3. Технология цифровой фотограмметрической обработки одиночного снимка

Фотограмметрическая обработка одиночного снимка состоит из нескольких этапов:

подготовительные работы; ввод изображения;

векторизация и корректировка векторизованного изображения; трансформирование векторизованного изображения; объединение (сшивка) трансформированных снимков или их фрагментов;

создание контурного плана.

Подготовительные работы включают подбор негативов, кон­тактных снимков, существующих топографических планов и карт на объект работ. Также подбирают материалы полевой привязки аэрофотоснимков и фототриангуляции. Кроме того, получают паспортные данные АФА (элементы внутреннего ориентирова­ния, эталонные координаты меток и контрольных крестов, дан­ные о дисторсии объектива) и параметры аэрофотосъемки (масш­таб и высоту фотографирования). Если при проведении аэрофо­тосъемки на борту летательного аппарата были установлены GPS-приемники и инерционные системы навигации, то в ходе подготовительных работ подбирают результаты обработки их по­казаний.

В качестве исходного изображения при фотограмметрической обработке можно использовать негативы аэрофильма, дешифри­рованные снимки или их увеличенные фрагменты.

В настоящее время ввод изображения осуществляют преиму­щественно сканированием. Сканирующее устройство выбирают по ряду критериев: требуемым техническим характеристикам (раз­решающая способность, позиционная точность) и соотношению; цена/производительность.

Векторизация — процесс представления результатов дешифри­рования в векторной форме. При этом границы дешифрированных объектов представляют в виде ломаных линий. Каждое звено ломаной линии записывают в память компьютера координатами его начала и конца, т. е. границы объектов вводят координатами их поворотных точек.

Корректировка векторизованного изображения заключается в исключении погрешностей процесса векторизации. Такими по­грешностями могут быть незамкнутость границ контуров, наличие двойных линий границ, выходы границ в точках пересечения и т. п. Корректировка выполняется автоматически. Оставшиеся пос­ле этого погрешности устраняются оператором.

Далее следует процесс трансформирования. Для опорных точек создается файл их геодезических координат. Кроме того, оператор вводит при необходимости приближенные значения элементов внешнего ориентирования снимка. По известным зависимостям автоматически решается обратная фотограмметрическая засечка. Контролем решения задачи ориентирования снимка являются остаточные расхождения в геодезических коор­динатах опорных точек. Эти расхождения в плановых координатах не должны превышать 0,2 мм в масштабе создаваемого плана, а по высоте не превышать 1/5 сечения рельефа. Недопустимые расхож­дения на опорных точках возникают из-за их неправильной иден­тификации на экране монитора, ошибок создания файла геодези­ческих координат и файла элементов внутреннего ориентирова­ния, а также возможных ошибок определения приближенных зна­чений элементов внешнего ориентирования. При избыточном числе опорных точек можно не искать возникшую ошибку, а ис­ключить из процесса обработки опорные точки с недопустимыми расхождениями. Оставшиеся опорные точки должны удовлетво­рять необходимым требованиям для решения задачи ориентирова­ния снимка или его фрагмента.

Сведения о рельефе, необходимые при решении прямой фото­грамметрической засечки по одиночному снимку, могут быть по­лучены из ЦМР, которую предварительно импортируют из других программ. В случае равнинной местности рельеф представляется либо горизонтальной плоскостью, высота которой равна среднему арифметическому из высот опорных точек, либо наклонной плос­костью, наименее удаленной по высоте от опорных точек. Уравне­ния плоскостей вычисляются по опоре автоматически.

Полученные трансформированные снимки или их увеличен­ные фрагменты объединяются в общее электронное изображение (сшиваются). По линиям их соединения могут возникать расхож­дения в плановом положении одних и тех же контуров. Расхожде­ния считаются допустимыми, если они не превышают 1 мм в мас­штабе создаваемого плана. В этом случае необходимо выполнять сводку контуров по границам объединяемых изображений анало­гично процедуре сводки по планшетам при геодезической съемке.

Главной причиной возникновения расхождений контуров яв­ляется рельеф, а точнее — создаваемые и используемые при реше­нии прямой фотограмметрической засечки модели рельефа.

В результате объединения получают единое трансформирован­ное электронное изображение на всю картографируемую террито­рию или ее часть.

Далее по материалам дешифрирования каждому выделенному контуру присваивают условные знаки.

Результат цифровой стереофотограмметрической обработки снимков — создание ортофотопланов, которые изготовляют на цифровых фотограмметрических рабочих станциях (ЦФРС) и персональных компьютерах, обеспеченных специализированны­ми программами. Одновременно можно обрабатывать несколько блоков, состоящих из сотен снимков.