- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •Глава 9. МЕТОДЫ ЦИФРОВОЙ ФОТОГРАММЕТРИИ
- •9.1. Понятие о цифровом изображении
- •9.2. Характеристики цифрового изображения
- •9.4. Источники цифровых изображений
- •9.5. Стереоскопические наблюдения и измерения цифровых изображений
- •9.7.1. Внутреннее ориентирование снимков
- •9.8.1. Способы представления цифровой модели рельефа
- •9.9. Ортотрансформирование снимков
- •9.10.4. Создание цифровых трансформированных изображений
- •9.10.5. Создание цифровых фотопланов
- •Глава 10. МЕТОДЫ ИНЕРЦИАЛЬНОЙ И СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ
- •10.2. Инерциальные навигационные системы
- •10.2.1. Общие принципы инерциальной навигации
- •10.2.4. Обработка инерциальных данных
- •10.3. Спутниковые навигационные системы
- •10.3.1. Действующие и разрабатываемые СНС
- •10.3.2. Основные компоненты СНС
- •10.3.3. Навигационные сигналы GPS, ГЛОНАСС и Galileo
- •10.4. Интеграция инерциальных и спутниковых систем
- •10.4.1. Достоинства и недостатки навигационных систем
- •10.4.2. Фильтр Калмана
- •10.4.3. Элементы модели интеграции ИНС и СНС
- •Глава 11. МЕТОД АЭРОГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ НА ОСНОВЕ ВОЗДУШНОЙ ЛАЗЕРНОЙ ЛОКАЦИИ И ЦИФРОВОЙ АЭРОФОТОСЪЁМКИ
- •11.2.1. Установка и наладка оборудования на борту летательного аппарата
- •11.2.2. Геодезическое обеспечение аэросъемочных работ
- •11.2.3. Производство измерений на борту летательного аппарата
- •11.2.7. Тематическая обработка
- •11.2.8. Обработка цифровых фотоснимков
- •11.3. Программный комплекс ALTEXIS
- •11.4. Основные возможности воздушных сканеров ALTM
- •11.5. Инструментальные средства лазерной локации
- •11.5.2. Методы выполнения развертки
- •Глава 12. СИСТЕМЫ НАЗЕМНОГО МОБИЛЬНОГО ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ
- •12.1. Особенности и преимущества наземных мобильных систем
- •12.3. Процесс съемки и получаемый результат
- •12.4. Испытание системы StreetMapper
- •Глава 13. ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА
- •14.1. Обзор информации о БПЛА
- •Библиографический список
Блок управления. Специальный блок, имеющий разъемы для подключения описанных ранее устройств и связи с компьютером.
Блок управления получает данные от всех подключенных сенсоров и, используя опорный генератор, присваивает им метки точного времени. В дальнейшем данные с метками времени поступают в общую базу данных.
Geoclean, в котором объединяются данные, полученныеИот GNSSприемника, блока инерциальных измерений, датчика колеса и фотокамеры. На основе полученных данных вычисляются точные координаты автомобиля на каждый момент движения. После произведенных вычислений пользователю становятся доступны такие функции, как
Блок управления содержит встроенное программное обеспечение, предназна-
Рис. 12.17. Блок управления |
ченное для проверки подключенных к си- |
|
стеме сенсоров, их настройки, задания |
||
|
||
файлов работ и сохранения данных (VehicleDahboard.jpg). ля обра- |
||
ботки полученных данных используется программное обеспечение |
просмотр траекторий движения автомобиля, выполнение измерений |
|
по облакам точек и фотографиям, выделение элементов из облаков |
|
|
Д |
точек и фотографий, получение из о лака точек точных координат |
|
А |
|
б |
|
различных элементов. В дальнейшем полученные данные могут быть |
|
экспортированы в файлы о менных форматов ASCII, LAS, BIN. |
|
12.3. Процесс съемки и получаемый результат |
|
Для выполнен я змерений в районе работ должна быть уста- |
|
новлена базовая станц я GNSS, данные с которой используются для |
Посленастройкитестирования всех сенсоров системы находятся в готовности работе.
Снают свою работу, в результате чего на экране компьютера мы видим получаемые от них данные. Это очень наглядно, оператор сразу имеет возможность оценить степень достаточности получаемых данных и наличие мертвых зон в тех или иных местах (рис. 12.18 справа). На случай остановки система может прекратить сбор данных и возобно-
выч слен я коорд нат автомобиля с заданным интервалом. Позицио- н рован е может осуществляться в режиме постобработки данных.
При начале движения автомобиля сканеры и фотокамера начи-
165
вить его при продолжении движения. Навигацию осуществляет водитель по запроектированному маршруту, где в качестве основы может использоваться растровое изображение из Google Earth территории объекта сканирования (рис. 12.18 слева).
|
|
И |
|
Д |
|
Рис. 12.18. Навигация по маршруту проекта\оценка |
||
степени достаточности получаемых данных |
||
А |
|
|
Результатом работы Topcon IP-S2 и Topcon IP-S2 HD являются |
||
полученные в результате сканирова- |
|
|
ния облака точек, в которых каждая |
|
|
точка имеет метку времени и трех- |
|
|
мерные координаты (рис. 12.19), а |
|
|
также цветные панорамные фотогра- |
|
|
фии, привязанные по времени и ко- |
|
|
характерные точкибдороги, как происходит при съемке с помощью электронных тахеометров GNSS-приемников, а огромный массив нформац , детальнейш м образом описывающий всю дорогу до
ординатам. |
Рис. 12.19. Лазерный снимок |
|
Управление |
||
|
||
Применение в дорожном хо- |
|
|
зяйстве. В этом случае системы позволяют подготовить данные для |
||
анал за состоян я дорожной одежды и профиля автодороги, состоя- |
н я бровки дороги, определения радиуса кривизны и виражей на
весьма протяженных участках. При этом мы получаем не отдельные С
последней кочки.
