Изготовление ортофотопланов

Ортофотоплан это фотографический план местности на точной геодезической опоре, полученный путём аэрофотосъемки с последующим преобразованием аэроснимков (из центральной проекции в ортогональную) на основе эффективного метода их дифференциального ортофототрансформирования, разработанного в середине 60-х гг. 20 в. Последний, в отличие от известного метода трансформирования аэроснимков по зонам рассчитан на автоматизированное устранение искажений аэроснимка (обусловленных рельефом местности и отклонениями оси аэрофотоаппарата от вертикали при съёмке) путём последовательного проектирования трансформируемого изображения возможно малыми участками с помощью специальных приборов - ортофотопроекторов. Аэроснимки, преобразованные данным методом (т. н. ортофотоснимки), позволяют составить О. на любые районы, что существенно расширяет применение аэро-фотосъёмочных материалов при топографических, геологических и др. проектно-изыскательских работах.

Аэрофотосъёмка это фотографирование местности с воздуха специальным аэрофотоаппаратом установленным на самолёте, вертолёте, дирижабле, искусственном спутнике Земли или ракете. Плоскость аэрофотоаппарата может занимать заданное горизонтальное или наклонное положения. В отдельных случаях фотографирование производится на цилиндрическую поверхность или вращающимся объективом . Обычно выполняют одноооъективным аэрофотоаппаратом, но иногда для увеличения площади, фотографируемой на одном снимке, - многообъективным аэрофотоаппаратом, фотографирование производят одиночными аэроснимками, по определённому направлению или по площади площади .

Ортофотоплан объективно предаёт фотопортрет местности и является основным исходным материалом для создания и обновления карт и планов.

Ортофотопланы широко применяются в топографических, геологических и других проектно-изыскательских работах при формировании и обновлении цифровых карт, а также оперативной оценки состояния местности (слева ортофото, с права фрагмент ортофото).

Технология создания ортофотопланов по материалам космической съемки с использованием ПО «ЦФС-Талка»

В настоящее время материалы космической съемки достаточно часто используются для создания ортофотопланов, а также электронных карт и планов. Это связано с тем, что космосъемка становится все более доступной. Заказать и получить готовые материалы космосъемки гораздо быстрее и проще, чем выполнить аэрофотосъемку. При обработке материалов космической съемки с разрешением на местности более 2 метров не требуется соблюдения режимных требований, что существенно ускоряет процесс получения необходимой информации и ее использования.

Ожидаемое упрощение работы с космическими снимками, полученными с зарубежных спутников, позволит любому аэрогеодезическому предприятию использовать качественные космические снимки для целей картографирования. Цены на материалы космической съемки постоянно снижаются. В то же время происходит периодическое удорожание авиационного топлива, что приводит к увеличению стоимости аэросъемки. В ближайшее время стоимость космической съемки может приблизиться к стоимости аэрофотосъемки. Это еще объясняется и тем, что качественная аэрофотосъемка основана на использовании импортных аэрофотоаппаратов и средств для обработки результатов аэрофотосъемки.

В связи с этим технологиям обработки материалов космической съемки сейчас уделяется достаточно большое внимание.

Группой компаний ТАЛКА разработаны технологии создания ортофотопланов по материалам космической съемки. Необходимо отметить, что эти технологии позволяют выполняется быстрее и проще получать ортофотопланы определенных масштабов, чем по материалам аэрофотосъемки.

Технология создания ортофотопланов состоит из следующих этапов:

• предварительная обработка снимков;

• создание проекта;

• создание проекта ПВП;

• создание ЦМР;

• внешнее ориентирование снимков;

• создание ортофотопланов.

Предварительная обработка снимков включает в себя синтезирование цветных изображений, если снимки поставляются отдельными каналами R , G , B , nir . Синтезирование цветных снимков высокого разрешения с использованием панхроматических снимков. Исправление яркости снимков с «проявлением» изображений в тенях. Предварительная обработка материалов космосъемки была подробно описана в журнале «Геопрофи».

Синтезирование цветных снимков высокого разрешения с использованием панхроматических снимков.

