Трехмерное моделирование составляющих лесных экосистем
Принципы фотограмметрии
Фотограмметрия
Фотограмметрические методы сбора данных для ГИС применяют при большой площади или неровном рельефе изучаемой территории. При этом используют такие инструменты, как аналитические и аналоговые стереоплоттеры с кодирующими устройствами и цифровые фотограмметрические станции.
Аналоговый стереоплоттер - это устройство, предназначенное для получения трехмерных данных по аэрофотоснимкам. Стереоплоттеры оснащаются линейными и ротационными кодирующими устройствами, электронный сигнал которых преобразуется в координатные значения точек с помощью различных цифраторов. Эти значения передаются затем на компьютер. В этом методе фотограмметрии большая часть операций, включая выбор точек измерений, выполняется оператором вручную.
При использовании аналитического плоттера, измеренные оператором координаты точек используются для автоматического расчета соответствующих фотографических координат на каждой стереопаре. Эта процедура выполняется в режиме реального времени с помощью компьютерной системы стереоплоттера. Затем происходит коррекция положений фотоснимков так, чтобы получить единое стереоскопическое изображение. Процедуру измерения координат на аналитическом плоттере можно запрограммировать нужным образом. Например, можно задать нерегулярную сетку с переменной плотностью точек измерений, которая будет лучше отвечать особенностям данной территории.
В цифровой фотограмметрии вместо аналоговых стереопар используются цифровые изображения, которые можно получить, сканируя с очень высоким разрешением аэрофотоснимки либо используя методы дистанци-онного зондирования. Цифровая фотограмметрическая рабочая станция (ЦФРС) представляет собой комплекс, состоящий из основного оборудования, программного обеспечения и периферийных устройств - цифровых камер, пленочных сканеров и плоттеров. ЦФРС предназначена для интерактивных стереоизмерений и оснащена пакетом программ, которые позволяют автоматизировать большую часть фотограмметрических операций. С помощью этой станции оператор может просматривать, проверять и редактировать полученные данные. С появлением цифровых фотограмметрических технологий впервые появилась возможность получать цифровые данные о рельефе, используя космические стереоснимки высокого разрешения.
Технологическая схема обработки проекта в системе photomod
Рекомендуемая технологическая схема
построения высококачественного ортофотоплана
В.Г.Новоселов ("РАКУРС")
Чаще всего в качестве входных данных при построении ортофотоплан заказчик задает границы блока и размер листов, размер пиксела ортофотоплана, масштаб карты, а также формат выходного файла и тип геопривязки. Модель рельефа обычно строится в том же проекте. Поэтому будем исходить из того, что на входе мы имеем TIN, а также набор структурных линий, которые встроены в этот TIN.
1) Построение матрицы высот (МВ) с размером ячейки кратным заданному размеру пиксела ортофотоплана. Рекомендуемое соотношение между этими величинами (размер интерполяционной ячейки) 20-40. Например, заданный заказчиком пиксел ортофотоплана равен 0.3 (м), Соотношение выбираем равным 20. Тогда размер ячейки МВ при построении задаем равным 6 (м).
2) Определение параметров деления мозаики на листы (параметры "Размер пиксела", "Матрица высот", "Размер интерполяционной ячейки", автоматическое вычисление числа листов).
3) Предварительный просмотр (корректировка) деления на листы внутри границ матрицы высот.
4) Рисование области трансформирования на исходных снимках. Из проекта исключаются ненужные снимки и задается порядок нанесения оставшихся на ортофотоплан.
5) Глобальное и локальное выравнивания яркости снимков. Глобальное выравнивание необходимо, если есть соседние снимки в целом, а не за счет яркостных трендов отличающиеся между собой по яркости и цветовому тону. Локальное выравнивание устраняет яркостные тренды внутри каждого снимка по отношению к соседним.
6) Предварительный просмотр и достижение требуемого качества яркостного выравнивания.
7) Определение параметров сжатия выходного файла (если надо), цвет фона и тип файла геопривязки, "Масштаб ортофото". Это знаменатель масштаба результирующей карты. Тогда для выходных форматов BMP, TIFF в заголовках будет проставлен масштаб вывода на печатающее устройство.
8) Построение разбитого на листы ортофотоплана