Существует три вида обработки данных: аффинное преобразование кадров для создания ортофотосхемы равнинных территорий, полное ортотрансформирование кадров для создания ортофотосхемы территорий с выраженным рельефом, полное ортотрансформирование кадров для создания ортофотоплана с выполнением геодезических требований по масштабу. Аффинное преобразование кадров для создания ортофотосхемы равнинных территорий. Программой определяются общие точки (от 50 до 1200) между каждой парой снимков. После этого решается уравнение, включающее в себя информацию по всем снимкам, для поиска минимума СКО (среднеквадратичного отклонения) между всеми векторами, соединяющими общие точки. Проще говоря, между каждой парой точек натягивается резинка, и все кадры выстраиваются так, чтобы общее натяжение резинок было минимальным. При этом кадр может преобразовываться только афинно, т. е. любая прямая отображается только в прямую.Ортофотосхемы. Программой определяются общие точки (от 50 до 1200) между каждой парой снимков. После этого решается полное фотограмметрическое уравнение с определением рельефа местности с точностью до 10 пикселей.
При этом уточняются координаты центра фотографирования и параметры ориентирования (крен, тангаж, курс). В соответствии с вычисленными данными проводится ортотрансформирование всех кадров и проецирование результата на плоскость. Привязка к реальным данным проводится по существующим в общедоступных картографических ресурсах данным. Например, по GoogleEarth. Точность этих данных на территории России составляет порядка 6 метров. Ортофотопланы.
Программой определяются общие точки (от 100 до 3000) между каждой парой снимков. После этого решается полное фотограмметрическое уравнение с определением рельефа местности с точностью до 2 пикселей. При этом уточняются координаты центра фотографирования и параметры ориентирования (крен, тангаж, курс) с высокой точностью. В соответствии с вычисленными данными проводится ортотрансформирование всех кадров и проецирование результата на плоскость. Привязка к реальным данным проводится по результатам наземного обоснования, включающего в себя не менее одной точки на каждые 10 кадров или не менее 10 точек на один ортофотоплан. Половина этих точек используется для привязки, вторая половина для подтверждения требований точности. Точность формирования рельефа при этом соответствует требованиям соответствующего масштаба. Результатом работы являются файлы формата geotiff с точностью, соответствующей заданному масштабу. Формат geotiff включает в себя два файла — ортотрансформированную аэрофотосъемку и цифровую модель рельефа (DEM — digital elevation model), которые можно открыть в любой ГИС программе, например ArcGis или GlobalMapper.
По включенной DEM можно сформировать изолинии рельефа с любым перепадом высот. Для проведения ортокоррекции аэроиликосмического снимка необходимы:
космический снимок в одном из форматов поставки (обычно GeoTIFF);данные RPC коэффициентов к снимку;
информация о рельефе в виде DEM (Digital Elevation Model).Модель камеры спутника в виде обобщенных аппроксимирующих функций (рациональных полиномов) можно считать одной из обобщающих моделей, используемых вместо четких моделей уже более десяти лет. Она выражает отношения между объектом и координатами изображения с помощью коэффициентов многочленов. Эти коэффициенты называются коэффициентами рационального многочлена (RPC — Rational Polynomial Coefficients).Ортотрансформация производится целым рядом программ. Далее на примере использования программы ERDAS рассмотрен процесс получения ортофотоплана.
2.2 Получение ортофотоплана в ERDASПроцесс создания ортофотоплана в ERDAS достаточно прост и включает в себя несколько последовательных действий.
1. Открытьизображениев «ERDAS». «File» -> «Open» -> «Raster Layer» (рис.
8).Рисунок 8 — Открытие изображения.
В главной панели инструментов выбираем закладку «Panchromatic» (для панхроматических изображений) или «Multispectral» (для мультиспектральных изображений) (рис. 9).Рисунок 9 — Выбор типа изображения.
Выбираемзакладку «Transform&Ortho» -> «Ortho With Model Selection» -> Выбираемтип.
КА. Рисунок 10 — Вызов меню ортотрансформации и выбор типа космического аппарата, с которого осуществлена съемка.
