Дипломна робота

Стереотопографічний метод створення карт.

ЗМІСТ

Вступ…………………………………….……………………..…………………………3

1. Аерофотознімання і його властивості

1.1. Поняття про
аерофотознімання……………………………………….…………..10

1.2. Основні технічні вимоги до топографічної
зйомки……………………………..13

1.3. Розрахунок параметрів планової
аерофотозйомки……………………………….15

2. Планово-висотна прив’язка аерофотознімків

2.1. Прив’язка
аерофотознімків…………………………………….………………….22

2.2. Геодезичні
роботи…………………………………………………………
……………………25

2.3. Розрахунок параметрів планово-висотної
прив’язки…………………………….27

3. Фототріангуляція

3.1. Призначення, ідея та загальна
характеристика…………………………………….30

3.2. Аналітична блочна
фототріангуляція………………………………………………..
…34

3.3. Точність аналітичноі
фототріангуляції………………………………………………..
36

3.4. Аналогова просторова
фототріангуляція……………………………………………..38

3.5. Складання проекту побудови мережі
фототріангуляції………………………..40

3.6. Цифрова фотограмметрична станція
“Дельта”……………………………………..42

3.7. Обробка результатів вимірювань на ЦФС
“Дельта”……………………………..46

4. Фотограмметрична обробка матеріалів аерофотознімання

4.1. Складання ортофотопланів на ЦФС
“Дельта”……………………………………..57

4.2. Дешифрування аерознимків: польове і камеральне
……………………………..59

4.3. Стереоскопічний метод складання карт масштабу
1:10000…………………..62

4.4. Складання топографічної карти на ЦФС
“Дельта”……………………………….64

4.5. Основні вимоги до складання карти масштабу
1:10000………………………..82

Заключення……………………………………………………..
………………………………………..86

Список літератури
………………………………………………………………
……………………88

Додатки………………………………………………………..
…………………………………………..90

ВСТУП

Сучасне топографо-геодезичне виробництво потребує впровадження найбільш
ефективних i високопродуктивних методів, які б замінили трудомісткі
польові процеси при складанні топографічних карт i планів, та при
вирішенні інших народногосподарських задач. Одним з напрямків
автоматизації геодезичних робіт є впровадження i удосконалення
фотограмметричних методів.

Фотограмметрія є засіб безконтактного дистанційного вимірювання, має
широкі можливості i значну перевагу над іншими методами вимарювань при
дослідженні недоступних об’єктів, динамічних процесів, коли noтpiбно
вимірювати велику кількість точок.

Сучасні методи фотограмметрії дозволяють отримати високу точність
вимірювань та велику продуктивність праці, тому що вимірюються не самі
об’єкти, а їхнє фотографічне зображення. Інформація про об’єкти є цілком
об’єктивною i може зберігатися протягом довгого часу.

Методом фотографування можна отримати у короткий термін інформацію про
стан всього об’єкту i окремих його частин.

У фотограмметрії, з метою вимірювання, використовують фотознімки
одержані спеціальними знімальними камерами з літальних апаратів або з
поверхні Землі. Для топографічних цілей i рішення багатьох інженерних
задач використовують в основному фотознімки.

В залежності від використовуваних видів зйомки, поділяється на
аерофототопографію i наземну фотограмметричну зйомку.
Аерофототопографічна зйомка є основною під час складання топографічних
карт i планів. Широко використовується цей вид зйомки в інженерних
пошуках, в сільському господарстві, лісовпорядкуванні i інше.

Загальна схема аерофототопографічної зйомки має такий вигляд.
Виконується фотографування місцевості. Знятий фільм проявляють,
одержують аеронегативи, які будуть вихідним матеріалом для вcix
наступних процесів. 3 негативів роблять аерознімки, які мають різні
спотворення — кути нахилу, різномасштабність i інше. Для точних
вимірювань такі знімки не придатні, їх треба привести до заданого
масштабу, усунути різні спотворення, прив’язати до геодезичної мережі.

Одним із завдань аеротопографічної зйомки є отримання знімків для
стереотопографічного методу створення карт, тому всі перерахованні вище
завдання по обробці аерознімків, які потрібно об’єднати до технологічної
схеми,безпосередньо належать до цього методу.

Рис. 1. Технологічна схема стереотопографічного методу складаня карт.

Тому завданнями даної дипломної роботі є:

— розрахунок параметрів аерофотозйомки, вибір камери для проведення
аерофотозйомочних робіт;

— спосіб планово-висотної прив’язки, розрахунок геодезичних робіт;

— фотограметричне згущення опорної мережі, та ії врівноваження за
допомогою сучасного програмного забезпечення;

— дослідження точності побудованої мережі;

— складання фотоплану;

— складання топографічної карти масштабу 1:10000 на цифровій
фотограмметричній станції “Дельта”.

Стереотопографічний метод дозволяє знімати в камеральних умовах не
тільки контурну частину, але й рельєф місцевості. Він є основним методом
створення топографічних карт. Цей метод використовує властивості пари
знімків, яка дозволяє отримати модель місцевості у будь-якому масштабі.

За стереотопографічним методом топографічні карти і плани складаються на
аналітичних приладах.

Параметри аерофотозйомки розраховуюь зважаючи на вимоги масштабу карти,
що створюється, фізико-географічні умови району зйомки, а також на
можливості аналітичних приладів. Усі процеси по створенню топографічної
карти необхідно виконувати з дотриманням інструктивних вимог щодо
точності.

Дешифрування аерофотознімків за стереотопографічним методом виконують на
збільшених фотознімках, фотосхемах або фотопланах.

Польове дешифрування може бути суцільним і маршрутним. Суцільне польове
дешифрування виконується на важливих народно-господарських і оборонних
об’єктах: населені пункти, промислові і гідротехнічні споруди, крупні
вузли залізничних і автомобільних доріг та інше.

Для інших районів виконують маршрутне дешифрування в поєднанні з
камеральним.

Фотограмметричне згущення опорної мережі виконують аналітичним або
аналоговим методом. В результаті згущення аерознімки забезпечуються
опорними точками для трансформування і стереоскопічної рисовки на
аналітичних приладах.

Топографічні карти масштабу 1:10000 призначаються для рішення наступних
основних задач:

У народному господарстві

Карти масштабів 1:10000, призначені для детального вивчення й оцінки
місцевості, цілевказівки й орієнтування на місцевості, виконання
проектно-дослідницьких робіт, забезпечення будівництва і реконструкції
населених пунктів, промислового, гідроенергетичного і дорожнього
будівництва, вибору трас і прокладки трубопроводів, ліній зв’язку й
електропередачі, великомасштабної геологічної зйомки і
пошуково-розвідувальних робіт, безпосереднього проектування
меліоративних систем, землевпорядження і лісовпорядження, визначення
координат об’єктів.

У Збройних Силах

Використовуються для рішення практичних задач при проектуванні і
будівництві об’єктів військового призначення, забезпечення бойової
підготовки військ, планування і ведення бойових дій військ, а також для
рішення інших задач в інтересах оборони країни. Крім того, топографічні
карти масштабу 1:10000 використовують в якості топографічної основи при
складанні різних спеціальних карт та графічних документів.

При створенні і відновленні топографічних карт, як правило,
використовуються наступні матеріали:

— каталоги (списки) координат і висот геодезичних пунктів і точок
знімальної мережі;

— матеріали повітряного фотографування;

— видавничі оригінали, їхні дублікати, тиражні відбитки карт і планів;

— пеціальні карти і плани відомчих організацій і інші картографічні
матеріали (чергові карти і т.д.);

— матеріали, по яких створювалася оновлювана карта (аэрофотознімки з
точками польової підготовки і дані фотограмметричного згущення опорних
точок, негативи, фотоеталони або зразки дешифрування й ін.), а також
формуляри аркушів карт;

— літературно-довідкові матеріали (опису місцевості, довідники
адміністративно-територіального розподілу, шляхів сполучення,
словники-довідники географічних назв, схеми і профілі залізних і
автомобільних доріг, нафто- та газопроводів, ліній зв’язку й
електропередачі та ін.).

Одним з основних керуючих документів яким ми повинні керуватись під час
виконання робіт по створенню карт є “Редакційно-технічні вказівки по
створенню оригіналів складання номенклатурних аркушів масштабу 1:10000”
на район робіт м. Хаген (Германія). Цей документ включає в себе коротку
характеристику робіт, основні вимоги і документи якими слід керуватись,
основний матеріал за яким маємо проводити роботи, геодезична основа,
фізико-географічна характеристика району, технологія створення карти,
перелік комплектності матеріалів та ін.

Метою даної роботи є:

Дослідження технологічних схем створення топографічних карт комбінованим
методом

Дослідження створення топографічних карт стеретопографічним методом.

Аналіз ефективності застосування технологій створення топографічних
карт різними методами.

Розробка пропозицій щодо використання методів створення топографічних
карт при створенні різних видів топографічних документів.

В ході виконання практичної роботи по створенню топографічної карти на
фотограмметричній станції “Дельта” проведено визначення витрат часу на
різних етапах створення топографічної карти:

аерофотозйомка;

планово-висотна прив’язка знімків;

фотограмметричне згущення опорної мережі;

виготовлення фотоплану.

Основними матеріалами на даний район є:

1. Матеріали аерофотознімання зальоту 2005р.з оформленими точками
планово-висотної підготовки для розвитку фотограмметричних мереж,
дешифрування елементів змісту карти та збору цифрової картографічної
інформації на цифровій фотограмметричній станції “Дельта”.

2. Каталог координат опорних точок польової підготовки.

3. Фізико-географічна характеристика району.

Місцевість району робіт представляє собою рівнину, з невеликими балками
та ярами. Добре розвинута гідрографічна мережа. Дорожна мережа густа.
Автомобільні шляхи мають тверде покриття. Рослинність являє собою великі
масиви змішаних лісів, які перериваються полянами з розгалуженою
системою каналів. Великими водними перешкодами являеться каскад озер,
Венерн та озеро Мюріц. Головний населений пункт району місто Хаген
(Германія, Федеративні землі північної Вестфалії.), з населенням 137,6
тисяч жителів (дані на 01.01.2005р.).

Промисловий центр розташований переважно в східній частині міста. Нові
житлові масиви будують переважно котеджного типу 1-3 поверхові будинки.
В центральній частині міста, переважають п’яти поверхові будинки.

Місто має структуру переважно житлових мікрорайонів з великою кількістью
парків та культурних центрів. Забудова центральних районів міста
суцільна, переважно з вогнестійкими будівлями. На околицях міста багато
двоповерхових будинків нової забудови. Місто добре озелено, має великі
ділянки парків та садів. Більшість вулиць міста Хаген мають двосторонню
обсадку. Ширина головних вулиць 40-60 м.,інших 10-30м, покриття асфальт.
В старих районах міста є вулиці з кам’яним покриттям.

Масиви лісів навколо міста переважно листяні (дуб,граб,клен, сосна),
зустрічаються молоді посадки сосни та клену. Висота дерев 10-20м.

Технологія створення карт.

Перед початком робіт виконати аналіз матеріалів, що поступили і порядок
їх використання. Складання номенклатурних аркушів масштабу 1:10000
виконати з використанням матеріалів аерофотознімання зальоту 2005р. За
такою технологією.

Розвиток фотограмметричних мереж провести на основі матеріалів
аерофотознімання зальоту 2005р. з оформленими точками планово-висотної
прив’язки а в разі необхідності, пунктів геодезичної і знімальної
мережі, та опорних точок, роспізнаних на аерофотознімках, координати і
висоти яких викладені у додаткових каталогах.

Вимірювання виконувати у два прийома на цифровій фотограмметричній
станції “Дельта”. Для зрівняння фотограмметричної мережі використати
програму блочної фототріфнгуляції “Тріада”(розробка “Геосистема ”м.
Вінниця).

Результати розвитку фотограмметричних мереж видати у вигляді списку
координат точок фотограмметричної мережі та файлу dgc.dat.(формат ЦФС
“Дельта”) на блок.

Збір цифрової картографічної інформації провести на ЦФС “Дельта”.

Результати побудови моделей відображати в журналі обробки стереопар.
Збір цифрової картографічної інформації (зйомку контурів) виконувати в
наступні класи:

населені пункти;

промислові об’єкти;

дорожна мережа;

гідрографія;

елементи рельєфу;

інші елементи.

пікети.

Дана робота, передбачає розрахунок всіх елементів технологічної схеми по
створенню карт стереотопографічним методом. Освоєння передових методів
складання карт на основі сучасних аналітичних та цифрових
фотограмметричних приладах, оцінка точності виконаних робіт, та
впровадження нових сучасних методів обробки стереозображень.

АЕРОФОТОЗНІМАННЯ I ЙОГО ВЛАСТИВОСТІ

Поняття про аерофотознімання

Аерофотознімання (АФЗ)- це фотографування земної поверхні з літального
апарату (літака,гелікоптера). Якщо АФЗ проводять для отримання
топографічних матеріалів, то його називають топографічним
аерофотозніманням. В інших випадках — спеціальним аерофотозніманням.

Лінію, що є траекторією польоту літака під час фотографування називають
маршрутом. Якщо ця лінія пряма, то маємо прямолінійний маршрут; також
існують криволінійний та ламаний маршрути. Якщо фотографування велось у
межах одного маршруту, то це маршрутне аерофотознімання. Якщо
фотографують певну територію з кількох паралельних маршрутів, то маємо
багатомаршрутне АФЗ.

Залежно від куга нахилу а аерофотокамери під час знімання розрізняюхь
АФЗ:

— горизонтальне, кут нахилу дорівнюе нулю (( = 0);

— планове, якщо кут нахилу не перевищуе 3° (|(| < 3°); - перспективне, при куті нахилу більшим від 3° (|(| > 3).

Залежно від масштабу 1:m аерофотознімків розрізняють:

— дрібномасштабне АФЗ, масштаб знімків 1:50000 i дрібніше;

— середньомасштабне АФЗ, масштаб знімків знаходиться в межах від 1:50000
до 1:10000;

— великомасштабне АФЗ, масштаб більший від 1:10000.

