تأثير خطاي شيفت و دريفت در دقت مختصات 3 بعدي استخراج شده از تصاوير استرئو IRS P5

The Effect of Shift and Drift Errors in 3D Coordinates Extracted from IRS P5 Imagery

با توجه به زلزله خیز بودن كشور ایران، نیاز به بررسی لغزش زمین و جا به جایی ها بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است كه می توان آن را بصورت نسبی و یا مطلق در نظر گرفت. در حالت بررسی جابجایی مطلق، از نقاط كنترل زمینی استفاده می شود ولی در حالت بررسی جابجایی نسبی، نیازی به استفاده از نقاط كنترل نمی باشد. یكی از روش های پیشنهادی جهت تعیین جابجایی نسبی سه بعدی، استفاده از ضرایب RPC است. در این روش ابتدا مختصات پیكسلی نقاط در تصاویر استرئو جلونگر و عقب نگر در اپك های مورد نظر قرائت شده، سپس از طریق ضرایب RPC مختصات زمینی نقاط محاسبه می شود. با مقایسه ی مختصات زمینی در اپك‌های مختلف جابجایی محاسبه می‌شود. هدف از این مقاله بررسی میزان اثر خطای ذاتی و نسبی شیفت و دریفت ضرایب RPC بر روی دقت نهایی مختصات زمینی محاسبه شده است. به این منظور، از داده های دو منطقه رودهن با 400 نقطه و روستای دمدول با 43 نقطه استفاده و خطاهای شیفت و دریفت نسبی آنها محاسبه و اعمال شده است. نتایج حاصل نشان داد كه در منطقه ی رودهن، اثر این خطا بر روی مؤلفه های مسطحاتی x وy حدود 1.8 و 9.5 متر و بر روی مؤلفه ارتفاعی در حدود 0.48 متر، و برای منطقه‌ی دمدول، اثر خطا بر روی مؤلفه‌های مسطحاتی x وy حدود 1.37 و 7.15 متر و بر روی مؤلفه ارتفاعی حدود 0.4 متر می باشد. این تحقیق بیانگر این مسأله است كه عدم تصحیح خطای شیفت اثر قابل توجهی در دقت نسبی اندازه‌گیری مختصات زمینی دارد، اما این میزان تغییر دارای مقدار نسبتا ثابتی بوده كه در مسأله زمین لغزش به علت نسبی بودن اندازه‌گیری‌ها تاثیر چندانی نخواهد داشت و به‌صورت دیفرانسیلی از معادلات حذف می‌شود.

Due to high earthquake potential of Iran, the problem of Land Slide has been increasingly investigated in the recent year. This investigations can be performed in absolute and relative measurement of displacements. In the absolute measurement problem, GCPs are always needed while there are no needs to any ground coordinates in relative measurement of Land Slide displacements. One of the methods that can be used to solve relative problem, is to use RPCs. In this method, pixel coordinates will be observed in both forward and backward stereo images in corresponding epochs, then 3D ground coordinates of observed points will be computed by using RPC coefficients. The next step is compute the displacement by differentiation of 3D ground coordinates in two epochs. The goal of this paper is to investigate the effect of relative RPC shift and drift errors on 3D ground coordinates. In order to reach this goal, two datasets, Roudehen and Damdol with 400 and 43 points respectively, have been used and their relative RPC shift and drift errors are computed. As a result of this research, the effect of this error in x and y directions was measured 1.8 and 9.5 meters respectively. Also the vertical error caused by RPC shift and drift was measured about 0.48 meters in the Roudehen area. The same error in x, y and z directions in Damdol area was measured 1.37, 7.15 and 0.4 meters. This results led the conclusion of this research to this issue that RPC shift and drift error should be necessarily eliminated in 3D reconstruction problem due to its high effect but it will not cause any accuracy issues in Land Slide problem and because of its relative nature it will be eliminated in displacement equations.