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Título : Cálculo del número de puntos GPS para la corrección geométrica y generación de una ortoimagen de alta resolución en áreas de baja y mediana pendiente
Autor : Resl, Richard (dir)
Kirby Powney, Eduardo Patricio
Descriptores / Subjects : Sistemas de Información Geográfica
Procesamiento de Datos
Modelos Matemáticos
Fecha de Publicación : 2012
Ciudad: Editorial : Quito: USFQ, 2012
Cita Sugerida : Tesis (Magíster en Sistemas de Información Geográfica), Universidad San Francisco de Quito, Colegio de Posgrados; Quito, Ecuador, 2012.
Resumen / Abstract: Es de interés para en las Tecnologías de Sistemas de Información Geográficas (TIG) georeferenciar la información. Para ello, se necesitan de Puntos de Control en Tierra (por sus siglas en inglés GCP) y una de las incógnitas es ¿Cuántos puntos se necesitan?. Existen a nivel mundial estudios e investigaciones que determinan una cantidad aproximada de puntos de apoyo (GCP) o Global Positioning System (GPS) para la corrección geométrica de imágenes satelitales, en las cuales se sugiere que se debe utilizar un polinomio de segundo orden con un total de 18 a 24 puntos de apoyo; otros textos sugieren como mínimo 6 GCP y en base a pruebas realizadas en el Ecuador los resultados difieren de los sugeridos y no existen estudios específicos para un área determinada y tipo de sensor que comprueben tal generalización. Por otro lado, no solo los modelos matemáticos son un factor relevante a la hora de georeferenciar, hay que tener en cuenta otras condiciones como por ejemplo la geomorfología del terreno. Siendo el Ecuador un país extraordinariamente complejo con superficies irregulares y diferentes accidentes físicos, se presentan errores al momento de la toma de datos GPS en campo (GCP), en el instante del marcado de éstos en la imagen y condiciones exógenas en la adquisición que pueden degradar la calidad y la precisión de las imágenes de satélite a rectificarse. En base a las observaciones presentadas, se ha propuesto para este estudio, el cálculo del número de puntos GPS para la corrección geométrica y generación de una ortoimagen de alta resolución en áreas de baja y mediana pendiente. En ese sentido, se propone tomar en campo datos GPS para valorar la consistencia espacial de cartografías para escala 1:1.000 y 1:5.000 y con ello, utilizar dichas cartografías o una de ellas como referencia para extraer de ahí los n insumos GCP para el ajuste de una imagen QuicBird. Para la corrección geométrica, se utilizó el método de ajuste por polinomios de orden dos y se realizaron pruebas con 7, 9, 21, 30 y 42 GCP en un área de 1 Km2., los resultados obtenidos indican que en pendiente baja con 21 GCP, la imagen tiene una buena consistencia espacial respecto a la cartografía para escala 1:5.000; mientras que en pendiente media, que incluye áreas con pendiente alta y alta excesiva, no existe con ese número de puntos e inclusive con 60 GCP, un buen ajuste de la imagen corregida. Para la generación de las ortoimágenes, se utilizó el método Monoscópico, en el cual la ortorectificación se realiza correspondiendo puntos de la imagen con un Modelo Digital de Elevaciones (MDE); se efectuaron pruebas con igual cantidad de puntos que en el método de ajuste por polinomios y entre sus resultados para áreas de pendiente baja, con 21 GCP es suficiente un buen ajuste; mientras que para la zona de pendiente media, se observa que en un rango de 30 a 40 GCP la imagen visualmente se ajusta, aunque en las zonas de pendiente alta, todavía existen diferencias que con 60 GCP no pudieron ser resueltas. Finalmente, al incorporar un MDE en las correcciones, se observa en las imágenes rectificadas mejores ajustes que con el método de polinomios, sin dejar de resaltar que con un polinomio de orden 2 y 21 GCP para pendiente baja, los resultados son similares; y con ello, en base a este estudio, el usuario de esta tecnología pueda tomar decisiones en futuros proyectos de beneficio para el país.
Descripción : It is interesting within the Technology information Geographic Systems (TIG) georeferencing information, this requires Ground Control Points (GCP) and one of the questions is: how many points are required? There are studies and researches all around the world which determine an approximate amount of control points (GCP) or Global Positioning System (GPS) for the geometric correction of satellite images, where it is recommended to use a second order polynomial with a total of 18 to 24 points of support; other texts suggest at least a minimum of 6 GCP and based on tests made in Ecuador, the results differ from those suggested and there are not specific studies for a determined area and sensor type that prove that generalization. On the other hand, not only the mathematical models are relevant factors when georeferencing, it is required to take into account other conditions as the geomorphology of the land. Being Ecuador such an extraordinary complex country with irregular surfaces and different physical accidents; thus there are errors when taking the GPS data in campus (GCP), at the time of marking them in the image and exogenous conditions on the acquisition that can degrade the quality and accuracy of the satellite images to be rectify. Based on the comments, it has been suggested for the study to calculate the number of points GPS for the geometric correction and the generation of a high quality orthoimage in areas of low and medium-slope. In this sense, it is proposed to take data field GPS to value the space consistency of cartography at scale 1:1.000 and 1:5000 and with them, to use the cartography mentioned or one of them as reference to extract the inputs GCP to adjust one image QuicBird. For the geometric correction, it was used the adjustment method for polynomials of second order and we made some tests with 7, 9, 21, 30 and 42 GCP in an area of 1 Km2, the results indicate that in low slope with 21 GCP, the image has a good spatial consistency in reference to the 1:5000 mapping scale; while in a medium slope, which include areas with high and too high pending, there is not that number of points and even with 60 GCP, a good fit of the corrected image. It was used the Monoscopic Method for the generation of the orthoimage, in which, the orthorectification is made by corresponding points of the image with an Digital Elevation Model DEM, there were tests made with same quality points that in the adjustment method for polynomials and within their results for the low slope areas, with 21 GCP, a good adjustment is enough; while for the medium slope areas of 1Km2., we can observe that in a range of 30 to 40 GCP, the image is adjusted visually, although in areas of high slope, there are still differences that can not be resolved with 60 GCP. Finally, by incorporating a DEM in the corrections, we can see better adjustments in the rectified images than in the polynomial method, highlighting that with a 2 and 21 polynomial order GCP for low slope, the results are similar; and with them, base on this study, the user of this technology can take decisions for future and professional projects,
URI : http://repositorio.usfq.edu.ec/handle/23000/1818
Aparece en las colecciones: Tesis - Maestría en Sistemas de Información Geográfica

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