دراسة تأثير عدد وتوزيع نقاط الضبط الأرضية على الدقة المكانية لمنتجات المسح الجوي باستخدام الطائرة المسيرة

الباحث

علي حمزة هلال

المشرف

عدي زكريا جاسم - حميد سرحان اسماعيل

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة المدنية / هندسة الجيوماتك

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Ground control points;UAV photogrammetry;Spatial accuracy;GCP distribution

اكتسب المسح التصويري باستخدام الطائرات المسيرة مؤخراً شعبية بوصفه طريقة للحصول على مخرجات محددة تحتاجها المشاريع الخطية، مثل الصور المصححة ونماذج السطح الرقمية، ويعود ذلك أساساً إلى قدرته على توفير هذه المنتجات الطبوغرافية بسرعة وبكلفة مناسبة. وتعد معرفة عدد نقاط الضبط الأرضية (GCPs) المطلوبة وكيفية توزيعها على موقع الدراسة أمراً حاسماً لضمان مستوى معين من الدقة. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد العدد والتوزيع الأمثل لنقاط الضبط الأرضية المستخدمة في إسناد النموذج ثلاثي الأبعاد جغرافياً إلى مرجع إحداثي حقيقي، باستخدام معلم قناة الجيش في بغداد منطقةً للدراسة. أُجريت خلال البحث أعمال رصد نقاط الضبط الأرضية بدقة، وتخطيط مهمة الطيران، ومعالجة بيانات الصور الجوية وتحليلها. واستُخدم نمطان لتوزيع نقاط الضبط هما النمط المتوازي والنمط المتعرج، إذ قيست 57 نقطة ضبط ووزعت في منطقة البحث، وعولجت الصور الجوية لكل منطقة توزيع كمشروع مستقل. ولكل مشروع أُجريت سلسلة من التجارب المتتالية لتقييم العدد الأمثل للنقاط والمسافة المثلى بينها بتغيير عدد نقاط الضبط ونقاط التحقق في كل تجربة، بدءاً بثلاث نقاط ضبط وبقية النقاط للتحقق، ثم زيادة نقاط الضبط تدريجياً حتى تبقى ثلاث نقاط تحقق فقط. أظهرت النتائج أن جذر متوسط مربع الخطأ (RMSE) انخفض تدريجياً بزيادة نقاط الضبط المستخدمة، وأن دقة إحداثيات نقطة التحقق تزداد كلما كانت أقرب إلى نقطة ضبط. وبلغ متوسط RMSE في آخر تجربة لمشروع التوزيع المتعرج 0.014 م في اتجاه X و0.030 م في اتجاه Y و0.016 م في اتجاه Z، في حين بلغ في مشروع التوزيع المتوازي 0.022 م و0.017 م و0.127 م في الاتجاهات X وY وZ على التوالي، مما بيّن أن النمط المتوازي أقل كفاءة من النمط المتعرج بسبب ميله إلى تركيز نقاط الضبط في منطقة محدودة، في حين يوزعها النمط المتعرج بانتظام.

Recently, photogrammetry using unmanned aerial vehicles (UAVs) has gained popularity as a method for obtaining specific outputs needed for linear projects, such as orthoimages or digital surface models. This is mostly because of its capacity to deliver these topographic products quickly and affordably. Knowing how many ground control points (GCPs) are required and how to arrange them over the research site is crucial for ensuring a specific level of accuracy. This study aims to determine the ideal number and distribution of GCPs that would be used to georeference the three-dimensional model to a real-world coordinate datum using the well-known Iraqi landmark known as the Army Canal as the study area. Throughout the course of this research, ground control points (GCP), accurate observations, flight mission planning, aerial photo data processing, and analysis have all been conducted. Two alternative GCP distribution patterns were used to georeference the project—a parallel pattern and a zigzag pattern—totaling 57 GCPs have been measured and laid out throughout the research region. To ensure accurate assessment of the ideal distribution method, the aerial photos that cover each distribution region were processed as a separate project. For each project, sets of consecutive trials have been used to evaluate the ideal number of points and the optimal distance between them by varying the number of GCPs and checkpoints used in each trial. In the initial trial, three points serve as GCPs and the remaining points serve as checkpoints. The number of GCPs rises as more checkpoints convert to GCPs in the second trial, and so on for the remaining trials until there are only three checkpoints and the remaining points are used as GCPs. The results showed that the root mean square error (RMSE) decreased gradually as more control points were used to georeference the project, The closer the checkpoint is to a GCP, the more accurate its coordinates will be. An average RMSE of 0.014 m in the X direction, 0.030 m in the Y direction, and 0.016 m in the Z direction were the results of the last processing trial of the zigzag GCP distribution project, while the parallel GCP distribution project has an average RMSE of 0.022 m in the X direction, 0.017 m, and 0.127 m in the Y and Z directions, respectively, which led to the fact that the parallel GCP pattern is shown to be inefficient compared to the zigzag pattern due to the parallel pattern's tendency to concentrate GCPs in a limited region, whereas the zigzag pattern evenly spreads them.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب