- •Часть 2
- •Предисловие
- •Глава 9. Методы цифровой фотограмметрии
- •1. Понятие о цифровом изображении
- •2. Характеристики цифрового изображения
- •3. Фотометрические и геометрические преобразования
- •4. Источники цифровых изображений
- •5. Стереоскопические наблюдения и измерения
- •6. Автоматическая идентификация точек
- •7. Фотограмметрическая обработка
- •1 . Внутреннее ориентирование снимков
- •2. Выбор точек и построение
- •3. Построение и уравнивание фототриангуляционной сети
- •8. Цифровая модель рельефа и ее построение
- •1. Способы представления цифровой модели рельефа
- •2. Фотограмметрическая технология построения цифровой модели рельефа
- •9. Ортотрансформирование снимков
- •2. Наблюдение и измерение цифровых изображений
- •3.Внутреннее ориентирование снимка в системе координат цифрового изображения
- •4. Создания цифровых трансформированных изображений.
- •5. Создание цифровых фотопланов.
- •6. Оценка точности цифровых трансформированных
- •10. Современные цифровые фотограмметрические
- •Контрольные вопросы
- •Глава 10. Методы инерциальной и спутниковой навигации
- •1. Координатные системы, используемые в инерциальной и спутниковой навигации
- •2. Инерциальные навигационные системы
- •1. Общие принципы инерциальной навигации
- •2. Базовые элементы инерциальных навигационных приборов
- •3. Инерциальные измерительные блоки
- •4. Обработка инерциальных данных
- •3. Спутниковые навигационные системы
- •1. Действующие и разрабатываемые снс
- •2. Основные компоненты снс
- •Орбитальная группировка
- •Наземный сегмент
- •Аппаратура пользователя
- •Дифференциальная подсистема (дпс)
- •3. Навигационные сигналы gps, глонасс и Galileo
- •Счет времени
- •Координатное обеспечение
- •Навигационные сигналы
- •4. Содержание и точность спутниковых измерений
- •5. Постоянно действующие и временные базовые станции
- •4. Интеграция инерциальных и спутниковых систем
- •1. Достоинства и недостатки навигационных систем
- •2. Фильтр Калмана
- •3. Элементы модели интеграции инс и снс
- •5. Опыт эксплуатации интегрированных навигационных систем при изысканиях
- •Контрольные вопросы
- •Глава 11. Метод аэрогеодезических работ
- •На основе
- •Воздушной лазерной локации
- •И цифровой аэрофотосъёмки
- •1. Принципиальные отличия и сфера применения метода
- •Этапы технологии выполнения
- •Лазерно-локационные и аэрофотосъемочные работы, выполняемые в ходе полевого обследования
- •1. Установка и наладка оборудования на борту
- •2. Геодезическое обеспечение аэросъемочных работ.
- •3. Производство измерений на борту
- •4. Контроль отсутствия пропусков в данных и требуемой
- •5. Вычисление траекторий и определение точности
- •6. Обработка комплексных данных лазерного сканирования.
- •7. Тематическая обработка
- •8. Обработка цифровых фотоснимков
- •3. Программный комплекс altexis
- •4. Основные возможности воздушных сканеров altm
- •Основные технические параметры
- •Общие параметры
- •Перечень программного обеспечения Программное обеспечение Назначение
- •Инструментальные средства лазерной локации
- •6. Лазерное сканирование и цифровая
- •Контрольные вопросы
- •Глава 12. Системы наземного мобильного лазерного сканирования
- •Особенности и преимущества наземных
- •2. Состав и отличие наземных мобильных
- •Системы мобильного картографирования от Topcon
- •Контрольные вопросы
- •Глава 13. Геоинформационное обеспечение территории города
- •1. Создание единого поля координатно-временной
- •2. Аэрофотосъемка со спутниковой навигацией и лазерным сканированием городской территории.
- •3. Создание планово-картографического материала
- •Концепция 3Dimage xyzrgb
- •Контрольные вопросы
- •Глава 14. Беспилотники – перспективное
- •2. Комплекс по производству цифровой аэрофотосъемки
- •Блок-схема технологии создания цифровых топографических планов по материалам афс и влс
- •Библиографический список
- •Глава 9. Методы цифровой фотограмметрии…………….....4
- •Глава 10. Методы инерциальной и
- •Глава 11. Метод аэрогеодезических работ на
- •Глава 12. Системы наземного мобильного
- •Глава 13. Геоинформационное обеспечение
- •Глава 14. Беспилотники – перспективное средство
- •Приложение № 1 Блок-схема технологического процесса создания
6. Лазерное сканирование и цифровая
аэрофотосъёмка города Омска.
Для лазерного сканирования и цифровой фотосъёмки города Омска использовался комплексная система компании Leica Geosystems, в которую входили воздушный лазерный сканер ALS50-II и цифровая аэрофотокамера LEICA RCD 39 Mпикс.
При планировании работ по объекту были учтены следующие факторы:
сжатые сроки проведения работ;
протяженность и форма границ объекта;
сложная авиационная обстановка, наличие зон запретных для полетов и дифференцированных высотных коридоров;
погодные условия, характерные для осеннего периода - частая облачность и периодические осадки;
перепад высот рельефа на объекте (до 200 м);
наличие в районе проведения работ сети постоянно действующих GPS станций.
Полевая часть работ по воздушному лазерному сканированию и цифровой аэрофотосъемке на площади 430 км2 выполнена за 15 дней.
На борту воздушного судна совместно с воздушным лазерным сканером ALS50-II, цифровой аэрофотокамерой 39 Mpix в комплексе с инерциальной системой использовался спутниковый двухчастотный GPS приемник фирмы Novatel модель OEM4, с частотой регистрации измерений 2 Гц (2 измерения в секунду).
