§ 77. Программы построения и уравнивания сетей пространственной фототриангуляции

Программы аналитического построения и уравнивания фотограм­метрических сетей, в со­от­ветствии с требованиями действующих нор­мативных документов, должны базироваться на строгих математиче­ских зависимостях (где они существуют), реализовывать всю геометри­че­скую точность исходных аэроснимков или иных изображе­ний и гарантировать решение задачи во всех слу­чаях, где оно теорети­че­ски возможно. Эти программы должны обеспечивать:

• максимальную автоматизацию всех основных про­цессов – внут­рен­него, вза­имного, внеш­него ориентирования, построе­ния сети и т. п. по произволь­ному числу точек;

• использование опорных точек, заданных в различ­ных системах коорди­нат, а также пред­ставление в этих системах результатов обработки данных;

• обработку результатов неравноточных измерений;

• построение одномаршрутных, многомаршрутных сетей различ­ными способами;

• получение возможно более полных протоколов обработки ре­зультатов измерений сним­ков и диагностики ошибок данных;

• использование данных, полученных в результате уравнивания, для дальнейшей обра­ботки снимков с помощью любых обраба­тывающих приборов и систем;

• построение фототриангуляционных сетей любых размеров;

• получение стабильных результатов при построении сетей неза­висимо от мас­штаба сним­ков, физико-географических ус­ловий района и условий аэрофото­съемки.

Точность фотограмметрического сгущения должна определяться только геомет­рией уравни­ваемой сети и погрешностями исходных данных.

Одной из таких программ является широко распространенный комп­лекс ORIMA (ORI­enta­tion MAnagement) фирмы Leica, появив­шийся в конце 90-х гг. и включающий пять взаимодо­полняющих про­граммных продуктов (версий) со следующими функциональ­ными воз­можно­стями:

ORIMAB – внутреннее, взаимное и внешнее ори­ентирование оди­ночной модели (базовая версия с ограниченными функциональными возможностями);

ORIMAS – построение одиночной модели на анали­тических фото­граммет­рических прибо­рах (SD2000, SD3000и др.) ее уравнива­ние, и диагностика ошибок на всех этапах обработки;

ORIMAT – измерение аналоговых снимков, их контроль, уравни­вание маршрутных се­тей, статистическая оценка точности, графиче­ское представление результатов обработки;

ORIMATB – уравнивание сетей маршрутной и блочной фототри­ангуляции путем объе­дине­ния отдельных моделей (объем сети не бо­лее 100 снимков);

ORIMATE – наиболее полная и мощная версия, включающая уравнивание связок про­екти­рующих лучей неограниченного числа снимков с использованием результаты фото­грамметри­ческих, GPS – измерений и данных инерциального измерителя углов.

Пакет программ снабжен обучающей системой, хорошо докумен­тирован, имеет кон­тек­ст­ную справку по выполняемым функциям, гиб­кие форматы представления данных и хо­рошо проработанный графи­ческий интерфейс. К его особенностям можно отнести:

• внутреннее ориентирование по произвольному числу коорди­нат­­ных меток с исполь­зова­нием конформных и аф­финных преобразований, учет радиальной дисторсии объек­тива по по­линому (1.9) или путем интерполяции ее значений по точкам, разме­щенным по че­тырем радиальным направле­ния;

• введение поправок за влияние кривизны Земли и атмосферной рефракции в про­странст­вен­ные координаты точек моделей;

• использование для построения модели линейно-угловой сис­темы координат с плос­ко­стью XY, параллельной плоскости левого снимка;

• возможность уточнения параметров съемочной камеры мето­дом са­мокалибровки, ко­гда при уравнивании связок про­екти­рующих лучей (§ 73) неизвестными явля­ются не только фо­кусное рас­стояние съемочной камеры и координаты главной точки снимка, но и сум­марные иска­жения изображения в гра­ницах некоторых зон;

• наличие эффективной системы диагностики ошибок с графиче­ским представле­нием резуль­татов на всех этапах урав­нительных вычислений;

• применение специальных приемов улучшения обусловленно­сти систем уравнений, воз­ни­кающих при взаимном и внешнем ориентировании снимков и уравнивании связок;

• эффективное использование GPS-измерений и средств диагно­стики их ошибок.

Эти и другие особенности программы обеспечили ее применение более чем в 60 стра­нах мира, в том числе во всех предприятиях рес­публики, выполняющих построение и урав­нива­ние фотограмметриче­ских сетей.

В фотограмметрическом производстве России и ряда стран СНГ широко применяется циф­ровая технология построения и уравнивания блочных фотограмметрических сетей, разработан­ная специалистами России и Украины. Ее основу составили две существующие обрабатываю­щие системы: измерения цифровых изображений Triada (С. В. Олейник) и построения и урав­нивания фотограмметрической сети Photocom (И. Т. Антипов)⁶. Схема взаимодействия назван­ных систем показана на рис. 10.9.

В этой технологии функции обрабатывающих систем сводятся к следующему.

Triada: автоматическое внутреннее ориентирование снимков, выбор и автоматическое ото­ждествление связующих точек моделей, маршрутов и точек для взаимного ориенти­рования, предварительный контроль измерений по результатам взаимного ориенти­рования и объединения моделей, подготовка данных для передачи их системе Photo­com.

Photocom: прием данных от системы Triada и их контроль, выбор проекции и системы ко­ординат, построение маршрутных сетей, объединение маршрутов в блок, уравнива­ние связок проектирующих лучей с учетом GPS-измерений, подготовка служебной информации для системы Triada (в случае обнаружение ошибок измерений), форми­рование каталогов координат, определение элементов внешнего ориентирования снимков.

Объединение названных систем в рамках единой технологии имеет глубокий смысл, и не только технический. Появившаяся более 35 лет назад и с тех пор постоянно совершенствую­щаяся программа построения фотограмметрических сетей, разработанная под руководством из­вестного ученого, профессора И. Т. Антипова, на которой воспитывались сотни фотограммет­ристов некогда великой страны, получила опору но современные методы цифровой обработки и обрела новое дыхание.