ортофотоплан изображение снимок съемка

Исправление яркости снимков с «проявлением» изображений в тенях

После обработки изображений необходимо создать проект в ПО «ЦФС-Талка». В проекте регистрируются снимки, которые необходимо обработать. Загружаются RPS коэффициенты для каждого снимка. Если выполнялась космическая стереосъемка, то необходимо указать программе, какие снимки являются стереопарой. Получившийся проект имеет внешнее ориентирование с точностью 10- 15 метров . Если такая точность удовлетворяет требованиям точности создания готовой продукции, планово-высотную подготовку можно не проводить. Если же нужно получить ортофотопланы с более высокой точностью, то необходимо провести планово-высотную подготовку.

Проект планово-высотной подготовки по космическим снимкам можно создать в ПО «ЦФС-Талка». Оператору необходимо наметить на снимке места, в которых должны быть определены координаты точек планово-высотной подготовки (ПВП). Мы рекомендуем определять 8 точек ПВП на один космический снимок. После того, как оператор наметит расположение точек ПВП в проекте, программа автоматически сформирует проект планово-высотной подготовки, который включает в себя увеличенные отпечатки с намеченными точками, снимки и фотосхему со всеми точками. Учитывая, что космические снимки имеют внешнее ориентирование, пусть и не точное, геодезистам можно вместе с абрисами точек выдать их приблизительные координаты. Геодезисты, имея навигационную аппаратуру, смогут выйти на место с точностью до 15 метров , что актуально при проведении полевых работ в труднодоступных местах. Создание проекта ПВП более подробно описано в журнале «Геопрофи» №3.

После создания проекта ПВП параллельно выполняются полевые работы и работы, связанные с построением цифровой модели рельефа (ЦМР). Построение цифровой модели рельефа по материалам космической съемки может быть выполнено только в том случае, если была заказана стереосъемка. При моносъемке рельеф можно получить только с имеющихся картографических материалов, либо импортировать готовый рельеф из программы Mapifo , ArcGis , AutoCAD , Нева, Панорама и др. Также в ПО «ЦФС-Талка» можно загрузить цифровую матрицу рельефа в формате DTED.

Полученные в результате полевых работ координаты опорных точек вводятся в проект, после чего выполняется уравнивание проекта. Затем необходимо создать нарезку будущих листов ортофотопланов. Нарезка может быть номенклатурная или произвольная. В произвольной нарезке листы фотоплана могут быть квадратными или прямоугольными с заданными размерами сторон. Также программа допускает создание листов произвольных размеров не параллельных осям координат. Имея проект с внешним ориентированием и цифровую модель рельефа в ПО «ЦФС-Талка», можно рассчитать ортофотопланы.

В том случае, когда к снимкам не прилагаются RPS коэффициенты, либо вообще не известно, каким спутником произведена съемка, в программе «ЦФС-Талка» предусмотрена функция, позволяющая восстановить модель камеры снимков. Для восстановления модели камеры необходимо иметь опорные точки не менее 4-7 штук на один снимок, должны быть равномерно расположены на снимках и иметь разные высоты на местности. Чем больше опорных точек будет на снимке, тем точнее можно будет восстановить модель камеры. Исследования, проведенные Институтом Проблем Управления РАН и ФГУП Государственный научно-исследовательский и производственный центр Госцентр «Природа», показали, что, имея восстановленную модель камеры и цифровую модель рельефа, можно получить ортофотопланы с заданной точностью. Исследования проводились на космических снимках, снятых со спутников IRS , Aster , Landsat и др. По данным снимкам создавались ортофотопланы на равнинные и горные районы масштаба 1:100000. Проведенные исследования показали, что восстановленная модель камеры для космических снимков, снятых со спутников Ikonos и Quickbird , практически идентична данным, представляемым поставщиками космических снимков.

    Еще статьи по географии

    Территориальная организация населения Республики Башкортостан
    Республика Башкортостан на сегодняшний день один из наиболее экономически стабильных регионов РФ. Во многом это заслуга исследователей-геологов, которые в свое время нашли здесь полезные иск ...

    Этнические факторы регионализма (диффузия рас, Родина, этногенез, этические признаки и контакты) на примере Бельгии
    Страноведение - географическая дисциплина, занимающаяся комплексным изучением стран, систематизирующая и обобщающая разнородные данные об их природе, населении, хозяйстве, культуре и социал ...

    Особенности размещения отрасли народного хозяйства в регионе на примере Пензенской области
    Современная экономика требует активного регулирования государством, размещения и регионального развития производительных сил (территориальное развитие), поскольку они относятся к крупномасшт ...