- •Теория и технология фотограмметрической обработки материалов аэрокосмической съемки с целью создания цифровых карт и планов.
- •1. Введение.
- •2. Теоретические основы фотограмметрической обработки кадровых аэро и космических фотоснимков.
- •2.1 Системы координат снимка. Элементы внутреннего ориентирования снимка.
- •2.2 Системы координат объекта. Элементы внешнего ориентирования снимка.
- •2.3 Формулы связи координат соответственных точек снимка и местности.
- •2.4 Определение элементов внешнего ориентирования снимка по опорным точкам (обратная фотограмметрическая засечка).
- •2.5 Определение координат точек местности по стереопаре аэрофотоснимков методом прямой фотограмметрической засечки.
- •2.6 Определение координат точек местности по стереопаре снимков методом двойной обратной фотограмметрической засечки
- •2.7 Определение элементов взаимного ориентирования снимков.
- •2.8 Построение фотограмметрической модели
- •2.9 Определение элементов внешнего ориентирования модели по опорным точкам.
- •2.10 Точность определения координат точек объекта по стереопаре снимков.
- •2.11 Пространственная фототриангуляция
- •2.12 Построение и уравнивание маршрутной и блочной фототриангуляции по методу независимых моделей
- •2.13 Построение и уравнивание маршрутной и блочной фототриангуляции по методу связок
- •2 .12 Цифровое трансформирование снимков Трансформированием снимков в фотограмметрии называют процесс преобразования исходного снимка объекта в изображение объекта в заданной проекции.
- •3. Технология фотограмметрической обработки данных аэрокосмической съемки с целью получения цифровых моделей рельефа местности и ортофотопланов.
- •3.1 Подготовка необходимых материалов и исходных данных.
- •3.2 Построение и уравнивание пространственных фотограмметрических сетей
- •3.3 Построение фотограмметрической модели по стереопаре и одиночному снимку.
- •2.3.1 Построение фотограмметрической модели по аэроснимкам
- •2.3.2 Особенности фотограмметрической обработки космических кадровых снимков
- •2.3.3 Особенности фотограмметрической обработки космических сканерных изображений
- •3.4 Создание фотопланов
- •3.5 Создание цифровой модели рельефа местности (оригинала рельефа)
- •3.6 Типовые технологические схемы при фототопографических съемках
2.3.2 Особенности фотограмметрической обработки космических кадровых снимков
Особенности фотограмметрической обработки космических снимков связаны с видом их проекции, форматом, углом поля зрения, величиной перекрытия и др. факторами.
При обработке любых космических снимков для их внешнего ориентирования должны использоваться программные модули, учитывающие влияние кривизны Земли.
Обработка космических снимков проекций, отличных от центральной (например, панорамных, шторно-щелевых и т.п.), требует использования цифровых фотограмметрических приборов с соответствующим программным обеспечением. Если на таких снимках отсутствуют калибровочные координатные метки, необходимые для выполнения внутреннего ориентирования, то в виде исключения допускается ориентирование по ограниченному числу некалиброванных меток (например, по двум меткам).
Обработка космических снимков увеличенных или нестандартных форматов (30х30 см, 30х45 см, 18х72 см и др.) может выполняться на цифровых приборах. При этом если фотограмметрический сканер не позволяет сканировать сразу всю площадь снимка, выполняется сканирование по фрагментам. Для внешнего ориентирования каждый фрагмент должен быть обеспечен достаточным количеством опорных точек.
Космическая съемка, как правило, выполняется длиннофокусными узкоугольными камерами, не обеспечивают с необходимой точностью определение по ним высот точек местности. В связи с этим по космическим снимкам должен проводиться только сбор (обновление) цифровой информации о контурах, а информация о рельефе должна быть получена по другим снимкам или другим методом.
Задача получения информации о контурах эффективно решается путем обработки одиночных снимков.
Для внешнего ориентирования космических снимков должно использоваться не 4 - 5, как для аэроснимков, а существенно большее количество опорных точек. Координаты последних, как правило, определяются по картам (планам) более крупного масштаба.
Обработка космических снимков должна поручаться операторам, имеющим достаточный опыт работы с таким типом изображений. По завершении обработки контролируется качество ее исполнения. Контроль проводится бригадиром, другим исполнителем или самим оператором-фотограмметристом в качестве самоконтроля.
2.3.3 Особенности фотограмметрической обработки космических сканерных изображений
Особенность фотограмметрической обработки космических сканерных изображений высокого разрешения связана с тем, что данные дистанционного зондирования (ДДЗ) могут быть предоставлены с различной степенью предварительной обработки и сопутствующей информацией о параметрах орбиты и модели сенсора. В этой связи возможны три варианта внешнего ориентирования одиночных изображений и стереопар сканерных изображений:
1) строгим способом, когда известна модель сенсора;
2) по орбитальным данным, когда известны RPC-коэффициенты;
3) по универсальному алгоритму, который основан на полиномиальных соотношениях координат точек сканерного изображения и их геодезических координат.
Первый является наиболее точным и рекомендуется в первую очередь для обработки космических сканерных изображений.
Для внешнего ориентирования космических сканерных изображений необходимо использовать опорные точки расположенные равномерно по всему изображению и не менее 10. Координаты опознаков рекомендуется определять наземными методами и с точностью не хуже ¼ размера пиксела сканерного изображения на местности. В качестве опознаков следует выбирать четкие контурные точки местности, которые однозначно опознаются на изображении. Допускается использовать топографические карты для определения координат и высот опознаков, если точность полученных координат согласуется с точностью определенной техническим заданием.
Из опыта обработки сканерных космических изображений высокого разрешения следует, что при фотограмметрической обработки стереопар сканерных изображений максимальный остаточный поперечный параллакс не должен превосходить 2 пикселей, а средняя ошибка 1 пикселя. Соответственные точки для взаимного ориентирования следует измерять преимущественно в автоматическом режиме равномерно по всей площади перекрытия и не менее 100.
Точность внешнего ориентирования определяется по расхождениям на опорных точках и должна соответствовать требованиям, изложенным в разделе 3.3.1