Worldview-1 Stereo Uydu Verilerinden Üretilen Sayısal Yükseklik Modelinde Doğruluk Analizi

Abstract

Bu çalışmada Worldview-1 stereo ortho-ready uydu görüntülerinden 25 km’lik bir alanda elde edilen sayısal yükseklik modelinde yükseklik doğruluğu araştırılmıştır. Çalışmanın amacı, stereo WorldView-1 görüntülerinden elde edilecek SYM’nin doğruluğunu otoyol, bina vb. gibi insan yapımı yapıların neden olduğu yükseklik farklarına bağlı olarak şehirleşme alanlarında kontrol etmektir. Worldview-1 uydusu, 2007 yılında fırlatılmış olup, 50cm. mekansal çözünürlükte, stereo özelliği olan ve sadece pankromatik modlu çekim yapan bir uydudur ve halen aktif durumda görüntü sağlamaya devam etmektedir. WorldView-1 uydusunun 30 dereceden az çekim açısı ile çekilen ve yer kontrol noktaları olmaksızın jeolokasyon düşey doğruluğu (LE90) 4m., yatay doğruluğu (CE90) ise 5m. olarak kabul edilmektedir. Bu görüntüler, ortho-ready görüntüler olup sadece X,Y üzerinde geometrik dönüşümleri yapılmış 11 bit radyometrik çözünürlüğe sahip görüntülerdir. Çalışma alanı, 118m. ile 243m. aralığındaki yüksekliklerden oluşmaktadır. Çalışma alanı, İstanbul’un Asya Yakası’nda 25km2’lik bir alanı kapsamaktadır. Çalışma alanı kapsamında, şehirleşmenin daha çok olduğu tespit edilmiştir. Çalışma alanının bu bölgede seçilmesinin amacı daha önce aynı bölgede farklı stereo uydu görüntüleri ile çalışmalar yapılmış olması ve dolayısıyla sonuçları karşılaştırma olanağı bulunmasıdır. Çalışmada, stereo görüntülerde Rasyonel Polinom Katsayıları (RPC) modeli kullanılarak 14 yer kontrol noktası ve 50 bağlantı noktası ile birlikte 1m. mekansal çözünürlüklü sayısal yükseklik modeli üretilmiştir. Yer kontrol noktaları arazide 12 adeti Leica 1200 GPS yardımıyla statik olarak ölçülmüştür. Kalan iki nokta ise DGPS yardımıyla ölçülmüştür.Yer kontrol noktaları, ITRF Datum ve UTM projeksiyonuna dönüştürülmüş ve modele dahil edilmiştir.Yukarıda belirtilen parametreler doğrultusunda paralaks hatası yaklaşık 1 olarak elde edilmiştir. Üretilen 1m. mekansal çözünürlüklü mutlak sayısal yükseklik modeli ile yer kontrol noktaları arasında düşey doğruluk analizi yapılarak elde edilen sonuçlar analiz edilmiştir. Bu sonuçlara göre yapılan arazi ölçmeleri ile üretilen mutlak sayısal yükseklik modeli arasında 0.016m. ile 1.47m. arasında değişiklikler belirlenmiştir. Elde edilen doğruluklar 0.50m. mekansal çözünürlüğe sahip bir uydu görüntüsü için tatmin edici olduğu gözlenmiştir. Bu sonuç ile WorldView-1 stereo uydu görüntüleri ile yeterli doğrulukta yer kontrol noktaları sağlandığı takdirde 1:5000 veya 1:7500 ölçekli topoğrafik haritalar üretmek mümkündür.

In this study, the accuracy of digital elevations derived from WorldView-1 stereo ortho-ready images covering an area of 25km² was examined. The area of this study consists of an elevation range between 115-245m including cumulative heights. During the study, a digital elevation model with a 1m spatial resolution was derived using the Rational Polynomial Coefficients (RPC) of the stereo images from 14 ground control points (GCP) and 50 tie points. In accordance with these parameters, a parallax error of about 2 resulted from the processing of the images. Accuracy assessment was performed between the vertical accuracy of the absolute digital elevation model and the ground control points measured on site. As a result, the vertical accuracy varied between 0.0.16m and 1.47m.