Аерофотознімання проводять з використанням фотоплівки чорно-білої,
спектрозональної або кольорової. Для топографічних цілей доцільно
застосовувати кольорову плівку, бо такі знімки значно інформативніші.
Спектрозональна плівка використовується для розв’язання задач
нетопографічного призначення, наприклад, виявлення захворювання лісів,
забруднення територій або акваторій.

Рис. 1.1. Поздовжне, поперечне перекриття знімків та геометрія “ялинки”:
1,2 — знімки одного маршруту; 3,103 — знімки двох сусідніх маршрутів;к-
кут “ялинки”.

До топографічного АФЗ ставлять певні технічні вимоги стосовно таких
параметрів польоту літака як прямолінійність маршрутів, горизонтальність
тpaєктopiї, витримування поздовжнього перекриття між знімками
одногомаршруту (найчастіше 60 %) та поперечного перекриття між сусідніми
маршрутами (здебільшого 20-40 %).

Аерофотокамера, а значить i знімок, повинна бути правильно зорієнтована
стосовно траєкторії польоту, тобто кут скосу k (рис. 1.2) повинен бути
встановлений з точністю до 3° , інакше при накладанні знімків виникне
т.зв. «ялинка», що зробить надалі фотограмметричне опрацювання
утрудненим i неефективним.

Для виконання АФЗ потрібна аерофотокамера та спеціальна допоміжна
апаратура, яка дозволяє витримувати всі параметри та вимоги до АФЗ. Чому
автоматично? Бо політ літака відбувається дуже швидко i людина не завжди
встигає вносити відповідні корективи як в траєкторію польоту, так i в
положення камери. Сучасний стан розвитку електроніки, радіотехніки,
супутникової навігації дозволив повністю автоматизувати процес
аерофотознімання. Для прикладу подамо розроблену фірмою Leica
(Швейцарія) аерофотознімальну систему ASCOT (Aerial Survey Control Tool)
— дослівно «засіб для контролю за аерофотозніманням». Це
багатофункціональна система, що дозволяє проектувати АФЗ, виконувати
знімання згідно з проектом, автоматично витримувати навігаційні
параметри АФЗ, фіксувати просторові координати аерофотокамери в момент
фотографування. Технічні засоби системи показані на рис. 1.3 (взято з
проспекту фірми Leica).

— антена GPS

— приймач GPS

— управляючий комп’ютер

— аерофотокамера

— навігаційний пристрій

— дисплей пілота

Рис. 1.2. Технічні засоби системи ASCOT

Рис. 1.2 демонструє навігацію польоту i показує як виглядає дисплей
штурмана чи пілота із фактично прокладеними маршрутами АФЗ та положенням
літака в момент фотографування (білі кружечки).

Рис. 1.3. Маршрути аерофотознімання на дисплеї

При тoпoгpaфiчнoмy АФЗ необхідно виконати розрахунки параметрів та
запроектувати знімання. Спочатку вибирають тип аерофотокамери стосовно
величини фокусної віддалі. На підставі практичного досвіду та деяких
теоретичних обгрунтувань вважається доцільним у гірській місцевості або
забудованій високими будівлями (для великомасштабних карт)
використовувати довгофокусні аерокамери з фокусною відаллю 200, 350 або
500 мм. При картографуванні рівнинних територій використовують
короткофокусні або середньофокусні камери з фокусною віддаллю 70, 100,
140, 150 мм.

Проектування осей маршрутів здійснюється на тих дрібномасштабних
топографічних картах, які використовує штурман-аерофотознімальник під
час АФЗ. У разі використання системи типу ASCOT попередньо карту
оцифровують, а точніше для кожного маршруту з карти знімають координати
його початку та кінця. Ці дані вносять в бортовий комп’ютер, який надалі
автоматично (за допомогою програми) відслідковує аерознімальні маршрути,
оптимізує захід на кожний наступний маршрут та виконує інші операції з
керування аерофотозніманням.

1.2 Основні технічні вимоги до топографічної аерозйомки.

Район фотографування вивчається під керівництвом штурмана, по картах,
схемах, описах і інших довідкових матеріалах з метою з’ясування:

— фізико-географічних і кліматичних умов;

— наявності основних майданних і лінійних орієнтирів, їхніх характерних
ознак і можливостей використання для візуального орієнтування;

— орієнтованих дат початку і кінця безсніжного періоду, закінчення
паводків і появи рослинного покриву, часу доби, коли висота Сонця більш
20°, а при фотографуванні на кольорову або спектрозональну плівку більш
25°;

— значень магнітних схилень і аномалій;

— проходження державного кордону;

— розташування повітряних трас, місцевих повітряних ліній, зон з
особливим режимом польотів, аеродромів і їх даних відповідно до
Регламенту аеронавігаційної інформації з повітряних трас України і
Перелікові аеронавігаційної інформації з аеродромів (трасовим і
позатрассовим);

-наявності основних і запасних аеродромів, їхнього устаткування
радіосвітлочутливими засобами, схеми побудови маневру на посадку й інші
питання.

При отриманні додаткових даних про район робіт уточнюються границі
аерофотозйомочних участків, їх середня площина фотографування і висота
аерофотозйомки,а також година для початку та кінця фотографування. При
цьому враховується, що аерофотозйомку різних районів необхідно
проводити:

— у пісчаних пустелях, степних районах і засніжених рівнинах;

— у ранні ранкові часи, коли довгі тіні сприяють виявленню на
аерофотознімках дрібних нерівностей місцевості;

— гірських районів- близько полудня коли тіні найбільш короткі і не
заважають розрізняти на аерофотознімках деталі місцевості в щілинах і
глибоких долинах;

— ділянок з великою поверхнею до початку туманів.

Під час проведення топографічної аерофотозйомки повинні виконуватися
такі умови:

1. Має бути забезпечена загальна стійкість польоту літака. Кути нахилу
не повинні перевищувати 3°, а при використанні стабілізуючого пристрою —

2. Коливання висоти польоту над середньою площиною ділянки місцевості не
повинні перевищувати 3% від розрахованих значень для рівнинних ділянок.
Контролюється цей показник за допомогою барометричного висотоміра.

3. Непрямолінійність маршрутові не повинна перевищувати 3% від довжини
маршрута для масштаба 1:5000 i крупніше.

4. Маршрутна аерозйомка виконується з обов’язковим поздовжнім
перекриванням.

5. Поздовжнє перекривання в середньому повинно дорівнювати приблизно
60%, зона потрійного поздовжнього перекривання — не менше 12%. Поперечне
перекривання в середньому повинно бути 30-40%, але не менше 20%.

Величина повздовжього перекривання розраховується за формулою:

,

де dx – величина перекритої частини; l — формат знімка.

Площадна аерозйомка складається з ряду паралельних маршрутів, між якими
є поперечне перекривання.

.

Непаралельність базису фотографування стороні знімка не повинна
перевищувати 5°.

Аерофотознімки маютъ бути різкими, рівномірно освітленими. На них не
повинні бути відображені хмари, сонячні відблиски, а також механічні
ушкодження. Тому аерофотозйомку треба проводити при відсутності хмар i
висоті Сонця над обрієм не менше 20°. Оцінка якості зйомочних робіт
виконується по накидному монтажі, складеному з ycix знімків.

Аерофотозйомку умовно класифікують на дрібномасштабну: 1:50000 і
дрібніше, середньомасштабну 1:50000 — 1:10000 і великомасштабну більше
1:10000. Аерофотозйомку виконують прямолінійними маршрутами із захода на
схід або на південь.

Розрахунок параметрів планової аерофотозйомки.

Аерофотознімання роблять не раніше чим за один рік до початку
камеральних робіт з відновлення карти.

Аерофотозйомка виконується відповідно до основних положень по
аерофотозніманню для створення і відновлення топографічних карт і планів
з урахуванням масштабу карти , що створюється, фізико-географічні умови
району зйомки,а також на можливості універсальних приладів.

Керуючись Редакційно-технічними вказівками по створенню оригіналів
складання карт масштабу 1:10000 на заданий район, визначимо параметри
аерофотозйомки.

Вважаючи, що місцевість на якій буде проводитись аерозйомка, переважно
рівнинна з невеликими балками та ярами, але забудована невисокими
житловими масивами та елементами промислового комплексу, доцільно
використовувати середньофокусні аерофотокамери.

, виробництво Швейцарія, формат знімка 23х23 см.). Інструкцією
регламентована зйомка в рівнинній та забудованій місцевості виконувати
АФА з фокусною відстаню від 100 до 150 мм.

При такій фокусній відстані досягається найбільш оптимальна висота
фотографування і масштаб знімання не виходить за дозволені інструкцією
масштаби.

Камера RC-30 має прямий інтерфейс із бортовою навігаційною системою,
дозволяє автоматично анотувати кадри в процесі зйомки і проводити
корекцію. Сама камера є модульною. Необхідні компоненти – пристрій
транспортування фільму і пристрій компенсації смаза зображення – входять
у центральний керуючий блок. Змінні модулі: об’єктиви і касети для
фільму. У процесі зйомки камерою керують мікропроцесор і програмне
забезпечення. Діапазон перекриття кадрів регулюється від 1% до 99 % із
кроком 1%. Автоматичний вимірник експозиції PEM-F спеціально розроблений
і оптимізірований для аерофотознімання і забезпечує коректну експозицію
при польотах над будь-яким типом місцевості, на різних висотах носія і з
будь-яким типом плівки. У процесі зйомки в негатив можна вводити
будь-які 200 символів на вибір користувача, наприклад: масштаб,
координати центра фотографування, дата, час, що триває експозиція, тип
плівки і т.д.

Змінні об’єктиви для камери RC-30 виготовляються з найвищою швейцарською
якістю, що властиво всій оптиці від Leica. Досить сказати, що якщо в
1961 році дисторсія об’єктива з фокусною відстанню при максимальній
апертурі складала 12 мкм, то сьогоднішній рівень – 2 мкм по всьому полю
зору об’єктива. В об’єктивів, що поставляються, досягнута здатність
110-115 лін/мм.

Рис. 1.5 Зовнішній вигляд аерофотокамери RC-30.

Основні характеристики об’єктивів:

фокусна відстань – 153 мм (6”) для об’єктива 15/4 UAG-S;

303 мм (12”) для об’єктива 30/4 NAT-S;

кількість міток внутрішнього орієнтування на склі – 8;

діапазон витримок затвора – 1/100 – 1/1000 сек.;

діапазон діафрагми – f/4 – f/22.

Крім того, об’єктиви можуть комплектуватися різними світлофільтрами для
підвищення контрасту зображення в умовах серпанка і проведення
спеціальних видів зйомки.

Задаючись масштабом АФЗ вираховують висоту фотографування,яка
відповідає заданій точності визначення висот точок, розраховують за
формулою:

,

де p – поздовжній паралакс (max припустимий 70 мм);

(h – середня погрішність, припустима при визначенні висот точок, що
підписуються на карті, дорівнює 1/3 перетину рельєфу (для рівнинного);

((p – середня погрішність виміру поздовжніх паралаксів;

.

;

;

— знаменник масштабу аерофотозйомки

Масштаб зйомки буде (1:15000

Розраховується висота фотографування відносно середньої поверхні
ділянки, що знімається, враховуючи, що максимальна висота поверхні

Поздовжнє і поперечне перекривання, в залежності від перевищення на
ділянці, що знімається і висоти фотографування, для масштабу 1:10000 і
крупніше, уточнюються за формулами:

;

;

— максимальне перевищення над середньою площино;

— задане поздовжнє перекриття аерознимків(60%)

— задане поперечне перекриття аерознимків(30%)

;

;

.

Базис фотографування — це відстань між двома послідовними центрами
фотографування. Базис фотографування розраховується за формулою:

,

— формат кадру аерофотоапарата.

.

Відстань між маршрутами вимірюється між осями двох сусідніх маршрутів і
розраховується за формулою:

;

.

.

За планом робіт, складаннян потрібно виконати в рамках топографічних
карт масштабу 1:10000 на двух номенклатурних аркушах. Тому розміри
ділянки фотографування розраховуються за розмірами рамок трапеції
номенклатурного аркуша масштабу 1:10000.

,

— довжина довжина південої рамки трапеції в кілометрах (4,282).

.

.

Кількість маршрутів на ділянці, яка знімається, залежить від ії ширини і
відстані між маршрутами

.

— бічна сторона рамки трапеції в кілометрах (4,638)

.

Загальну кількість аерознимків визначають як

.

.

Інтервал між експозиціями обчислюється за формулою:

,

— швидкість літака (приймаємо дійсну швидкість літака 120 м/cек).

.

Обчислюємо погонні кілометри зйомки

,

.

Час зйомки підраховуємо за формулою

Схема аерофотозйомки представлена на рис.1.6

Дx

Розрахунок параметрів аерофотозйомки дає уяву про трудові та матеріальні
затрати при виконанні таких робіт.

Аерофотознімання виконується прямолінійними і рівнобіжними маршрутами з
напрямками захід-схід або півн.-півд.

Аерофотознімання повинне виконуватися при відсутності хмарності.

Аеронегативи, їхні контактні відображення на фотопапері і діапозитиві на
скляних пластинах повинні мати чітке і добре пророблене зображення по
всьому полю.

ПЛАНОВО — ВИСОТНА ПРИВ’ЯЗКА АЕРОФОТОЗНІМКІВ

Прив’язка аерофотознімків

Для виконання таких процесів як трансформування знімків, геодезичне
оріентування фотограмметричної моделі, побудова фототріангуляційних
мереж та інших, необхідні опорні точки.

Опорна точка — це точка місцевості або будь-якого об’єкта фотознімання,
для якої визначені геодезичним методом просторові координати у заданій
абсолютній чи “геодезичній” системі координат та яка розпізнана на
аерофотознімку. Сукупність цих точок є геодезичною основою для
проведения камеральних фотограмметричних робіт. Якщо відомі всі три
координати X, У, Z, то опорну точку називають планово-висотною; якщо
визначені планові координати X,Y, то це планова опорна точка, а якщо
відома лише висота Z, то це висотна опорна точка.

