Download - Topic 4_Aerial Tringulation

TOPIC 4 :

AERIAL TRIANGULATION

PHOTOGRAMMETRY: CG504

DEFINITON OF AERIAL TRIANGULATION?.• Proses penentuan ground control point (GCP) melalui cara hitungan di mana penentuan bagi kawalan pugak dan mendatar dibuat dari pengukuran relative bagi titik kawalan bumi ke satu titik yang tidak diketahui nilainya.• Model boleh diorentasi dengan tepat melalui penyusunan stereo sama ada Ortofoto atau line mapping dalam digital atau analog. Setiap model stereo adalah berskala dan menggunakan aras nilai titik koordinat yang dibetulkan oleh pass point yang berada dalam model stereo.• Titik kawalan tambahan dipanggil tie point dan ia digunakan untuk mengawal urutan pemetaan fotogrametri.

ronyok.com

• Proses matematik digunakan untuk menentukan kedudukan dan orientasi foto pada masa dedahan dilakukan.• Parameter ‘exterior orientation’ menyediakan maklumat yang diperlukan untuk menukar pengukuran imej kepada koordinat bumi. Kualiti parameter orientasi dan skala fotografi adalah untuk menentukan faktor dalam kualiti produk pemetaan.• Kaedah untuk menentukan dan mengira koordinat objek 3-dimensi dengan cara fotogrametri adalah dengan menggunakan gambar-gambar dedahan dari kedudukan yang berbeza, yang meliputi objek yang sama.• Aerial Triangulation digunakan jika GPS dan IMU parameter tidak diperolehi semasa proses pengambilalihan.(acquisition process.)• Beberapa titik diperlukan dengan kedudukan titik yang diketahui yang dapat dilihat dalam beberapa keping foto dan titik kawalan perlu menjadi sebahagian daripada aerial triangulation.

ronyok.com

ronyok.com

Mengapa kita menggunakan trangulation udara?.

• Kos yang mahal untuk mengupah ramai pekerja di tapak pengukuran.

• Menawarkan kelebihan seperti menjimatkan masa dan kos menubuhkan titik kawalan bumi, tidak memerlukan kebenaran untuk mengakses titik yang diperlukan di atas tanah dan boleh digunakan untuk koordinat petak tanah.

• Ia juga kerja-kerja yang lebih sukar daripada kerja yang dilakukan di pejabat kerana kaedah yang berbeza telah diwujudkan untuk rujukan model dengan beberapa GCP

• Memerlukan sekurang-kurangnya lima titik kawalan di dalam model setiap fotogrametri udara untuk melakukan model orientasi mutlak.

ronyok.com

• Berkemampuan untuk mendapatkan banyak kaedah dalam aerial triangulation. Kaedah ini adalah bahawa kita mengukur beberapa titik yang tidak diketahui jelas dilihat dalam aerial triangulation dalam alat stereo.

• Titik baru bersama-sama dengan titik kawalan bumi dan kedudukan pendedahan untuk kamera diletakkan bersama-sama dalam penghitungan yang besar.

• Keputusan yang dikeluarkan adalah koordinat dalam sistem rujukan untuk semua titik – titik yang baru diukur.

ronyok.com

• Untuk meningkatkan bilangan GCP dan triangulasi (triangulation) perlu dilakukan dengan berhati-hati supaya hasil aerial photogrammetric yang tepat boleh diperolehi.• Selepas melaksanakan aerial triangulation, model permukaan digital (DTM) boleh dijana dan kemudiannya Ortofoto boleh dihasilkan apabila DTM digunakan sebagai input untuk proses orthorectification.• Perbezaan antara hasil parameter exterior orientation yang berasal dari block adjustment dengan GCP adalah airborne GPS data yang menunjukkan ketepatan mendatar iaitu 10-15 cm dan ketepatan pugak adalah 20-25 cm.

Tujuan aerial triangulation

ronyok.com

• Stereomodel 3D boleh dijana dan pendigitan stereo boleh dijalankan untuk menghasilkan peta digital, Ortofoto dan garis kontur.• Untuk menganggar parameter exterior orientation (X, Y, Z, w, j, k), beberapa GCP diperlukan dengan merujuk kepada saiz projek.• Penubuhan GCP adalah untuk menganggarkan parameter exterior orientation.• Kebanyakan penelitian ini telah tertumpu untuk membentangkan kaedah baru pada resolusi ketinggian penerbangan, perolehan data yang cepat dan kos yang rendah dalam pemerolehan prosedur data.• Data GPS Airborne telah dicadangkan untuk penyelesaian pengurangan GCP dan akibatnya, terdapat pengurangan yang sangat besar dalam kos dan masa projek.

ronyok.com

Penubuhan Titik Kawalan Bumi (GCPSs)

•Pemerolehan Data melalui Sistem Penentududukan Global (GPS).

•Kaedah statik GPS telah dipilih bagi pengambilalihan GCPs. Pengukuran Rapid statik GPS adalah kaedah moden di mana tahap ketepatan boleh dicapai jika frekuensi penerima digunakan.

