Uydu görüntülerinden elde edilen sayısal yükseklik modellerinde doğruluk araştırması

Abstract

Bilgisayar teknolojisindeki hızlı gelişmeler neticesinde, fotogrametri biliminde digital fotogrametri çağı başlamıştır. Bu gelişmeler kendini uydu sistemlerinde de göstermiş, özellikle navigasyon ve görüntü amaçlı uydu sistemlerinde büyük aşamalar kaydedilmiştir. Konsept olarak 1950'li yıllarda ortaya çıkan ve yeryüzünün sayısal olarak temsil edilmesi anlamına gelen sayısal yükseklik modellerinin (SYM) elde edilmesi, verilerin işlenmesi ve çeşitli disiplinlere sunularak kullanılması, digital fotogrametrik sistemler sayesinde çok daha hızlı ve ekonomik bir hale gelmiştir. Başlangıçta özellikle uzaktan algılama amaçlı kullanılan uydu görüntüleri, meydana gelen gelişmeler neticesinde önce orta ölçekli harita üretimine elverişli hale gelmiştir. Günümüzde ise elde ettikleri çözünürlükler ile büyük ölçekli harita üretim kapasitesine sahip uydu sistemleri bulunmaktadır. Uydu görüntüleri özellikle zaman ve maliyet açısından ön plana çıkmışlardır. Haritacılık sektöründe gelişme gösteren konulardan iki tanesi olan uydu görüntüleri ve sayısal yükseklik modelleri bu çalışmada kullanılarak, her iki konu hakkında bilgi edinilmesi hedeflenmiştir. Uygulamada Türkiye'nin doğu bölgesine ait bir çift pankromatik SPOT stereo uydu görüntüsü, 1/25000 ölçekli klasik haritalar kullanılarak, Softplotter yazılımı ile digital fotogrametrik sistemlerde fotogrametrik nirengi ölçümleri yapılmış ve dengelenmiştir. SYM verileri düzenli grid yapısında otomatik olarak stereo modelden elde edilmiş, fakat görüntü kalitesinin yetersizliği ve görüntü alım tarihleri arasındaki sürenin uzun olması nedeniyle görüntü eşleme yöntemlerinin kullanılan modelde pek başarılı olmadığı görülmüştür. Elde edilen SYM verileri stereo model üzerinden interaktif olarak editlenmiştir. Bölgenin 1/25000 ölçekli sayısal eş yükseklik eğrilerinin mevcut olduğu dosyalar birleştirilmiş ve doğruluk araştırmasında bu veriler hatasız olarak kabul edilmiştir. Sayısal formattaki eş yükseklik eğrileri verilerinden enterpolasyon yöntemi ile düzenli aralıklı SYM verileri elde edilmiştir. Çalışmada imkansızlıklar nedeniyle yer ölçümleri ile desteklenememiştir. Uydu görüntülerinden elde edilen ve stereo model üzerinden editlenen SYM verisi ile 1/25000 ölçekli haritalardan elde edilen SYM verileri bilgisayar ortamında karşılaştırılmış ve elde edilen yükseklik farkları irdelenmiştir. Yükseklik farklarına ait ortalama değer M= 21.240 m. karesel ortalama hata ise IX KohAh= 30.727 m. olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar benzer çalışmalar ile karşılaştırıldığmda fotogrametrik dengeleme sonuçlarının düşük, SYM test sonuçlarının ise yüksek çıktığı görülmektedir. Otomatik SYM verisi toplamada eşleme yönternlerinin basan yüzdesinin düşük olması ve elde edilen yükseklik farklarının yüksek çıkması mevcut görüntülerin çalışmada yetersiz kaldığım göstermektedir. Görüntü alım tarMerinin birbirine yalan ve yaklaşık aynı mevsimde çekilen uydu görüntülerinin kullanılması ve yapılan çalışmanın mümkünse yer ölçmeleri ile desteklenmesi değerlendirilmektedir.

Due to rapid developments in computer technology, a new era was begun in photogrammetry science which is called digital photogrammetry. These developments also effect satellite systems, especially in navigation and imagery satellite systems. The term of Digital Elevation Model (DEM) was begun to used since 1950s and its general meaning is digital representation of the earth surface by means of numbers. The gathering of DEM, processing of data and usage of data in different diciplines become more fast and economic with the help of digital photogrammetric systems. In the begining Satellite imagery are used for remote sensing purposes than it changes its direction to producing of middle scaled maps by the help of developments. Today big scaled maps can be produced from satellite imagery with their small resolution. Satellite imagery becomes popular, with their cost and acqusition time. To get more information about the developed items in mapping industry, the two item, satellite imagery and DEM, are choosen for the application. Two panchoromatic SPOT satellite stereo images which located in Eastern part of Türkiye are choosen. Photogrammetric control and tie points which measured from 1/25000 scaled classical maps are used for triangulation purposes and the orientation of the images were done with the digital photogrammetric systems by Softplotter software. DEMs are automatically collected from stereo image in regular grid format, but İt was seen that the degree of well collected data by image matching algorithms are not good enough with the reasons of big difference between image acqusition dates and poor quality of images. Collected DEM data were edited interactively from stereo models. 1/25000 scaled digital contour files which cover the test area are merged and this contour file used as perfect data for test purposes. From digital contour file DEMs are collected by means of enterpolation methods in regular grid format. No ground measurement was done in application because of administirative reasons. In computer environment, the DEM which collected and edited from SPOT stereo imagery was compared with the DEM which collected from 1/25000 scaled digital contour files and height differences are analised. The mean value of height differences XI Ah= 21.240 meters and root mean square of height differences KohAh= 30.727 meters were found. When we compare the results with similar applications, we found that triangulation results of ground control points were small but the DEM results were high. It was thought that the existing images are insufficient for our application because of the small percantage of success of image matching and the big height differences of DEM values. It is recommended to use satellite imagery which has small time differences between acquisition dates and aproximately in same seasons, and also the application must be supported by ground meauserements.