Найчастіше використовують планово-висотні опорні точки, а два інші типи
(планові та висотні) в сучасній практиці майже не використовують.

Технолопчний процес, що проводиться для отримання деякоі кількості
опорних точок з польових робіт, називають привязкою аерофотознімків.
Отже, прив’язка знімків включає в себе:

— розпізнавання контурної точки об’єкта (місцевості) на знімку;

— проведення геодезичних робіт для визначення координат X, У, Z
сукупності опорних точок.

Опорними точками можуть бути:

— натуральні об’екти з чітко окресленими контурами, які безпомилково
розпізнаються на знімках;

— замарковані перед аерофотозніманням точки на місцевості спеціальними
знаками правильної геометричної форми; такі точки пізніше на знімках
розпізнаються безпомилково.

Вибір натуральпих об’єктів в якості опорних тонок залежить насамперед
від вимог замовника до кінцевої продукції i зокрема від масштабу
створюваної карти. Якшо карту створюють в масштабі 1:25000, то це можуть
бути будинки, кути сільськогосподарських угідь, лісів тощо. При
великомасштабному картографуваннi, наприклад, для створення плану в
масштабі 1:2000, це можуть бути: piг будинку, люк підземних комунікацій,
невисокий стовп, виступ бетонного містка, чітке перехрестя доріг тощо.
Загальна вимога така: опорна точка повинна бути розпізнана на знімку з
точністю 0.1 мм в масштабі створюваної карти. Не можна вибирати опорні
точки на крутих схилах, бо це може спричинити помилки у визначенні
висот; допустима величина помилки не більше 1/10 від висоти перетину
рельефу для створюваної карти.

Маркування опорних точок перед аерофотозніманиям є надзвичайно важливим,
бо тоді майже на 100 відсотків виключається можливість помилитись у
розпізнаванні опорної точки на знімку та суттєво підвищується точність
фотограмметричного візування на таку точку. Маркувальний знак — це
майже завжди правильна геометрична фігура — квадрат, прямокутник, круг,
хрестоподібна, Г-подібна тощо. Розмір знака в натурі дорівнюе (0.3-0.5
мм)-М, де М — знаменник масштабу знімка. Колір маркувального знака
повинен забезпечувати максимальний контраст з поверхнею, на якій він
викладається. На зеленому чи темному фоні найкраще читаеться білий знак.
Матеріал для маркування — фарба, пісок, вапно та різний підручний
матеріал.

У залежності від вимог, які ставляться до топографічного плану або
карти, а також від визначеної технології виробництва робіт , виконують
суцільні або розріджену прив’язку.При суцільній прив’язці кожна
стереопара або аерознімок забезпечується необхідною кількістю опорних
точок.

Суцільна висотна підготовка виконується при створенні топографічних
планів з висотою перетину рельефу 0.25м. Допускається також суцільна
висотна підготовка при створенні планів масштабу 1:500 – 1:5000 з
перетином рельєфу 0.5 м.

Розріджена прив’язка виконується, якщо точність послідуючих
фототріангуляційних робіт забезпечить необхідну точність створення плану
або карти. Це основний вид прив’язки при середньомасштабному і
великомасштабному картографуванні незабудованих територій.

В залежності від вибраної технології робіт виконується розрахунок
густоти планово-висотних i висотних опознаків, забезпечуючих точність
плана або карти, що створюється.

Похибки взаємного положення точок на плані не повинні перевищувати 0.4
мм.

При складанні проекта розташування опознаків враховується метод
фотограмметричного згущення. При аналітичній і аналоговій
фототріангуляції опознаки проектують рядами, розташованими поперек
аерофотознімального маршруту.

Опознаки, по можливості повинні розташовуватися в зоні потрійного
поздовжнього перекривання i в середині міжмаршрутного перекривання.
Відстань між плановими i висотними опознаками розраховується за
формулами та у відповідності до вимог інструкції по топографічній
зйомці.

При розрідженій висотній підготовці опознаки розташовують рядами поперек
маршрутів. Відстань між висотними опознаками в напрямку маршрутів
повинна бути не менше: 8-10км. при висоті між горизонталями 2-2.5м.

Схема розташування планово-висотних опознаків наведена на рис.2.2

2.2 Геодезичні роботи

Планово-висотна прив’язка складається із таких основних процесів:

— складання проекта робіт;

— маркіровка опознаків;

— розпізнавання і оформлення опознаків;

— польові геодезичні роботи.

Проекні роботи включають збір картографічних матеріалів та даних про
існуючу геодезичну мережу точок, визначається технологія створення
карти. Окрім цього, проектують способи геодезичного визначення координат
опорних точок.

При винесенні проекту в натуру, детально вивчають місцевість i
визначають місцерозташування опорної точки. Досить часто цей процес
суміщається з розпізнаванням опорних точок на знімку. Опознаки вибирають
на місцевості відповідно до проекту планово-висотної підготовки. За
опознаки беруть чіткі контури, які розпізнаються на знімках з точністю
не менш 0.1 мм в масштабі карти, що складається.

Висотні опознаки повинні вибиратися на рівнинній місцевості, можна
використовувати характерні точки рельефу. Похибка в розпізнаванні
висотного опознаку на місцевості не повинна призводити до похибки в
висоті точки більше 0,1 висоти між горизонталями.

Розпізнану точку відмічають позначкою на аерознімку з точністю 0,1 мм,
оформляють колом діаметром 10 мм, на зворотній стороні в більшому
масштабі складається абрис.

В районах, де неможливо забезпечити чітке розпізнавання на аерознімках
точок місцевості, перед аерофотозйомкою виконують маркування опознаків.
Маркувальні знаки виконують у вигляді хреста, який складається з
чотирьох променів з вільним простором у центрі, квадрата або кола. При
зйомках у масштабі 1:10000 маркування роблять тітьки у вигляді хреста.
Розміри маркувальних знаків залежать від масштабу зйомки. Наприклад,
розміри повинні бути не менше 0,15 мм i 0,05 мм у довжину і ширину
одного променя знака «хрест», а відстань променя від центра знака — 0,05
мм, сторона квадрата або діаметр кола — 0,10 мм.

На місцевості розшукують пункти геодезичної опорної мережі та уточнюють,
наскільки є реальним виконання запланованих геодезичних робіт. За
необхідності в проект вносять корективи.

Для визначення координат опорних точок використовують відомі геодезичні
способи: пряма, обернена чи комбінована засічка, теодолітний,
полігонометричний чи висотний тахеометричний хід, нівелювання технічне,
тріангуляція тощо. За сприятливих обставин (відкрита територія.
наявність апаратури тощо) прив’язку знімків доцільно проводити з
використанням GPS-спостережень способом швидкої кінематики.

При оформленні мaтepiалiв прив’язки знімків формують каталоги
просторових координат всіх опорних точок, до яких додають контактні
знімки з розпізнаними точками, зарисами та описами. Ці матеріали є
основними в технічному звіті, якими виконавець звітує про виконаний
обсяг робіт.

2.3 Розрахунок параметрів планово-висотної прив’язки

На дану територію в масштабі карти 1:10000 для аналітичного способу
відстань між опознаками може бути розрахована за формулою:

,

де: n – відстань між плановими опознаками;

n’ – відстань між висотними опознаками;

M – масштаб створюваної карти;

m – масштаб зйомки;

mq = 0,02мм – точність визначення поперечного паралакса;

b – базис на знімку;

mzc – СКП визначення висоти, = 0,1*h переріза рельєфу =0.1*2=0.2 ;

f – фокусна відстань;

B – базис фотографування на місцевості;

L, L’ – припустимі відстані між плановими і висотними опорними точками.

По можливості планові і висотні опознаки сполучають між собою.
Координати польової підготовки визначені за допомогою GPS-спостережень,
та оформлені як каталог координат, в вигляді цифрового файлу. На
місцевості, прийняті координати геодезичних пунктів та невелірних
знаків, (каталоги списків координат).

Результати вимірювань польової підготовки подані в Додаку 1.

Планові опознаки розміщують рядками поперек аерофотозйомочних маршрутів
на відстані, неперевищуючих вісьми базисів фотографування, щоб на
кожному маршруті було по одному опознаку кожного рядка.

Висотні опознаки розміщують по кутам секції маршрута які складаються не
більш ніж з чотирьох стереопар.

Згущення опорної мережі виконують аналітичним способом просторової
фототриангуляції на стереоанаграфі або фотограмметричній станції
“Дельта”.

Схема розміщення точок планово-висотної підготовки повинна створюватися
після оцифровки знімків i повинна задовольняти такі умови:

— точки повинні розміщуватись по кутах, в центрі i уздовж верхньої i
нижньої меж блока в перекриттях з маршрутами суміжних блоків;

— відстані між точками оцінюються за відомими в фотограмметрії формулами
(приблизне мінімальне забезпечення точками оцінюється так: дві точки на
початку і в кінці кожного маршруту i по одній точці через кожні п’ять
знімків);

— на знімках точки повинні вибиратися поблизу від середньої лінії
поперечного перекриття, по можливості в зонах потрійного поздовжнього
перекриття i не ближче 1 см від країв знімка;

— точками мають служити чітко вбиті на кожному із перекритих оцифрованих
зображень перетину i стиків лінійні контури під кутами, як: близькі до
прямих, наприклад, розвилки доріг, стежки (забороняється вибирати точки,
які створені лініями контурів, перетинаються під гострими кутами, на
овальних контурах, затемнених ділянках і змінних контурах);

— точки повинні знаходитися на плоских ділянках рельєфу: рівних
площадках, низинах, сідловинах (забороняється вибирати точки на крутих
схилах, на дні вузьких ярів, на гострих вершинах i на високих об’єктах).

3 точки зору високої точності фототріангуляції, яка проводиться за
результатами обробки оцифрованих фотознімків, i яка дозволяє проводити
десятикратне збільшення масштабу створюваного фотоплану по відношенню до
масштабу зйомки, до вимірювання координат точок висуваються підвишені
вимоги. Точність визначення координат повинна бути приблизно 0,05 мм в
масштабі створюваного фотоплану.

3. ФОТОТРІАНГУЛЯЦІЯ

3.1. Призначення, ідея та загальна характеристика

Створення топографічних карт чи планів, побудова цифрових моделей
місцевості та інші задачі, що розв’язуються фотограмметричними
способами, вимагають наявності густої мережі опорних точок для
орієнтування кожного аерофотознімка або стереопари (моделі). Отримувати
координати опорних точок польовими способами здебільшого не виправдане,
бо польові роботи завжди дорожчі від камеральних. Часом територія може
бути недоступна для польових робіт або перешкоджатимуть несприятливі
погодні умови.

Якщо для фотограмметричних побудов використовують аерофотознімки, то
маємо аерофототріангуляцію. Саме вона набула найбільшого практичного
поширення i тому надалі розглядатимемо саме цей спосіб.

Використовуючи внутрішні фотограмметричні зв’язки, які існують між
знімками одного або кількох маршрутів, можна побудувати зі стереопар
окремі геометричні моделі. На наступному етапі можна з’єднати їх між
собою та отримати єдину модель маршруту або кількох маршрутів. На
заключному етапі виконується «геодезична» (абсолютна) орієнтація цієї
єдиної геометричної моделі у вибраній (абсолютній) системі координат.

Виконавши взаємне орієнтування для кожної стереопари, отримаємо
геометричну модель i для цього, як відомо, опорні точки не потрібні.
З’єднання сусідніх моделей здійснюється за допомогою зв’язкових точок,
що лежать в зоні потрійного перекриття знімків (рис. 3.1).

Рис. 3.1. 3 ‘єднання моделей за допомогою зв’язкових точок

На рис. 3.1 показані лише зв’язкові точки в площині аркуша, а насправді
маємо їx не лише в центральшй частині знімків, але й на краях (рис.
3.2).

Рис. 3.2. Централъні і бокові зв’язкові точки

На цій стадії опорні геодезичні точки теж не потрібні. Сформована
загальна модель (на рис. 3.1 — для маршруту) мусить бути орієнтована в
геодезичній системі координат. По суті ця задача є аналогічною до
геодезичного орієнтування моделі. Ось тут уже опорні точки потрібні, але
не чотири точки на кожну стереопару, а чотири точки на весь маршрут, а в
ньому може бути 10-20 стереопар або більше. Одна із стандартних вживаних
схем розташування опорних точок у маршруті аерофотознімків показана на
рис. 3.3.

Рис. 3.3. Схема розташування опорних точок в межах маршруту
аерофотознімків.

Зауважимо, що на рис. 3.3 показано шість опорних точок, а не чотири. Це
зумовлено тим, що при побудові мережі аерофототріангуляції відбувається
нагромадження помилок в просторових координатах визначуваних точок, а
для часткового погашения цього негативного явища беруть більше ніж
чотири опорні точки. Класифікацію способів фототріангуляції можна
здійснити за кількома ознаками. Однією з них є реалізація з
використанням тих чи інших технічних засобів. Якщо застосовують
аналогові стереофотограмметричні прилади, то маємо фототріангуляцію
аналогову. Якщо вимірювання проводять на стереокомпараторах чи
аналітичних автографах, а обчислення на комп’ютерах, то маємо
фототріангуляцію аналітичну. Якщо використані цифрові фотограмметричні
станції, то маємо фототріангуляцію цифрову.

Аналогову фототріангуляцію в теперішній час не використовують, натомість
широко застосовують аналітичну та цифрову фототріангуляцію, хоча саме
тепер цифрові методи потужно витісняють аналітичну фототріангуляцію.
Оскільки теоретичною основою цифрової фототріангуляції є аналітична
фотограмметрія.

Фототриангуляцію можна охарактерізувати за ознаками.

