Fototriangulação em bloco de imagens orbitais com modelos rigorosos baseados em pontos e retas

Abstract

A partir da década de 1970, com o início dos programas espaciais civis para fins de sensoriamento remoto, foi possível observar, fotografar e analisar a Terra a partir de dados gerados por plataformas orbitais. Atualmente, embora os sistemas orbitais sejam equipados com sensores de orientação direta (GNSS, giroscópios, sensores de estrelas, dentre outros), nem sempre as imagens corrigidas a partir dos dados (efemérides e atitude) provenientes destes sensores apresentam a acurácia requerida para certas aplicações. Para solucionar este problema é necessário orientar indiretamente estas imagens com elementos de controle no espaço objeto (pontos, retas e/ou áreas) ou corrigir os parâmetros orbitais a partir destes elementos de controle. O objetivo principal deste trabalho consiste em estudar, adaptar e avaliar experimentalmente modelos matemáticos rigorosos para a Fototriangulação de imagens orbitais utilizando pontos e retas como controle de campo. Os modelos matemáticos que relacionam os espaços objeto e imagem se baseiam nas condições de colinearidade (pontos) e coplanaridade (retas). Estes modelos foram implementados no programa TMS, seguindo a abordagem de triangulação multissensor com controle multi-feições. As entidades do espaço objeto (pontos e retas) foram levantadas em campo com o uso de um receptor GNSS de dupla frequência. Foram realizados experimentos com dados simulados e reais referentes ao sensor CBERS-2B HRC. Nos casos estudados, não houve melhora significativa nos resultados ao aplicar a Fototriangulação em bloco, quando comparado à orientação individual das imagens. Verificou-se também que a combinação dos modelos de colinearidade (pontos) e coplanaridade (retas)...

Earth observation and analysis became feasible since the 70s with the civil spatial programs for remote sensing purpose. Nowadays, orbital imaging systems are equipped with direct orientation sensors. However, the images corrected using the orientation data (ephemeris and attitude) provided by these sensors are not always suitable for applications that require high metric accuracy. As a consequence, it is necessary to estimate indirectly the orientation elements of these images using ground control elements in the object space (points, lines and area), or to correct the orbital parameters using these control elements. The aim of this work is to study, adapt and experimentally assess rigorous bundle block adjustment models for orbital imagery using points and lines as control elements. The mathematical models relating object and image spaces are based on collinearity (points) and coplanarity (lines) conditions. The models were implemented in the in-house developed software TMS (Triangulation with Multiple Sensors), considering the multissensor triangulation with multifeatures control (points and lines) approach. The object space entities were surveyed with a dual-frequency GNSS receiver. Experiments with simulated and real data from the CBERS-2B HRC sensor were accomplished. The results showed that applying the bundle block adjustment... (Complete abstract click electronic access below)