ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.05.2019
Просмотров: 5964
Скачиваний: 3
61
данные позволяют составить высокоточные модели рельефа даже в тех
случаях, когда его скрывает от взгляда сверху плотный покров расти-
тельности. Преимущество технологии заключается также в том, что
пользоваться ею можно в любое время суток, независимо от погодных
условий.
При аэросъемке ГИС может также использоваться для расчетов гра-
ниц кадров аэросъемки с последующим экспортом в ГИС [13]. При дан-
ном цикле работ траектория полета и точная ориентация каждого кадра
аэрофотосъемочной аппаратуры восстанавливаются на основе GPS-
координат центров фотографирования, а высота съемки над поверхно-
стью эллипсоида также берется из GPS-измерений, а высота рельефа над
поверхностью эллипсоида определяется по цифровой модели рельефа.
Полученные данные оформляются в векторный файл и экспортируются в
ГИС.
Необходимо отметить, что аэрофотосъемка в настоящее время оста-
ется основным источником данных для ГИС и основным методом созда-
ния и обновления крупномасштабных карт. Не смотря на постоянно воз-
растающий спрос на космические данные, доля данных аэрофотосъемки
на картографическом рынке оценивается в 94%.
Вопросы для самопроверки:
1. Назовите наиболее эффективный и дешевый метод формирования акту-
альных и точных данных для обновления картографической информации в
ГИС.
2. Назовите модель и перечислите характеристики одной из самых совершен-
ных систем аэрофотосъемочного комплекса на сегодняшний день.
3. Для каких видов работ используются тепловизоры?
4. Для каких видов работ используются видеосистемы цифровой регистрации
высокого разрешения?
5. Для каких видов работ используются интерферометрические радары боко-
вого обзора?
6. Приведите значение цифры, которая указывает на долю данных аэрофото-
съемки на картографическом рынке.
4.2. Аэрофотограмметрия
Фотограмметрическая обработка результатов аэрофотосъемки до
настоящего времени остается наиболее точным источником данных и
возможностью их обновления для ГИС. Выполнение аэрофотосъемки,
стереобработка фотоснимков, редактирование данных и получение про-
странственной информации – эти основные этапы работы до настоящего
времени остаются значительными по трудозатратам и по стоимости.
В настоящее время выделяют два типа технологии фотограмметри-
ческой обработки материалов аэрофотосъемок.
создан в pdfFactory Pro пробной версии
62
А. Аналитическая фотограмметрия.
Фотограмметрическая обработка материалов съемок по аналитиче-
ской технологии основана на использовании аналитических стереообра-
батывающих приборов, средств вычислительной техники и программно-
го обеспечения. К числу решаемых аналитической технологией задач от-
носятся:
§ стереофотограмметрическая обработка снимков;
§ построение и уравнивание маршрутной и блочной фототриангуля-
ции;
§ измерение снимков и дальнейшее построение цифровой модели
местности;
§ цифровое составление карт с кодированием признаков и текущем
контроле при сборе данных, интерактивным редактированием при со-
ставлении карт и выдачей графической продукции в разнообразной фор-
ме;
§ высокоточные измерения координат точек;
§ сбор данных для получения ортофотоснимков и др.
Выходными данными аналитической фотограмметрии могут быть
не только топографические карты, но и цифровые продукты, такие как
цифровые карты и цифровые модели местности (ЦММ).
Б. Цифровая фотограмметрия.
Цифровая фотограмметрия, в отличие от использования физических
изображений на стекле, пленке или бумаге, обрабатывает изображение с
высоким пространственным разрешением в цифровой форме в компью-
тере. При этом фотографическое изображение преобразовывается в циф-
ровую форму путем дигитализации или сканирования. Изображения
также могут быть получены в цифровой форме непосредственно со спе-
циальной камеры, (например, ADS 40), установленной на различных но-
сителях. На рабочей фотограмметрической станции цифровая модель ме-
стности может быть сгенерирована автоматически. Для автоматизации
распознавания образов геообъектов на местности (образцы домов и дру-
гих строений, дорог, мостов и т.д.) выполняется большая работа по уста-
новлению образцов пространственных объектов.
По мере развития цифровой фотограмметрии фотограмметрические
методы все теснее интегрируются с дистанционным зондированием и
ГИС. Цифровые фотограмметрические системы применяют развитое
программное обеспечение для автоматизации задач, связанных с тради-
ционной фотограмметрией, доводя до минимума ручное управление, не-
обходимое для выполнения фотограмметрических операций.
создан в pdfFactory Pro пробной версии
63
SOCET SET – одна из таких профессиональных фотограмметриче-
ских систем. Аппаратное обеспечение цифровой фотограмметрической
станции включает достаточно мощный компьютер и набор коммерчески
доступной, специальной периферии для полноценной работы в стерео-
режиме, рис.45.
