Lıdar Verisi Kullanarak Yarı Otomatik Gerçek Ortofoto Üretimi

Abstract

Uzun yıllardan beri orman arazilerinin kontrolü ve yönetimi, su baskınlarına karşı risk analizi gibi çeşitli uygulamalarda kullanılan LIDAR (LIght Detection and Ranging) teknolojisi, son yıllarda temelinde Gerçek Ortofoto üretimine dayalı üç boyutlu şehir modeli oluşturulmasında popüler olarak kullanılmaya başlanmıştır. Geleneksel Ortofoto üretiminde Sayısal Arazi Modeli’nin (SAM) kullanılması sonucu, binalar ve arazi üzerinde kalan diğer objeler, perspektif iz düşümden kaynaklanan görüntü ötelemesinden dolayı Ortofoto üzerinde doğru olarak konumlandırılamamaktadır. Ortofoto üretiminin, SYM kullanılarak gerçekleştirilmesiyle bu sorunlar büyük ölçüde aşılmakta ve elde edilen Ortofoto “Gerçek Ortofoto” olarak adlandırılmaktadır. Buna rağmen, gerçek Ortofoto üretimi farklı sorunları beraberinde getirmektedir. Binaların gerçek konumlarına getirilmesi sonucunda, Ortofoto üzerinde resim bilgisi olmayan alanlar oluşmaktadır. Bunların yanında aşılması gereken diğer bir sorun, gerçek Ortofotoda; yolların, köprülerin ve bina çatı kenarlarının sınırlarının keskin bir şekilde görünmemesidir ve şimdiye kadar yapılan araştırmalarda bu sorunun aşılmasında SYM’nin kalitesinin önemli bir rol oynadığı ve Lazer noktaları ile üretilen SYM’nin tek başına yeterli olmadığı gözlenmiştir. Bu tez çalışmasında, Ortofotonun geliştirilmesi üzerine uygun methodlar araştırılmış ve iki farklı method test edilmiştir. (1) İlk metod olarak, gerçek Ortofoto üretimi için fotogrametride yaygın bir şekilde kullanılan SYM gerçek Ortofoto üretiminde kullanılmış ve (2) ikinci method olarak, hava fotoğraflarının üç boyutlu değerlendirilmesi ile sayısallaştırılan binaların çatı kenarları, vektör veri olarak SAM’ın üzerine eklenerek gerçek Ortofoto üretilmiştir. Bu bildiride, üretim işlem adımları ve karşılaşılan sorunlara detaylı bir şekilde değinilerek, iki farklı yöntemle üretilen gerçek Ortofotonun karşılaştırılması anlatılmaktadır. Deneysel araştırma için Stuttgart şehir merkezinin Lidar veri seti kullanılmıştır.

Light Detection and Ranging (LIDAR) has been used for years with a variety of applications, including the efficient creation of digital terrain models (DTMs) for large-scale, high-accuracy mapping. LIDAR technology offers fast, real-time collection of 3-D points so that allows the production of higher-accuracy orthophotos than traditional stereo-compilation methods. Traditional orthophoto production suffers from the fact that buildings (and any other objects above ground) are not correctly placed in the orthophoto. True orthophoto production overcomes these deficiencies by taking the digital surface model (DSM) into account. However, the resulting true orthophotos still suffer from occluded areas and unsharp edges of buildings and roads. The experimental investigations with different data sets show that it is essential to use high quality DSMs to produce high quality true orthophotos. In this paper, aspects of the improvement of true orthophoto production will be discussed: (a) in the first approach which has been widely used in photogrammetry, the DSM is used for generating true orthophotos and (b) in comparison to the DSM based method, semi-automatically collected vector data of buildings are superimposed on DTM and are used as input data for generating true orthophotos in the second method. The processes and problems of both true orthophoto production procedures will be investigated in detail and results include the comparison of true orthophoto productions based on DSM (from first pulse and last pulse measurements) and DTM plus vector data. For the experimental investigation, a LIDAR data set for downtown Stuttgart is used.