Стереореконструкция динамических объектов Москва 2001

СФЕРА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СФЕРА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ: космический стереомониторинг земной поверхности, природных объектов и атмосферных явлений в интересах экологии ЗАДАЧИ: оценка и прогноз характеристик тропических циклонов оценка характеристик шлейфов вулканических извержений, индустриальных и природных пожаров оценка трехмерных оптико-физических характеристик атмосферы

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ТОЧНОСТЬ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ РЕЛЬЕФА рельефные и текстурные свойства сцены геометрия съемки точность используемой сопроводительной информации методы и алгоритмы обработки Дополнительные факторы для динамических объектов связаны: с особенностями объектов (изменчивость элементов сцены, размытость текстуры, разрывность рельефа) с особенностями съемки (несинхронность стереорегистрации, трудности привязки и масштабирования модели из-за недостатка опорных точек). Цель работы: анализ источников ошибок и формулировка критериев качества ЦМР выработка рекомендаций по стереосъемке и обработке изображений, обеспечивающих максимальное качество ЦМР.

Исследования точности ЦМР из Photogrammetric Engineering & Remote Sensing: Точность исходных данных зависит от способа получения данных: автоматическая фотограмметрическая выборка и частично автоматизированная фотограмметрическая выборка. Плотность исходных данных. Использовались различные интервалы выборки: 10- и 25-метровые интервалы. Тип рельефа. Использовались участки поверхности с разнотипным рельефом. Метод моделирования. Использовались два метода: прямое моделирование на триангуляционной сетке и интерполяция на равномерную сетку. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

РЕЗУЛЬТАТЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ точность ЦМР снижается с увеличением интервала выборки, зависимость при этом - линейная; точность ЦМР существенно улучшается при включении характерных точек и линий, особенно на неровных участках местности; с увеличением диапазона высот точность ЦМР уменьшается; прямое моделирование на триангуляционной сетке дает лучшие результаты, чем использование интерполяции на равномерную сетку. Различия могут быть значительными при неровном рельефе. Рекомендации для построения ЦМР: при получении данных системой автоматической фотограмметрии необходимо редактирование со стороны оператора; следует определять и использовать характерные точки для увеличения точности ЦМР; при рельефе с большим диапазоном высот рекомендуется TIN- моделирование.

СТЕРЕОРЕКОНСТРУКЦИЯ РЕАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ ОБЪЕКТЫ, РАССМОТРЕННЫЕ В ЭТОЙ РАБОТЕ: - шлейф извержения Ключевского вулкана на полуострове Камчатка в октябре 1994 г. -облачная структура тропического урагана Emilia, Тихий океан, июль 1994 г. Для обработки снимков использовалась фотограмметрическая система «PhotoMod SP » версия 2.1 фирмы «Ракурс».

СХЕМА НАБЛЮДЕНИЙ ШЛЕЙФА ВУЛКАНИЧЕСКОГО ИЗВЕРЖЕНИЯ LR Вулкан Шлейф извержения Шлейф извержения Извержение влк. Ключевской, Камчатка, октябрь 1994 г. Тихий океан

СТЕРЕОПАРА ШЛЕЙФА КЛЮЧЕВСКОГО ВУЛКАНА Левый кадр STS Правый кадр STS Исходные снимки, Камчатка, октябрь 1994 г.

АНАГЛИФИЧЕСКОЕ СТЕРЕОИЗОБРАЖЕНИЕ ШЛЕЙФА ВУЛКАНА Левый - зеленый Правый - красный

ВОССТАНОВЛЕННАЯ 3D ПОВЕРХНОСТЬ ШЛЕЙФА ИЗВЕРЖЕНИЯ КЛЮЧЕВСКОГО ВУЛКАНА

ГЕОМЕТРИЯ ШЛЕЙФА ИЗВЕРЖЕНИЯ КЛЮЧЕВСКОГО ВУЛКАНА Высота шлейфа в поперечном сечении S1, S2, S3 в продольном сечении

СХЕМА НАБЛЮДЕНИЯ ТРОПИЧЕСКИХ ЦИКЛОНОВ Зона оттока «Глаз» урагана LR Облачный фрагмент стены «глаза» Зона оттока Поверхность земли

Левый кадр STS Правый кадр STS СТЕРЕОПАРА ГЛАЗА ТРОПИЧЕСКОГО ЦИКЛОНА EMILIA Исходные снимки, Тихий океан, июль 1994 г.

АНАГЛИФИЧЕСКОЕ СТЕРЕОИЗОБРАЖЕНИЕ ГЛАЗА ТЦ EMILIA Левый - зеленый Правый - красный

ЛИНИИ УРОВНЯ ОБЛАЧНОЙ СТЕНЫ ГЛАЗА ТЦ EMILIA

ПРОФИЛЬ СЕЧЕНИЯ ОБЛАЧНОЙ СТРУКТУРЫ ГЛАЗА ТЦ EMILIA X Y Изображение глаза ТЦ X Y