За першою ознакою топографічна фототріангуляція набула такого широкого
застосування, що створення карт чи планів немислимо без побудови мережі
фототріангуляції. Саме тут є найбльша економія коштів та часу за рахунок
суттєвого скорочення польових робіт.

За другою ознакою як космічна, так i аерофототріангуляція займають
вагоме місце в технологіях створення картографічних матеріалів Особливу
роль відіграє аерофототріангуляційна опорна мережа для побудови цифрових
моделей рельєфу, без якої неможливо отримати цифрові ортофотоплани i
карти.

За третъою ознакою головним способом тепер є просторова
фото-тріангуляція з визначенням всіх трьох координат X,Y,Z для точок
мережі. Планову та висотну фототріангуляцію практично не застосовують.

За четвертою ознакою маршрутна фототріангуляція є частковим випадком
багатомаршрутної фототріангуляції і її застосовують не так часто. У
реальних умовах опрацьовуються знімки, що покривають деяку площу, тому
багатомаршрутну фототріангуляцію частіше застосовують. Правда, в деяких
технологіях прийнято такий підхід: спочатку будують мережі
фототріангуляції в межах кожного маршруту i на цьому етапі виявляють
різноманітні помилки та промахи, а потім будують багатомаршрутну
(блокову) фототріангуляційну мережу. Способи побудови — це суть
наступної ознаки.

За п’ятою ознакою маршрутна фототріангуляція базується на поетапному
розв’язанні задачі i один з варіантів є такий: побудова геометричної
моделі в межах стереопари (взаємне орієнтування), з’єднання сусідніх
моделей в єдину вільну фотограмметричну мережу за допомогою зв’язкових
точок, що лежать в потрійному перекритті знімків; з’єднання маршрутних
моделей в єдину блокову модель за допомогою точок, що лежать в
міжмаршрутному перекритті. На останньому етапі відбувається зовнішнє
(геодезичне) орієнтування блокової моделі фототріангуляції та усунення
її деформації, спричинене різними помилками, зокрема тих, що
супроводжують вимірювальний процес. Цей метод отримав назву — метод
моделей.

За шостою ознакою особливої уваги заслуговують дані GPS (глобальні
системи позиціювання). Сучасні методи дозволяють під час польоту носія
апаратури визначати просторові координати центрів проекцій. Це суттєво
впливає на сам процес фототріангуляційних побудов, i зокрема, на його
точність, яка значно зростає.

Але ще суттєвішим є те, що коли знаємо просторові координати центрів
проєкцій вcix знімків i будуємо блокову мережу, то опорні точки взагалі
не потрібні.

За сьомою ознакою знімок сам по собі є джерелом помилок , тому треба
шукати шляхи знешкодження цього негативного впливу. Один з таких
підходів полягає в тому, що помилки знімків подаються у вигляді певної
математичної моделі. Наприклад, помилки (х, (у описуються степеневим
полігоном:

;

,

де ai, bi — невідомі параметри (параметри калібрування), х, у — виміряні
координати точки на знімку.

Наведені вище рівняння долучають до рівнянь колінеарності та одночасно
визначають i просторові координати точок фототріангуляції, і параметри
калібрування. При побудові мереж фототріангуляції використовуються
внутрішні фотограмметричні зв’язки, що існують як для точок, що лежать в
потрійному перекритті, так i для точок, що знаходяться в міжмаршрутному
перекритті. У цьому випадку маємо метод фототріангуляції із
самокалібруванням.

Якщо додаткові рівняння не включають у математичну модель
фототріангуляції, то маємо фототріангуляцію без самокалібрування.

За восьмою ознакою. Зауважимо, що останніми роками вагому роль відіграє
цифрова фототріангуляція, зокрема технологія автоматичної побудови
мереж, коли вимірювання знімків проводить не оператор-фотограмметрист, а
сам комп’ютер, тобто пошук та ідентифікація точок стереопари
реалізується за допомогою програм з використанням теоретичних засад
кореляції оптичних щільностей елементарних образів.

3.2 Аналітична блочна фототриангуляція

В блочній або багатомаршрутній фототріангуляції використовують зв’язок,
який існує між знімками і між маршрутами. Завдяки безперервному
поздовжньому i поперечному перекриванню знімків в маршрутах створюється
можливість побудови фотограмметричної мережі одночасно для декількох
маршрутів. Завдяки цьому способу фототріангуляції скорочується обсяг
польових геодезичних робіт.

Блочну фототріангуляцію можна будувати способами зв’язок незалежних
моделей i незалежних маршрутів. За способом зв’язок одночасно будується
i врівноважується мережа по всіх знімках, які входять в блок. На знімках
вимірюють координати точок, включених в мережу, визначають наближені
значения невідомих елементів зовнішнього оріентування i координат точок
місцевості, складають рівняння поправок для кожного зображення точки
мережі, отримують систему рівнянь всього блоку і розв’язують методом
послідовних наближень. Побудову мережі вважають закінченою, якщо
поправки в останньому наближенні не виходять за межі допусків.

При побудові i з’єднанні незалежних моделей довільно вибирають довжину
базиса i систему координат для кожної моделі. Зв’язкові точки в суміжних
моделях будуть мати різні значения, так як мають різні системи
координат. З’єднання моделей виконується шляхом складання i розв’язання
рівнянь поправок.

Рівняння розв’язують шляхом послідовних наближень за умови [pv2] = min.

Внаслідок розв’язку рівнянь визначають елементи зовнішнього орієнтування
одиночних моделей i геодезичні координати точок блочної мережі.

При побудові блочної фототріангуляції способом незалежних маршрутів
кожна маршрутна мережа будується в довільному масштабі i в
індивідуальній системі координат. З’єднання окремих маршрутів
виконується по зв’язкових точках в зоні поперечного перекривання,
геодезичне орієнтування виконується по опорних точках.

3.3 Точність аналггичноі фототріангуляції

Точність побудови мережі фототріангіляції залежить від багатьох
чинників, серед яких головним є геометрична та фотографічна якість
фотозображення, параметри аерофотознімання, точність вимірювання
знімків, та розташування опорних точок, математична модель
фототріангуляції тощо.

Основними джерелами помилок в координатах точки на знімку є дисторсія
об’єктива, деформація фотоматеріалу невирівнювання фотоемульсійного шару
в площину, рефракція атмосфери, клиновідність світлофільтра , помилки
ототожнення та розпізнавання точок на знімках.

Очікувану точність фототріангуляції можна заздалегіть підрахувати,
використовуючи відповідні формули. Для вільної маршрутної мережі середні
квадратичні помилки координат точки, що знаходиться в кінці маршруту
будуть такими:

.

— опорна точка

Рис. 3.4 Схема розміщення опорних точок в маршруті знімків

Для схеми прив’язки з чотирьох опорних точок (рис.3.4) найбільша помилка
виникає посередині маршруту, а середні квадратичні помилки обчислюють
так:

.

де n — кількість базисів в маршруті, f- фокусна віддаль, b — базис в
масштабі знімка, тq — середня квадратична помилка виміру паралакса, т —
знаменник масштабу знімка.

Рис. 3.5 Схема розміщення опорних точок для фототріангуляційного блока.

Для блокової фототріангуляції (рис.3.5) можна скористатись формулами
Ф.Лисенка

,

де n — кількість знімків в блоці, s — кількість знімків, на яких
зобразилась точка (залежить від поздовжнього та поперечного перекритів),
k — кількість точок мережі на кожному знімку, r — число опорних точок в
блоці, Н — висота фотографування, р — середнє значения поздовжнього
паралакса. Аналіз формул дає змогу дійти таких висновків:

— збільшення кількості опорних точок в блоці з 10 до 100 підвищує
точність побудови лише на 6-7 %;

— якщо кількість точок на знімку збільшити з 5-ти до 12-ти, то точність
підвищиться в 1.5 раза;

— збільшення поперечного перекриття з 20 % до 60 % підвищує точність
побудови в 1,8 раза.

3.4 Аналогова просторова фототріангуляція

Аналогова просторова фототріангуляція виконується на універсальних
стереоприладах, які дозволяють будувати і вимірювати геометричну модель
цілого маршруту. Основними етапами робіт будуть такі:

— підготовчі роботи;

— взаємне орієнтування аерфотознимків;

— зовнішне орієнтування першої моделі;

— вимірювання всіх точок фотограмметричної мережі першої моделі;

— створення другої та інших геометричних моделей, сполучення їх із
попередніми моделями та вимірювання всіх точок фотограмметричної

мережі;

— геодезичне орієнтування мережі й отримання координат i висот точок
мережі.

Підготовчі роботи включають: підготовку приладу до роботи, виконання
перевірок та юстування, підбір необхідних матеріалів та вихідних даних,
складання проекту фотограмметричної мережі; розрахунок деяких величин
для встановлепня на шкалах приладу.

Проект фотограмметричної мережі складають на аерознімках. Точки згущення
вибирають i розташовують в залежності від їх подальшого використання.
Для створення фотопланів потрібні точки, які були б розташовані по кутах
корисної площі аерофотознімків. Для стереоскопічної зйомки рельефу й
контурів на універсальних або аналітичних приладах треба мати чотири
опорні точки для кожної стереопари, розташовані по кутах цих стереопар.
Для можливості з’єднання окремих моделей у загальну мережу й контролю
робіт у проект включають зв’язні точки, які повинні бути розташовані у
зонах потрійного перекривання на краях знімків i подвійного поперечного
перекривання. Ці точки використовують також для зв’язку з іншими
маршрутами.

Вибирають i наколюють на знімках також контрольні точки, які
використовують для контролю якості фотопланів i стереоскопічної зйомки
рельефу и контурів.

Зовнішнє орієнтування загальної мережі виконується по опорних
геодезичних точках. Тому ці точки повинні розташовуватися на початку і
на кінці маршруту. Схема розташування різних точок на знімках наведена
на рис.3.6

Рис.3.6 Схема розташування різних точок при побудові фототріангуляції:
— центри знімків; -опорі геодезичні точки;

Bсі запроектовані точки наколюють на діапозитивах, негативах або
маркують на цифрових знімках за допомогою миши. Вибір та наколка точок
виконується при стереоскопічному розгляданні аерофотознімків. Далі на
універсальному приладі виконують вимір координат точок запроектованої
мережі, почергово переставляючи диапозитиви маршруту вимірювань.

Таким чином отримують координати та висоти по всіх маршрутах блоку
фотограмметричної мережі

В результаті аналогової фототріангуляції отримують планове положення
точок мережі та їх висотні відмітки.

Дані вимірюавнь записують в цифровий файл, з зазначенням номерів точок,
та номерів маршрутів, для подальшої їх обробки на ЕОМ.

3.5. Складання проекту побудови мережі фототріангуляції

Після вивчення вихідних матеріалів і оцінки їхньої якості складається
технічний проект побудови мережі фототріангуляції по ділянках зйомки
(трапеціям або групам трапецій) з розрахунком, щоб кожна ділянка була
цілком покрита аэрофотознімками і забезпечений опорними точками для
геодезичного орієнтування (редукування) мережі.

Складання проекту побудови мережі фототріангуляції включає:

— добір аэрофотознімків, по яких буде будуватися мережа;

— вибір способу побудови і виду мережі фототріангуляції;

— вибір і наколку на контактних відбитках (фотоабрисах) точок мережі
фототріангуляції;

— установлення надійного зв’язку мережі з мережами сусідніх участків, а
по границях району зйомки — з наявною картою того ж або більш великого
масштабу;

— визначення черговості виконання робіт з побудови мережі;

— оформлення проекту мережі.

У проект мережі включаються лише ті маршрути аэрофотозйомки, що дійсно
необхідні для побудови мережі на дану ділянку. Наприклад, якщо між двома
маршрутами, поперечне перекриття яких не менш 15%, прокладений
промежуточний маршрут, то такий маршрут (або його частина) для побудови
мережі не використовують. Якщо аэрофотознімки цього маршруту необхідні
для складання фотоплану або зйомки подробиць, то точки мережі, що
вимагаються для цієї мети, намічаються і визначаються на аэрофотознімках
сусідніх маршрутів.

Вибір способу побудови мережі залежить від наявності фотограмметричних
приладів і обчислювальної техніки, характеру району зйомки, якості
вихідних матеріалів, а також наявності елементів зовнішнього
орієнтування аэрофотознімків, визначений у польоті, і інших конкретних
умов роботи.

Вид мережі залежить від кількості і розташування точок польової
підготовки, наявності і якості аерофотознімальних матеріалів.

Маршрутні мережі будуються в тому випадку, якщо кількість і розміщення
точок польової підготовки аерофотознімків забезпечують незалежне
геодезичне орієнтування кожного маршруту. Блокові мережі доцільно
будувати аналітичним способом при поперечному перекритті аэрофотознімків
порядку 50—80%.

При складанні проекту побудови мережі фототріангуляції аналітичним і
аналоговим способами вибирають і наколюють обумовлені, сполучні для
суміжних стереопар і загальні між суміжними маршрутами точки.

Для забезпечення зйомки по аэрофотознімкам контурів, місцевих предметів
і рельєфу, виправлення топографічних карт при їхньому відновленні, а
також для контролю цих робіт вибирають у межах кожної стереопари шість
стандартно розташованих обумовлених планово-висотних точок, чотири з
яких повинні розташовуватися у вершинах кутів частин, що перекриваються,
але не ближче 1 см. від країв, а дві поблизу (не далі 1см) головних
точок аэрофотознімків. Ці точки, як правило, повинні бути одночасно
сполучними і загальними. Крім того, у мережу включаються трансформаційні
точки; точки, необхідні для перевірки точності карти; точки, висоти яких
повинні бути підписані на карті, і т.п.

Вибір і наколка точок виробляються обов’язково при стереоскопічному
розгляданні аэрофотознімків.

При побудові мережі фототріангуляції аналітичним і аналоговим способами
точки наколюються на парних або непарних аэрофотознімках кожного
маршруту того комплекту аэрофотознімків, на якому опізнані й оформлені
точки польової підготовки.

