تجزیه‌و تحلیل و مقایسۀ روش‌های مرسوم زمین‌مرجع کردن عکس‌های هوایی

عکس‌های هوایی برای سالیان متمادی، پایه و اساس بسیاری از پژوهش‌های کاربردی انجام‌شده بر روی منابع سرزمین، ازجمله مطالعات خاک‌شناسی بوده‌اند. هم‌زمان با پیشرفت‌های فناوری و ورود سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی به مطالعات سرزمین به‌منظور تجزیه‌ وتحلیل‌های جغرافیایی، زمین‌مرجع کردن عکس هوایی در این سامانه‌ها موردتوجه قرار گرفت. درست و دقیق انجام‌شدن این فرایند، به‌ دلیل ماهیت عکس‌های هوایی، اعوجاج و جابه‌جایی پدیده‌ها نسبت به موقعیت واقعی آنها بسیار ضروری و مهم است. بر این اساس، هدف از این پژوهش، دستیابی به روشی مناسب برای زمین‌مرجع‌ کردن عکس‌های هوایی است که افزون بر ساده و کم‌هزینه‌بودن، با دقت باشد. برای این منظور، روش‌های مرسوم زمین‌مرجع کردن عکس‌های هوایی (روش‌های تبدیل درجۀ اول تا درجۀ سوم، اسپیلاین، تصویری و اصلاح قائم‌سازی) در دو منطقۀ متفاوت ازنظر ناهمواری‌ها (منطقه‌ی هموار شهرکرد و منطقه‌ی تپه‌ماهوری چالشتر)، در نرم‌افزار ilwis3.3 وarcgis10.7 استفاده و خطای روش‌های مختلف از طریق محاسبۀ شاخص‌های کمینه و بیشینه، میانگین (me)، انحراف معیار و جذر مربع خطاها (rmse) تجزیه‌وتحلیل شد. نتایج حاکی از آن بود که برای منطقۀ هموار، خطای روش‌های مختلف، تغییرات کمتری نسبت‌به منطقۀ ناهموار داشت؛ به‌گونه‌ای که با افزایش ناهمواری‌ها، مقدار خطای روش‌ها به‌شدت افزایش یافت و نشان‌دهندۀ تفاوت چشمگیری بود. براساس نتایج به‌دست‌آمده، روش اصلاح قائم‌سازی صرف‌نظر از زمان و داده‌های موردنیاز، دقیق‌ترین روش زمین‌مرجع کردن بود (35 = me و 38 = rmse)؛ اما با در نظر گرفتن زمان و داده‌هایی که برای این روش لازم بود، روش اسپیلاین مناسب‌ترین روش تشخیص داده شد. در روش اخیر نه‌تنها دقت مقبولی وجود دارد، مشکلات روش اصلاح قائم‌سازی را ازجمله نیاز به داده‌های حاشیه‌ای عکس هوایی و لایۀ مدل رقومی ارتفاع نیز ندارد.

analysis and comparison of the conventional methods of georeferencing of aerial photos

aerial photos are the basis of many researches, both applied and executive works, related to theearth. applications of aerial photos, especially for gis-based analysis, aerial photo georeferencing,and/or geometric correction are essential. various methods have been proposed for georeferencing.the aim of this study was to achieve a suitable simple method with a low cost and acceptableaccuracy. for this purpose, conventional georeferencing methods, including first- to third-orderpolynominal transformtions, spline transformtion, projective transformtion, and orthorectificationtransformtion were used in ilwis3.3 and arcgis10.7 for two areas (flat area of shahrekord andrugged area of chaleshtor). errors of the different methods were analyzed based on minimum andmaximum errors, mean of error (me), standard division, and root mean square error (rmse). theresults showed that the errors of the varied methods had fewer changes for the flat compared to therugged area. yet, with the increasing relief of land surface, the errors increased sharply and showed asignificant difference. based on the results, the most accurate georeferencing method wasorthorectification method (me=35 and rmse=38). however, considering the time and data requiredfor the orthorectification method, the most suitable georeferencing method was identified as the splinemethod, which had acceptable accuracy, but not the problems of the orthorectification method, such asmarginal information of the aerial photos and digital elevation models.