GPS/IMU verilerini kullanarak hava fotoğraflarının doğrudan yöneltilmesi ve birleştirilmiş blok dengeleme olanakları
The Possibilties of the direct georeferencing and combined adjustment of aerial photographs using GPS/UMI data
- Tez No: 139786
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET YAŞAYAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Geodesy and Photogrammetry
- Anahtar Kelimeler: Fotogrametri, GPS, IMU, Doğrudan Yöneltme, Birleştirilmiş Blok Dengeleme, Sistem Kalibrasyonu, Doruluk Potansiyeli. xıı, Photogrammetry, GPS, IMU, Direct Sensor Orientation, Combined Adjustment, System Calibration, Accuracy Performance Xlll
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Sayısal Fotogrametri yöntemi, kent ve yerleşim yerlerinin planlanması, bu yerlerin yönetiminde kritik kararların alınmasında hayati rol oynayan Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)'nin vazgeçilmez veri kaynağı olmuştur. Sayısal fotogrametrik haritalar, sayısal ortofotolar ve sayısal yükseklik modelleri CBS uygulamalarında sıklıkla kullanılan sayısal fotogrametri ürünleridir. Bu ürünlerin elde edilmesi için, uçakta ve uydularda kaydedilen görüntü ve fotoğrafların referans koordinat sistemindeki dış yöneltme elemanlarının belirlenmesi en önemli iş adımıdır. Yöneltme olarak da isimlendirilen bu işlem, klasik Fotogrametri yaklaşımında fotogrametrik nirengi yöntemi ile yapılmaktadır. Tarayıcı sistemlerde, her tarama dizisi için dış yöneltme elemanlarına ihtiyaç duyulması nedeniyle yöneltme problemi karmaşıktır. GPS/IMU sistemlerinin gelişimi ile bu durum değişmiştir. Kullanılan algılayıcı ile görüntü kaydı sırasında dış yöneltme elemanlarının (Xo, Yo, Zo, co, 9, k) doğrudan ölçülmesi mümkün hale gelmiştir. Doğrudan algılayıcı yöneltilmesi, algılayıcı dış yöneltme elemanlarının GPS/IMU verileri ve kullanılan algılayıcıya ilişkin bilgiler kullanılarak belirlenmesi olarak tanımlanabilir. Bu çalışmada, dış yöneltme elemanlarının doğrudan belirlenmesinde kullanılan doğrudan yöneltme yaklaşımı standart fotogrametrik kameralar ve GPS/IMU'dan oluşan algılama sistemi kullanılarak ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Bunun için doğrudan yöneltme kavramı, görüntü ve GPS/IMU verilerinden üç boyutlu koordinatların belirlenmesinde kullanılan yaklaşım ve uçakta kullanılan algılayıcılardaki yöneltme doğruluk gereksinimleri tanımlanmıştır. Bütünleşik GPS ve IMU sistemleri ve bu sistemlerde kullanılan matematiksel modeller, hata kaynakları, GPS ve IMU verilerinin birleştirilmesine ilişkin yaklaşımlar özetlenmiştir. Gerçek uçuş koşullarındaki iç yöneltme elemanlarının belirlenmesi ve fotogrametrik kamera ile IMU arasındaki ilişkinin kalibrasyon uçuşları kullanılarak yapılan fotogrametrik nirengi dengelemesi ile tanımlanmasını kapsayan sistem kalibrasyonu yaklaşımı sunulmuştur. Fotoğraf koordinatları ve GPS/IMU verileriyle kontrol noktası olmadan birleştirilmiş blok dengeleme yaklaşımı tanımlanmıştır. Doğrudan yöneltme ve birleştirilmiş blok dengeleme yaklaşımlarının doğruluk potansiyeli, Avrupa Deneysel Fotogrametrik Araştırmalar Organizasyonu (OEEPE) tarafından gerçekleştirilen“Integrated Sensor Orientation”isimli test çalışması verileriyle farklı yaklaşımlar kullanılarak analiz edilmiş, elde edilen sonuçlar klasik fotogrametrik nirengi ve GPS destekli fotogrametrik nirengi sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, doğrudan yöneltme yaklaşımının ortofoto üretimi ve çok yüksek doğruluk gerektirmeyen uygulamalarda kullanılabileceğini göstermiştir. Sonuçların güvenirliği ve bazı durumlarda modellerdeki büyük y-paralaksı doğrudan yöneltmenin zayıf yönleridir. Birleştirilmiş blok dengeleme yaklaşımı ile paralaks problemi çözülmekte ve elde edilen sonuçlar iyileştirilebilmektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT The products of Digital photogrammery have become indispensable resource of