Проект побудови мережі оформляється на топографічній карті або у виді
схеми. На карту (схему) наносять:

— рамки знімальних трапецій;

— маршрути аерофотознімання, обрані для побудови мережі, ділянки
абсолютних і фотограмметричних розривів і участки з незадовільним
фотографічним або фотограмметричною якістю аэрофотознімків, якщо вони є;

— геодезичні пункти і точки польової підготовки, роспізнані на
аэрофотознімках; обумовлених, сполучних і загальні межі будуть
маршрутами точки.

На проєкті обов’язково показують черговість робіт з побудови мережі і
прізвища виконавців, відповідальних за той або інший процес.

При нанесенні маршрутів аерофотознімання підписують номера тільки
крайніх аерофотознімків. У позначень всіх опорних і обумовлених точок
підписуються їхні номери. На полях проєкту вказуються спосіб і масштаб
побудови мережі фототріангуляції. Проект побудови мережі
фототріангуляції оформляється відповідно до умовних знаків.

Схема розвитку фотограмметричної мережі на блок викладена в Додатку 2.

3.6 Цифрова фотограмметрична станція “Дельта”

Цифрова фотограмметрична станція (ЦФС) в сучасному представлена система
технічних та програмних засобів, яка дозволяє отримувати кінцеву
фотограмметричну або картографічну продукцію.

Базовим технічним засобом є потужний персональний комп’ютер (іноді два),
на якому обробляють цифрові знімки. До комп’ютера висувають високі
вимоги стосовно оперативної та дискової пам’яті, швидкодії, розміру
графічного екрана. До комп’ютера додається оптична система (стереоскоп)
або поляризаційні окуляри-фільтри для можливого стереоскопічного
розглядання та вимірювання стереопари, візуалізованої на екрані
комп’ютера. Для переміщення зображень використовують сервоприводи зі
штурвалами або пристрій типу «мишка» (стандартний технічний засіб
комп’ютера).

Програмне забезпечення є серцевиною технології цифрової фотограммeтpiї.
Чим розгалуженішим i потужнішим воно є, тим більш технологічні
можливості має станція. Вважається, що типова фотограмметрична станція
дозволяє реалізувати такі процеси:

— створення топографічних карт та планів;

— побудова мереж фототріангуляції;

— побудова цифрових моделей рельєфу;

— створення цифрових ортофотопланів чи карт.

Цифрова фотограмметрична станція «Дельта» призначена для обробки
аерокосмічних знімків з метою отримання картографічних оригіналів,
цифрових карт, планів місцевості і ортофотопланів. Апаратними засобами
цієї станції є:

— керуючий комп’ютер високої потужності Pentium ІІІ/Pentium IV;

— 17/20 — дюймовий монітор SONY Trinitron;

— фотограмметричний сканер;

— жорсткий диск не менше 250 Гб;

— ОЗУ не менше 2 Гб;

— відеоадаптер не нижче Ge Force 9600;

— стереоскопічна насадка для монітору;

— плата контролера сервосистеми;

— друкуючий пристрій;

— маніпулятор типу «миша».

Програмні засоби включають;

— операційну систему Windows XP/Vista;

— програмне забезпечення ЦФС. “Digital”,”Triada”,”Fotocom”

Для переводу аналогової інформації знімка в цифрову до комплекту станції
входить фотограмметричний сканер.

Геометричні параметри сканера:

— висока роздільна здатність: 8 µm (3175dpi);

— седньоквадратична помилка сканування не перевищує ±3 µm. Помилка
визначається за допомогою сканування і наступного виміру контрольної
сітки.

Сканер оснащений пристроєм для сканування рулонних фільмів шириною до
250 мм (300 мм для моделі 300×450).

Радіометричні параметри сканера:

Сканер оснащений кольоровим лінійним Пзе — фотоприймачем фірми SONY і
освітлювачем на потужних світлодіодах, що забезпечує відмінну якість
одержуваних зображень;

Контролер Пзс — фотоприймача має внутрішню відмінність 12 біт на кожен
канал з апаратним табличним перетворенням у вихідні 8-бітий;

Сканер дозволяє сканування як кольорових так і чорно-білих
фотоматеріалів і зберігати зображення у форматі True Color (24 біта) або
з 256 градаціями сірого (8 біт);

Попереднє сканування автоматично визначає оптимальні значення
експозиції, контрасту і гами по кожному кольоровому каналу;

Сканер може виконувати сканування в двох режимах: лінійність по
щільності і лінійності по пропущенню, що гарантує оптимальний результат
для знімків будь-якої якості;

Час сканування для знімка розміром 230×230 мм у режимі True Color при
розмірі пиксела 16 µm складає 15 хвилин;

Час сканування знімків розміром 230×230 мм з 256 градаціями сірого при
розмірі пиксела 16 µm складає 6 хвилин.

Програмне забезпечення

Дозволяє зберігати зображення у форматі TIFF (без компресії або JPEG) і
BMP, з розміром пікселя кратним пікселю Пзс-лінійки: 8, 12, 16, 24, 32
… 128 µm;

Містить потужний модуль для корекції і трансформування отриманих
знімків.

В процесі сканування зображення виводиться на екран, при цьому можна
контролювати якість зображення i похибки сканування для кожного
фрагменту, який виводиться на екран.

Стереорисовка блока здійснюється при виконанні ряда програм.

Підготовча робота включає підготовку вихідних даних i підготовку файла
опорних точок для стереопари. До вихідних даних належать: фокусна
відстань аерофотоапарата, базис фотографування в масштабі знімка,
еталонні відстані між координатними мітками, елементи внутрішнього
орієнтування АФА.

Далі виконуються програми:

— внутрішнє орієнтування;

— взаємне орієнтування;

— зовнішнє орієнтування;

— задання параметрів плану;

— стереоскопічний збір цифрової інформації.

Внутрєшнє орієнтування виконується по чотирьох координатних мітках або
центральних хрестиках знімків. Робота виконується з використанням
стереоскопічної насадки для монітора.

Взаємне орієнтування полягає в послідовному усуванні поздовжніх i
поперечних паралаксів в шести точках стандартних зон. Остаточні
поперечні паралакси будуть подані у вигляді таблиці на моніторі.

Зовнішнє орієнтування моделі виконується по шести опорних точках.

До заданих параметрів плану належить масштаб плану, шо створюється та
координати лівого нижнього кута аркуша планшета.

Програма стереоскопічного збору дозволяє створювати i реєструвати
цифрову модель місцевості по растрових зображеннях у вигляді послідовних
точок з трьома геодезичними координатами. Точки реєструються з шагом
розміром 1 мм в масштабі плану.

Цифрові дані збираються i записуються за такими класами:

— населені пункти;

— промислоі об’єкти;

— гідрографія;

— комунікації;

— елементи рельєфу;

— рослинний покрив;

— межі землеволодіння;

— інші елементи;

— пікети;

— текстові підписи.

Після вимірювань виконується оцінка точності стереопари. Програма
редагування цифрової інформації призначена для формування планшетного
аркуша карти з підписами i умовними знаками, а також для оперативного
отримання інформації про будь-який об’єкт.

Цифрова фотограмметрична станція «Дельта» має програмне забезпечення по
інвентаризації земель і по створенню ортофотопланів.

3.7 Обробка результатів вимірювань на Цифровій фотограмметричній станціі
“Дельта”

Для створення опису нового блоку знімків необхідно виконати команду
Файл|Создать або натиснути відповідну їй кнопку на лінійці інструментів.
Програма викликає форму для введення параметрів нового блоку. У цій
формі необхідно заповнити наступні параметри блоку:

Найменування блоку (Block name) — текстова назва блоку.

Середній масштаб залету (Average scale) — знаменник масштабу заліта.

Середнє подовжнє перекриття, % (Average end overlap, %) — за
замовчуванням 60.

Середнє поперечне перекриття, % (Average side overlap, %) — за
замовчуванням 30.

Дата залету (Flight data) — текстова інформація.

Камера (Camera) — вибирається з використовуваного каталогу камер.

Фільм (Film) — кольорова або чорно-біла плівка, текстова інформація.

Середня висота польоту, м (Average flighing height above ground, m) —
необов’язковий параметр.

Середня висота поверхні, м (Average terrain height, m) — необов’язковий
параметр.

Число маршрутів (Strip Count) — загальна кількість маршрутів у блоку.

Максимальне число знімків в одному маршруті (Maximal strip capacity) —
довжина блоку.

Зміст файлу параметрів до нового блоку поданий в Додатку 3.

Після визначення розмірів блоку він форматірується за стандартною
схемою, що відображається в таблиці маршрутів. Кожному знімкові блоку
призначається стандартне ім’я файлу відповідно до схеми. Передбачається,
що імена файлів будуть відповідати номерам знімків.

Для кожного маршруту установлюють його параметри, змінюючи вміст
осередків. Початкове ім’я — номер (First name), Кінцеве ім’я — номер
(Last name), Крок між номерами (Step).

Цю схему можна скасувати натисканням кнопки Очистити таблицю маршрутів
(Clear strip table).

Після натискання кнопки OK інформація про новий маршрут записується у
файл з ім’ям Noname.tbd і форма для введення параметрів блоку
закривається.

Після натискання кнопки Cancel інформація про новий маршрут ігнорується.

Для нового блоку заповнюється список шляхів для пошуку файлів з образами
знімків і схема розташування знімків.

Коректування

Параметри блоку знімків можна переглянути і змінити, використовуючи
можливості основного вікна програми або за допомогою додаткової форми
введення параметрів блоку. Можна змінити ємність блоку, змінити список
шляхів для пошуку файлів зі знімками, змінити схему взаємного
розташування знімків.

При перевизначенні максимальної ємності маршруту у формі введення
параметрів весь блок буде переформатірований за стандартною схемою і
попередня інформація про знімки буде загублена. Для зміни цього
параметра краще використовувати вікно редагування Знімки (Photos)
основної форми програми.

Виконання вимірів (Triada.exe)

Підготовка блоку

Для підготовки схеми розташування знімків/маршрутів у блоці натисніть
кнопку Блок в оболонці ЦФС Дельта (Models.exe).

Результатом роботи програми буде TBD-файл, що містить опис блоку. Це
текстовий файл, якому можна переглядати, редагувати будь-яким текстовим
редактором.

Створення проекту блоку

Встановимо в якості поточну камеру, що використовувалася для зйомки
блоку. Натисніть кнопку Тріангуляція в оболонці ЦФС Дельта (Models.exe).
Буде запушена програма вимірів – TRIADA.EXE. Використаємо пункт меню
«Файл|Открыть» для відкриття TBD-файлу, що містить опис блоку.

Після відкриття програми створюємо подвійний файл із тим же ім’ям і
розширенням TMF, що тепер буде використовуватися для збереження проекту
блоку і усіх вимірів. З цього моменту TBD-файл не використовується.

Вимір координатних міток

Після відкриття файлу програма автоматично відобразить першу координатну
мітку на першому знімку першого маршруту. Координатні мітки на екрані
відображаються як FM-#, де # — номер мітки в порядку, заданому описом
камери.

Наведіть курсор на координатну мітку і зареєструйте її лівою кнопкою
миші. Програма висвітить діалог автоматичного виміру даної мітки на всіх
знімках.

Автовимірювання Autoprocessing

Застосувати Apply to

До всього блоку Whole block

До поточного маршруту Active strip

До знімків блоку, що залишилися Rest of the block

До знімків маршруту, що залишилися Rest of the strip

Натискаємо ОК при обраному першому пункті (Застосувати до всього блоку)
і програма автоматично виміряє першу координатну мітку на всіх знімках
блоку. Вимір обробляється методом пошуку еталонного фрагмента
(обмірювана мітка) по кореляційному методі. Коефіцієнт кореляції – це
величина від –1.0 до 1.0, що характеризує якість збігу. Коефіцієнт
кореляції 1.0 указує на повний збіг (фрагменти ідентичні). Коефіцієнт
0.7-0.9 указує на гарний збіг. Менше значення, швидше за все, указує на
помилку (невірне впізнання). Якщо мінімальний (гірший) коефіцієнт
кореляції серед всіх обмірюваних знімків виявиться нижче чим 0.7, то
програма переміститься на цей знімок, даючи можливість переміряти
координатну мітку на даному знімку. Після виміру натискаємо Cancel у
діалозі автоматичного виміру, що з’явився.

Якщо всі автоматичні виміри будуть мати кореляцію, велика або рівну 0.7,
то програма перейде до виміру наступної координатної мітки. Поточна
стадія (вимірювана точка) зазначена в заголовку «вікна режимів», там же
знаходяться кнопки для переходу на наступну стадію (Go|Next) або
повернення до попередній (Back).

Відразу знаходяться кнопки режимів кореляції.

Вимір фотограмметрических точок

Після виміру останньої координатної мітки програма автоматично перейде
до виміру фотограмметричних точок. Або натиснемо кнопку Go у вікні
режимів.

Перед початком вимірів програма висвітить діалог вибору режиму:

Настроювання взаємного орієнтування Relative setup

Вибір точок Point selection

Автоматичний Automatic

Ручний Manual

Точок у кожній стандартній зоні Points in the each zone

Задаємо кількість точок у зоні (звичайно від 1 до 3) і ручної (Manual)
вибір точок. Після цього програма створить на кожнім знімку
фотограмметричні точки і переміститься на першу (центральну) точку
першого знімка верхнього маршруту.

P

~

?

?

Ue

P

?

B (

Ue

`„aey

??&?

&

&

h`,;@?

h`,;@?

h`,;@?

{eY

h`,;@?yy

??±U???»·J?j?HA AtAvA1/4A0Aeuu/uuuuuuuiaeuuuuuuuuUUUu/

jR’

j6a

jk©

&

u

X

?

Ue

a

a

o

u

p

r

?

