استخراج مدل رقومی زمین از ابرنقاط با ارائه یک روش پیش رونده مورفولوژی مبنا

Abstract

مدل رقومی زمین (DTM)نمایش آماری از سطح پیوسته زمین با استفاده از تعدادی نقطه با مختصات مشخص می باشد. استخراج مدل رقومی زمین به عنوان یکی از مهمترین محصولات فتوگرامتری و سنجش ازدور که پایه بسیاری از پروژه­ های کاربردی است، همواره مدنظر کارشناسان بوده است. با فراهم شدن امکان تهیه نقاط با مختصات سه بعدی و دقت بالا از سطح زمین با استفاده از لیدار و یا تناظریابی چگال از تصاویر رقومی هوایی، زمینه دستیابی به مدل رقومی سطحی (DSM) با دقت مکانی بالافراهم گشت. با این حال رسیدن از مدل رقومی سطحی به مدل رقومی زمین همچنان موضوعی پرچالش در نظر محققان است. در این مقاله روشی کاربردی در راستای استخراج مدل رقومی زمین با استفاده از ابرنقاط طراحی و پیاده سازی شد. در این روش طی دو روند مجزا و با درنظرگیری خصوصیات ساختاری محیط، عوارض غیرزمینی استخراج شده و پس از تلفیق آنها نتیجه نهایی حاصل گشته است. به طوریکه ابتدا یک روند مورفولوژی مبنای پیشرونده طراحی شد که در آن طی افزایش تدریجی ابعاد المان ساختاری عوارض غیرزمینی شناسایی شدند. روند دوم بر مبنای ژئودزیک مورفولوژی و افزایش تدریجی المان ارتفاعی بوده است. بهره گیری از دو روند به دلیل پوشش های متنوع، ناهمواری های متفاوت و عوارض بسیار متنوع مناطق مختلف صورت گرفت تا عملکرد روش پیشنهادی افزایش یابد. پس از حذف عوارض شناسایی شده و بازیابی مناطق از دست رفته از طریق درون یابی مکعبی، مدل رقومی نهایی حاصل گشت. جهت ارزیابی از ابرنقاط حاصل از تناظریابی متراکم تصاویر هوایی رقومی و همینطور ابرنقاط لیدار بهره گرفته شد. نتایج ارزیابی در 7 ناحیه مطالعاتی نشان از خطای RMSE متوسط 68/0 متر در استخراج مدل رقومی زمین و متوسط 85/4% در شناسایی عوارض غیرزمینی داشت.

Keywords

• مدل رقومی زمین
• ابرنقطه
• مورفولوژی
• المان ساختاری