Всхолмленная местность или снимки нормально-угольные
Смещения точек на снимках, вызванные влиянием рельефа приведенные к масштабу создаваемой карты превышают допустимые погрешности создания оригинала. Для исключения этих смещений
(1) векторизуют 2D в заранее отмеченных на снимках зонах, задавая геодезическую высоту каждой зоны, или
(2) создают , например, по карте более мелкого масштаба матрицу высот рельефа (ЦМВ), только для трансформирования. Для него высокая точность высот обычно не требуется. Поэтому такая ЦМВ обеспечит учет влияния рельефа с требуемой для плана точностью..
Большие превышения или снимки широко и сверх-широко угольные или очень крупный масштаб съемки
Здесь необходимо знать точно рельеф, т.к. ошибка в определении превышения на краю снимка приведет к равной или большей ошибке в плане. Поэтому для съемки подробностей нужна точная МВР (матрица высот рельефа) (ЦМВ). Ммы еще не сняли рельеф, поэтому ЦМВР еще нет. (Ее нужно сделать). МВР создают на Цифр. Стереофотогр. Системах .
Если контуров мало, то контуры снимают в ходе создания ЦМВР, ибо контур на поверхности земли это - тот же высотный пикет.
Если контуров много. В силу того, что, программы для стерео дорогие, да и производительность стерео ниже, чем обработка одиночного снимка, ибо наблюдателю надо стереоскопически наводить марку на каждую точку модели (или следить за правильностью работы коррелятора), то экономически выгоднее получить МВР (ЦМР, DEM), трансформировать цифровой снимок, а затем по трансформированному образу векторизовать результаты дешифрирования,
или же трансформировать дешифрированный цифровой снимок
или же подвести ЦМР под этот снимок и снимать ситуацию непосредственно по снимку. (Существуют методы автоматического стереонаведения по корреляции и др. параметрам, но проверка результата обязательна).
В полузакрытой местности, при наличии высоких объектов, в горах фотоплан не позволяет точно определить положение отдельных контуров. Поэтому необходимо использовать стереоскопическую съемку.
5 СЪЕМКА РЕЛЬЕФА
Ведется стереоскопически на цифровых стереофото-грамметрических системах (ЦФС) в операторном режиме или в автоматическом с последующей корректурой. Требования к точности процессов те же, определяются районом и масштабом картографирования.
При наличии ЭВОС и Ковар.мтр. из цифровой фототриангуляции ВзОрСнимков и ВнешОрМодели не выполняют, так как любая стереопара предоставляет внешне ориентированную модель.
Если фототриангуляции не было, то следует сделать те же процессы, что в фоттриангуляции:: наблюдение координатных меток, а если используются для внешнего ориентирования опорные точки, то обязательно нужно делать взаимное ориентирование снимков (ВзОС) и внешнее ориентирование модели (ВОМ).
Съемка рельефа может выполняться параллельно со съемкой подробностей на другой ЦФС, предшествовать съемке подробностей или выполняться после нее.
Для равнинной местности при малом количестве контуров оба процесса фактически независимы, могут выполняться параллельно на одной и той же или на разных ЦСФС.
При фотографировании в двух масштабах, когда контуров много, съемка рельефа обычно предшествует съемке подробностей. Созданная цифровая МВР используется для получения трансформированных образов или непосредственно при съемке контуров по крупномасштабным снимкам. ЦМВ, созданная по одной стереопаре, может обеспечить данными о рельефе 4 - 20 ЦФС.
Если много контуров и сложный рельеф, то для удобства согласования контуров и элементов рельефа контура могут сниматься заранее, до съемки рельефа.
Съемка рельефа выполняется на ЦФС различными методами. Например, путем проведения горизонталей. Может применяться профилирование по извилистому маршруту, т.е. по характерным перегибам и неровностям местности, по местам, свободным от растительности, строений и т.п.. При автоматической съемке применяют способы: горизонталей (постоянная высота), треугольники (триангуляция) (при заданном уклонении плоскости треугольника от поверхности земли), регулярная сетка (постоянный шаг по х и у в пространстве объекта), нерегулярная сетка – набор пикетов на удобных точках.
6 ГРАФИЧЕСКОЕ РЕДАКТИРОВАНИЕ (ВЕКТОР)
Выполняется по каждому слою элементов (по элементарной тематической группе) раздельно. Устраняются в примыканиях разрывы, пересечения, неверные или несуществующие примыкания, корректируется форма контура, удаляются контуры.
Редактируются совмещенные слои (классы) элементов ЦКМ. Устраняются двойные связи по границам контуров, пропуски контуров, согласуются пересечения и наложения контуров, а также типы контура.
Все точки по границам смежных контуров должны быть общими, Точки соседних удаленных контуров не должны быть общими, не должны пересекать границы. Иначе образуются топологические нарушения (пересечения, разрывы или касания множеств, острова (контур внутри контура или пустота между смежными контурами).
