Porovnanie satelitných a leteckých ortofotomáp

Základným rozdielom oboch prístupov je umiestnenie kamery. V prípade leteckej fotogrametrie je kamera umiestnená v lietadle, ktoré sa pohybuje rádovo vo výške niekoľkých kilometrov.  V prípade diaľkového prieskumu Zeme je snímacie zariadenie umiestnene na družici, obiehajúcej vo výške stoviek kilometrov. Toto umiestnenie najvýraznejšie ovplyvňuje parametre, na základe ktorých budeme jednotlivé prístupy hodnotiť.

Vzhľadom na to, že existuje veľké množstvo produktov, vytvorených z dát leteckej fotogrametrie a diaľkového prieskumu Zeme, bol pre porovnanie zvolilený najlepší satelitný produkt, ktorý je momentálne k dispozícii, vytvorený zo satelitných snímok Worldview-3  od firmy DigitalGlobe a k tomu porovnateľný produkt Ortofotomapa RGB20  od spoločnosti GEODETICCA VISION s. r. o.

Ortofotomapa RGB20 a CIR20 – je homogénna ortomozaika v RGB a CIR farbách, vytvorená metódami leteckej fotogrametrie v rozlíšení 20 cm.

Worldview-3 – je ortorektifikovaná RGB a CIR  mozaika spracovaná treťou stranou zo satelitných snímok vytvorených senzorom Worldview-3. Rozlíšenie je 30 cm.

Porovnávacie kritériá

Pre porovnanie týchto produktov sme zvolili niekoľko kritérií, ktoré budú následne porovnané podrobnejšie.

Rozlíšenie

Najvyššie komerčne dostupné rozlíšenie satelitných snímok je v súčasnosti 30 cm.

Základný produkt – letecká Ortofotomapa RGB20 – spoločnosti GEODETICCA VISION  je v rozlíšení 20 cm, navyše krajské mestá sú dostupné v rozlíšení 10 cm. Nové snímkovanie je možné v prípade potreby uskutočniť až do rozlíšenia 5 cm.

Obr: Ortofotomapa RGB10 s rozlíšením 10 cm

Obr: Ortofotomapa RGB20 s rozlíšením 20 cm

Obr: Satelitná snímka s rozlíšením 30 cm

Polohová presnosť

Polohovú presnosť ortofotomáp ovplyvňujú dve zložky – polohová chyba celej snímky a polohová chyba spôsobená nepresnosťou DTM, ktorá vzniká pri procese ortorektifikácie. Druhá chyba je výrazne ovplyvnená uhlom pod ktorým je dané miesto nasnímané.

Polohovú presnosť najčastejšie charakterizuje veličina CE90. Je to veľkosť chyby, ktorá nebude v 90% prípadov prekročená.

V prípade Worldview 3 je CE90 = 3,5 m

Pre Ortofotomapu RGB20 bola vypočítaná CE90 = 0,4 m

Polohovú presnosť Worldview 3 je možné ešte zvýšiť. Klient v takomto prípade musí dodať vlastný súbor vlícovacích bodov a presnejšie DTM. Musí však rátať s dodatočnými nákladmi na spracovanie.

Rádiometrická kvalita

Rádiometrická kvalita v prípade satelitných snímok záleží na dostupnosti snímok v danej oblasti a na spracovaní. Garantované výsledné množstvo mrakov a hmly sa líši od spracovateľa k spracovateľovi. Štandardne sa udáva pokrytie mrakmi ≤ 10%.

Produkt Ortofotomapa RGB20 garantuje 0% pokrytie mrakmi. Prípadná zhoršená rádiometrická kvalita sa premietne do zníženej ceny.

Dostupnosť

Dostupnosť archívnych satelitných snímok Worldview-3 na území Slovenskej republiky sa blíži k 0%. V budúcnosti sa bude archív rozrastať. Rýchlosť pokrývania SR bude závisieť na objednávkach. Klienti majú tiež možnosť si objednať nové snímkovanie pre nimi zadanú oblasť.

Územie Slovenska je lepšie pokryté snímkami senzorov GeoEye, Worldview 2 a Pleiades 1A, 1B, ktorých rozlíšenie je 40-50 cm, poprípade senzormi  QuickBird a Ikonos s rozlíšeniami 60-80 cm. Ostatné parametre týchto senzorov však nedosahujú ani parametre WorldView-3. Pokrytie a aktuálnosť snímok ostatných senzorov závisí na lokalite.

Ortofotomapa RGB20 v súčasnosti pokrýva zhruba 40% Slovenskej republiky s predpokladaným 100% pokrytím začiatkom roka 2016. Zákazníci si môžu objednať prednostne snímkovanie ich záujmového územia za zvýhodnenú cenu. Taktiež je možné objednať geodáta na mieru podľa špecifických potrieb zákazníka.

Minimálny rozsah

Minimálna objednávka archívnych dát v prípade senzorov Worldview, GeoEye, QuickBird a Ikonos je 25 km2. Túto hodnotu môžu mať jednotliví spracovatelia aj vyššiu, prípadne si môžu za spracovanie účtovať určitú základnú sumu.

Pre produkt Ortofotomapa RGB20 nie je stanovená žiadna minimálna oblasť objednávky.

Aktuálnosť

Vzhľadom na to, že Worldview-3 bol vypustený v auguste 2014, všetky snímky boli vyhotovené po tomto termíne.  V prípade ostatných senzorov, dáta môžu byť z rôznych období od roku 2000 po súčasnosť.

Letecká Ortofotomapa RGB20 začala vznikať v roku 2014 s predpokladaným ukončením snímkovania v roku 2015.

Cena

Cena za výslednú ortorektifikovanú mozaiku zo snímok WorlView3, závisí na spracovateľovi a na kvalite spracovania. Cena za kvalitne spracovanú mozaiku sa vyšplhá ku 60 USD za 1 km². V prípade využitia vlastných vlícovacích bodov a DTM bude táto suma ešte vyššia.

Cena Ortofotomapy 20 cm GSD je závislá od veľkosti spracovaného územia - začína  na úrovni 60 EUR za 1km² a exponenciálne klesá s veľkosťou územia.

Záver

Pre zákazníka, kupujúceho optické rastrové dáta vysokého rozlíšenia vo farbách RGB alebo CIR z územia Slovenskej republiky je najvýhodnejší produkt leteckej fotogrametrie - Ortofotomapa RGB20 - od spoločnosti GEODETICCA VISION, s. r. o, ktorý prekonáva konkurenciu satelitných ortofotomáp takmer vo všetkých skúmaných kritériách. Ortofotomapa RGB20 je vo vyššom rozlíšení, má výrazne vyššiu polohovú presnosť a je aj cenovo výhodnejšia. Satelitné ortofotomapy sa oplatia jedine klientom, ktorý potrebujú multispektrálne dáta, poprípade archívne dáta nižšieho rozlíšenia z obdobia pred rokom 2014.