovacích bodů na překrytu snímků je možné zvýšit přesnost a homogenitu celého transformačního modelu. Současně se tím snižují nároky na počet vlícovacích bodů a řeší problémy v oblastech, kde vhodné vlícovací body nelze identifikovat. Význam blokového vyrovnání u družicových dat v současné době stoupá zejména v souvislosti se zmenšováním velikosti pořízené družicové scény u dat s velmi vysokým rozlišením.

Gisat pro ortorektifikaci družicových dat používá program Geomatica OrthoEngine, který v současné době představuje světovou špičku v této kategorii software. Podporuje nejširší škálu družicových dat, umožňuje použít postup blokového vyrovnání pro orbitální modelování i metodu racionálních funkcí, v rámci jednoho bloku lze kombinovat snímky pořízené různými družicovými snímači, zahrnuje kompletní automatizaci celého ortorektifikačního procesu, apod.

Podrobné vysvětlení principů družicové ortorektifikace najdete v sekci DPZ.

 

nahoru

Letecké snímky


Pro ortorektifikaci leteckých snímků (měřických i neměřických, pořízených digitální kamerou nebo videokamerou) používáme klasických postupů letecké fotogrammetrie, tzn. provedení vnitřní a vnější orientace, případně importu GPS/INS dat, a následného blokového vyrovnání a výpočtu ortofot.
Všechny tyto postupy jsou také implementovány v prostředí Geomatica OrthoEngine.

 

nahoru