?

o

ue

oe???iiiiiiiiiia???????iiii

jUI

jRU

h`,;@?

h`,;@?

h`,;@?

j?e

j

o

uuiaa?uuuuuuIAAAAAuuuu

„7`„7

< Ue a dh`„7 Номера точок генеруються автоматично, у наступному форматі SS-ZNN, де SS – номер знімка на якому точка розташовується в центральному ряді. Далі випливає цифра номера зони Z: 0 – центральна, 1 – верхня, 2 – нижня. дві цифри, що залишилися NN задають номер точки в зоні: 00 – для першої точки зони, 01 для другої і т.д. Таким чином, кожен знімок вносить у проект блоку точки, розташовані в його центральному ряді, у лівому ряді розташовуються точки які перейшли з попереднього, а в правому ряді з наступного знімка маршруту. Наприклад: номер 62-000, відповідає першій точці в центральній зоні знімка 62, а 61-200 першій точці з нижньої зони знімка 61 (на знімку 62 ця точка розташована в нижній зоні правого ряду). Виміри виконуються в порядку нумерації, причому потрібно виміряти (указати) тільки точки центрального ряду кожного знімка, а програма автоматично перенесе їх на лівий і правий знімки, а при необхідності і на знімки нижнього маршруту. Вибераємо по можливості чіткий контур у місці без великих перспективних перекручувань або перепадів рельєфу і зареєструйємо точку, натиснувши ліву кнопку миші. Програма автоматично відшукає ту ж точку на суміжних знімках. Якщо мінімальний (гірший) коефіцієнт кореляції серед всіх обмірюваних знімків виявиться вище чим 0.7, то програма переміститься на наступну точку (верхня зона). Виконаємо вимір аналогічно. Для повернення до попередньої точки використаємо кнопку Back у вікні режимів. Можна також використовувати клавіші <ліва стрілка> і <права стрілка>.

Перевимір точки

Якщо програма не знайшла потрібної точки на сусідніх знімках,
зареєструйємо її повторно і для посилення режиму утримуйємо в момент
реєстрації . Для уточнення положення точки на конкретному знімку
перетягнемо її в необхідне положення з центрального знімка (натиснувши й
утримуючи ліву кнопку миші).

При повторному вимірі точки, коли положення точки на всіх знімках уже
близьке до правильного, можна утримувати натиснуту клавішу при
реєстрації точки, для тимчасового переключення в «зелений режим», що
шукає збіг у більш близькому діапазоні.

Якщо збіг був знайдений лише на деяких знімках, то потрібно явно вказати
приблизне місцезнаходження точки на інших знімках. Для цього натиснемо
ліву кнопку миші на центральному знімку (як при реєстрації) і утримуючи
її натиснутою, перемістимо курсор на потрібний знімок. Потім відпустимо
кнопку миші в позиції, що відповідає положенню точки. Ми вказуємо
положення точки досить точно і хочемо тимчасово відключити кореляцію, то
утримуйємо при цьому натиснуту клавішу для переключення в «зелений
режим».

Повторимо операцію для всіх знімків, на яких положення точки нас не
влаштовує.

Для переходу до виміру наступної точки натискаємо кнопку Go у вікні
режимів.

Попередній аналіз і пошук помилкових вимірів

Для аналізу вимірів використовуйємо Аналізатор блоку (Сервис|Анализатор
блоку):

Він являє собою вікно, що містить дві таблиці. У лівій таблиці (Photos)
розташований список знімків блоку, що містить стовпчика з наступною
інформацією:

Photo Номер знімка

Inn Средньоквадратична нев’язка по координатних мітках у мікронах
(внутрішнє орієнтування);

Rel Средньоквадратичний залишковий паралакс у мікронах (взаємне
орієнтування);

Tie Средньоквадратична помилка сполучних точок у метрах (сумарний вектор
по XYZ);

K Средньоквадратичнє значення коефіцієнта кореляції.

У правій таблиці (Pоints) розташований список точок поточного знімка, що
містить стовпчика з наступною інформацією:

Point Номер точки;

PX Нев’язка на точці по координаті X знімка в мікронах (тільки для
координатних міток);

PY Нев’язка на залишковий паралакс по координаті Y знімка в мікронах;

Tie Помилка по зв’язку в метрах (сумарний вектор по XYZ);

DX Помилка по зв’язку координати X у метрах;

DY Помилка по зв’язку координати Y у метрах;

DZ Помилка по зв’язку координати Z у метрах;

K Значення коефіцієнта кореляції на точці.

Найгірші результати в кожнім стовпчику обох таблиць виділені темним
тілом осередку, що полегшує їхній пошук.

При установці позначки на точку в правій таблиці програма показує цю
точку на поточному і суміжному знімках. Для її перевиміру досить
клацнути лівою кнопкою миші в новому місці. Це можливо тільки на
центральному (активному) знімку, де курсор має форму перехресття. Якщо
майже на всіх знімках, включаючи центральний, положення нормальне, то
можна виправити точку лише на одному знімку за допомогою перетаскування
її з центрального знімка на той, де її положення незадовільне.
Натискаємо і утримуйємо , якщо досить точно вказуємо положення
точки на знімку.

Додавання опознаків

Після того, як процес вимірів закінчений, можлива робота в двох режимах.

Перший (при запущеному аналізаторі блоку) дозволяє перевимірювати точку,
що обрана в списку аналізатора.

Другий режим (вікно аналізатора закрите) дозволяє нам додавати нові
точки з довільними номерами – опознаки (опорні точки на блок).
Перемістимося на потрібний знімок, використовуючи вікно навігатора і
зареєструйємо нову точку лівою кнопкою миші. Програма запросить номер і
додасть точку в центральний і суміжні знімки. Для її редагування
перевиміру запустимо аналізатор блоку і дійте також, як і при перевимірі
звичайних точок.

Урівнювання блоку фототріангуляції

Послідовність операцій

Ми можемо зрівнювати блок фототріангуляції за допомогою вбудованого
модуля урівнювання Block MSG.

Програма уравнювання може використовуватися як вбудований розрахунковий
модуль або в інтерактивному режимі.

Обидві програми дозволяють використовувати координати центрів
проектування, зрівнювати великі блоки зі складною конфігурацією і не
мають спеціальних вимог до розміщення і порядку проходження
фотограмметричних і опорних точок у блоці.

Процес тріангуляції блоку включає наступні етапи:

1. Контроль зв’язків

2. Інтерактивне зрівнювання

3. Зрівнювання блоку

Перший пункт не виконує повноцінне зріавнювання й орієнтування знімків
блоку, а служить тільки для контролю вимірів і пошуку помилок.
Рекомендуємо на початковому етапі виконувати контроль зв’язків без
обліку координат опорних точок і центрів проекцій, а після виправлення
виявлених помилок — з урахуванням опорних точок.

Для включення і відключення використання опорних точок і центрів
проектування при зрівнюванні використовуємо пункти меню BlockMSG|С
опорними точками і BlockMSG|С центрами проектування.

У другому і третьому пунктах виконуємо зрівнювання й орієнтування. У
результаті зрівнювання створюємо каталог координат фотограмметричних
точок, що потім використовуються для виконання зовнішнього орієнтування
всіх знімків блоку. Для виконання орієнтування клацаємо мишею на кнопці
ОК у вікні показу списку координат після зрівнювання. При натисканні на
кнопку Cancel, завантаження координат і орієнтування знімків блоку
виконуватися не буде.

Пункт Інтерактивне зрівнювання рекомендується використовувати на
початковому етапі, для аналізу і пошуку помилок.

Пункт зрівнювання блоку можна використовувати для швидкого
перезрівнювання після внесення незначних змін.

Обидва цих пункти створюють однаковий результат зрівнювання — каталог
координат.

Остаточний результат зрівнювання можна проконтролювати, включивши опцію
показу помилок орієнтування і використовуючи Аналізатор блоку. Помилки
орієнтування для всього знімка і для кожної точки будуть висвітлені в
крайньому правому стовпчику аналізатора, а також стрілкою червоного
кольору на зображенні точки на знімку.

Контроль результатів і усунення помилок

Головним інструментом контролю є аналізатор блоку, що дозволяє
переглядати помилки внутрішнього і взаємного орієнтування, а також
помилки по зв’язку. Ця можливість існує до виконання зрівнювання і не
вимагає наявності координат опорних точок на блок або центри
проектування.

Проте, такий контроль враховує тільки погодженість вимірів суміжних
знімків і стереопар уздовж маршруту.

Для повноцінного контролю вимірів усього блоку потрібно використовувати
зрівнювання.

Команда контролю зв’язків у меню зрівнювання служить для контролю
вимірів і пошуку помилок. Рекомендуємо на початковому етапі виконувати
контроль зв’язків без обліку координат опорних точок і центрів проекцій,
а після виправлення виявлених помилок з урахуванням опорних точок.

Для включення і відключення використання опорних точок і центрів
проектування при зрівнюванні використовуємо пункти меню BlockMSG|С
опорними точками і BlockMSG|С центрами проектування.

Результати контролю зв’язків (нев’язання на кожній точці) виникають у
додатковому списку точок у вікні аналізатора блоку.

Після виправлення виміру можна повторно виконати зрівнювання в
інтерактивному або автоматичному режимі і знову виконати контроль і
виправлення.

4. ФОТОГРАММЕТРИЧНА ОБРОБКА МАТЕРІАЛІВ АЕРОФОТОЗНІМАННЯ

Складання ортофотопланів на ЦФС “Дельта ”

Ортофотоплани можна отримати використовуючи цифрову технологію, яка
основана на використанні цифрових моделей.

Цифрова фотограмметрична станція «Дельта» дозволяє створювати
ортофотоплани різних масштабів.

Блок-схема одержання ортофотопланів за цією технологією включає:
сканування знімків, визначення планово-висотної основи для стереопар,
обробку знімків на ЦФС «Дельта», виготовлення ортофотоплану.

Сканування знімків виконується в форматі DIP з роздільною здатністю 28
мкр — 900 dpi, далі виконується запис на машинний носій i маркування
машинних носіїв для ведення картограми виконаних робіт. Визначення
координат i висот опорних точок виконується по растрах відповідного
масштабу.

Обробка знімків на ЦФС «Дельта» включає:

1. Введення даних АФА.

2. Введення каталогу опорних точок.

3. Внутрішнє орієнтування (по оптичних мітках).

4. Взаємне орієнтування (мінімум шість точок, оптимально 12 точок).

5. Зовнішнє орієнтування (мінімум 3 точки, рекомендовано 6 точок,
максимум 12 точок).

6. Орієнтування планшету (завдання масштабу планшету та координат лівого
нижнього кута).

7. 3бip чи імпорт ЦММ.

8 .Ортофототрансформування з роздільною здатністю 100-600 dpi.

9. Конвертація у формат TIFF або BMP.

Виготовлення ортофотоплану складається з таких процесів:

1. Прив’язка по координатах фотозображення.

2. Обрізка зарамочного оформления.

3. Зшивання фотозображення.

Вихідними даними для отримання ортофотопланів є:

1. Аерофотознімки (негативи чи позитиви).

2. Паспортні дані аерофотознімальної апаратури.

3. Відскановані (pacтpoвi) топографічні плани для визначення опорних
точок на стереопару (блок) та для накладання на змонтований планшет.

4. Дані для імпорту цифрової моделі рельєфу (ЦМР) у вигляді текстового
файлу, який містить координати точок (X, У, Z), що визначені за цифровою
картою.

Сканер має механічну i оптичну системи. Механічна система дозволяє
закріпляти та пересувати знімки, дослідження зображення здійснює
електронна система, яка має систему визначення координат кожного пікселя
розміром 14×14 мкм. Оптична система виконує освітлення знімка за
допомогою фотоприймальної камери, визначає оптичну густину зображення i
перетворює результат в електричні сигнали.

В цифровій фотограмметрії ортофототрансформування виконується з метою
перетворення зображення в ортогональну проекцію, в результаті чого
будуть усунуті спотворення через нахил знімків i рельєф місцевості.

Якщо цифрова модель вже отримана будь-яким способом, нею можна
скористатись при роботі. Якщо такої моделі немає, то цифрову модель
рельєфу одержують з цифрової моделі місцевості, отриманої складанням на
приладі «Дельта» за спеціальною програмою. При цьому цифрове зображення
автоматично по відомих елементах внутрішнього та зовнішнього
орієнтування переводиться від координат точок нахиленого знімка до
координат точок зображення горизонтального аерофотознімка за формулами
аналітичного трансформування. Якщо елементи зовнішнього оріентування
невідомі, їx визначають по опорних точках. Отримане неспотворене
зображення монтують з різних знімків до єдиного зображення по
координатах спільних точок, вводять в зображення рамки листів планів i
зводять до потрібного масштабу. Друк фотоплану можна виконати на
високоточному принтері з напівтоновою передачею зображення з екрана
монітору перевести на фотопапір або фотоплівку.

Польове і камеральне дешифрування аерознімків

Аналіз змін місцсцевості викокується шляхом стереоскопічно перегляду
нових аерознімків i детального порівняння їx з картою по всій площі
робіт. На відбитках карт відмічають зміни ситуації i рельефу. За цими
даними складають проект камеральних робіт i редакційні вказівки щодо,
виправлення карт. Аналіз якості оновлюваної карти виконується шляхом
порівняння з пізнішими відомчими зйомками, нанесенням на карту
геодезичних точок, отриманих після складання карти. Якість поновлення
карти оцінюється також за результатами відповідності її сучасним вимогам
до змісту, умовних знаків i вибраної системи координат. Робочий проект
камеральних робіт складають на основі аналізу наявного картографічно
матеріалу, характеру змін місцевості. При цьому виділяють ділянки,
суттєвих змін не сталося, де необхідно висотне згущення та iн. В процесі
розробки проекту робіт складаються редакційні вказівки щодо оновлення
карти.

Дешифрування аерознімків при оновленні карт виконують, як правило,
камерально з подальшим польовим обстеженням. При цьому виявляються зміни
місцевості шляхом порівняння карти з новими аерознімками.

Результати дешифрування фіксують на аерознімках, або фотопланах. На
восковці фіксують об’єкти, які не піддаються дешифруванню, об’єкти, для
яких потрібні встановлення характеристик або назв. При дешифруванні
використовують загальні методи i прийоми, керуються еталонами i зразками
дешифрування. Якщо для оновлення карт виготовляють нові фотоплани,
дешифрування виконують безпосередньо на фотоплані.

