Wysokorozdzielcze obrazy satelitarne jako źródło opracowania danych wektorowych w standardzie TBD

W Polsce rozpoczęto opracowanie Bazy Danych Topograficznych (TBD) o dokładności i zasobie treści odpowiadającej tradycyjnej mapie topograficznej w skali 1:10 000. Bazę taką tworzy się w oparciu o ortofotomapę z pikselem 0.5 m wytworzoną ze zdjęć lotniczych w skali 1:26 000. Tempo opracowania tej bazy nie jest satysfakcjonujące, a koszty są duże, szczególnie dotyczy to b.d. wektorowych. Rozpatruje się możliwość opracowania b.d. wektorowych TBD o zubożonej treści na bazie obrazów satelitarnych VHRS. Sprzyja takiemu pomysłowi uruchomione Centrum Operacji Regionalnych (ROC) dla odbioru i przetwarzania danych Ikonos. We współpracy GUGiK i Politechniki Warszawskiej zrealizowany został projekt badawczy dotyczący oceny możliwości opracowania wektorowej b.d. topograficznych w oparciu o dane satelitarne. Część eksperymentalna została poprzedzona analizą potencjału kartograficznego obrazów satelitarnych, rozumianego jako suma potencjału pomiarowego i interpretacyjnego. W kontekście możliwości opracowania baz danych topograficznych krytycznym okazuje się ograniczony zasób treści obrazów satelitarnych a dopiero w drugiej kolejności ich możliwości pomiarowe. LITERATURa przedmiotu obfituje w liczne przykłady badania geometrii takich obrazów, zadecydowanie mniej jest doniesień o wiarygodnych badaniach zasobu ich treści. Na trzech obszarach testowych pokrytych obrazami QuickBird, Ikonos i EROS wygenerowano ortofotomapy satelitarne. Na ich bazie pozyskano dane wektorowe w strukturze TBD. Wyniki tych opracowań poddano analizie pod kątem zawartości treści i jej zgodności z TBD. Stwierdzono, że dla większości klas obiektów b.d. TBD obrazy QuickBird i Ikonos nie ustępują, lub niewiele ustępują tradycyjnym zdjęciom lotniczym w skali 1:26 000. Obrazy EROS nie są przydatne do tego celu. W rezultacie badań powstał nowy standard (TBD II), o nieco zubożonej treści, ale przy zachowaniu wymaganej dokładności lokalizacyjnej, możliwy do opracowania z obrazów VHRS. Może on znaleźć zastosowanie w obszarach mniej zurbanizowanych. Ocenia się, że pozwoli to przyśpieszyć i obniżyć koszty opracowania TBD. Zaproponowany standard w formie wdrożenia został sprawdzony w warunkach produkcyjnych. Analiza techniczna i ekonomiczna zrealizowanych prac wdrożeniowych potwierdziła przydatność obrazów satelitarnych do zakładania b.d. wektorowych TBD.

In Poland, a Topographic Data Base (TBD) has been constructed with the accuracy and contents equivalent to a traditional 1:10 000 scale topographic map. Such a database was based on an orthophotomap with 0.5 m pixels prepared from aerial photographs on a scale of 1:26 000. The pace of development of this database is insufficient and the costs are substantial. This is especially true in the case of vectorial data bases. An option to create vectorial data bases TBD of reduced contents based upon VHRS satellite images is under consideration. The Regional Operations Center (ROC) opened for receipt and processing of Ikonos data is in favor of this option. In collaboration with GUGiK and Warsaw Technical University, a research project regarding evaluation of an opportunity to prepare a vectorial topographic database based on satellite data has been undertaken. Its experimental part was preceded by analysis of the cartographic potential of satellite images understood as the sum of the measurement and interpretational potential. In the context of the opportunity to create topographic databases, limited contents of satellite images is absolutely critical, and only then can their measurement potential be assessed. Professional literature offers numerous examples of studies of the geometry of such images, but it says much less about reliable research of their contents. In three testing areas covered by satellite images from QuickBird, Ikonos and EROS, satellite orthophotomaps were generated. Based on these maps, vectorial data in TBD structure was produced. The data were analyzed in terms of their content and conformity with TBD. It was found that in the majority of object classes of the TBD database, QuickBird and Ikonos images are almost equivalent to, or just slightly worse than, traditional 1:26 000 scale aerial photographs. EROS images are not useful for this particular purpose. As a result of these investigations, a new standard (TBD II) was established, which is of slightly poorer contents but which satisfies the required location accuracy, thus enabling it for VHRS images. It may also be applied to less urbanized areas. One estimates that this standard will facilitate elaboration of the TBD by making it much faster and less expensive. At the implementation stage, the suggested standard was tested in a production environment. Technical and economic analyses of the executed implementation works showed that the satellite images are very useful for establishment of TBD vectorial data bases.