Updating Large Scale Topographic Databases in Italian Urban Areas with Submeter QuickBird Images

open1Article ID 725429This paper presents some tests for the updating of the Italian Raster Regional Technical Map (RRTM) at 1: 10000 scale and of the Italian Vector Technical Map (VTM) at 1: 5000 scale using a submeter Quickbird imagery collected in a near flat urban area of the Northern Italy. Results show that the updating of the 1: 10000 scale cartography was always possible, while a rigorous updating of 1: 5000 scale cartography was possible only in few situations. Results are discussed with reference to the specifications required for the 1: 10000 scale and 1: 5000 scale topographic databases (DBs) production of the Lombardia Region, which is a reference for metric mapping purposes in Italy.M. GianinettoGianinetto, Marc

Automatic topographic features extraction from Pléiades HR and OrbView-5 simulated data.

In the next future new high-resolution (HR) multispectral, hyperspectral and radar satellite will be launched. In particular, from 2007 it is expected to be launched the first European satellite constellation with sub-meter resolution ORFEO (Optical and Radar Federated Earth Observation), composed of two French optical satellites (Pléiades HR) with 0.70 m resolution and four Italian X-band SAR satellites (COSMO-SkyMed). In the same year it is planned to be operative the first commercial ultra-high-resolution (UHR) satellite, OrbView-5, being able to collect imagery with 0.41 m resolution. This paper presents a first test of automatic topographic feature extraction – by means of the Automatic Ground control points Extraction (AGE) technique developed in the last years – for the future Pléiades HR and the OrbView-5 panchromatic data. Simulated images have been obtained both from 1:1,000 scale aerial othophotos and from a real QuickBird survey. Results showed that for the Pléiades HR satellites it is expected a metric precision of the extracted GCPs between 1.12 m and 2.07 m, while for the OrbView-5 it is expected a precision between 0.60 m and 1.10 m. These data are suitable for obtaining orthoimages with an RMSE better than 2.5 m for Pléiades HR and better than 1.5 m for OrbView-5, without any knowledge of the sensor model, of the satellite orientation and without any use of measured GCPs. Moreover, Plèiades HR results may be extended to the next generation Israeli EROS-B satellites, which will have a synchronous pushbroom high-resolution imaging camera with expected resolution of between 0.82 m and 0.70 m

Estrazione di layer vettoriali per utilizzo cartografico da immagini satellitari ad alta risoluzione.

Le immagini ad alta risoluzione riprese dai sensori spaziali, grazie alla loro crescente disponibilità e al continuo miglioramento degli algoritmi di ortorettifica resi disponibili agli utenti finali, sembrano poter diventare in un prossimo futuro utili strumenti per la produzione e l’aggiornamento di cartografia a media-grande scala. Attualmente, le possibilità di restituzione dalle immagini satellitari sono fortemente influenzate dalla difficoltà di ottenere coppie stereoscopiche (almeno per i satelliti a più alta risoluzione) e questo, di fatto, ne limita ancora l’utilizzo alla sola produzione di cartografia 2D. Evidentemente, il prodotto cartografico che può essere ricavato per questa via è diverso rispetto alla cartografia numerica 3D ricavata con metodi aero-fotogrammetrici: la terza dimensione dell’oggetto non può essere calcolata e la dimensione del pixel dei sensori attualmente disponibili per usi civili consente la produzione di cartografia esclusivamente alle scale comprese tra 1:10.000 e 1:5.000. In questo lavoro si presenta un primo test di estrazione di layer vettoriali (edifici e strade) da immagini IKONOS pancromatiche sulla zona del lago di Lecco, da utilizzare successivamente per la produzione di cartografia alla scala 1:10.000. I layer vettoriali estratti dalle immagini IKONOS sono stati confrontati con la CTR 1:10.000 e con alcune ortofoto dell’area test, verificando l’ottenimento delle precisioni planimetriche previste per la produzione della cartografia alla scala 1:10.000

