Generation and Validation of High‐Resolution DEMs from Worldview‐2 Stereo Data
Identifieur interne : 000026 ( Main/Exploration ); précédent : 000025; suivant : 000027Generation and Validation of High‐Resolution DEMs from Worldview‐2 Stereo Data
Auteurs : Umut G. Sefercik [Turquie] ; Mehmet Alkan [Turquie] ; Gurcan Buyuksalih [Turquie] ; Karsten Jacobsen [Allemagne]Source :
- The Photogrammetric Record [ 0031-868X ] ; 2013-12.
English descriptors
- KwdEn :
- Absolute deviation, Accuracy analysis, Aerial images, Bare ground, Bias correction, Dems, Elevation models, Forested areas, Frequency distribution, Frequency distributions, Gcps, Gravel pits, Grey values, Ground height, Ground heights, Ground resolution, Height changes, Height differences, Height discrepancies, High resolution, High resolution mapping, Higher number, International archives, Jacobsen, John wiley sons, Larger discrepancies, Least squares, Lidar, Lidar dems, Ltered data, Ltering, Neighbouring, Nmad, Normal distribution, Open areas, Original data, Orthophoto generation, Panchromatic band, Photogrammetric, Photogrammetric record, Photogrammetry, Photogrammetry society, Same orbit, Satellite data, Satellite imagery, Scene orientation, Seed points, Sefercik, Spatial information sciences, Spectral range, Standard deviation, Stereo coverage, Stereo data, Stereo scenes, Stereomodel, Study area, Such points, Validation, Water bodies.
- Teeft :
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Abstract
WorldView‐2 (WV‐2), whose panchromatic images have a 0·5 m ground sampling distance (GSD), was launched by DigitalGlobe in 2009. It is the first commercial satellite to offer 8‐band multispectral imagery with 1·8 m resolution. Due to the off‐nadir sensor rotation of WV‐2, it is feasible to obtain stereo coverage. Digital elevation models (DEMs) have been created with three WV‐2 stereopairs of northern Istanbul with different land types and one of these is comprehensively analysed in this study. A reference DEM, developed from large‐scale aerial photogrammetric mapping, together with a lidar DEM and an overlapping neighbouring WV‐2 DEM, are used for validation. The generated WV‐2 DEM reached, after filtering and in open areas, a standard deviation in height of approximately 1·0 GSD. A higher number of discrepancies larger than 4 m exist than would be expected from a normal distribution, influencing the standard deviation more than the normalised median absolute deviation (NMAD).
Le satellite WorldView‐2 (WV‐2), dont les images panchromatiques ont un pas d'échantillonnage au sol de 0,5 m, a été lancé par DigitalGlobe en 2009. Il s'agit du premier satellite commercial offrant 8 bandes spectrales et 1,8 m de résolution. Grâce à sa capacité de rotation par rapport au nadir, il est possible d'obtenir une couverture stéréoscopique. Des modèles numériques d'élévation (MNE) ont été créés à partir de trois couples stéréoscopiques d'images WV‐2 au nord d'Istanbul sur différents types de terrain, et l'un d'entre eux est étudié dans cet article de manière approfondie. Un MNE de référence, réalisé par photogrammétrie aérienne dans le cadre d'une cartographie à grande échelle avec une maille de 3 m, a été utilisé pour la validation. Il apparaît que le MNE WV‐2 est plus exact que les autres MNE dans des zones dégagées, et la qualité des détails morphologiques est supérieure.
WorldView‐2 (WV‐2) ist seit 2009 aktiv, hat eine Boden‐Pixelgröße von 0·5 m und ist der erste kommerzielle Satellit mit 8‐Band Multispektralbildern mit 1·8 m Auflösung. WV‐2 bietet die Möglichkeit einer flexiblen Stereoerfassung. Eines der Digitalen Höhenmodelle (DEM), die aus drei WV‐2 Stereopaaren über dem nördlichen Istanbul mit verschiedenen Landschaftstypen abgeleitet wurden, wird intensiv in dieser Studie analysiert. Als Referenz liegen Höhenmodelle aus großmaßstäblicher Luftbildaufnahme und LiDAR vor, außerdem wurden überlappende WV‐2 Modelle miteinander verglichen. Mit dem erzeugten WV‐2 Höhenmodell wurden nach Filterung in den offenen Gebieten Standardabweichungen der Höhen von etwa einem Bodenpixel erreicht. Mit einer Toleranzgrenze von 4 m treten mehr große Abweichungen auf als es einer Normalverteilung entspricht. Dieses beeinflusst die Standardabweichung stärker als die Normalised Median Absolute Deviation (NMAD). Mit einer Normalverteilung basierend auf NMAD werden die Häufigkeitsverteilungen der Höhen sehr gut modelliert, aus diesem Grund sollte NMAD für die Genauigkeitsspezifikation von Höhenmodellen verwendet werden.
WorldView‐2 (WV‐2), cuyas imágenes tienen un tamaño de píxel de 0·5 m, se lanzó por DigitalGlobe en 2009. Es el primer satélite comercial en ofrecer imágenes multiespectrales de 8 bandas con una resolución de 1·8 m. Gracias a la vista aponadiral del sensor es posible obtener pares estereoscópicos. A partir de tres pares estereoscópicos WV‐2 se han generado modelos de elevación (DEM) del norte de Estambúl con diferentes tipos de territorio. Un de ellos se analiza en este estudio. Para la validación se usa de referencia un DEM derivado de cartografía de gran escala fotogramétrica con un espaciado de 3 m. El DEM derivado de WV‐2 ha probado ser más preciso que los otros DEMs en áreas abiertas y tener mayores detalles morfológicos.
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DOI: 10.1111/phor.12038
Affiliations:
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Mit einer Toleranzgrenze von 4 m treten mehr große Abweichungen auf als es einer Normalverteilung entspricht. Dieses beeinflusst die Standardabweichung stärker als die Normalised Median Absolute Deviation (NMAD). Mit einer Normalverteilung basierend auf NMAD werden die Häufigkeitsverteilungen der Höhen sehr gut modelliert, aus diesem Grund sollte NMAD für die Genauigkeitsspezifikation von Höhenmodellen verwendet werden.</div><div type="abstract" xml:lang="es">WorldView‐2 (WV‐2), cuyas imágenes tienen un tamaño de píxel de 0·5 m, se lanzó por DigitalGlobe en 2009. Es el primer satélite comercial en ofrecer imágenes multiespectrales de 8 bandas con una resolución de 1·8 m. Gracias a la vista aponadiral del sensor es posible obtener pares estereoscópicos. A partir de tres pares estereoscópicos WV‐2 se han generado modelos de elevación (DEM) del norte de Estambúl con diferentes tipos de territorio. Un de ellos se analiza en este estudio. 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