Программа построения ортофотопланов ФОТОПЛАН 2005

ортофотоплан изображение снимок съемка

Программа построения ортофотопланов Фотоплан 2005 предназначена для создания цифровых ортофотопланов по материалам космического и воздушного фотографирования центральной, панорамной и щелевой проекции. Под ортофотопланом понимается фотографическое изображение местности, приведенное к заданной системе координат.

Для приведения фотографического изображения к картографической проекции необходимо последовательно устранить искажения, вызванные следующими основными факторами:

· искажения съёмочной аппаратуры и фотоматериала;

· смещения за наклон снимков;

· смещения за рельеф местности.

Для устранения искажений за дисторсию съёмочной аппаратуры используются поправки за дисторсию, указанные в паспорте фотокамеры. Смещение за наклон снимка устраняется использованием при расчётах элементов внешнего ориентирования снимка, полученных из обработки измеренных опорных точек. Для устранения смещений за рельеф используются матрицы высот в формате ГИС "Карта 2011", полученные с использованием ГИС "Карта 2008" (ГИС "Карта 2005") или программы обработки стереоизображений Редактор поверхности.

В большинстве случаев район картографирования покрывается не одним, а несколькими снимками. Из-за наличия неустранимых ошибок измерения, деформации и т.д. на стыках отдельных фотопланов возникают расхождения одноимённых точек. Для их устранения в Фотоплане 2005 строится сглаженная поверхность поправок так, что на опорных и связующих точках отсутствуют невязки. Для того, чтобы порезы проходили на малоинформативных участках фотоснимков имеется возможность векторизации линий порезов.

При измерении опорных точек автоматически рассчитываются элементы ориентирования, что позволяет выполнять автоматическое наведение на предполагаемое место расположения измеряемой опорной точки.

Изменения в яркости и контрастности отдельных фотоснимков нивелируются с использованием гистограммы яркостей.

При измерении опорных точек имеются сложности с опознаванием, которые помогает решить синхронизация изображений трансформируемого снимка и любого другого фотоснимка с оформленными изображениями опорных точек. Для связи снимков достаточно измерить две одноименные точки. Возможна синхронизация с уже имеющейся картой для одновременного опознавания и снятия координат опорных точек.

Необходимо отметить, что практически все современные космические съёмочные системы создают изображения щелевой проекции, которые обрабатываются программой построения ортофотопланов Фотоплан 2005.

Технология создания ортофотопланов включает следующие основные этапы

1. Подготовительные работы:

· ввод паспорта фотокамеры (фокусное расстояние, координаты главной точки, поправки за дисторсию);

· загрузка цифровых изображений фотоснимков из форматов rsw, tif, bmp, pcx;

· ввод координат опорных и контрольных точек.

2. Трансформирование одиночных фотоснимков:

· измерение меток;

· измерение опорных и контрольных точек;

· вычисление элементов ориентирования;

· оценка невязок на опорных и контрольных точках;

· трансформирование одиночных снимков.

3. Создание мозаичного ортофотоплана на основе трансформированных изображений отдельных снимков:

· выбор снимков, входящих в область создания фотоплана;

· векторизация границ области создания фотоплана;

· измерение связующих точек на пересекающихся снимках;

· векторизация порезов;

· выравнивание гистограммы яркостей;

· окончательное трансформирование всего района работ с использованием границ, связующих точек и линий порезов.

После создания ортофотоплан может использоваться как самостоятельный фотодокумент для измерения координат объектов.

Изготовление ортофотопланов

Чтобы использовать материалы съемки в картографии, необходимо провести ортотрансформирование для устранения всех геометрических искажений и приведения их в систему координат местности.

В последнее время картография переходит к использованию цифровых технологий. Карты и планы все чаще создаются в цифровом (электронном) виде, шире становится и применение компьютерных методов обработки фотосъемки. Этому способствуют как развитие вычислительной техники, так и возросший уровень программного обеспечения. Использование современных технологий значительно сокращает затраты и сокращает время на их изготовление.

Цифровые ортофотопланы используются в качестве первичной основы при создании цифровых карт и автоматизированных кадастровых Геоинформационных систем.

Преимущества данной технологии:

1. Увеличивается точность изготовления фотопланов.

2. Совершенствуются технологические операции.

3. Ортофотопланы без дополнительных преобразований могут быть использованы в любой ГИС в качестве растровой основы для создания цифровых карт.

4. Автоматическое построение рельефа по стереопарам снимков.

5. Создание не только ортофотопланов, но и фотосхем для проведения оперативных работ.

К основным методам создания ортофотопланов относятся:

- трансформирование одиночных аэроснимков;

- обработка отдельных стереопар;

- масштабное создание ортофотопланов на основе обработки блоков стереопар.

Если аэрофотосъемка выполнялась не цифровой аппаратурой а аналоговой (пленочной), то перед использованием она переводится в цифровой вид путем сканирования на высокоточном фотограмметрическом сканере. Шаг сканирования определяется масштабом съемки и масштабом конечного материала, обычно от 8 до 32 мкм.

Базовой технологией можно считать обработку материалов традиционной аэрофотосъемки. При этой технологии из последовательности кадров с заданным перекрытием строятся маршруты, которые затем объединяются в площадные блоки.

После создания блоков, проводится фотограмметрическое сгущение. На всех снимках имеющих перекрытие опознаются и указываются связующие точки (до 40 шт. на перекрытие)

После проведения расчетов, модель уравнивается до получения допустимых невязок.

Для приведения материалов в заданную систему координат проводится полевая привязка снимков. Для этого выбираются специальные точки (из числа опознаков) и координируются высокоточным геодезическим оборудованием (чаще всего GPS). В качестве опознаков выбираются хорошо читаемые на всех снимках точки, координаты которых могут быть определены с достаточной точностью. Например столбы, углы невысоких заборов, камни, и т.д.

После внесения координат точек в проект выполняются повторные уравнивания и все точки изображения получают реальные геодезические координаты. Для получения ортофотопланов, чтобы учесть рельеф местности используют или набор готовых пикетов или получают их путем построения из снимков стереопар. Монитор переводится в режим черезстрочного отображения двух снимков образующих стереопару, а через специальные очки оператор видит стерео-изображение и расставляет на поверхность земли высотные пикеты. После этой операции получается цифровая модель рельефа местности по которой, можно построить горизонтали.

Финальной стадией работ является нарезка.

Вывод

Для изготовления ортофотопланов используется полная технология компьютерной автоматизированной цифровой фотограмметрической обработки аэрокосмических фотоматериалов. Эта технология включает в себя создание цифровых моделей рельефа местности и мозаичных ортофотопланов.

Список использованной литературы

1. «Геопрофи» №3. 2008год.

2. http://www.gisinfo.ru/

3. http://www.ge.vsau.ru/technology/ortofoto/ortofoto.htm