Validation of Cartosat-1 DTM generation for the Salon de Provence test site

Cartosat-1 is the eleventh satellite of the Indian Space Research Organisation series and is primarily meant for topographic mapping and Digital Terrain Model (DTM) generation. In the framework of the Cartosat-1 Scientific Assessment Programme, the Politecnico di Milano University (Italy) evaluated as Co-Investigator the performances of the Cartosat-1 satellite in the generation of DTMs. This paper describes the outcomes for the Salon de Provence test site (France) with respect to existing standards and products actually used in France and also provides a comparison with the global Shuttle Radar Topography Mission’s DTM supplied by NASA and widely used in the remote sensing community

Monitoraggio dei flussi migratori nel Mar Mediterraneo con satelliti ottici e SAR

Il Mediterraneo è sempre stato considerato un’area di intensi scambi politici, economici e culturali, ma nell’ultimo decennio è diventato anche luogo di intensi flussi migratori dal Nordafrica verso l’Europa. L’immigrazione illegale via mare ha ormai assunto una dimensione tale che nei soli primi due mesi del 2016 oltre 110.000 migranti hanno attraversato il Mediterraneo (fonte: UNHCR). Alla luce di questi numeri, in continua crescita, le istituzioni europee stanno cercando nuove soluzioni per rafforzare il monitoraggio dei confini esterni dell’Unione Europea. Tale operazione, che coinvolge un’area geografica molto estesa, risulta però complessa e costosa se svolta solamente con i mezzi tradizionali (radar di terra, mezzi aerei e navali). In questo contesto, il progetto Space Shepherd cofinanziato dal Politecnico di Milano nell’ambito del programma Polisocial Award, si è occupato dello studio di fattibilità di un sistema integrato ottico-radar per l’individuazione, il monitoraggio e il tracciamento d’imbarcazioni sconosciute in navigazione nel Mar Mediterraneo utilizzando asset speziali già esistenti (Topputo et al., 2015b). L’utilizzo congiunto d’immagini ottiche e radar è in grado di garantire un’osservazione continua e non dipendente dalle condizioni atmosferiche o di illuminazione e una complementarietà in termini di copertura geografica e dettaglio geometrico

A Sustainable Approach for upgrading geographic databases based on high resolution satellite imagery

The availability of high-resolution satellite images could be exploited for upgrading geographic databases at medium scales (1:5,000-1:25,000) as alternative to aerial photogrammetry. The paper presents a procedure to carry out this task which is based on an automatic image-to-image registration procedure of new satellite data to existing ortho-photomaps that have to be upgraded. In order to get a regularization of control points extracted in automatic way, a technique implementing a neural network algorithm is applied. Once an image has been georeferenced, this can be ortho-corrected thanks to a DTM (nowadays available in almost all developed countries). However, the product which is obtained so far is still a raster maps. To cope with the increasing need of vector data in geographic geographic databases, some tests performed on the extraction of features (buildings and roads) from real high-resolution satellite images have been performed and results are shown here. Finally, to complete the data acquisition process, the use of GPS-GIS data-logger receivers in differential mode is proposed

Complementarietà delle indagini termografiche e georadar nella diagnostica degli edifici

Le indagini non distruttive sugli edifici stanno avendo un progressivo sviluppo nell’ingegneria civile. Le tecniche di geofisica applicata trovano in questo settore numerose applicazioni e stimoli per nuove ricerche. I restauratori e gli ingegneri civili, dall’applicazione di queste tecnologie richiedono informazioni sulla geometria degli elementi non visibili, sul loro stato di ammaloramento e sulla matrice che compone i materiali dell’edificio. Una tale quantità di informazioni eterogenee richiede l’utilizzo di più sistemi basati su principi fisici di funzionamento diversi. In questo lavoro ci si è occupati dell’analisi delle potenzialità di individuazione e ricostruzione delle geometrie degli elementi non visibili di un edificio. Le tecnologie considerate sono state la Termografia (attiva e passiva) e il Georadar, metodologie differenti nei principi fisici di funzionamento, nelle possibilità operative e investigative. È presentato il caso di studio di una campagna di misure sperimentali Georadar e Termografica su di un edificio storico per verificare la complementarietà delle due metodologie

