استفاده از پارامترهای اضافی در مدل پارامترهای مداری به منظور بهبود دقت تصحیح هندسی تصاویر ماهواره ای

مدل پارمترهای مداری (opm) به عنوان یکی از مقید ترین مدل های موجود در تصحیح هندسی تصاویر ماهواره ای، توان بالایی را در مدلسازی شرایط فیزیکی و هندسی حاکم بر بازه ی زمانی اخذ تصویر در سکوهای ماهواره ای برخوردار می باشد. روند سنتی در هنگام استفاده از opm، تغییر در تعداد پارامترهای مجهول در روند سرشکنی بوده که طی این راهکار ساختار بهینه ی مدلسازی شناسایی می گردد. در این پژوهش، بعد از بررسی قابلیت روش سنتی استفاده از مدل opm در مدلسازی هندسی تصاویر مختلف ماهواره ای، به ارزیابی اهمّیت حضور پارامترهای مدل بصورت شبه مشاهده در حل دستگاه معادلات پرداخته شد. نتایج حاکی از جایگاه ویژه ی شبه مشاهدات در جلوگیری از واگرایی دستگاه معادلات در شرایط وجود همبستگی بین پارامترهای opm بود. مشکل پیش رو در استفاده از شبه مشاهدات، تعیین وزن مناسب برای آنها در روند سرشکنی بوده که بررسی های صورت گرفته اهمّیت بالای تعیین ماتریس وزن مشاهدات و شبه مشاهدات را به اثبات رساند. این بررسی ها، میزان تاثیر گذاری ماتریس وزن در تامین دقت های مطلوب در روند مدلسازی را هم سطح با تغییر تعداد پارامترهای مجهول در opm نشان دادند. با توجه به نتایج بدست آمده، در ادامه ی این پژوهش، یکی از تکنیک های بهینه سازی ماتریس وزن تحت عنوان روش های تخمین مولفه های واریانس (vce ) در حل مدل opm بکار گرفته شد. استفاده از این تکنیک توانست با تعیین وزن مناسب برای مشاهدات و شبه مشاهدات، امکان استفاده از پتانسیل ساده ترین ساختارهای مدل opm را در تامین دقت های قابل رقابت با روش سنتی opm فراهم آورد. به عنوان مثال در مورد تصاویر استریو ماهواره ی spot، با انتخاب 6 نقطه ی کنترلی، مدل صلب تنها با 6 پارامتر مجهول، در روش سنتی دقت مسطحاتی معادل m 6.78 و ارتفاعی m 12.76 تامین نموده که بعد از استفاده از تکنیک vce دقت های بدست آمده معادل m6.69 در مولفه ی مسطحاتی و m7.29 در مولفه ی ارتفاعی بودند. بهترین نتیجه ی روش سنتی مدل opm در همین منطقه نیز با 12 پارامتر مجهول، دقت های m 6.46 در مولفه ی مسطحاتی و m 7.14 در مولفه ی ارتفاعی تامین نمود. با توجه به غیر خطی بودن مدل opm نسبت به پارامترهای آن، در بخش دیگری از این پژوهش، امکان تصحیح اثرات تعیین نادرست پارامترهای مدل opm در فضای تصویر مورد ارزیابی قرار گرفت. هدف از این کار، امکان سنجی افزودن پارامترهای اضافی به عنوان تنها مجهولات موجود در opm بوده که مقادیر آنها توسط نقاط کنترلی تعیین می گردند. نتایج این امکان سنجی توان بالای چندجمله ای های دوبعدی را در تصحیح اثرات تعیین نادرست پارامترهای توجیه خارجی به اثبات رساند. در ادامه ی تحقیق، این ایده در تصاویر ماهواره ای مختلف پیاده سازی و مورد ارزیابی قرار گرفت. در این استراتژی، پارامترهای توجیه خارجی مدل opm توسط اطلاعات اسمی و افمریز سنجنده تعیین شده و به صورت پارامترهای ثابت در روند مدلسازی حضور پیدا می کنند. از آنجاییکه برآورد پارامترهای opm از طریق اطلاعات افمریز توان تامین دقت های مناسب در تصاویر ماهواره ای را برخوردار نبودند، با افزودن چندجمله ای های دوبعدی به عنوان پارامتر اضافی در فضای تصویر سعی بر کاهش خطاهای سیستماتیک باقیمانده در فضای تصویر شد. نتایج بدست آمده حاکی از توان و قابلیت مدل پیشنهادی در مدلسازی هندسی تصاویر مختلف ماهواره ای بود. این راهکار موجب افزایش قابل توجه دقت مدل opm هنگام استفاده از داده های افمریز شده و دقت های قابل رقابت و عموماً بهتری را نسبت به روش سنتی استفاده از opm تامین نمود. به عنوان مثال در مورد تک تصویر ikonos با انتخاب 6 نقطه ی کنترلی، در متدولوژی استفاده از پارامترهای اضافی، دقت m 0.83 در مولفه ی مسطحاتی بدست آمد که بهترین دقت کسب شده از روش سنتی در همین منطقه معادل m 1.48 در مولفه ی مسطحاتی بود.