Esercitazione 2 Join Relate Georeferenziazione 3D

POLITECNICO DI TORINO Laurea Magistrale in Ingegneria CIVILE

Geomatica

Docente:

Andrea M. LINGUA

Esercitazione 2

Dati Join/Relate,

Georeferenziazione di dati raster ,

ArcScene

Sommario

Gestione dei dati:

arcCatalog

Join/Relate

Georeferenziazione di dato raster

ArcScene 3D

Join/Relate

1:1

Join/Relate

Join/Relate

N:1

Join/Relate

La georeferenziazione consiste nel corretto

posizionamento di ogni pixel raster

in un sistema di riferimento noto.

Applicazioni:

-

derivati) sovrapponibile alla cartografia

effettuare misure (planimetriche)

Georeferenziazione raster

f -1

Metodo:

Effettuare una trasformazione geometrica tra

sistemi di riferimento (SR) differenti, ovvero

stimare i parametri della trasformazione tra il SRIN

(immagine) e il SROUT (cartografico)

N

E

f


Che tipo di trasformazione f utilizzare? Dipende essenzialmente dal tipo di dato e

dal tipo di applicazione

2D

f(X,Y)

f(E,N)

f( , )

GEOREFERENZIAZIONE

CLASSICA

Idonea per dati a bassa

risoluzione geometrica in

aree con escursione

altimetrica contenuta

NO SCOPI CARTOGRAFICI

OK FOTOINTERPRETAZIONE

CLASSIFICAZIONE


Esempi di trasformazioni 2D (vedi 2.6.3 sul libro)

= aX+bY+c

= -bX+aY+d

a = cos( ); b = sin( );

c = Tx; d = Ty

RST Rotazione ( ), Traslazione X (Tx),

Traslazione Y (Ty), Variazione di scala isotropa ( )

4 parametri

= aX+bY+c

= dX+eY+f a= xcos( ); b= xsin( ); c=Tx;

d=- ysin( ); b= ysin( ); d = Ty

Polinomiale 1 (AFFINE) Rotazione ( ), Traslazione X (Tx),

Traslazione Y (Ty), Doppia variazione di scala ( x, y), Taglio ( )

6 parametri

Polinomiale grado n

(n+1).(n+2)


Esempi di trasformazioni 2D (vedi 2.6.3 sul libro)

RST Rotazione ( ), Traslazione X (Tx),

Traslazione Y (Ty), Variazione di scala isotropa ( )

4 parametri

Polinomiale 1 (AFFINE) Rotazione ( ), Traslazione X (Tx),

Traslazione Y (Ty), Doppia variazione di scala ( x, y), Taglio ( )

6 parametri


= aX+bY+c

= -bX+aY+d RST

Ipotizziamo di voler georeferenziare una

immagine utilizzando una RST.

I 4 parametri incogniti della trasformazione

(a,b,c,d) possono essere determinati,

generalmente attraverso una stima ai minimi

quadrati, qualora siano noti un sufficiente

numero di punti in entrambi i SR (coordinate

immagine ( ) e cartografiche (X,Y) note)


Y

X Cartografia Immagine

Tali punti sono denominati punti di appoggio

(GCP, Ground Control Point)

(i i

) (Xi,Y

i)


Ground Control Point

Immagine

NB2: opportuno utilizzare una cartografia di

riferimento ad una scala nominale tale da garantire

una precisione superiore a quella desiderata per

georeferita

Y

X Cartografia



GCP1

(1 1

,X1,Y

1)

GCP2

(2 2

,X2,Y

2)

GCPn

(n n

,Xn,Y

n)

Il numero minimo di punti funzione del numero di

parametri della trasformazione utilizzata. Nel caso della

RST sono necessari almeno 2 punti (4 parametri,ogni

punto genera due equazioni)

Per effettuare una stima ai minimi quadrati

ovviamente necessario avere a disposizione un numero

di punti superiore a quello minimo richiesto (ridondanza)


La precisione di una georeferenziazione viene

generalmente valutata attraverso un

parametro globale denominato RMSE (Root

Mean Square Error) e definito come:

1

1

2

n

RMS

RMSE

n

i

i

22

iiYXRMSi

ii XXX i

ii YYYicoord. collimate -imo punto

coord. stimate -imo punto ii YX ,

ii YX ,


Stima della precisione

22

iiYXRMSi

ii XXX i

ii YYYicoord. collimate -imo punto

coord. stimate -imo punto ii YX ,

ii YX ,

iY

iX

RMS

Y

X

1

1

2

n

RMS

RMSE

n

i

i



Attenzione!

Aumentando il grado della trasformazione

polinomiale utilizzata, il valore di RMSE sui

GCPs si abbassa notevolmente.

Questo parametro non per sufficiente a

garantire una migliore georeferenziazione

(possibili distorsioni delle immagini)



Una volta determinati i parametri incogniti

possibile applicare la relativa trasformazione a

tutte le celle di partenza per

ottenere geometricamente

corretta (rectify). Y

X Cartografia

Immagine


Rectify

Una volta determinati i parametri incogniti

possibile applicare la relativa trasformazione a

tutte le celle di partenza per

ottenere geometricamente

corretta (rectify). Y

X Cartografia


Rectify


Ricampionamento

24

ArcScene, oltre a fornire tutti i tools di creazione,

realizzare viste prospettiche di dati vettoriali e raster.

tin o raster) per creare

viste prospettiche anche di dati non tridimensionali (vettoriali o raster).

scena.

da punti di vista differenti utilizzando diverse finestre di vista.

ArcScene

25

ArcScene

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ArcScene

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