Те же процессы выполняют при соединении результатов съемки смежных стереопар в рамках прямоугольных координат, покрывающих номенклатурную трапецию, а также при сводке номенклатурных листов ЦКМ.
То же при объединении раздельно снятых частей объекта в единый объект.
7 ВВОД и РЕДАКТИРОВАНИЕ СЕМАНТИКИ (ВЕКТОР)
Значительная часть атрибутов вводится в процессе съемки. Для этого в одних программах СБОРА предусмотрено присвоение типа объекта, номера, условного знака, кода и др., в других программах присвоение атрибутов обеспечивается разделением по слоям.
Более полная семантика вводится и надлежаще размещается в ходе редактирования: характеристики леса, гидрографии, различные данные кадастра, границ, подписи названий и т.п..
8 КАРТОГРАФИЧЕСКОЕ РЕДАКТИРОВАНИЕ (ВЕКТОР) Редактируется правильность условных знаков
Редактируются все данные, проводится генерализация и размещение элементов.
Конвертируется все в формат обмена, (то есть смешанный растр- вектор- семантика формат, в котором дается описание каждого объекта, состоящее из описаний типа, подтипа и индивидуального описания каждого объекта из этого подтипа ). Пример, форматы SXF (Россия), DXF (везде) , SIF (один из десятков зарубежных).
9 ПОДГОТОВКА ОРИГИНАЛА К ПЕЧАТИ
Для внутреннего пользования: корректуры и т.п. - можно выдать векторный оригинал на плоттер, а затем копировать.
Чтобы получить высококачественное графическое изображение необходимо оригинал перевести из вектора в растр.
Для корректуры, согласования, утверждения и подписи к изданию изготовляются копии оригинала: расчлененные и совмещенные. Для этого переводят в растровое представление мат. основу, контур, семантику и рельеф, (для отображения рельефа по ЦМВР строят горизонтали). Создание растровых оригиналов идет приблизительно так: (1) по векторным данным строятся растровые скелетные линии в пиксел шириной (2) реконструируются линии по графическим атрибутам (накладывается графика усл. знака) (3) формируются объекты (4) размещаются тексты по полю листа (названия, подписи, характеристики, легенды). (5) накладывается мат. основа карты.
Точность 40 пксл/мм. Результат: файлы данных в растровой форме: Р,Г,К,И и более.
Примечание, для издания создают специальный издательский оригинал, пользуясь развитыми картографическими системами редактирования (Панорама, Нева и др.)
10 ЦЕНКА ТОЧНОСТИ КИ (картогр. Информации ) на данный лист из БД (базы данных)
Выполняется в процессе работ на всех этапах и в конце –точность готового оригинала
Оценивается точность всех процессов и точек или массивов точек (геодезия, сгущение, высоты, положение контура).
В более развитых ЦКМ (и СФЦС) вычисляется ковариационные матрицы для каждой точки и для параметров.
1) оценка по колебаниям ошибок интерполяции высот без учета ковариаций.
2) оценка по априорным приближенным значениям корреляционной функции
3) определение корреляционной функции из автокорреляционных вычислений.
4) определение ковариации методом MINQUE (MINIM QUADRAT)
===============================
Приложение 1 к лекции .
ОЗНАКОМИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕТКИ
дальнейшие действия (не наши, а картографов) по подготовке к изданию:
ПОДГОТОВКА К ИЗДАНИЮ (малого или большого тиража)
формирование из тематических слоев расчлененных оригиналов и совмещенного оригинала в квадрате координат листа,
построение рамки трапеции на сетке прямоугольных координат, в которых даны элементы карты
исключение элементов, выходящих за рамки трапеции
набор и привязка штриховок, заливок, текстов по полю листа в соответствующих шрифтах и размерах с ориентировкой по элементам
построение всего зарамочного оформления вверху, внизу , по бокам рамки, координаты, направления дорог и т.п., зарамочное продолжение подписи, своя и смежные номенклатуры, легенды, масштабы, исполнители и т.д. с ориентировкой текста по рамкам трапеции
при необходимости - сглаживание ломаных линий (с помощью В-сплайнов, кривых Безье).
формирование последовательности вывода на печать элементов карты и соотношений составляющих цветов (например, ГКЗ или дополнительные), чтобы не было забивки одним цветом других.
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП
растровые файлы на каждый слой попиксельно редактируют: исключают ненужные, подгоняют оставшиеся элементы
Вычерчивание на лазерном растровом плоттере на пленке оригиналов для издания.
АРХИВНОЕ ХРАНЕНИЕ ДАННЫХ
ВАРИАНТ СКАНИРОВАНИЕ (Подсистема подготовки и сканирования) Сканирование обычно выполняют в пикселах довольно большого размера: так как линии и точки имеют ширину от 0.2 мм и более, а их положение известно с точностью 0.5 мм (согласно Основным положениям), то сканировать можно в пикселах 0.04 -0.1 мм.
