Georeferenziazione di immagini

1. Georeferenziazione di immagini

2. Le immagini telerilevate rappresentano il dato più adatto per la valutazione dei cambiamenti del territorio In base al tipo di applicazione si utilizzano immagini a differente risoluzione geometrica Alla risoluzione geometrica corrisponde una scala di utilizzo nominale Introduzione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II

3. La scelta delle immagini viene fatta in base al tipo di applicazione ed alla relativa scala di lavoro Alcuni esempi: Introduzione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II

4. Immagini da satellite e da aereo Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Le immagini vengono generalmente acquisite da satellite o da aereo • Vantaggi delle immaginisatellitari rispetto a quelle aeree: • minori distorsioni geometriche • effetti di diffrazione ridotti (luminosità costante) • costi di acquisizione inferiori • facilità di confronto tra immagini della stessa area di territorio • Le immagini aeree permettono tuttavia una ripresa personalizzata (ora di ripresa, risoluzione geometrica, sensore, riprese oblique,…)

5. 2° 60° Immagini da satellite e da aereo Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Il minore angolo di vista del satellite e la maggiore stabilità della sua orbita riducono le distorsioni geometriche presenti nell’immagine

6. Esempio immagini da aereo Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II

7. Esempio immagini da satellite Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II

8. Esistono due diversi tipi di errori geometrici presenti nelle immagini telerilevate: Errorisistematici caratteristici del sistema di ripresa del sensore, prevedibili e corretti alla fonte rotazione terrestre durante la ripresa; variazioni della velocità dello specchio dello scanner; Errori geometrici Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II

9. Errori geometrici Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • distorsione panoramica (le aree lontane dal centro scena risultano compresse geometricamente);

10. Errori geometrici Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Erroriaccidentali dipendenti dal movimento della piattaforma (aereo) e dalla morfologia del terreno; vengono corretti tramite punti di controllo a terra • variazioni di quota

11. Errori geometrici Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • rollio • beccheggio • deriva

12. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • La conoscenza degli errori geometrici presenti nelle immagini, satellitari o aeree, consente di correggere gli stessi durante il processo di georeferenziazione • La georeferenziazione consiste nell’associare a punti riconoscibili nell’immagine delle coordinate note in un sistema di riferimento predefinito (UTM, Gauss-Boaga, …) • Tale trasformazione avviene tramite delle polinomiali con ordine dipendente dal tipo di deformazione da applicare sull’immagine

13. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • La georeferenziazione introduce sempre degli errori (RMS Error) • Si dovrà scegliere l’ordinedella trasformazione in modo da minimizzare il RMSE • All’aumentare dell’ordine della trasformazione sarà necessario un numero maggiore di GCP sull’immagine • Generalmente per le immagini satellitari si usano polinomiali del primo ordine, per le immagini aeree polinomiali del 2° ordine o superiori

14. variazioni di scala rotazioni skew Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Polinomiali del 1° ordine (per deformazioni lineari)

15. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Polinomiali di ordine superiore (per deformazioni non lineari) • Le polinomiali di ordine superiore al primo rappresenteranno anche le deformazioni di ordine inferiore 2° ordine 3° ordine

16. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II

17. GCPs immagine da georeferenziare GCPs cartografia di riferimento Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Il ricampionamento dell’immagine da georeferenziare permette il riallineamento dei pixel

18. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Esistono tre algoritmi per il ricalcolo dei pixel: Nearest neighbour Il pixel in output (verde) assume il valore di quello più vicino nell’immagine trasformata Bilinear resampling Il pixel in output assume il valore interpolato dei 4 più vicini nell’immagine trasformata Cubic convolution Il pixel in output assume il valore interpolato dei 16 più vicini nell’immagine trasformata

19. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • In gvSIG esiste un tool per la georeferenziazione delle immagini nel menu di caricamento di un nuovo file

20. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Prima si dovrà caricare la base di riferimento nel suo corretto sistema di coordinate e poi l’immagine da georeferenziare • La base di riferimento può essere un raster o un vettoriale • Scegliere il raster da georeferenziare senza “Utilizzare la georeferenziazione dell’immagine” • Il raster si caricherà al centro della vista

21. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Il raster da georeferenziare si potrà spostare e ridimensionare per allineare il più possibile i due layer con l’apposita toolbar Zoom precedente Sposta l’immagine Zoom successivo Ridimensiona l’immagine

22. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Dopo aver allineato l’immagine si potranno inserire i punti di controllo (GCP)

23. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Aggiungere i punti di controllo tramite il pulsante (attivarlo prima di aggiungere ogni punto) • Prima scegliere il GCP sul raster da georeferenziare e poi sulla base di riferimento • Scegliere punti facilmente riconoscibili e stabili nel tempo come incroci stradali, grandi edifici,… • Distribuire uniformemente, ove possibile, i punti sull’immagine (da 4 a 10 in base alle distorsioni che presenta l’immagine)

24. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • E’ possibile attivare le finestre di zoom sul GCP selezionato per posizionarlo con maggior precisione

25. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Normalmente l’ordine della trasformazione implica la scelta di un numero minimo di punti di controllo • gvSIG effettua solo trasformazioni del primo ordine

26. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Lo misura dell’errore di georeferenziazione è indicata nell’ultimo campo della tabella dei GCP Oppure eliminare tutti i GCP Se necessario si può eliminare il punto con il maggior errore residuo (RMS)

27. Georeferenziazione Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Una volta definiti i punti di controllo si potrà ricampionare l’immagine con il pulsante Accetta • Non si può scegliere il tipo di ricampionamento, l’ordine di trasformazione e la dimensione del pixel • E’ possibile importare o esportare un elenco di GCP precedentemente inseriti

28. Esercizio Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali II • Georeferenziare su base B37410C1.dwg l’immagine satellitare Test.tif