Рис.45. Схема основных этапов аэрофотограмметрии
Вопросы для самопроверки:
1. Назовите наиболее точный метод формирования актуальных и точных
данных для обновления картографической информации в ГИС.
2. Назовите основные этапы фотограмметрической обработки результатов
аэрофотосъемки.
3. Назовите основные типы технологий фотограмметрической обработки
материалов аэрофотосъемок.
4. Перечислите задачи, решаемые аналитической фотограмметрией.
5. Назовите виды выходной продукции аналитической фотограмметрии.
6. Перечислите задачи, решаемые цифровой фотограмметрией.
создан в pdfFactory Pro пробной версии
64
7. Приведите пример модели современной профессиональной фотограммет-
рической системы.
4.3. Оптико-электронные космические системы наблюдения
Важным фактором повышения эффективности ГИС и добавления
элемента времени в геоизображения является использование оператив-
ной информации из оптико-электронных космических систем наблюде-
ния. Спутниковые данные позволяют в режиме реального времени в те-
чение месяцев и даже многих лет вести наблюдения за состоянием зем-
ной поверхности.
Используемый в дистанционном зондировании Земли участок спек-
тра электромагнитных волн делится на несколько диапазонов: оптиче-
ский, тепловой и радиоволновой. В оптическом диапазоне регистрирует-
ся отраженное солнечное излучение, в тепловом – излучение самих объ-
ектов, в радиоволновом – отраженное от объектов излучение активного
сенсора (радиолокатор бокового обзора или с синтезированной аперту-
рой антенны). Съемка земной поверхности (касается оптического и теп-
лового диапазонов) может осуществляться как в широких участках спек-
тра (панхроматическая съемка), так и в многочисленных узких спек-
тральных зонах (мульти- и гиперспектральная съемка). Панхроматиче-
ские изображения имеют, обычно, более высокое пространственное раз-
решение, а многоспектральные содержат уникальную информацию о
спектральной отражательной или излучательной способности наблюдае-
мых объектов.
Для извлечения нужной информации из данных дистанционного
зондирования (ДДЗ) требуются специальные средства обработки и ана-
лиза изображений. Полным инструментарием по интерпретации изобра-
жений для ГИС обладает программный комплекс ERDAS IMAGINE,
представляющий уникальные возможности по коррекции и анализу дан-
ных космической и аэросъемки.
Информационную основу космического дистанционного зондиро-
вания составляют изображения, полученные приборами с таких лета-
тельных платформ как спутники TERRA, Landsat, SPOT и др. Например,
аппаратный комплекс ASTER, установленный на платформе спутника
TERRA, представлен тремя приборами (подсистемы VNIR, SWIR, TIR) –
сканерами, снимающими в видимом, коротковолновом и длинноволно-
вом диапазонах, и имеющими отдельные телескопы, комплекты детекто-
ров и вспомогательных устройств, эталонный источник излучения для
радиометрической калибровки. Съемка ведется в 14 диапазонах с высо-
ким пространственным, спектральным и радиометрическим разрешени-
ем. На отлете от регистрируемой территории, дополнительная камера
создан в pdfFactory Pro пробной версии
65
формирует стереопару, что позволяет получить цифровую модель релье-
фа снятой местности.
Использование космоснимков не только полезно при уточнении
векторных карт, но и удобно для их последующего совместного исполь-
зования с цифровой картой в качестве основы тематических материалов
(например, градостроительные планы или геологические схемы и т.д.). В
таком сочетании создается наиболее реалистичный визуальный образ
пространства, дающий достоверную информацию о точности и актуаль-
ности пространственных данных [16], рис.46.
Рис.46. Фрагмент космоснимка Landsat-7 ETM+ (2001 г.) Дзержинского района
с наложенными элементами векторной карты (дороги, реки, водоемы)
В настоящие время одним из спутников, данные которого с назем-
ным разрешением (82 см) и позиционной точностью менее 1 м доступны
для коммерческих пользователей, является IKONOS, запущенный в сен-
тябре 1999 г. Снимки космического аппарата QuickBird характеризуются
пространственным разрешением 61 см для монохромного изображения и
2,44 м для мультиспектрального. Владельцем QuickBird является амери-
канская компания Digital Globe (www.digitalglobe.com). В России про-
дукцию Digital Globe распространяет несколько компаний, в том числе
компания «Прайм групп» (www.primegroup.ru) [18]. Спутник OrbView-3,
запущенный в начале лета 2003 г., имеет данные во многом по своим ха-
создан в pdfFactory Pro пробной версии