Обработка данных КА "Канопус-В" в пакете Erdas Imagine

Конференция пользователей Hexagon Россия 2014 Москва, 30 апреля 2014 г. © Некрасов В.В.

Автор: Некрасов В.В.

Почему "Канопус-В" и Erdas Imagine?

Да, а собственно почему? Ну, "Канопус-В" - это понятно, на текущий момент(2014.05) - это один из самых вменяемых отечественных спутников, да и я могу что-то про него сказать по роду работы. Ниже, на рисунке 1, показано покрытие снимками КА "Канопус-В" на март 2014 г., только надо учитывать, что 140 млн. кв. км - это покрытие всеми 10 матрицами.

Рис. 1 На  март 2014 г.:Общее количество маршрутов съемки - 5534; Средняя продолжительность маршрутов - 34,6 сек.

С пакетом Erdas Imagine все и так понятно - это один из самых популярных пакетов для фотограмметрической (и не только) обработки космических снимков. Исходно пакет Erdas Imagine не может обрабатывать снимки КА "Канопус-В" (точнее может, но это слишком сложно, да и не зря же мы проели плешь разработчикам софта обработки НКПОР чтобы они вставили RPC полиномы!) потому что формат метаданных не читается в пакете. Для того чтобы прочитать RPC коэффициенты (они есть в метаданных на каждый микрокадр!) в пакет Erdas Imagine необходимо с помощью простой утилиты выгрузить их в формате, который читается EI. Для этого еще в далеком 2011 г. я написал утилиту Meta2Poly, которая и выгружает коэффициенты RPC в формате КА Ikonos. До сих пор я лелеял надежду, что мы все же сделаем полноценную интеграцию КА "Канопс-В" с Erdas Imagine, но в январе 2014 г. не получилось, в июле 2014 г. тоже, может в октябре получится, тогда есть надежда, что это войдет в декабрьское обновление Erdas Imagine? Поэтому на сайте выложена утилита выгрузки RPC полиномов и далее показано как этим всем воспользоваться.

Основные характеристики КА «Канопус-В»

Таблица 1

Основные характеристики целевой аппаратуры КА «Канопус-В»

Таблица 2

Расположение матриц МСС

Процесс съемки камерой МСС

Расположение матриц ПСС

Процесс съемки камерой ПСС

Тестовый пример на г. Пекин. Исходные данные.

Для демонстрации технологии обработки данных КА "Канопус-В" использовался пример, размещенный на сайте НЦ ОМЗ. Ранее на сайте была прямая ссылка для скачивания с FTP, сйчас этой ссылки нет, но данные лежат на FTP. На текущий момент (2014.05) это единственный пример в открытом доступе, который можно использовать для тестирования.

Пример содержит все данные КК "Канопус-В" - мультиспектральные, панхроматические и все уровни обработки. Пример явно предобработан, так как более раннее скачивание этих же данных показывало другие результаты.

Мультиспектральные данные

Уровень 1: 4 спектральных канала по 3 микрокадра
Уровень 2: мозаика по 4 спектральным каналам мультиспектральный снимок 4 канала (RGBNir)
Уровень 3: мозаики по 4 спектральным каналам мультиспектральный снимок 4 канала (RGBNir)

Панхроматические данные
Уровень 1: 78 микрокадров
Уровень 2: мозаика микрокадров
Уровень 3: мозаика микрокадров

Синтезированные данные Мультиспектральный снимок высокого разрешения (pansharpened)

Покрытие камерой ПСС

Покрытие камерой МСС

Что можно сделать с данными БКА и КА "Канопус-В" в Erdas Imagine?

По данным МСС:

1. Мозаика микрокадров камеры МСС (по спектральным каналам- каждый спектральный канал в отдельном файле);
2. Цветосинтезированный кадр по данным МСС (RGB, RGBNir);
3. Цифровая модель рельефа по данным МСС.

По данным ПСС:

Мозаика микрокадров камеры ПСС.

Синтезированный

Мультиспектральный снимок высокого разрешения (pansharpened).

Комплекс предварительной обработки

Для того, чтобы можно было использовать данные КА "Канопус-В" в Erdas Imagine неоходимо провести пердварительную обработку снимков и метаданных, для этого используется комплекс предварительной обработки.

Комплекс предварительной обработки формирует:

1. Коэффициенты рациональных полиномов в формате IKONOS (утилита Meta2Poly)
2. Схема покрытия микрокадрами района съемки в формате KML (утилита Meta2Poly)
3. Цифровая модель рельефа на район съемки (по данным модели SRTM, возможно комплексирование с ЦМР ASTER для широт больше 60 град) (в составе комплекса GeoKA)
4. Цифровая растровая карта (по открытым данным) (в составе комплекса GeoKA)

Создание блока микрокадров камеры МСС

Мозаика спектральных каналов камеры МСС

Мозаика микрокадров МСС (мультиспектральная)

Сравнение свойств мозаики микрокадров МСС, полученных Erdas Imagine и НКПОР (линейное разрешение)

Таблица 3

Сравнение свойств мозаики микрокадров МСС, полученных Erdas Imagine и НКПОР (динамический диапазон)

Таблица 4

Создание блока микрокадров камеры ПСС

Мозаика микрокадров ПСС

Сравнение свойств мозаики микрокадров ПСС, полученных Erdas Imagine и НКПОР (линейное разрешение)

Таблица 5

Сравнение свойств мозаики микрокадров ПСС, полученных Erdas Imagine и НКПОР (динамический диапазон)

Таблица 6

Мультиспектральный снимок высокого разрешения (pansharpening)

Сравнение свойств pansharpened снимков, полученных Erdas Imagine и НКПОР

Таблица 7

Динамический диапазон

Таблица 8

Линейное разрешение

Получение ЦМР

ЦМР, полученная по стереопарам камеры МСС одного маршрута

Теоретическая точность построения ЦМР

 Для базиса съемки 60км, характерного для маршрутной съемки камеры МСС , погрешность будет находиться в интервале 18-20 м.

Выводы

• 1.В пакете Erdas Imagine можно получить все виды выходной продукции, создаваемой НКПОР
• 2.Результаты обработки снимков в пакете Erdas Imagine по динамическому диапазону и по линейному разрешению снимков получаются не хуже, чем стандартные уровни обработки НКПОР
• 3.Результаты обработки снимков в пакете Erdas Imagine по динамическому диапазону и по линейному разрешению снимков получаются на 5-7% лучше, чем продукты стандартного уровня обработки НКПОР
• 4.Динамический диапазон снимков тестового примера камеры ПСС составляет 6,64 бит, камеры МСС – 6,07 что свидетельствует о недоэкспозиции при съемке
• 5.Генерация ЦМР по снимкам одного маршрута в Erdas Imagine возможна, но нецелесообразна из-за малого базиса съемки

• [Главная страница]
• [Программы]
• [Проекты]
• [Канопус-В]
• [OrthoMap-Conveyor]
• [Спутники]
• [Алгоритмы]
• [Статьи]
• [Скачать]
• [Контакты]

THE COPYRIGHT of THIS DOCUMENT IS THE PROPERTY OF Victor Nekrasov.
All rights reserved. No part of this documentation may be reproduced by any means в any material form
(including photocopying or storing it в any electronic form) without the consent of the Copyright Owner or under the terms of a licence and/or confidentiality agreement issued by the Copyright Owner, Victor Nekrasov. Applications for the copyright owners permission to reproduce any part of this documentation should be addressed to, Victor Nekrasov, vinek@list.ru

© 1998-2023 Victor Nekrasov