اعتبارات نظام الكاميرا لتطبيقات الجيومورفولوجيا لقياس التصوير الفوتوغرافي من الحركة

توافر بيانات طوبوغرافية عالية الدقة ومتعددة الأزمنة والمُعَّدة عن بعد يُحدث ثورة في التحليل الجيومورفولوجي. لقد أظهرت قياسات النقاط الطوبوغرافية ثلاثية الأبعاد المأخوذة من التصوير الفوتوغرافي من الحركة (SfM) أنها دقيقة وفعالة من حيث التكلفة مقارنةً بالبدائل المعتمدة على الليزر في بعض البيئات. أصبح استخدام كاميرات رقمية من فئة المستهلك لإنشاء نماذج تضاريس ومشتقاتها شائعًا داخل المجتمع الجيومورفولوجي على الرغم من أن تفاصيل هذه الأجهزة تم تجاهلها إلى حد كبير في الأدبيات الحالية المتعلقة بـ SfM. تم تقديم مناقشة عملية حول اختيار نظام الكاميرا، والتكوين، واكتساب الصور. تم اختبار الفرضية القائلة بأن تحسين الصور المصدرية يمكن أن يزيد من دقة نموذج التضاريس الرقمية (DTM) من خلال تقييم دقة أربعة مجموعات بيانات SfM تم إجراؤها على مدى عدة سنوات من سهل نهر مكون من الحصى باستخدام نقاط فحص أرضية مستقلة بغرض مقارنة ميزانيات الرواسب الشكلية المحسوبة من نماذج DTM المستخرجة من SfM و LiDAR. تم مقارنة نتائج دراسة الحالة بالدراسات الحالية للتحقق من صحة SfM في محاولة لتفكيك المكونات الرئيسية لميزانية خطأ SfM. وُجد أن سعة المعلومات الأكبر من الصور المصدرية تزيد من جودة مطابقة البكسل، مما أنتج كثافة نقاط أكبر بمقدار ثمانية أضعاف ودقة أكبر بستة أضعاف. عندما تم استنباطها من خلال تحليل التغير الحجمي، كانت دقة كل نموذج DTM (6-37 سم) كافية لاكتشاف التغير الجيومورفولوجي المعتدل (حجم 100,000 م³) على سطح مائي غير مزروع؛ وكان تحليل الكشف عن التغير الذي تم تحديده من مسوحات LiDAR المتكررة وSfM يختلف بنسبة تصل إلى 10%. زادت معايير اختيار الكاميرا البسيطة من الدقة بنسبة 64%؛ وزادت إعدادات التكوين أو تقنيات معالجة الصور اللاحقة من كثافة النقاط بنسبة 5-25% وقللت من وقت المعالجة بنسبة 10-30%. أظهر تحليل الانحدار لـ 67 مجموعة بيانات تمت مراجعتها أن أفضل متغير تفسيري للتنبؤ بدقة بيانات SfM هو مقياس التصوير. على الرغم من الاستخدام السائد لنسب مسافة الكائنات لوصف المقياس، إلا أن المسافة النمطية للعينات الأرضية أظهرت أنها مقياس متفوق، حيث تفسر 68% من التباين في متوسط الخطأ العمودي المطلق. منشور عام 2016. هذه المقالة هي عمل حكومي أمريكي وهي في المجال العام في الولايات المتحدة.