高解像度衛星画像と地理情報を用いた精密土地利用情報作成技術の開発

利用高分辨率卫星图像和地理信息开发精准土地利用信息创建技术

基本信息

批准号：
15760386
负责人：
桑原祐史
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Ibaraki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760386/
关键词：
土地利用実利用分野時系列変化 DEM 高解像度衛星画像土地被覆分類影

项目摘要

(1)空中写真の補正を目的としたGPSによる現地位置計測(2)空中写真を用いたDEM作成(3)DEM作成における被覆情報の影響の低減方法構築以上ついて検討を進めた。(1)空中写真よりDEMを構築する際には、補正の基準となるX, Y(緯度、経度)およびZ(標高)のデータセットが必要となる。本研究では、実利用に即した方法を提案するために、ステレオ撮影された空中写真からのDEM構築を対象としたが、この既知座標の取得は人力に依存する。具体的には、スタティック計測が可能であるGPS機器を用いて、水戸市駅南地域における測量を実施した。この結果に対して、行政がストックしている測量成果を入手し、空中三角測量のデータセットを整備した。(2)1(m)解像度でのDEMを構築した。構造物のエッジ部分は、空中写真によるデータ作成のみでは不安定な結果となる。このDEMの高精度化という点については本研究期間では踏み込めず、今後の課題とした。(3)(2)において、DEMの高精度化の必要性が生じたため、DEMについては既存データを用いることとし、影の低減モデルを構築することにした。まず、衛星画像観測取得日のピンポイント時間における太陽高度と方位をもとにして、陰影シミュレーションを実施した。効果を的確に把握するために、ビルの幾何形状を代替することができる複数の崖部を対象とした。その後に、陰影シミュレーションで算定した陰影強度に対して、陰影部の被覆パラメータを考慮した陰影部濃度強調式を提示し、影部の濃度強調を行った。検討の結果、影領域に微妙に見えている車や駐車場のマス等が明確に視認できる映像を作成できた。ただし、高空間分解能衛星画像とDEMの解像度は近似していないため、補正画像には解像度不一致の影響は出てしまった。この点は、DEMそのものの精度向上で対応することができると考える。以上の処理が、対象領域の個々の影領域に対して処理を施すのではなく、一様に処理することができる切口を見出した点が成果となる。

(1)为了校正航空照片而使用GPS进行本地位置测量，(2)使用航空照片创建DEM，以及(3)建立减少DEM创建中覆盖信息的影响的方法。（1）航拍照片构建DEM时，需要X、Y（纬度、经度）和Z（高程）数据集作为校正参考。在本研究中，为了提出一种适合实际使用的方法，我们专注于根据立体航空照片构建DEM，但已知坐标的获取依赖于人力。具体来说，我们使用能够静态测量的 GPS 设备对水户市站以南地区进行了调查。针对这些结果，我们获取了政府保存的调查结果，并创建了航空三角测量数据集。 (2)构建了分辨率为1(m)的DEM。对于结构的边缘部分，仅使用航空照片创建数据会产生不稳定的结果。在本研究期间无法研究如何提高 DEM 的准确性，因此被留作未来的主题。在(3)和(2)中，我们决定使用现有的DEM数据并建立阴影减少模型，因为我们需要提高DEM的精度。首先，我们根据卫星图像观测当天精确时间的太阳高度和方向进行了阴影模拟。为了准确地了解效果，我们瞄准了多个可以替代建筑物几何形状的悬崖。之后，我们提出了阴影区域密度增强公式，该公式考虑了阴影模拟计算出的阴影强度的阴影覆盖参数，并强调了阴影区域的密度。研究的结果是，我们能够创建一个图像，在该图像中我们可以清楚地看到阴影区域中略微可见的汽车、停车场广场等。然而，由于高空间分辨率卫星图像与DEM的分辨率并不相似，校正后的图像受到分辨率不匹配的影响。我们相信这一点可以通过提高 DEM 本身的精度来解决。上述处理的结果是，不再对目标区域的各个阴影区域进行处理，而是找到了可以统一处理的切口。