توليد مدل رقومي ارتفاع با استفاده از زوج تصوير سنجنده ASTER

Digital elevation model generation by using of ASTER sensor stereo image

مدل رقومي ارتفاع در بسياري از علوم زمين و محيطي مانند كنترل فرسايش، برنامه ريزي سيل، راه-سازي، شناسايي منابع ارضي و غيره مورد نياز مي باشد. مدل رقومي ارتفاع مي تواند با استفاده از منابع متعددي به دست آيد كه تصاوير زوج استريو يكي از آنها است. نتايج محصولات مشتق شده از مدل رقومي ارتفاع همچون شيب، جهت شيب و غيره به دقت حاصل از مدل رقومي ارتفاع بستگي دارد، از اينرو در اين تحقيق از تصاوير سنجنده ASTER كه قابليت تهيه تصاوير به صورت زوج و با فاصله زماني كم (جهت كاهش تغييرات رخ داده در سطح زمين) را دارا مي باشد، جهت تهيه مدل رقومي ارتفاعي استفاده گرديد. هدف از اين تحقيق بررسي چگونگي استخراج مدل رقومي ارتفاع از زوج تصوير سنجنده ASTER مي باشد كه تصاوير محدوده كاشان با تنوع توپوگرافي و دامنه ارتفاعي بين 750 تا 3420 متر مورد استفاده قرار گرفت. استخراج مدل رقومي ارتفاع بر مبناي الگوريتم همبستگي بين تصوير راست (N3) و تصوير چپ (B3) به دست آمد، هرچه همبستگي بين اين دو تصوير بيشتر باشد، تطبيق هندسي دو تصوير بيشتر بوده و مدل رقومي ارتفاع دقيق تري به دست خواهد آمد. در نهايت با استفاده از همبستگي بين دو تصوير كه برابر با 41/0 پيكسل بوده، ارتفاع نسبي به دست آمد. نتايج نشان مي دهد كه سنجنده ASTER به علت تصويربرداري در امتداد پرواز، مدل رقومي ارتفاع دقيقي را به دست مي دهد. زيرا دقت به دست آمده از اين تصاوير كمتر از يك پيكسل بوده، كه سبب بهبود در استخراج محصولات حاصل از مدل رقومي ارتفاع مي گردد.

DEM is needed for many branches of earth and environmental sciences such as control of erosion, flood planning, road construction, earth resourceʹs recognition, and soil mapping. There are varieties of resources in generation of DEM; one of them is stereo satellite imagery. The objective of this research is the study of how to extract DEM from ASTER sensor stereo image. ASTER consists of three different subsystems: the Visible and Near-infrared (VNIR) and an additional backward telescope for stereo; the Shortwave Infrared (SWIR) and the Thermal Infrared (TIR). Each subsystem operates in a different spectral region, with its own telescopes, and is built by a different Japanese company. In addition, one more telescope is used to view backward in the near-infrared spectral band (band 3B) for stereoscopic capability. Images of Kashan area, which has been undulating topographic condition, were used. DEM extraction was based on the correlation algorithms between right image (3N) and left image (3B) .The more correlation these tow images; the more precise DEM will be achieved. Finally, by correlation between tow images relative elevation attained. The results show that ASTER sensor, using along track imaging will attain the more precise DEM. The result accuracy of these images will be less than one pixel. This factor will improve the extraction of another production result by DEM.