Analysis of methods for generation of digital relief model and accuracy evaluation using digital photogrammetry technology

Abstract

Digital photogrammetry methods are applied for generation of orthophotographic maps. For this purpose, orientation of aerial photographs has been carried out and generated a digital terrain model of the Earth’s surface (DEM), digital orthophotographic transformation is carried out through aerial images geometry processing, which removes geometric distortions due to tilt the camera, the central projection and terrain effects. It is extremely important that the digital terrain model of the Earth’s surface would be created in required quality for geometric transformation of digital images. Digital photogrammetry processes for the experimental analysis has been carried out in the Institute of Aerial Geodesy (Kaunas) using digital photogrammetric workstation PHOTOMOD. This software system is generated terrain model (DEM) and orthophotographs after images inner, relative and absolute orientation. Digital terrain modeling done by creating a triangular irregular wire models – a TIN (Triangulated Irregular Network), consisting of not overlapped triangles. There was applied these surface interpolation methods: adaptive, smooth and a regular. A comparison of digital elevation models for different terrain interpolation methods has been done. Adaptive relief interpolation method is recommended. Digital Software LISA (Berlin, Germany) was applied for generation of digital terrain elevation model investigating the quality and accuracy assessment.

Article in Lithuanian.

Skaitmeninio reljefo modelio kūrimo metodai  ir tikslumo tyrimas, taikant skaitmeninės  fotogrametrijos technologiją

Santrauka. Skaitmeninės fotogrametrijos metodai taikomi ortofotografiniams žemėlapiams sudaryti. Šiam tikslui aerofotonuotraukos orientuojamos, ir formuojamas skaitmeninis Žemės paviršiaus reljefo modelis (DEM), skaitmeniniu ortofotografiniu transformavimo būdu atliekamas aerofotonuotraukų geometrinis apdorojimas – pašalinami geometriniai iškraipymai, atsiradę dėl fotokameros posvyrio, dėl centrinės projekcijos ir reljefo įtakos. Ypač svarbu skaitmeninį Žemės paviršiaus reljefo modelį sukurti tokio tikslumuo, kad būtų užtikrinta gera geometrinė skaitmeninių fotografinių vaizdų transformavimo kokybė. Skaitmeninės fotogrametrijos procesai eksperimentiškai analizuoti Aerogeodezijos institute (Kaunas) aerofotonuotraukas apdorojus skaitmenine fotogrametrine darbo stotimi PHOTOMOD. Šia programine sistema generuotas reljefo modelis (DEM) bei ortofotografinė nuotrauka, atlikus aerofotografinių vaizdų vidinį, reliatyvųjį bei absoliutųjį orientavimą. Skaitmeninis reljefo modeliavimas atliktas sukuriant netaisyklingų trikampių tinklinius modelius – TIN (Triangulated Irregular Network), sudarytus iš nesutampančių trikampių. Taikyti šie paviršiaus interpoliavimo metodai: adaptyvusis (adaptive), glodusis (Inverse Distance Weighted (IDW)) ir reguliarusis (Radial Basis Functions (RBF)). Atlikta palyginamoji skaitmeninių reljefo modelių, taikant skirtingus reljefo interpoliavimo metodus, analizė. Rekomenduojama taikyti adaptyvųjį reljefo interpoliavimo metodą. Skaitmeninė programinė įranga LISA (Berlynas, Vokietija) taikyta skaitmeninio vietovės reljefo modelio kokybei tirti ir tikslumui vertinti.

Reikšminiai žodžiai: skaitmeninė fotogrametrija, vaizdų apdorojimas, reljefo modeliavimas, ortofotografinis žemėlapis, stereoskopinis matavimas, DEM tikslumas.

First published online: 03 Aug 2012

Keyword : digital photogrammetry, image processing, relief modelling, othophoto map, stereoscopic measurement, DEM accuracy