論文の概要: Advancing Applications of Satellite Photogrammetry: Novel Approaches for Built-up Area Modeling and Natural Environment Monitoring using Stereo/Multi-view Satellite Image-derived 3D Data

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.12487v1
• Date: Thu, 18 Apr 2024 20:02:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-22 16:54:13.324128
• Title: Advancing Applications of Satellite Photogrammetry: Novel Approaches for Built-up Area Modeling and Natural Environment Monitoring using Stereo/Multi-view Satellite Image-derived 3D Data
• Title（参考訳）: 衛星写真計測の応用:ステレオ・マルチビュー衛星画像から得られた3次元データを用いた地域モデリングと自然環境モニタリングの新しいアプローチ
• Authors: Shengxi Gui,
• Abstract要約: この論文は、ステレオおよびマルチビュー衛星画像から得られた3次元地理空間データに基づく、いくつかの新しいアプローチを探求する。 衛星由来の3Dデータによる空間的・時間的課題に対処する新しいアプローチの4つの部分を紹介する。 概して、この論文は、都市や環境問題に対処する衛星フォトグラムの応用の可能性を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: With the development of remote sensing technology in recent decades, spaceborne sensors with sub-meter and meter spatial resolution (Worldview and PlanetScope) have achieved a considerable image quality to generate 3D geospatial data via a stereo matching pipeline. These achievements have significantly increased the data accessibility in 3D, necessitating adapting these 3D geospatial data to analyze human and natural environments. This dissertation explores several novel approaches based on stereo and multi-view satellite image-derived 3D geospatial data, to deal with remote sensing application issues for built-up area modeling and natural environment monitoring, including building model 3D reconstruction, glacier dynamics tracking, and lake algae monitoring. Specifically, the dissertation introduces four parts of novel approaches that deal with the spatial and temporal challenges with satellite-derived 3D data. The first study advances LoD-2 building modeling from satellite-derived Orthophoto and DSMs with a novel approach employing a model-driven workflow that generates building rectangular 3D geometry models. Secondly, we further enhanced our building reconstruction framework for dense urban areas and non-rectangular purposes, we implemented deep learning for unit-level segmentation and introduced a gradient-based circle reconstruction for circular buildings to develop a polygon composition technique for advanced building LoD2 reconstruction. Our third study utilizes high-spatiotemporal resolution PlanetScope satellite imagery for glacier tracking at 3D level in mid-latitude regions. Finally, we proposed a term as "Algal Behavior Function" to refine the quantification of chlorophyll-a concentrations from satellite imagery in water quality monitoring, addressing algae fluctuations and timing discrepancies between satellite observations and field measurements, thus enhancing the precision of underwater algae volume estimates. Overall, this dissertation demonstrates the extensive potential of satellite photogrammetry applications in addressing urban and environmental challenges. It further showcases innovative analytical methodologies that enhance the applicability of adapting stereo and multi-view very high-resolution satellite-derived 3D data. (See full abstract in the document)
• Abstract（参考訳）: 近年のリモートセンシング技術の発展により、空間分解能と空間分解能のサブメーター(WorldviewとPlanetScope)を持つ宇宙用センサーは、ステレオマッチングパイプラインを介して3次元地理空間データを生成するために、かなりの画質を達成している。 これらの成果は3Dにおけるデータアクセシビリティを著しく向上させ、人や自然環境を分析するためにこれらの3D地理空間データを適用する必要がある。 この論文は、立体・多視点衛星画像から得られた3次元地理空間データに基づく新しいアプローチを探求し、ビルディングモデル3D再構築、氷河のダイナミックス追跡、湖沼藻モニタリングなど、構築された地域モデリングと自然環境モニタリングのためのリモートセンシングアプリケーション問題に対処する。 具体的には、衛星由来の3Dデータによる空間的・時間的課題を扱う新しいアプローチの4つの部分を紹介する。 最初の研究は、長方形の3次元幾何学モデルを生成するモデル駆動ワークフローを用いた新しいアプローチで、衛星由来のOrthophotoおよびDSMからのLoD-2ビルディングモデリングを前進させた。 第2に,高密度市街地と非矩形市街地の建物再建の枠組みをさらに強化し,単位レベルセグメンテーションのための深層学習を導入し,高層建築物の多角形合成技術を開発するために,円形建築物のための勾配型円柱再構築を導入した。 第3報では,高時空間分解能PlanetScope衛星画像を用いて中緯度地域での氷河の3次元観測を行った。 最後に, 衛星画像からのクロロフィル-a濃度の定量化を改良し, 衛星観測と現地観測の時間差に対処し, 水中藻量推定の精度を高めることを目的とした「藻行動関数」を提案した。 概して、この論文は、都市や環境問題に対処する衛星フォトグラムの応用の可能性を示している。 さらに、ステレオおよびマルチビューの非常に高解像度衛星由来の3Dデータの適用性を高める革新的な分析手法を示す。 (本文全文参照)

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