Automatic co-registration of satellite time series via least squares adjustment

Image-to-image co-registration is a fundamental task during data processing of satellite time series. This paper presents a new multi-image co-registration algorithm that simultaneously seeks for corresponding points in all the images of a sequence. Image co-registration parameters are then computed on the basis of a global adjustment. The implemented algorithm provides sub-pixel accuracy, similar to that achievable with interactive measurements, but it is also able to register also images which do not directly share common features with the master. Results for a (i) synthetic dataset and a (ii) real complex multi-temporal series made up of 13 Landsat-4/TM and Landsat-5/TM images collected over a period of 30 years are illustrated and discussed. The implemented algorithm has been proved to be atmospheric resistant and quite robust against land cover changes, cloud cover, and snow

MIGRATE: un gioco per educare e sensibilizzare sul fenomeno dei migranti

Il fenomeno dei migranti nell’area europea e mediterranea ha oggi raggiunto un’importanza ed un’attualità senza precedenti e, in misura più o meno marcata, tocca quotidianamente le vite degli italiani. Quanto, tuttavia, le persone comuni sono realmente informate circa la sua portata? MIGRATE - MIGRation pATterns in Europe (http://geomobile.como.polimi.it/migrate) è un’applicazione di Web Mapping finalizzata proprio ad educare e sensibilizzare sul fenomeno dei migranti in Europa. Tale obiettivo è raggiunto attraverso un approccio di gamification: MIGRATE consiste infatti in un gioco (basato su mappa) che propone agli utenti una serie di domande relative ai migranti. L’applicazione è stata sviluppata nell’ambito del progetto MYGEOSS della Commissione Europea - JRC (http://digitalearthlab.jrc.ec.europa.eu/node/57752) finanziato dal programma Horizon 2020. Per poter accedere al gioco è necessaria una registrazione totalmente anonima. Ogni partita consiste in una serie di sei domande sul fenomeno dei migranti, per rispondere ad ognuna delle quali l’utente ha solo 30 secondi di tempo. Due delle sei domande riguardano l’area geografica a cui lo specifico Paese di origine dell’utente appartiene. Le sei domande sono così suddivise: due a risposta multipla, una di tipo vero/falso, due basate sulla mappa (a cui cioè l’utente deve rispondere cliccando un Paese sulla mappa) e una a risposta aperta (a cui cioè l’utente deve rispondere inseriendo un numero). Ad ogni partita, ognuna delle sei domande è estratta casualmente tra un insieme di 20 possibili domande. Per ogni risposta esatta, il punteggio assegnato dipende dal tipo di domanda e dal tempo impiegato per rispondere; inoltre, è stato ideato un apposito algoritmo per calcolare ed aggiornare il punteggio ottenuto dopo aver giocato più volte. MIGRATE fa uso esclusivo di dati aperti. I dati geografici sono estratti dalla banca dati di OpenStreetMap, mentre i dati non geografici derivano da Eurostat e da organizzazioni e progetti specificamente relativi ai migranti: UNHCR (United Nations High Commissioner for Refugees), IOM (International Organization for Migration) e il progetto The Migrants’ Files. MIGRATE è inoltre totalmente basato su tecnologie libere e a codice aperto. La parte server, scritta in Python, è basata sul framework Django ed utilizza un database PostgreSQL; la parte client è invece costruita con HTML5, CSS3 e Bootstrap e fa uso di librerie quali OpenLayers per la gestione della mappa e jQuery per l’interfaccia. Il codice sorgente di MIGRATE, rilasciato sotto la licenza open source EUPL (EU Public License) è disponibile alla pagina https://github.com/kilsedar/migrate. La presentazione fornirà una panoramica generale dell’applicazione e presenterà i risultati della prima challenge, aperta dal 6 dicembre 2016 al 5 gennaio 2017 e che metteva in palio premi in denaro (sottoforma di voucher Amazon) ai migliori 10 giocatori