В окне «Model Properties» указываем модель рельєфа — «Elevation File» и «RPC File» -> нажимаем «Apply» (рис.
11). Рисунок 11 — Выбор модели рельефа.
В окне «Resample» указываем имя выходного файла и устанавливаем галочки «Forse Squar Pixels on Reprojection» и «Ignore Zero in Stats», «Resample Method» -«Bilenie» или «Cubic Convolution» -> «Ok» (рис.
12).Рисунок 12 — Указание параметров процесса ортотрансформации снимков.
После нажатия «Ok» программа осуществляет ортотрансформацию, в результате которой получаются ортофотопланы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В курсовой работе рассмотрен вопрос создания ортофотопланов. Показано, что получение ортофотопланов состоит из комплекса полевых и камеральных работ. В процессе полевых работ с летательного аппарата или космического аппарата получают снимки в центральной проекции. При этом в зависимости от типа съемки снимки могут быть как панхроматические, так и спектральные. В результате того, что в большей части снимки выполняются под некоторым углом к земной поверхности, происходит искажение отображаемой информации. И такое искажением тем больше, чем выше высота фотографирования. В кадастре важным является наличие качественного и точного картографического материала, который используется для контроля и планирования использования земель. Поскольку кадастровые карты покрывают всю огромную территорию страны, то их получают по результатам аэрофотои космических съемок, но с преобразованием данных в ортогональную проекцию. Для преобразования снимков (выполнения камерального этапа) из центральной и ортогональную проекцию используют различное программное обеспечение. В данной работе рассмотрен общий порядок ортотрансформирования снимков и порядок получения ортофотопланов в программном комплексе ERDAS.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Указ Президента Российской Федерации от 25 декабря 2008 г. № 1847 «О Федеральной службе государственной регистрации, кадастра и картографии». [Электронный ресурс]. URL:
http://base.garant.ru/12 164 246/2. Ермаков В. С., Загрядская Н. Н., Михаленко Е. Б., Беляев Н. Д. Инженерная геодезия. Землеустройство: учеб. пособие. — С.-Пб.: Изд-во.
СПбГТУ, 2001. — 26 с. 3. Федеральный закон от 13.
07.2015 № 218-ФЗ «О государственной регистрации недвижимости» // «Российская газета» от 17 июля 2015 г. N 156.
4. Kamynina N. Cadastral development in Russia // Proceedings of the international scientific conference, Helsinki, Finland, 6−10.
12.2009.
5. Варламов А. А., Гальченко С. А. Земельный кадастр. Т.
6. Географические и земельные информационные системы.
М.: Колос.
С, 2006. — 400 с. 6 Андросова И. А., Кулагин А. А. Кадастр недвижимости и оценка земельной собственности: учеб. пособие. — Новокузнецк: Сиб. Гос. Индустр. Ун-т, 2010. — 279 с.
7. Бабашкин Н. М., Нехин С. С., Кадничанский С. А. Топографическая аэросъемка в россии // ГЕОматика. — 2016. — № 1. — С. 30−36.
8. Аванесов Г. А., Зарецкая Е. В., Зиман Я. Л., Куделин М. И., Полянский И. В., Форш А. А. Внедрение цифровых космических технологий дистанционного зондирования в практику аэросъемки // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. — 2004. — № 1. С. 228−234. 9. Горбунов А. В. Методы разработки космических аппаратов для обеспечения качества информации дистанционного зондирования Земли: дисс. … канд. техн. наук.
М.: НПП ВНИИЭМ, 2002. — 157 с.
10. Жуков Б. С. Синтез видеоданных многозональных съемочных систем различного пространственного разрешения // Материалы первой Всероссийской научнотехнической конференции «Современные проблемы определения ориентации и навигации космических аппаратов», 22−25 сентября 2008 г. — Таруса: ИКИ РАН, 2008. — С. 519−529.
11. Аванесов Г. А., Киенко Ю. П. Цифровые аэросъемочные комплексы // Геопрофи. — 2017. — № 1. — С. 8−17.
12. Большая советская энциклопедия / Под ред. Гольдмана. — М: Энциклопедия, 1969.
