Фотограмметричне згущення опорної мережі

Фотограмметричне згущення планового і висотного знімального обґрунтування повинно виконуватись шляхом побудови блокових або маршрутних фотограмметричних мереж. При багатомаршрутному, площинному аерозніманні формуються й урівнюються блокові мережі.

Для побудови маршрутної фотограмметричної мережі необхідно, щоб фактичне поздовжнє перекриття знімків становило не менше 60%. Для блочних мереж, при тому ж поздовжньому перекритті, поперечне перекриття повинно складати не менше 30%. У реальних програмах зрівнювання фотограмметричних мереж мережі створюються двома способами:

а) шляхом сумісного зрівнювання всіх геодезичних, фотограмметричних та інших вимірювань на всю мережу;

б) шляхом попереднього формування окремих частин мережі з подальшим їх об’єднанням у більш великі побудови.

Перший варіант теоретично кращий і рекомендується як основний, проте на практиці на точність кінцевого результату більше впливають похибки знімального обґрунтування та фотограмметричних вимірювань, ніж алгоритм тих чи інших програм.

У фотограмметричні мережі включають:

а) пункти геодезичних мереж і точки знімального обґрунтування, а також опорні фотограмметричні точки, які визначаються при побудові фотограмметричних мереж за каркасними маршрутами, тобто зі всього блоку вибирається 1 чи 2 каркасні маршрути, які урівнюються в першу чергу;

б) основні фотограмметричні точки (в пунктах моделей), що використовуються, як опорні або контрольні точки при подальшій обробці моделей;

в) точки орієнтування, за якими здійснюється зовнішнє орієнтування знімків і створюються окремі моделі, тобто елементрані ланки мережі;

г) зв’язуючі точки, що лежать в зоні потрійного перекриття. Ці точки служать для з’єднання сусідніх елементарних ділянок при створенні маршрутної мережі;

д) спільні точки служать для об’єднання маршрутних мереж у блоки;

е) точки на урізах води та найбільш характерні точки місцевості, які повинні мати відмітку на створюваній карті чи плані;

ж) закріплені на місцевості точки інженерного призначення;

з) додаткові точки, що служать для надання жорсткості окремим елементарним ділянкам мережі і в цілому.

Фотограмметричне згущення опорної мережі з використанням цифрових фотограмметричних приладів вимагає наявності растрових зображень знімків або їх фрагментів. Растрове зображення може бути отримане як безпосередньо в процесі аеро- або космічної зйомки цифровими камерами, так і шляхом сканування знімків, отриманих традиційними знімальними фотокамерами. В цьому випадку підбирається величина елементу сканування (пікселя) знімків, виходячи з необхідної точності визначення координат точок згущення.

Для виміру на цифрових фотограмметричних приладах потрібно застосовувати метод автоматичного ототожнення точок на суміжних знімках. Залежно від використовуваного програмного забезпечення автоматичне ототожнення може виконуватися для двох, трьох і т.д. (до шести або більш) знімків, на яких зображається вимірювана точка.

Обробку стереопар слід вести строго послідовно згідно з їх розташуванням в маршрутній схемі. В цьому випадку вже оброблені стереопари будуть захищені від псування, оскільки редагування положення точок виконуватиметься завжди тільки на правому знімку.

До складу початкової інформації для програми фототріангуляції окрім паспортних даних знімальної камери, виміряних на знімках координат точок і координатних міток, а також каталогу координат опорних і контрольних точок можуть входити:

а) довжини і азимути відрізків, перевищення між об'єктами місцевості;

б) координати центрів проектування знімків, визначувані супутниковими системами (ГЛОНАСС або GPS);

в) значення кутових елементів зовнішнього орієнтування знімків, висот фотографування і висот центрів проекції над ізобаричною поверхнею або їх функції, визначені у польоті.

За умови, що точність координат центрів проектування, виражена в масштабі знімків, порівнянна з вимірювальною точністю самих знімків, використання при фототріангуляції таких координат як додаткова початкова інформація дозволяє істотно скоротити необхідне число опорних точок. На блок середнього розміру (10 маршрутів по 15 стереопар) в цьому випадку необхідно визначати не менше п'яти планово-висотних опознаків, розташовуючи їх за схемою "конверт". При більшому розмірі блоку і підвищених вимогах до точності мережі кількість необхідних опознаків збільшується. В першу чергу додаткові опознаки слід розташовувати в середині сторін блоку, а потім - рівномірно за площею його. Початкова інформація для зрівнювання переноситься в комп'ютерний файл за допомогою допоміжних програмних засобів, що додаються до програмі фототріангуляції, або текстових редакторів. Комплектування матеріалів для обробки і сама обробка ведуться в відповідності з вимогами керівництва по експлуатації, використовуваної програми.

 

 

2.3. Виготовлення ортофотоплану

Фотоплани виготовляються:

- як самостійний вид топографічної продукції (фотоплан, ортофотоплан, фотокарта, ортофотокарта);

- як основа для збору по ній цифрової векторної інформації.