территориями. Системы также находят свое применение в управляющих организациях для целей инвентаризации.
юда можно отнести и инвентаризацию объектов инфраструктуры – дорожные знаки, наземные коммуникации, выходы подземных коммуникаций, искусственные неровности и т.д., и инвентаризацию зеленых насаждений в городской черте. В последнее время становится актуальной тематика создания 3D-моделей существующих городов для более эффективного управления территориями. Для таких приложе-
166
ний оперативность работы Topcon IP-S2 и Topcon IP-S2 HD просто трудно переоценить.
Цифровая картография, сбор данных для ГИС-систем. Одна из
наиболее часто встречающихся областей применения – это сканирование с целью мобильного картографирования больших участков территорий либо уточнение уже существующих картографических материалов. Если на съемку большого участка застроенной территории могут уйти дни, недели, система справится с такой задачей за считанные часы. При этом качество полученных данных не будет уступать традиционным методам съемки.
mbH, специализирующейся в области навигации, представляетИсобой первый образец системы, предназначенной для быстрой и точной мобильной трехмерной лазерной съемки.
12.4. Испытание системы StreetMapper
Система StreetMapper, являющаяся результатом совместной ра-
боты английской компании 3D Laser Mapping и немецкой фирмы IGI
Компании 3D Laser Mapping было предложено провести испытание системы StreetMapper в ходе работ по обследованию трехкило-
метрового участка шоссе из двух проезжих частей в ближайшем при- |
||
|
|
Д |
городе Копенгагена. |
А |
|
|
||
б |
|
Результаты этого о следования контролировались при помощи сравнениярисс координатами контрольных точек, съемка которых выполнялась дорожным управлением. Отчет был посвящен точности съемки, дост гнутой с помощью мо ильной системы.
Каждая з проезж х частей о следовалась системой StreetMapper на скорости 45 км/ч. Сканеры были настроены так, что первый Сбыл ор ент рован вн з на 20° от горизонта, второй – вверх на 20° от гор зонта, два боковых – под углом 45° к линии движения. Такая расстановка позвол ла дост чь при съемке плотности в 200 точёк/м2 для всего маршрута. Число спутников в начале съёмки было 8, а к концу
возросло до 10 ( . 12.20).
167
Разница между положением траектории в прямом и обратном расчетах пакета TERRAOffice составила по высоте 20 мм. Погрешности по северному и восточному направлениям соответственно составили 15 и 10 мм.
10 |
|
|
|
|
|
|
И |
||
7 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.01 |
205,800 |
206,200 |
206,600 |
207,000 |
207,400 |
||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
Рис. 12.20. Количество спутников и СКО по исследуемому маршруту |
||||||||
|
|
|
б |
|
|
|
Таблица 12.4 |
||
|
|
|
|
|
|
Метод |
|
Тахеометрическая |
|
|
Измерения в отдельных пунктах |
GPS-Дстатика съёмка |
|||||||
|
Число точек |
|
|
|
40 |
|
|
1020 |
|
|
|
были |
|
|
|
|
|
||
|
Среднее отклонение по высоте |
|
0,75 |
|
|
-1,3 |
|||
|
Максимальное отклонение по высоте |
20 |
|
|
75 |
||||
|
Минимальное отклонение по высоте |
-20 |
|
|
-60 |
||||
|
Среднеквадрат ческое отклонен е |
10 |
|
|
12,4 |
||||
|
Стандартное отклонен е |
|
|
9,97 |
|
|
12,3 |
||
С |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Марк рованные контрольные точки были расставлены вдоль |
|||||||
|
обоч ны через каждые 200 м. Их координаты были обследованы с |
||||||||
|
помощью GPS пр емн ка при измерениях в режиме статики. Полу- |
||||||||
|
ченные данные |
|
уровнены по методу свободной сети и затем |
приведены к точному высотному уровню. Точность позиционирования каждой точки составила 5 мм в плане и 10 мм по высоте. Высотные значения, полученные по результатам лазерного сканирования, сравнивались со значениями (табл. 12.4), полученными путем измерений GPS-приемником в статике, а также полученные тахеометром. Данные системы StreetMapper имеют стандартное отклонение в 10 мм от результатов измерений GPS-приемником в режиме статика и 12,3 мм от измерений, выполненных тахеометром.
168
Контрольные вопросы и задания
1.Какие особенности у наземного мобильного лазерного сканировании (НМЛС) по сравнению с ВЛС?
2.Почему невозможен сбор пространственной информации без интегрированной системы прямого геопозиционированияИ?
3.Перечислите необходимые компоненты системы НМЛС.
4.Какие достоинства и недостатки у инерциальной и спутниковой систем навигации?
5.Сколько спутниковых приёмников необходимо иметь на транспортном средстве для целей навигацииД?
6.В чём принципиально заключается согласование спутниковых и инерциальных измерений?
7.Какие исходные данные необходимы для расчёта координат лазерных точек?
8.Какие лазерные Алокаторы более безопасны для человека ВЛС или НМЛС?
9.Какова максимально достигнутая плотность лазерных точекнаиболее
стемами |
|
14. Назов |
характеристики достигнутой точности современ- |
ными с |
НМЛС. |
С |
|
169