一、課堂筆記
經過上星期LPS的各階段流程實際操作,老師開始說明LPS的原理。首先說明人眼的視覺模式與3D感官是如何產生的。
3D視覺主要是由兩張不同角度的影像組合而產生。所以人透過雙眼之間的眼距,分別輸入同地點但視角略偏的大部分重疊影像,即可重現3D,而在LPS軟體中,也是利用了此原理。
3D視覺主要是由兩張不同角度的影像組合而產生。所以人透過雙眼之間的眼距,分別輸入同地點但視角略偏的大部分重疊影像,即可重現3D,而在LPS軟體中,也是利用了此原理。
圖1 LPS操作流程簡易示意圖
LPS利用兩張航空影像部分重疊,再輸入內方位及控制點,控制點又分為影像座標(x,y)及地面座標(x,y,z),再透過空中三角和外方位參數的律定以進行航照圖校正,產生DEM,再進行正射校正,下圖2中右側為正射圖,老師要我們思考為什麼是這種類似 「中」字的形狀,原因是因為四個角的航照圖並無被重疊到,所以依據LPS中的原理,需透過兩張以上重疊的航照圖才能重建圖中的高程,因此這些沒被重疊的航照圖,就無法透過計算還原高程資訊,因此沒有資訊,而呈現黑色。
圖2 鑲嵌後正射圖
本週課程有小組作業,利用前兩星期操作LPS產出的正射圖,來數化南投縣埔里鎮的主要道路,組內要有一套相同的道路數化的定義,才能讓組員分工時,不會在組內就產生定義分歧。使用正射圖數化後的道路圖層,要與至少一組交換比較,看差異為何,並試討論產生差異的原因。下圖3為本組將正射圖作為底圖數化埔里鎮道路的主題圖。在數化過程中,我們以GoogleMap作為輔助參考依據,而發現部分在正射圖上的道路有變更的情形,如新劃設道路南環路、育英街,故本組將新劃設道路也一併數化。
圖3 埔里鎮道路正射數化圖
將本組的正射數化圖層與東庭組以及泓佑組的道路圖層分別疊圖分析,發現東庭組的在信義路、和平東路與中山路口有較大的偏差量,而下圖第二張與泓佑組的比較中,可以發現重疊程度較高,這可能因為本組與泓佑組的道路數化定義相同,而東庭組使用的座標系統為TWD97,本組使用的是WGS84,座標系統可能有有產生影響,再者各組使用的正射底圖也不同,所以有偏差是一定的。
圖4 本組與東庭組、泓佑組疊圖比較
還記得前幾個星期課程中,我們練習的保角、一階多項式的校正方法,我們將保角、一階以及正射的道路數化圖層疊圖分析,可以發現正射數化的道路中心線較為準確,而保角與一階的道路數化由於使用的是不同的校正運算方式,且本身僅能平面校正,無法校正空中拍攝造成的傾角誤差以及高層建築造成的高程誤差,因此校正的程度有限。
較詳細的分析與討論內容請參見下列本組報告
二、網站資料學習
1.Leica Photogrammetry Suite
Leica Photogrammetry Suite (name officially and legally changed to LPS) is a software application for performing photogrammetric operations on imagery and extracting information from imagery. LPS is significant because it is a leading commercial photogrammetry application that is used by numerous national mapping agencies, regional mapping authorities, various DOTs, as well as commercial mapping firms. Aside from commercial and government applications, LPS is widely used in academic research. Research areas include landslide monitoring, cultural heritage studies, and more.
這三週以來,課程中不斷練習LPS各階段的操作,一開始對於這個軟體相當的陌生,既沒聽過也不知道用途為何,但是在這幾次的練習中以及產出的正射圖,這才知道他的功能強大,以往的正射圖取得都要來回數次的校正飛機在空中時的拍攝傾角及高差位移,這必須先取得一張基礎的參考圖作為一切的依據,這樣一來一往的校正,造成成本相當高,而有了此款徠卡遙測套裝軟體,簡稱LPS,他能迅速地從航照圖中提取資訊,並透過輸入內方位與外方位後,再行空中三角運算,並且給定外方位相機等參數,即可重建高程產生DEM,並且對於已經存在於航照圖上的高差位移與傾角位移進行正射校正,目前LPS算是在此領域相當優秀領先的產品,許多的國家與測繪機構都普遍使用這款軟體,而於學術界也是受廣泛教學使用,而在業界也有各種應用的方式,例如邊坡破壞滑動監測及文化資產保護等。
2.Where Google Street View is Available
在課程與作業之中,我們時常於QGIS數化中利用open layer外掛工具套疊google map當作數化用底圖,可見Google對於現代人生活中的影響力越來越大,當然也帶來許多便利的服務。Google將傳統較為呆板且僅少數人能使用的地理資訊系統建置於網頁的架構上,讓我們能透過一串簡單的網址即可使用全球的地理資訊系統,近年這個全球的地理資訊系統上也提供了許多的功能,其中一項是搭配地圖使用的街景服務。街景服務是可以壤使用者透過電腦或行動裝置點選查看目標地點的街道情景,雖然稱不上即時畫面,但這仍是一個很酷的概念,試想可以透過街景帶你到世界各地小地方看看等便利,而街景服務的推動在世界各地進行著,但是由於各國的國情保守或法律等因素,推動上有其困難存在,而下圖為Google街景服務的範圍圖,其中藍色圖塊為有提供的地區,很幸運地,台灣也是提供街景服務的國家之一,而且最近的新聞報導中,Google稱發明了背包客版街景背包,要徒步進入台灣山區,將台灣更深層的美讓世界都看到,實在值得期待!
請問有9.0+LPS軟體可使用嗎?
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