Суцільне польове дешифрування виконується на ділянках, де сталися великі
зміни дрібних об’єктів, де є велика кількість підземних комунікацій, які
відображаються на карті.

У процесі дешифрування повинні бути визначені або перенесені з
матеріалів картографічного значення необхідні характеристики об’єктів,
зібрані і встановлені географічні назви. Об’єкти, що не зобразилися на
аерознімках через маленькі розміри або недостатній контраст із тілом, а
також об’єкти, що з’явилися на місцевості після аерофотознімальних
робіт, підлягають дозніманню в натурі.

Повнота і детальність дешифрування визначаються вимогами до складу
топографічних карт, особливостями місцевості і масштабом створюваної
карти.

Дешифрування при стереотопографічній зйомці виконують на фотопланах,
фотосхемах або аерознімках. При цьому аерознімки і фотосхеми, на яких
закріплюють результати дешифрування, повинні бути приблизно приведені до
масштабу створюваної карти.

Якщо дешифрування виконується до виготовлення фотопланів, то аерознімки
приводять до масштабу карти за значеннями висоти фотографування.

Дешифрування при стереотопографічній зйомці виконуються здебільшого
шляхом з’єднання камерального і польового методів. Застосовується також
суцільне камеральне і суцільне польове дешифрування.

У робочому проекті на виробництво дешифрування (наприклад, на
фотосхемах) повинні бути зазначені ділянки, що підлягають суцільному
камеральному і суцільному польовому дешифруванню, намічені для іншої
території маршрути польового дешифрування, станції спостережень і
площадки для створення еталонів дешифрування.

Суцільне камеральне дешифрування використовується, якщо в границях
території робіт експедиції є недоступні і важкодоступні ділянки. Основою
дешифрування в цьому випадку будуть географічні описи, карти суміжних
масштабів, матеріали й еталони дешифрування, що раніш складалися на
аналогічні типи місцевості в інших районах.

Суцільне польове дешифрування варто виконувати у великих населених
пунктах і на ділянках, де зосереджено багато топографічних об’єктів, що
не дешифруються камерально. Суцільне польове дешифрування, особливо на
великих ділянках, доцільно виконувати на фотопланах.

При об’єднанні камерального і польового дешифрування послідовність робіт
визначається вивченістю району зйомки, знайомств виконавців з характером
ландшафту й забезпеченість матеріалами картографічного значення.

У вивчених районах польове дешифрування виконують після камерального; у
порядку її доробки і контролю з одночасним установленням характеристик,
що не можуть бути визначені по аерознімкам, і збором назв.

У районах, що недостатньо забезпечені матеріалами картографічного
значення, спочатку проводять польове маршрутне дешифрування зі станціями
спостереження і створенням еталонів дешифрування типових ландшафтів, а
потім виконують камеральне дешифрування.

Дешифрування наземними маршрутами виконують з охопленням смуги шириною
порядку 250 м у лісах і від 500 до 1000 м у відкритій місцевості. При
цьому топографічні об’єкти, що зустрічаються по дорозі, розпізнають і
фіксують спрощеними знаками або скороченими написами і визначають
потрібні характеристики об’єктів. Встановлені на маршруті особливості
місцевості повинні бути охарактеризовані у виді відповідних записів,
замальовок і фотографій для того, щоб використовувати їх надалі при
камеральному дешифруванні і стереорисовці рельєфу.

У районах, що важкодоступні, або з одноманітними ландшафтами польове
наземне дешифрування виконується по окремим характерними для даної
місцевості ділянкам, що з’єднуються сіткою дешифрованих маршрутів. На
кожну таку ділянку складається еталон дешифрування у виді однієї або
двох цілком віддешифрованих стереопар аерознімків з додатком описів
контурів, як при дешифруванні по маршрутам і на станціях спостереження.

У результаті виконання робіт повинні бути задані:

— віддешифровані фотоплани;

— зведення встановлених назв;

— журнали маршрутного дешифрування з додатком наземних і бортових
фотографій характерних об’єктів місцевості (з негативами).

4.3 Стереотопографічний метод складання карт масштабу 1:10000

За стереотопографічним методом топографічні карти i плани складаються на
універсальних приладах.

В залежності від характеру території топографічні карти i плани при
стереотопографічному методі зйомок можуть складатися на фотопланах i на
чистій основі. В першому випадку на фотопланах виконується зйомка
рельєфу, а контурну частину отримують за результатами польового i
камерального дешифрування.

Якщо складання фотоплану економічно не доцільно, зйомку рельєфу i
контурів виконують безпосередньо на універсальних приладах на чистій
основі. Цей вид зйомки використовуєтъся також для складання планів
масштабу 1:2000 i крупнше на забудованій території. Основними
технологічними процесами стереотопографічного методу є:

— аерофотозйомка місцевості;

— планово-висотна прив’язка аерофотознімків;

— планово-висотне фотограмметричне згущення опорної мережі;

— зйомка контурів i рельєфу на фотоплані або на чистій основі.

Параметри аерофотозйомки розраховують зважаючи на вимоги масштабу карти,
що створюється, фізико-географічні умови району зйомки, також на
можливості універсальних приладів.

Далі представлена технологічна схема збору цифрової картографічної
інформації на ЦФС “ДЕЛЬТА”

ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА

ЗБОРУ ЦИФРОВОЇ КАРТОГРАФІЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ НА ЦФС “ДЕЛЬТА”

Вхідний контроль вихідного матеріалу

отримання, вивчення матеріалів перевірка якості вихідного матеріалу

Побудова просторової моделі

ввід початкових даних внутрішнє орієнтування взаємне орієнтування
зовнішнє орієнтування аналіз точності

роздрукування даних орієнтування

Збір семантичної і метричної інформації в умовних позначеннях масштабу
1:10000

елементи математичної і планово – висотної основи рельєф суша
гідрографія і гідротехнічні споруди населені пункти

промислові, сільськогосподарські і соціально – культурні об’єкти дорожня
мережа і споруди рослинний покрив і ґрунти кордони, огорожі і окремі
природні явища

За рамочне оформлення номенклатурного аркуша, підписи, легенда та інше.

Коректура

Виготовлення номенклатурного аркуша контурної частини та гідрографії (на
прозорій основі)

Виготовлення номенклатурного аркуша рельєфу місцевості

(на прозорій основі)

Виготовлення номенклатурного аркуша польового обстеження

(на прозорій основі)

Складання оригінала топографічної карти

Польове обстеження

Підготовка оригінала до видання

Топографічні карти масштабу 1:10000 створюють звичайно на
плоскорівнинні, рівнинно пересічені і горбисті райони. Для
картографування в цьому масштабі відкритих районів з перетином рельєфу
2,5м аерофотознімання виконують аерофотоапаратом з фокусною віддалю 70
або 55 мм у масштабі 1 : 14000 з перекриттям знімків 60 X 30 %. Заселені
райони, доступні для стереотопографічної зйомки, фотографують
аерофотоапаратом з фокусною віддалю 100 мм у тім же масштабі з
перекриттями знімків 60 X 30 %.

Планові опознаки розміщають рядами поперек аерофотозйомочних маршрутів
на відстані, що не перевищує восьми базисів фотографування, щоб на
кожнім маршруті було по одному опознаку кожного ряду.

Висотні опознаки розташовують по кутах секцій маршруту, що складаються
не більш ніж з чотирьох стереопар.

Згущення опорної мережі роблять аналітичним способом просторової
фототріангуляції або на стереопроекторі.

При зйомці в масштабі 1:10 000 з перетином рельєфу 1м у рівнинній
відкритій місцевості аерофотознімання виконують аерофотоапаратом з
фокусною відстанню 70 або 55 мм у масштабі, 1:12 000 з перекриттями
знімків 60 X 30 %.

Висотна прив’язка знімків полягає у визначенні для кожної стереопари
дев’яти висотних опознаків. Ці опознаки використовують для орієнтування
стереопар при зйомці рельєфу на стереопроекторах.

Гранична помилка координат точок планової знімальної мережі не
допускається більш 1,4м при зйомці в масштабі 1:10 000.

Складання топографічної карти на цифровій фотограмметричній станції
“Дельта”

Складання оригінала топографічної карти на ЦФС “Дельта” виконується
шляхом обробки окремих стереопар аерофотознімків, які покривають дану
трапецію.

Створення цифрової моделі.

Цифрову модель місцевості створюємо на основі растрового образа і
додаткової інформації. Цю інформацію вказуємо у файлі опису
аэрофотокамер і у файлі опорних точок.

Всю інформація формованої цифрової моделі і результати її формування
збираємо у файлі MODELS.INI, що повинний знаходиться в директорії з
програмами створення цифрової моделі.

Для створення цифрової моделі необхідно:

1) Вибрати опис аерофотокамери і перенести його в опис створюваної
моделі (крім моделі, створюваної по сканованій карті).

2) Позначити опорні точки, необхідні для зовнішнього орієнтування моделі
і перенести їх у файл опису моделі.

3) Виконати внутрішнє орієнтування растрового образа (крім моделі,
створюваної по сканованій карті).

4) Виконати взаємне орієнтування знімків (тільки при обробці
стереопари).

5) Виконати зовнішнє орієнтування цифрової моделі.

Інтерфейс користувача

Усі розділи орієнтування в пакеті програм «Дельта» мають загальні
властивості для переміщення образів, установки контрастності, яскравості
і гамма-корекції і зміни збільшення. На кожній стадії орієнтування ми
можемо керувати знімком/знімками подібним способом. Основні принципи
роботи з растровими знімками описані нижче.

На екрані знаходиться один або два знімки, в залежності від режиму
(single photo — одиночний знімок або stereopair — стереопара). Кожна
панель для растрового образа може виводити на екран порівняно невелику
частину образа, однак область видимості можна переміщати за допомогою
миші або штурвалів. Таке переміщення можливе тільки при включеному
режимі керування.

Реєстрація точок можлива тільки в режимі керування. У цьому режимі в
центрі кожної панелі образів зображується марка, що вказує поточну
позицію для реєстрації.

Гамма-корекцію знімків і зміна збільшення можна робити незалежно від
того, включений режим керування чи ні.

Режим керування

При орієнтуванні переміщення видимої області знімка/знімків тільки при
включеному режимі керування. Кнопка керування в лівій нижній частині
вікна вказує, чи включений режим керування. Нижче приведені два можливих
стани кнопки керування.

Режим керування включений Режим керування виключений

Відключити керування растровим образом можна тільки за допомогою
натискання клавіші Esc на клавіатурі. Ввійти в режим керування можна,
клацнувши мишею на області Start на кнопці керування.

У режимі керування в центрі панелі, що містить растровий образ,
зображується марка (зелений хрест — за замовчуванням). Для панелей
стереопари марка зображується в центрі кожної панелі.

У режимі керування видима область переміщається рухом миші або
обертанням штурвалів. Для стереопари обидва знімки рухаються синхронно.
При натиснутій на клавіатурі клавіші Ctrl або правої подвійної педалі
переміщається тільки правий образ. Зміна висоти в програмі зовнішнього
орієнтування моделі здійснюється за допомогою мишки при натиснутій
клавіші Ctrl або обертанням ножного штурвала.

За замовчуванням марка має форму зеленого хреста. У режимі керування
можна вибрати з одну з декількох типів марок. Щоб змінити тип марки
потрібно, утримуючи натиснутої клавішу Shift, натискати клавіші ?
(стрілка вліво) або ? (стрілка вправо). Якщо натискання однієї з цих
комбінацій клавіш уже не змінює форми марки, значить досягнуть останній
можливий вид марки — натиснемо іншу комбінацію клавіш, щоб переглянути
форми марок у зворотному порядку.

Аналогічно змінюється і колір марки. Утримуючи клавішу Shift, натиснемо
на клавіші або _ щоб вибрати один з декількох запропонованих програмою
кольорів.

Щоб призначити марці будь-який колір, клацнемо на кнопці «палітра» на
панелі інструментів. З’явиться стандартне діалогове вікно Windows для
вибору кольору, де ми можемо вибрати будь-який колір доступний у нашій
системі.

Корекція образів

Над растровими образами можна виконувати різні операції корекції:

1) Гамма-корекція. Виконати гамма-корекцію растрового образа можна за
допомогою натискання клавіш Page Up і Page Down. Коли режим керування
виключений, можна виконати гамма-корекцію зміною положення повзунка G на
панелі інструментів.

2) Корекція контрастності. Щоб змінити контрастність знімка/знімків
спочатку варто виключити режим керування. Коли режим керування
виключений, можна виконати корекцію контрастності зміною положення
повзунка C на панелі інструментів.

3) Корекція яскравості. Щоб змінити яскравість знімка/знімків спочатку
варто виключити режим керування. Коли режим керування виключений, можна
виконати корекцію яскравості зміною положення повзунка B на панелі
інструментів.

При проведенні корекції для стереопари обидва растрових знімки
змінюються одночасно. Щоб зробити корекцію тільки лівого образа,
утримємо клавішу Ctrl і натискаємо клавішу або пересуваємо відповідного
повзунка на панелі інструментів. Щоб змінити тільки правий образ,
утримуємо клавішу Alt і натискаємо клавішу або пересуваємо повзунка.

Крім цих операцій існує ще одне перетворення знімка, що впливає на
передачу кольорів і відтінків — переключення режиму позитив/негатив на
знімку. Коли ми натискаємо клавішу «*», растровий знімок/знімки
переходять у негативний режим стосовно вихідного знімка/знімків. Тобто,
для чорно-білих зображень темні ділянки стають світлими, а світлі —
темними, а для кольорових кожна точка зображення виводиться в кольорі
доповнюючи колір вихідної точки до білого. Якщо натиснути клавішу «*» у
негативному режимі, то зображення повернеться у вихідний стан (у
позитивний режим).