Geographic Information System (GIS) that is playing a vital role in decision-making, urban and town planning. Digital photogrammetric maps, digital orthophotos and the digital elevation models are heavily used and the most popular products of Digital Photogrammery in GIS applications. The determination of exterior orientation to relate the recorded data to geodetic reference coordinate frame is one of the major tasks in airborne or space-borne sensor for production of these productions. This task is called georeferencing and solved using method of aerial triangulation in traditional approach. In the case of pushbroom imagery, the georeferencing problem is complicated due to the requirements of exterior orientation parameters for each scan line. With the availability of GPS/IMU (Inertial Measurement Unit) system, this situation changed. The direct determination of full exterior orientation (Xo, Yo, Zo and co, cp, k) of any sensor during data recording became possible. Direct sensor orientation can be described as the determination of the sensor orientation parameters based on GPS/IMU data and information of used sensor (e.g. camera calibration information for photogrammetric camera). In this study, direct sensor orientation methodology, which is used for direct measurement of exterior orientation parameter, investigated in detail using standard frame based cameras and GPS/IMU system. For this, concept of direct georeferencing, principle of extracting 3D coordinates from imagery and GPS/IMU data and georeferencing accuracy requirement for airborne survey system are described. Integrated GPS and IMU sensor, their mathematical model, error sources and integration principle of GPS and IMU data are summarized. System calibration approach, which includes determining the actual interior orientation of camera and the relation between the IMU and camera based on a bundle block adjustment approach with calibration flight images are presented. Also, principle of combined adjustment based on GPS/IMU data and an image coordinate of tie point without control point is described. Accuracy performance of direct georeferencing and combined adjustment are analyzed using different approaches and compared traditional aerial triangulation and GPS supported aerial triangulation based on data set of the test 'Integrated Sensor Orientation' of the European Organization for Experimental Photogrammetric Research (OEEPE). From the results, accuracy performance of direct georeferencing allows for the generation of orthoimages and other application with less accuracy requirement. Reliability of direct georeferencing results and sometimes large y- parallaxes in stereo models are weak points of direct sensor orientation. Using integrated sensor orientation approach, the y-parallaxes problem can be solved and results can be improved.
Benzer Tezler
- Implementation of northfinding techniques
Kuzey bulucu tekniklerinin gerçeklenmesi
PINAR OĞUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENGİN TUNCER
- GPS çalışmalarında en uygun uydu konumlarının belirlenmesi
The Determination of the most adequate satellite constallation in the GPS works
H.HAKAN DENLİ
- GPS ölçme süresini kısaltma amaçlı yöntem geliştirme
Developing a method for reducing GPS occupation times
ERTAN GÖKALP
Doktora
Türkçe
1994
Jeodezi ve FotogrametriKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. GÜROL BANGER
- Gezgin satıcı problemi
The Travelling salesman problem
M.ÖZGÜR YENİAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
İstatistikHacettepe Üniversitesiİstatistik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLSÜM ORAL
- Global konum belirleme sistemi ( GPS ) ve uygulama alanları
Başlık çevirisi yok
GÖKNİL ERKÜÇÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Jeodezi ve FotogrametriYıldız Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGUT UZEL