DSM ottenuti da immagini ASTER

I modelli numerici ottenuti da immagini satelliari ASTER, sono adatti per analisi morfometriche e geomorfologiche a scala variabile tra il 100.000 ed il 50.000. La qualità del DSM é molto buona per ottenere informazioni sulle forme  mesoscopiche e macroscopiche del territorio, tenendo presente che la risoluzione spaziale cui si puo’ giungere é nell’ordine dei 15m-30m. I fattori che permettono di ottenere una miglior risoluzione spaziale -ed un buon DSM-  sono il tipo di rilievo (meglio collinare che accidentato con falesie e dislivelli molto forti), l’assenza di nuvole (o nebbia, ma anche un leggero velo o del fumo a volte creano  problemi) e l’assenza di neve Nelle immagini sottostanti é rappresentato un DSM cosi’ come si presenta alla fine del processo di calcolo: delle parti “nere” sono presenti dove l’algoritmo non é riuscito ad estrarre i valori corretti, cioé in corrispondenza di falesie e segnali anomali; al centro lo stesso DSM in seguito al processo di correzione e riempimento delle parti mancanti. Esistono differenti strumenti per correggere questo tipo di anomalie, ogni  software possiede il suo, posso consigliarvi di dare un’occhiata a BlackArt, non é male davvero (inoltre é freeware) e sul sito troverete molte altre utili informazioni. Tra i soft professionali, ENVI e PCI possiedono tools interessanti per il trattamento e correzione dei DSM. La recente versione di Photoshop9 CS2 permette di visualizzare immagini a 32bit, e questo sicuramente favorirà lo sviluppo di script per elaborare correggere questo genere di immagini che normalmente possiedono profondità di 16-32bit.
L’immagine a destra corrisponde al risultato finale ombreggiato.
E’ buona regola illuminare un modello numerico del terreno con una sorgente posta in alto a sinistra (azimuth di 315°) e con un elevazione di circa 45°-60°, questo perche’ l’occhio umano ha un miglior senso di tridimensionalità in queste condizioni.

La superficie coperta con una stereocoppia ASTER é poco meno inferiore di 60Km per 60Km.
Tenete presente che NON é necessario acquistare due immagini per ottenere una coppia stereo. Il satellite TERRA é dotato di una seconda camera pancromatica che permette di acquisire un’immagine (la 3B) della medesima zona ma con un angolo differente, immagine  che sarà registrata nello stesso file. Per conoscere l’organizzazione di un’immagine ASTER andate sulla sezione dedicata a questo sensore, cioé QUI. 

Che software utilizzare per ottenere un buon DSM da immagini ASTER? I migliori allo stato attuale delle mie conoscenze sono PCI, ed ENVI, quest’ultimo ha prodotto ultimamente un modulo di produzione di DEMs a partire da immagisi satellitari come ASTER, IKONOS, OrbView-3, QuickBird e SPOT 1-5. Di ERDAS IMAGINE non se ne parla un gran che bene ed anche di VirtuoZo, sebbene le versioni e gli aggiornamenti seguino a cascata e quindi non é detto che non ci siano netti miglioramenti sul prodotto.

Il processo di calcolo non é complesso, richiede ovviamente un minimo di conoscenza di come lavora il programma ed é possibile, a partire da una stessa coppia stereo, di ottenere due modelli differenti in funzione dei dati che abbiamo in supporto:
- un DSM calibrato, cioé con i valori delle XYZ corretti;
- un DSM relativo, cioé che si basa per la georeferenziazione e la calibrazione della Z sui parametri satellitari.
Nel primo caso occorre possedere una base cartografica di riferimento, come un’immagine satellitare, una carta topografica della zona già georiferita o dei GCP. Per la calibrazione secondo la Z é evidentemente necessario conoscere l’altitudine di punti noti, od utilizzare un DEM in appoggio. Per il DSM relativo invece basta utilizzare dei “tie point” o punti di riferimento: il risultato ottenuto sarà evidentemente meno preciso del precedente dal punto di vista della corretta posizione geografica ed altitudine. Un’ulteriore processo di georeferenziazione quindi sarà necessario per poter utilizzare correttamente questo DEM in un GIS.
 

La lista che propongo di seguito contiene articoli che ho trovato facendo una semplice ricerca su Internet, nulla di segreto. Esiste anche in questo caso una bibliografia immensa, da valutare evidentemente caso per caso, ma questi articoli sono assai interessanti, insomma da leggere.

http://www.pcigeomatics.com/support_center/tech_papers/symposium_paper2.pdf
http://www.pcigeomatics.com/support_center/tech_papers/dem_aster.pdf
http://www.pcigeomatics.com/support_center/tech_papers/grsg_aster_article.pdf
http://www.photogrammetry.ethz.ch/general/persons/fabio/thai_DTM.pdf
http://www.gisdevelopment.net/technology/tm/tm001pf.htm
http://www.gisdevelopment.net/technology/rs/mi03079pf.htm
http://eospso.gsfc.nasa.gov/eos_homepage/for_scientists/atbd/docs/ASTER/atbd-ast-14.pdf
http://www.rsinc.com/Envi/addons_demmodule.asp

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