Для дифференциальной коррекции GPS траекторий полета воздушного судна при проведении ВЛС и АФС необходимым условием является наличие наземного геодезического GNSS сопровождения. Рекомендуемое удаление воздушного судна от наземных GNSS станций при проведении ВЛС и АФС составляет 30 км (технология компании Leica Geosystems). Этому условию удовлетворяло расположение сети референцных станций ВИСХАГИ. Характеристика фактической точности сети референцных станций ВИСХАГИ в главе 13.
Обрабатывались два набора измерений:
статические – GNSS измерения опознаков;
кинематические – GNSS измерения траекторий полета воздушного судна во время выполнения ВЛС и АФС.
Вычисление координат опознаков выполнялось с использованием программного обеспечения SkiPro, система координат МСК-55-2008, система высот Балтийская 1977 года. СКО положения опознаков в местной системе координат составила 3 см в плане и 5 см по высоте.
Дифференциальная коррекция траектории выполнялась с использованием измерений полученных GNSS приемниками сети референцных станций в программном обеспечении GrafNav7.80 фирмы Waypoint Group. СКО положения траекторий полета воздушного судна при проведении ВЛС и АФС не превышала 10 см (Estimated Position Accuracy). При расчете траекторий были использованы измерения с 5 референцных станций ВИСХАГИ. Съемка производилась с высоты 600 м. Расчетная точность и параметры ВЛС и АФС представлены в таблицах 11.1 и 11.2.
Характеристика фактической точности рельефа ЦТП (сечение 0,5 метра), полученного по результатам лазерного сканирования, приводится в главе 13.
Блок-схема технологии создания и обновления ЦТП по материалам ЦАФС и ВЛС дана в приложении № 2.
Таблица 11.1 |
|||
Расчеты на аэросъёмку и лазерную локацию г. Омска для выпуска топографического плана М 1:500. Площадь 430 кв. км. |
|||
Носитель самолёт Ан -2, комплексная система компании Leica Geosystems: |
|||
Лазер ALS50-II, Фотокамера LEICA RCD 39 Mпикс |
|||
Максимальная Расчетная путевая скорость, км/час |
140 |
||
Среднестатистическая скорость аэросъемки, км/час с учетом подлета |
80 |
||
Заданная площадь аэросъемки (Длина км х Шир м) |
25 |
17000 |
|
Расчетная точность пилотирования по заходу, ± м |
100 |
||
Требуемая относительная плановая точность лазера, м |
0,25 |
||
Требуемое разрешение в пикселе по фото, м |
0,10 |
||
Расчетная высота аэросъемки по плановой точности лазера |
625 |
||
Расчетная высота аэросъемки по разрешению ФОТО Midipix CH-39 |
882 |
||
Требуемая полоса лазерной аэросъемки с учетом точности пилотирования |
17100 |
||
Принятая высота аэросъемки, м |
600 |
||
Принятый половинный угол сканирования,град (Макс. 35град) |
28 |
||
Расчетная относительная плановая точность лазера, м 3δ |
0,24 |
||
Расчетная относительная высотная точность лазера, м 3δ |
0,12 |
||
Лазерное сканирование ALS50-II |
|||
Половинный угол сканирования (0 - 35 град) |
28 |
||
Заданная частота зондирования (0 - 150000 Гц) |
150000 |
||
Максимальная расчетная частота сканирования (0 - 90 Гц) |
54 |
||
Заданная частота сканирования (F<макс F) |
50 |
||
Расчетный Угол сноса, град |
20 |
||
Расчетное Поперечное перекрытие между заходами, % |
30 |
||
Результат |
|||
Полная Поперечная полоса захвата на земле, по оси Y, м |
ШТИЛЬ |
СНОС |
|
638 |
559 |
||
Поперечное перекрытие по оси Y, м, ≥Точн. пил. |
ШТИЛЬ |
СНОС |
|
191 |
168 |
||
Поперечный рабочий захват по оси Y,м |
447 |
391 |
|
Ср. Плотность точек на 1 кв.м поверхности |
зад Fск |
6,05 |
|
Разрешение по оси X, м |
0,7 |
||
Разрешение по оси Y, м |
0,21 |
||
|
|||
Таблица 11.2
Цифровое аэрофотографирование |
|||
Фотокамера Leica MIDIPix RCD 109 39Mпикс |
по полету |
||
|
Широкая сторона |
Узкая сторона |
|
Размер матрицы, мм |
49,07 |
37,2 |
|
Размер матрицы, пиксел |
7216 |
5472 |
|
Фокусное расстояние объектива, мм (35, 60 мм) |
60 |
||
Заданное Продольное перекрытие, % |
60 |
||
Заданное Поперечное перекрытие между заходами, % |
20 |
||
Результат |
|||
Поперечная полоса захвата на земле по Y,м |
490,7 |
372,0 |
|
Продольная полоса захвата на земле по X,м |
372,0 |
490,7 |
|
Продольное перекрытие по X,м |
223,2 |
294,4 |
|
Поперечное перекрытие по Y,м |
98,1 |
74,4 |
|
Продольный рабочий захват по X,м |
148,8 |
196,3 |
|
Поперечный рабочий захват по Y,м |
392,6 |
297,6 |
|
Разрешение в пикселе, м |
0,068 |
0,068 |
|
Рабочий интервал аэросъемки, сек |
4,5 |
5,9 |
|
Численный масштаб аэрофотосъемки |
1 |
10000 |
|
Линейный масштаб аэрофотоснимка, см/м |
1 |
100 |
|