•GCPs telah dipilih bagi seluruh kawasan kajian. Pada masa yang sama beberapa tempat pemeriksaan (CP) juga telah dipilih dan ditubuhkan menggunakan kaedah statik bagi tujuan penilaian ketepatan.

•Pemerhatian data GPS dalam sistem koordinat WGS84 telah berubah ke dalam sistem koordinat RSO.

ronyok.com

Apakah input penyegitigaan udara?

1. Scanned Images2. Camera Report3. Ground Control Data/ Ground Control Point

ronyok.com

AERIAL TRIANGULATION PROCESS• Dihasilkan dalam 2 langkah: orientasi relatif dan mutlak. (relative and absolute)

• Orientasi relative : boleh dilakukan dengan mengukur sekurang-kurangnya 5 tie points dalam setiap sepasang stereo.

• Model yang terhasil boleh disertai bersama-sama untuk keseluruh blok atau jalur untuk menghasilkan satu model dalam sistem koordinat tempatan. Proses ini dilaksanakan tidak memerlukan sebarang kawalan bumi.

• Untuk melaksanakan orientasi mutlak, kawalan adalah wajib. Keperluan kawalan minimum untuk orientasi mutlak adalah tiga titik kawalan yang tidak semestinya segaris.

ronyok.com

• Sudut putaran (sekitar arah penerbangan) tidak boleh meliputi, dan titik kawal bumi diperlukan untuk menyelesaikan orientasi mutlak.

• Satu teknik baru Triangulasi jalur diperkenalkan yang menggunakan pemerhatian GPS di stesen dedahan bersama-sama dengan kedudukan ciri-ciri linear GPS di atas tanah.

• Titik – titik sepanjang ciri linear tersebut adalah tidak diperlukan. Ini adalah kerana koordinat ciri linear (contohnya tengah lebuh raya atau kereta api) boleh mengenalpasti kenderaan yang bergerak di atas tanah.

ronyok.com

KAEDAH KAJIAN

• Dalam kajian ini, satu jalur gambar udara berwarna yang meliputi kampus (UTM),Skudai telah dipilih.

• Terdapat empat foto udara berwarna yang membentuk satu jalur. Gambar-gambar ini telah diperolehi dalam (2005) pada skala 1:10000 dan prosedur penyegitigaan udara telah dilakukan ke atas foto tersebut.

• Aerial foto tersebut telah di ambil dari Jabatan Ukur dan Pemetaan Malaysia (JUPEM).

• Foto udara adalah dalam bentuk format besar (230 mm x 230 mm) atau (9 inci x 9inch). Gambar-gambar udara telah scanned pada 1000 dpi menggunakan pengimbas fotogrametri yang boleh didapati di JUPEM.

ronyok.com

Gambarajah 1 menunjukkan dua foto udara berwarna yang bertindih (juga dikenali sebagai stereopair) yang meliputi kampus utama UTM Skudai.

ronyok.com

Pemprosesan Data

• Perisian digital fotogrammetri (iaitu ERDAS, LISA) telah digunakan untuk proses penyegitigaan udara.

• Tugas-tugas yang telah dijalankan termasuk penciptaan fail blok, orientasi dalaman (pengukuran fiducial points), exterior orientation (iaitu mendigitalkan GCP) dan pelaksanaan aerial triangulation.

ronyok.com

Rajah 2: Triangulasi Aerial menggunakan konvensional GCP

ronyok.com

CG504 PhotogrammetryDigital Elevation Model

(DEM)

Halatuju NDCDB Negeri SembilanPort Dickson, 2 – 5 April 2012

PENGENALAN

Digital Elevation Model boleh didefininasikan sebagai satu kaedah dimana ketinggian

permukaan bumi dapat digambarkan secara tiga dimensi (3D).

Doyle (1987) mendefinisikan DEMnsebagai penyusunan titik-titik untuk menggambarkan

taburan spatial yang mewakili sistem koordinat X, Y dan sifat-sifat topografi diwakili oleh

Z.

DEM boleh diperolehi dari kaedah Fotogrammetri, Kartografi dan kaedah yg lebih tepat

ialah pengukuran di lapangan.

Dari DEM ini, permukaan sesuatu paramuka itu boleh digambarkan dengan menggunakan

model tiga dimensi yang dibentuk dari parameter kedudukan planimetri (x,y) dan

ketinggian (z).

Pembentukkan model DEM ini adalah daripada penyusunan dan struktur mengikut

bagaimana bentuk struktur titik-titik tersebut di tandakan atau diletakkan.


Sambungan…

Perisian-perisian Model Rupabumi Berdigit (DTM/DEM/DSM) seperti TIN (Triangulated

Irregular Network) adalah merupakan pakej permodelan bagi membentuk, menyimpan

menganalisa dan memaparkan maklumat permukaan.

TIN adalah merupakan satu set segitiga bersebelahan dan tidak bertindih antara satu sama

lain yang dikira dari keadaan yang tidak sekata yang mengandungi koordinat x,y danz.

