Ортокоррекция космических снимков в wxGIS
Алгоритм ортокорреции с использованием wxGIS представлен в части: Ортокоррекция космических снимков в wxGIS. Вы можете сразу перейти по ссылке и пропустить теоретическую часть. Если же вам интересны нюансы технологии читайте далее.
Если посмотреть метаданные изображения (в wxGIS щелкнуть правой клавишей мыши на po_344780_rgb_0000000.tif и выбрать "Свойства"), то можно убедиться, что изображение географически привязано (имеется описание системы координат, значения экстента представляют собой географически координаты, а не пиксельные) и корректно определяется наличие RPC данных.
В диалоге также можно посмотреть другие метаданные, извлеченные из изображения.
Следует отметить, что программное обеспечение воспринимает изображение не как один файл в формате GeoTIFF, а как набор из файлов, в который входят, для нашего случая, еще и файлы с расширением hdr, tfw, _rpc.txt. wxGIS Catalog корректно работает с таким набором и при переименовании будет переименовывать все связанные файлы, а при удалении, копировании, перемещении - соответственно, удалять, копировать и перемещать.
wxGIS на лету подставляет необходимые данные в заголовок TIFF файла при его открытии, но это накладывает ограничение на работу с ZIP архивами - данные не будут записаны в сам файл, поэтому для ортокоррекции материалов съемки с КА OrbView-3 их необходимо предварительно распаковать. Для ортокоррекции в других программных продуктах может понадобится предварительная подготовка таких данных. Особенности ортокоррекции с использованием библиотеки GDAL изложены в отдельной статье.
Для проверки, что комплект поставки материалов съемки содержит необходимую информацию для выполнения ортокоррекции, посмотрим метаданные изображения. Как видим, изображение географически привязано (имеется описание системы координат, охват описан географическими, а не пиксельными координатами) и корректно определяется наличие RPC данных.
Ортокоррекция космических снимков в wxGIS
wxGIS Catalog программное обеспечение с открытым исходным кодом. Последнюю версию можно скачать по ссылке. О программе можно почитать в статье Введение в wxGIS.
Необходимо отметить, что для выполнения ортокоррекции лучше всего использовать неизмененные данные из комплекта поставки. Кроме того, ортокоррекцию следует выполнять отдельно для панхроматических и отдельно для мультиспектральных изображений, а уже потом проводить операцию "Увеличение пространственного разрешения мультиспектральных космических снимков" (Layer Stack) с использованием панхроматических.
За исключением материалов с OrbView-3 с остальными материалами можно работать прямо из ZIP архивов.
Для выполнения ортокоррекции космических снимков в wxGIS необходимо в панели инструментов или в дереве каталога в наборах инструментов выбрать "Управление данными->Растр->Создать ортокорректированный растр" и дважды щелкнуть на этом элементе. При этом откроется диалоговое окно настройки инструмента.
В диалоге инструмента необходимо заполнить следующие исходные данные:
- Исходный растр - растровое изображение которое необходимо ортокорректировать
- Выходной растр - путь и наименование выходного файла (по умолчанию предлагается создать файл в той же папке с такого же типа как и исходный)
- Растр ЦМР (опционально) - данные о рельефе в виде растра DEM
- Постоянная высота или базовое значение относительно ЦМР (опционально) - это величина (обычно в метрах) которая: в случае отсутствия ЦМР должна быть средней высотой относительно уровня моря для территории съемки, а если ЦМР есть, то представляет собой константу, которая добавляется ко всем значениям ЦМР
- Параметр масштабирования для пересчета высот (опционально) - если высоты даны не в метрах, а например, в футах, то в этом поле необходимо ввести коэффициент для перехода к метрам (в основном все RPC данные подразумевают, что ЦМР представлен в метрах)
- Интерполяция значений высот (опционально) - так как значения пикселей попадает не точно в сетку ЦМР значения высот необходимо интерполировать (имеются билинейная и кубическая интерполяции)
- Коррекция геоида (опционально) - RPC коэффициенты создаются на основе высот геоида, а ЦМР относительно среднего уровня моря (для учета этой разницы можно отметить выбрать коррекцию геоида).
Если какие-то параметры указаны неверно, то слева от поля ввода зеленая стрелка сменится на красный восклицательный знак, а в заголовке диалога выведется первая из ошибок. Если к иконке красного восклицательного знака подвести курсор мыши, будет выведено сообщение об ошибке в виде контекстной подсказки.
Если выходной файл уже создан, то будет отображено предупреждение о перезаписи.
При вводе имени выходного файла или в диалоге "Сохранить", если в качестве расширения указать другой формат, то выходной файл будет создан в необходимом формате. Следует обратить внимание, что программа может осуществлять запись в выходное местоположение, иначе будет выдано сообщение об ошибке.
При коррекции геоида используется геоид EGM 96 и библиотека PROJ.4. Если, по каким либо причинам, вас не удовлетворяет точность этого геоида, то можно самостоятельно рассчитать необходимую поправку при помощи онлайн калькуляторов (NGA EGM96 Geoid Calculator, NGA WGS 84 Geoid Calculator, Geoid Height Calculator, Online geoid calculations using the GeoidEval utility и др.) или иного программного обеспечения и подставить полученное значение в поле "Постоянная высота или базовое значение относительно ЦМР". Если в этом поле необходимо добавить еще значение, то их можно сложить.
Кнопка "ОК" диалога настройки инструмента активируется только если во всех полях введены корректные значения (отмечаются соответствующими индикаторными иконками слева от полей ввода).
После нажатия кнопки "ОК" запустится фоновое выполнение задачи. Для контроля за ходом выполнения задачи можно перейти к окну "Вид списка исполнения" в панели инструментов или к "Списку выполнения" в дереве каталога в наборах инструментов. В данном списке можно посмотреть подробности о всех выполняемых задачах (начало выполнения, ожидаемое время завершения выполнения, процент выполнения и иную информацию). По правому щелчку мыши открывается контекстное меню, в котором можно выбрать: "Показать диалог инструмента" и "Показать диалог исполнения". Если выбрать "Показать диалог исполнения" то отбразится диалог с детальной информацией о ходе выполнения операции.
Список выполнения
Диалог исполнения
Для отмены выполнения задачи можно в диалоге исполнения или на панели инструментов нажать кнопку отмены.