ВАРИАНТ ДИГИТАЛИЗАЦИЯ Выполняется на дигитайзере. Для этого надо предварительно выполнить послойную подготовку оригинала: подписать номера объектов, начала и концы протяженных объектов, коды объектов и семантику. Далее оператор вводит эти данные в ЭВМ и обводит контуры.
ВЕКТОРИЗАЦИЯ на станции обработки растровых данных.
Выход: векторный цифровой расчлененный по-слойно оригинал. Сканированное штриховое изображение предварительно обрабатывается фотометрически: снимаются мелкие помехи, разрозненные точки от других слоев.
Затем выполняется векторизация вручную или автоматически с помощью программ векторизаторов. При автоматической векторизации линий "отслеживается" полоса пикселов не равная нулю, усредняется, т.е. находится скелет этой пиксельной полосы, т.е. координаты средних точек; затем по заданным параметрам извилистости или шага записи записываются начальные и конечные узлы полилинии и точки поворота.
В процессе векторизации или после нее - при редактировании записываются атрибуты каждого элемента.
Объем растрового файла: для карты, размером 0.5х0.5 м, при значении пиксела=50 мкм объем информации составляет 100 Мб.
Для уплотнения информации применяют кодирование длины прогона: значение и число пикселов.
Два направления применения растра
1. Растровый продукт не ориентирован на графический выход: после векторизации служит опорными точками для внешнего ориентирования модели. Тогда разрешение можно применять низкое.
2. Растровый продукт ориентирован на графический выход: для создания графического оригинала. Тогда разрешение должно быть высокое 20 пксл/мм.
Векторизация оригинала автоматическое определение графических атрибутов: толщины и вида линий сокращает время векторизации и исключает пропуски.
Векторизация идет в два этапа: 1. Выделение линейных структур по растру
2. Представление их в векторной форме
Линейные структуры выделяют 1) по линиям на карте 2) по границам между участками карты
По линиям на карте 1) уточняют линию 2) находят ее скелет в 1 пксл шириной
3) прослеживают скелет, выделяют вектор и записывают плановые координаты ХУ.
SIF (Standart Interchange Format)
В. РЕДАКТИРОВАНИЕ (совмещение) данных на станции обработки векторных данных.
1/ рельеф 2/гидрография 3/растительность 4/искуственные объекты, семантика, границы
Содержание файлов:
Файл рельефа: основные, промежуточные и дополнительные горизонтали, бергштрихи.
Файл гидрографии: точечные элементы, линейные элементы.
Файл растительности: границы культур, леса, условные знаки растительности.
Файл искусственных сооружений, обозначения, подписи и.
Приложение 2 к лекции
Требования к точности создания оригинала
план САО 0.5мм - до шести градусов 0.7мм - горы высокогорье 0.4мм планы кап и многоэтажной застройки Предельные - удвоенные не более 10 процентов от числа замеров.
Рельеф 500 1000 2000 5000 10тыс 25тыс
плоскоравнинные до 1 гр 1/4 1/4 1/4 1/4 1/4 1/3
равнина 1 - 2 градуса 1/4 1/4 1/4 1/4 1/3 1/3
всхолмлен от 2 до 6 градусов 1/3 1/3 1/3
2 до 10 градусов 1/3 1/3
более 10 град число горизонталей
более 6 градусов число горизонталей соотв превышению
на перегибах скатов.
САО высот на тчк рельефа 1/3 1/3 1/3 1/3 1/2 1/2
На залесенных участках допуск в 1.5 раза больше.
Предельные - удвоенные САО не более 10%.
1:25тыс и 1:10 тыс для контура фотопланы
1:5 тыс фотоплан равнина всхолмленный район, населенные пункты
1:2 тыс фотоплан на равнину всхолмленные незастроенные районы и с малоэтажной застройкой,
остаточные поп. параллаксы 0.008 - 0.011мм для аналитических способов. количество точек на с/п 9 - 25
остаточные средние расхождения высот на опорных точках после внешнего ориентирования 1/10 сечения
а в плане 0.1 мм в масштабе карты
Средние расхождения из двух построений: 1/4 высоты в равнинных и всхолмленных и 1/3 в горных высокогорных районах , а в плане 0.4 мм. Предельных - удвоенных - расхождений не более 5%.
Средние расхождения высот геодезических и фотограмметричес ких - 1/5 высоты , а в плане 0.25 мм.
дальше параграф ш. 20 о допусках
вз. ориентирование 1/4 марки, горизонтирование модели - 1/5 сечения, в плане 0.4 мм
1Х.1 допуски расхождений при контрольных работах
Приложение 3 к лекции