Model TIN menyimpan perhubungan topologi antara sempadan-sempadan segitiga yang

bersebelahan.


PENGGUNA DATA DEM

DEM merupakan satu storan data ketinggian dalam bentuk digital dan boleh digunakan

untuk menghasilkan peta topografi berdigit

Data DEM jenis ketinggian boleh digunakan untuk menghitung kecerunan, aspek dan

profail bagi permukaan topologi tersebut. Hasil-hasil hitungan ini sangat penting untuk

membantu dalam pelbagai kegunaan seperti geomoforlogi dan kajian hidrologi.

Kebolehan penggambaran bentuk rupabumi dalam 3D adalah berguna untuk pelbagai

tujuan. Contohnya untuk kejuruteraan, perancangan dan pengurusan dan lain-lain.

DEM digunakan oleh jurutera awam untuk merancang laluan yang sesuai bagi lebuhraya

dan jalan. DEM juga membekalkan data yang diperlukan kepada jurutera untuk

menyelesaikan masalah potongan dan tambakan tanah. Di samping itu, DEM juga

digunakan untuk menentukan lokasi yang terbaik dan sesuai untuk projek kejuruteraan

seperti empangan, logi tenaga hidro dan lain-lain.


Sambungan…

Data DEM juga mampu digunakan untuk menunjukkan maklumat tematik atau

gabungan data tematik dan data paramuka bumi seperti jenis tanah, kegunaan tanah,

pertanian dan lain-lain lagi. Persembahan secara gabungan ini dapat memberikan

maklumat yang lebuh banyak dan boleh dipercayai daripada pemaparan yang

berasingan.

Dalam kajian morfologikal, data DEM boleh digunakan untuk analisis statistik dan

perbandingan bagi paramuka yang berlainan.

Kejuruteraan awam – DEM digunakan untuk penggunaan seperti rekabentuk jalan,

rekabentuk lapangan terbang, pengiraan kerja tanah di tapak perancangan.

Sains Bumi (geologi, hidrologi dan geomorfologi) – data DEM digunapakai dalam

kawalan kawasan tadahan saliran(kawalan banjir dan pemcemaran), pemodelan larian

hidrologi, simulasi dan klasifikasi geomorfologi (contohnya simulasi perkembangan

kawasan lembangan tadahan air atau sungai), pemetaan dan interpretasi geologi.


METHODS FOR OBTAINING ELEVATION DATA USED TO CREATE DEM

LIDAR

Stereo photogrammetry from aerial surveys

Block adjustment from optical satellite imagery

Interferometry from radar data

RTK Gps

Topographic Maps

Total Station

Doppler Radar

Focus Variation

Inertial surveys

Surveying and mapping drones

SOURCES

o DEM percuma di seluruh dunia dipanggil GTOPO30 (30 arcsecond resolusi, lebih kurang 1

km) tersedia, tetapi kualiti adalah berubah-ubah dan di sesetengah kawasan ia adalah sangat

miskin.

o Satu kualiti yang lebih tinggi DEM dari Pelepasan Spaceborne Advanced Haba dan Refleksi

radiometer (ASTER) instrumen satelit Terra juga boleh diperolehi secara percuma bagi 99%

daripada dunia, dan mewakili ketinggian pada resolusi 30 meter.

o Satu resolusi yang sama tinggi sebelum ini hanya disediakan untuk wilayah Amerika

Syarikat di bawah Misi Radar Topografi Ulang-Alik (SRTM) data, manakala kebanyakan

seluruh planet ini hanya dibincangkan dalam resolusi 3 arka kedua (sekitar 90 meter).

o Had dengan dataset GTOPO30 dan SRTM adalah bahawa mereka meliputi daratan benua

sahaja, dan SRTM tidak meliputi kawasan kutub dan mempunyai gunung dan padang pasir

tiada data (tidak sah) kawasan.


SAMBUNGAN…

Dataset SRTM30Plus (digunakan dalam NASA Dunia Angin) cuba untuk menggabungkan

GTOPO30, SRTM dan data batimetri menghasilkan ketinggian model yang benar-benar

global.

Sebuah novel global DEM penempatan yang lebih rendah daripada 12 m dan ketepatan

ketinggian kurang daripada 2 m dijangka dijana oleh misi iring-X satelit yang bermula pada

Julai 2010.

Grid yang paling biasa (raster) adalah antara 50 dan 500 meter. Dalam contohnya

gravimetry, grid utama mungkin 50 m, tetapi bertukar kepada 100 atau 500 meter dalam

jarak kira-kira 5 atau 10 kilometer.

Sejak tahun 2002, yang instrumen HRS pada 5 SPOT telah diperolehi lebih 100 juta

kilometer persegi pasang stereo yang digunakan untuk menghasilkan satu format DTED2

DEM (dengan satu posting 30 meter) format DEM DTED2 lebih 50.000.000 km ².


CONTOH IMAGES DEM

SEKIAN TERIMA KASIH