Для виготовлення фотопланів використовуються два методи трансформування знімків: аналоговий (оптико-механічний) і цифровий. Перевагу слід віддавати цифровому трансформуванню, як найбільш точному і продуктивному. Оптико-механічний метод може застосовуватися лише у разі відсутності відповідних апаратно-програмних засобів цифрового трансформування.

Для трансформування повинні використовуватися чорно-білі, кольорові або спектрозональні знімки, отримані, як правило, вузькокутовими і нормальнокутовими знімальними камерами, на знімки яких менший вплив рельєфу на зміщення зображень точок.

Процес отримання цифрового фотоплану включає наступні етапи:

- розрахунок елемента дозволу для сканування знімків;

- орієнтування знімків;

- отримання інформації про рельєф;

- вибір фрагментів для трансформування (ортофото-трансформування);

- ортофототрансформування або просте трансформування по фрагментах;

- зшивання фрагментів мозаїк з вирівнюванням тону, корекцією зображення;

- отримання трансформованого зображення в межах заданої трапеції або меж;

- оформлення.

Розрахунок роздільної здатності. Розрахунок роздільної здатності Рр виходячи із коефіцієнта к, який виражається відношенням масштабу створюваного фото плану Мк до маси знімка к = Мк/Мз; Рр=70 – к, де к – постійна величина прийнята із графічних вимог до фото плану.

Орієнтування знімків. Значення параметрів зовнішнього орієнтування цифрових знімків, необхідні для виконання процесів цифрової трансформації, можуть бути отримані в результаті попередньої побудови мереж просторовою аналітичною фототріангуляцією або шляхом безпосередньої фотограмметричної обробки стереопар і поодиноких знімків на цифрових фотограмметричних приладах.

Отримання інформації про рельєф. Інформація про рельєф, необхідна для цифрового трансформації знімків, може бути отримана в результаті стереофотограмметричної обробки знімків або по цифрових моделях рельєфу для існуючих топографічних карт і планів.

Точність і щільність вузлів ЦМР повинні забезпечувати визначення висот елементарних ділянок цифрового трансформованого знімка з похибками (у м) не більш:

∆ h = (0,3 * f * М) / r, (3)

де: 0,3 мм - графічна точність топографічної карти (плану);

f - фокусна відстань знімальної камери (у мм);

М - знаменник масштабу створюваного фотоплану;

r - максимальне видалення точки знімка від точки надіра(у мм).

При отриманні цифрової моделі рельєфу на цифровому фотограмметричному приладі можуть використовуватися автоматичний чи ручний режим збору інформації про ЦМР або їх комбінація. У залежності від характеру рельєфу крок регулярної сітки ЦМР може змінюватися в межах ділянки робіт і стереопари. Дрібні елементи рельєфу (промоїни, невеликі перегини скатів, канави і тому подібне) в межах допустимих ∆h не беруться до уваги, а в населених пунктах марка поєднується з поверхнею землі.

Для отримання на основі виготовленого цифрового фотоплану цифрової фотокарти на растрове фотозображення (ортофотозображення) накладається векторна цифрова інформація. Ця інформація може включати умовні знаки; лінії різних типів, товщини і кольорів; заливки, штрихування, підписи і тому подібне Цифрова векторна інформація може включати не усе, а тільки частина шарів, наприклад, горизонталі, гідрографію, дорожню мережу і так далі.

Забороняється випуск фотопланів без зведення з суміжними фотопланами (чи графічними планами) того ж масштабу. При зйомках в масштабах 1:25000 і 1:10000 має бути виконане зведення з раніше виданими картами. Якщо раніше видані карти, побудовані в іншій системі координат, чим створений фотоплан, то при зведенні враховується відмінність координат загальних кутів рамок фотоплану і карти.

Контроль якості фотоплану здійснюється візуальним порівнянням з еталоном. При цьому особлива увага повинно бути звернена на опрацьованість деталей, однакову тональність і оптичну щільність по стиках фрагментів сусідніх знімків (розбіжність до 0,15 од.), а для кольорових і спектрозональных зображень - на подібність кольорів.

Розміри сторін і діагоналей фотоплану не повинні відрізнятися від теоретичних більш ніж на 0,2 мм.

Як кінцева продукція можуть служити цифровий фотоплан або фотокарта на машинному носієві у форматах, узгоджених із споживачем, або їх графічна копія, отримана на відповідних технічних засобах.

 

 

Розділ 3. Технологія побудови ЦМР та виготовлення ортофотоплану з використанням фотограмметричного комплексу „Дельта 32”

Вихідні дані

1. Стереопари знімків № 12-13

 

2. Параметри знімальної камери АФА ТЭС-100:

- Вид проекції: центральна;

- Фокусна віддаль: 100 мм;

- Базис фотографування: 60 мм;

- Розмір знімків 180Х180 мм;

- Координати центра знімка: Х₀=0; У₀=0.

 

Таблиця 3.1.

Координати міток

№	Х, мм	У, мм
	0,000	-80,000
	80,000	0,000
	0,000	80,000
	-80,000	0,000

 

 

Таблиця 3.2.

Координати опорних точок