Масштабування

Змінивши масштаб відображення растрового образа можна за допомогою
натискання клавіші «+» (збільшити масштаб) і клавіші «-» (зменшити
масштаб). Збільшення/зменшення доступне завжди — незалежно від того,
включений режим чи керування ні.

Щоб масштабування виконувалося швидко, рекомендується у використовуваних
растрових файлах створювати так звану піраміду (послідовність зменшених
образів вихідного образа, що зберігається в тім же файлі, що і вихідний
образ). Створення піраміди максимально можливого розміру збільшує розмір
растрового файлу на 33%.

Існує режим навігації — при одночасному натисканні клавіш Ctrl і Alt або
лівої подвійної педалі масштаб установлюється 1:8 до попереднього
масштабу. При відпусканні клавіш або педалі масштаб повертається до
вихідного.

Реєстрація координат

Реєстрацію координат точки, що спостерігається, на кожнім етапі
орієнтування можна виконати декількома способами:

1) клацнути лівою кнопкою миші;

2) натиснути і відпустити одиночну педаль;

3) натиснути клавішу Пробіл на клавіатурі.

Реєстрація координат можлива тільки при включеному керуванні.

Внутрішнє орієнтування

Розділ внутрішнього орієнтування растрового знімка/знімків призначений
для визначення параметрів перетворення реальної системи координат
растрового знімка в еталонну систему координат знімка. Для визначення
цих параметрів використовуємо координати міток з опису фотокамери і
координати цих же міток обмірювані на знімку.

Щоб ввійти в розділ внутрішнього орієнтування потрібно натиснути на
кнопку Model на основній панелі інструментів програми, а потім вибрати в
меню пункт Inner orientation. Після цього на екрані з’явиться вікно
початкових установок, у якому можна вказати, які образи і як потрібно
орієнтувати.

Потім з’являється вікно Inner orientation window, де і виробляється
власне процес орієнтування з реєстрацією координатних міток.

Результати внутрішнього орієнтування записуємо у файл цифрової моделі.

Початкові установки

Вікно початкових установок (Inner orientation startup) дозволяє вказати
наступні параметри для орієнтування:

Спочатку варто вказати, чи буде орієнтуватися стереомодель (Stereo
model) або одиночний образ (Single photo) у групі Orientation method.

Вказуємо ім’я одного або двох файлів растрових образів. Для вказівки
імен файлів існують два полюси введення для лівого і правого знімків
стереопари (Left file і Right file) з відповідними кнопками ліворуч від
них. При орієнтуванні одиночного образа його ім’я вказується в поле
введення Left file. Для вибору імені файлу/файлів можна або ввести його
ім’я в потрібному полі введення, або клацнути на відповідну кнопку з
зображенням папки. В останньому випадку з’явиться стандартне діалогове
вікно Windows для вказівки імені файлу. Після вибору файлу за допомогою
цього вікна його ім’я відобразиться в поле введення.

Переконаємося, що для орієнтування обраний правильний опис камери. Ім’я
поточної камери, обраної для створення цифрової моделі, зазначено в
списку, що випадає, Camera. У цьому списку можна вибрати інший опис
камери, якщо це необхідно.

Вказуємо, чи треба починати процес орієнтування спочатку (Start new
session) або варто продовжити останній проведений процес (Сontinue
previous) у групі іntation Orie process.

Коли всі описані вище настроювання зроблені, можна приступати власне до
процесу орієнтування, натиснувши на кнопку Proceed. Якщо ми не хочемо
починати орієнтування, натискаємо на кнопку Cancel.

Процес орієнтування

При переході з початкових вікна настроювань до процесу орієнтування
з’являється вікно Inner orientation, що містить одну або дві панелі з
растровими знімками в залежності від обраного методу орієнтування. У
цьому вікні потрібно зареєструвати положення координатних міток
знімка/знімків.

Якщо ми починаємо орієнтування спочатку (див. «Початкові установки»), то
з появою вікна внутрішнього орієнтування програма включає режим
керування і переміщає марку/марки в зону першої координатної мітки.
Тепер марку/марки потрібно перемістити точно на координатну мітку і
зареєструвати це положення.

При орієнтуванні стереопари порядок реєстрації кожної координатної мітки
наступний. Спочатку потрібно установити марку на мітку на лівому образі,
а потім, зафіксувавши лівий образ (натискаємо праву подвійну педаль або
утримуємо натиснутої клавішу Ctrl), установити марку на мітку правого
образа. Далі зареєструємо це положення.

Після реєстрації положення першої координатної мітки програма
перемістить марку в область наступної мітки. Порядок реєстрації цієї і
наступної міток такий же, як для першої мітки. При реєстрації чергової
мітки, її результати заносяться в таблицю результатів орієнтування. Коли
позиція останньої координатної мітки зареєстрована, програма виключає
режим керування і таблиця містить остаточні результати орієнтування.

У процесі орієнтування можна тимчасово виключити режим керування, щоб
зробити корекцію знімка/знімків. Щоб продовжити орієнтування, клацніть
на кнопці Сontinue, орієнтування продовжиться з наступної
незареєстрованної крапки.

Якщо у вікні початкових установок ви вибрали продовження останнього
процесу орієнтування, то програма не включає режим керування.
Марка/марки переводиться в ту позицію, запис якої в таблиці позначена
синім кольором.

Якщо режим керування відключений, то можна позначити рядок у таблиці
результатів (щигликом миші або клавішами-стрільцями). При цьому
марка/марки переміщаються в позицію, що відповідає цього запису. Тепер
можна повторити спостереження цієї точки, натиснувши на кнопку Repeat.
Програма включить режим керування і ми зможемо змістити марку з раніше
зареєстрованої позиції в інше місце.

Таблиця результатів

У процесі виміру координат міток формуємо таблицю результатів, у якій
відображаються порядкові номери влучний, відхилення обмірюваних
координат від зазначених в описі камери (у мікрометрах) і масштабні
коефіцієнти по осях координат. Позначка будь-якого рядка з координатами
мітки (щигликом миші або переміщенням позначки клавішами-стрільцями) при
відключеному керуванні приводить до переміщення марки на відповідну
мітку.

Причини великих відхилень обмірюваних координат міток від зазначених в
описі камери або масштабних коефіцієнтів, що відрізняються від одиниці
більше, ніж на 0.01, можуть бути наступні:

1) опис обраної камери не відповідає растровому знімку;

2) є помилки в координатах міток, зазначених в описі камери;

3) низький дозвіл растрового образа;

4) велика деформація растрового образа;

5) низька точність наведення марки на координатні мітки образа.

Взаємнє орієнтування

Розділ взаємного орієнтування стереопари знімків призначений для
обчислення елементів взаємного орієнтування знімків. Програма
використовує обмірювані по растрових образах координати характерних
точок лівого і правого знімків. Програма дозволяє використовувати різні
схеми вимірів координат точок: стандартну схему з 6-ти точок, розширену
схему з 12-ти точок і довільну схему, складену користувачем.

Щоб ввійти в розділ взаємного орієнтування потрібно натиснути на кнопку
Model на основній панелі інструментів програми, а потім вибрати в меню
пункт Relative orientation. Після цього на екрані з’явиться вікно
початкових установок, у якому можна вказати, які образи і як потрібно
орієнтувати.

Потім з’являється вікно Relative orientation window, де і виробляється
власне процес орієнтування з реєстрацією крапок.

Результати взаємного орієнтування записуємо у файл цифрової моделі.

Початкові установки

Вікно початкових установок (Relative orientation startup) дозволяє
вказати наступні параметри для орієнтування:

Вкажємо імена двох файлів растрових образів. Для вказівки імен файлів
існують два полюси введення для лівого і правого знімків стереопари
(Left file і Right file) з відповідними кнопками ліворуч від них. Для
вибору імені файлу/файлів можна або ввести його ім’я в потрібному полі
введення, або натиснути на відповідну кнопку з зображенням папки. В
останньому випадку з’явиться стандартне діалогове вікно Windows для
вказівки імені файлу. Після вибору файлу за допомогою цього вікна його
ім’я відобразиться в поле введення.

Вказуємо схему розташування крапок. Схема позначає зони, у які програма
послідовно буде переміщати марки для реєстрації чергової точки. Можна
вибрати одну зі стандартних схем (з 6 або 12 точок) або створити свою
власну схему.

Вказуємо, чи треба починати процес орієнтування спочатку (Start new
session) або варто продовжити останній проведений процес (Сontinue
previous) у групі Orientation process.

Коли всі описані вище настроювання зроблені, можна приступати власне до
процесу орієнтування, натиснувши на кнопку Proceed. Якщо ви не хочете
починати орієнтування, натисніть на кнопку Cancel.

Схема розташування точок

Схема розташування точок визначає зони, у які програма послідовно буде
переміщати марки для реєстрації чергової точки.

Вибраємо схему розташування точок можна у вікні початкових установок у
групі Scheme. Стандартна схема (пункт Standard) складається з 6 крапок,
розташованих у шести стандартних зонах знімків. Це мінімальна схема для
взаємного орієнтування.

Розширена (пункт Extended) — з 12 крапок, розташованих у шести
стандартних зонах знімків. Ця схема дозволяє одержати більш надійні і
стійкі результати взаємного орієнтування, чим при мінімальній схемі.

Можна також створити власну схему розташування крапок. Для цього
виберіть у групі Scheme пункт Custom. З’явиться вікно Custom scheme for
relative orientation для створення користувальницької схеми розташування
точок.

Темно-сіра область у цьому вікні імітує зону перекриття лівого і правого
знімків. Величина зони перекриття залежить від базису фотографування,
зазначеного в поточному описі фотокамери. Чим ближче зазначений базис
буде до реального, тим точніше буде відповідність між схемою і знімками.

Створення схеми в цьому вікні випливає в такий спосіб:

1) Щоб створити нову крапку, просто клацніть на потрібній позиції в зоні
перекриття. Крапка зображується на схемі невеликим зеленим квадратом з
номером крапки усередині. Остання створена крапка має найбільший номер.

2) Переміщати крапки на схемі можна «перетягуванням». Підведіть мишу
усередину квадрата, що позначає крапку (при цьому квадрат стане жовтим),
і переміщайте покажчик миші, утримуючи ліву кнопку миші. Крапка буде
переміщатися синхронно з покажчиком. Коли крапка буде знаходитися в
потрібному положенні, відпустите ліву кнопку миші.

3) Щоб видалити крапку, скористайтеся контекстним меню. Клацніть на
зображенні крапки правою кнопкою миші, щоб викликати контекстне меню. У
цьому меню виберіть пункт Delete — крапка буде вилучена.

4) На схемі крапки можна позначати. Це корисно при виконанні операцій
видалення і переміщення крапок, оскільки переміщення і видалення
торкається всі позначені крапки. Щоб позначити непомічену крапку,
клацніть на її зображенні мишею. Якщо клацнути мишею на позначеній
крапці, то позначка з неї знімається.

Щоб позначити всі крапки на схемі, використовуйте команду Select All з
контекстного меню. Щоб зняти позначку з усіх точок, виконаєте команду
контекстного меню Deselect All.

Щоб видалити всі позначені крапки, викличте контекстне меню щигликом
правої кнопки миші на області перекриття. У цьому меню виберіть команду
Delete. Щоб перемістити всі позначені крапки в якому-небудь напрямку,
«перетягуйте» кожну з позначених крапок. При цьому інші позначені крапки
будуть рухатися в тому же напрямку.

5) Щоб почати створення схеми спочатку, натисніть на кнопку Clear All у
верхній частині вікна. Усі крапки схеми будуть вилучені.

6) Коли створення схеми довершене, натисніть на кнопку OK, щоб записати
схему у файлі цифрової моделі. Схема повинна містити як мінімум 6
крапок. Якщо ви не хочете записувати схему, натисніть на кнопку Cancel.
У будь-якому випадку програма повернеться у вікно початкових установок.

Процес орієнтування

При переході з вікна початкових настроювань до процесу орієнтування
з’являється вікно Relative orientation, що містить двох панелей з
растровими образами. Якщо ви почали процес орієнтування спочатку
(вибрали Start new session у вікні початкових установок), програма
включає режим керування і переводить марку лівого знімка в позицію
першої крапки на схемі розташування крапок.

Далі потрібно установити марку лівого образа на чіткий контур (кут
бардюру, кут даху, поворот дороги, ріки, т.п.). Наведіть марку на лівому
образі на потрібну крапку за допомогою миші або штурвалів. Потім
зафіксуйте положення лівого образа, утримуючи натиснутої клавішу Ctrl
або натиснувши на праву подвійну педаль і перемістите марку правого
знімка в ту крапку на правому знімку, що на вашу думку найбільше
відповідає позиції марки на лівому знімку. Зареєструйте це положення.
Програма перемістить марку в область наступної крапки схеми.

Повторите вищеописану процедуру для всіх крапок схеми. При реєстрації
чергової мітки, її результати заносяться в таблицю результатів
орієнтування. Після того, як у всіх областях, передбачених схемою,
зареєстровані крапки, програма виключить режим керування й у таблиці
результатів будуть утримуватися остаточні результати орієнтування.

У процесі орієнтування можна тимчасово виключити режим керування, щоб
зробити корекцію знімка/знімків. Щоб продовжити орієнтування, клацніть
на кнопці Сontinue, орієнтування продовжиться з наступної
незареєстрованної точки.

Якщо у вікні початкових установок ви вибрали продовження останнього
процесу орієнтування, то програма не включає режим керування.
Марка/марки переводиться в ту позицію, запис якої в таблиці позначена
синім кольором.

Коли є більш 6-ти включених точок, можна виключити точку, запис якої в
даний момент позначена в таблиці. Натисніть кнопку Exclude щоб виключити
точку з розрахунку результатів орієнтування. Якщо необхідно включити
раніше виключену точку, натисніть кнопку Include.

Якщо режим керування відключений, то можна позначити рядок у таблиці
результатів (щигликом миші або клавішами-стрільцями). При цьому марки
переміщаються в позицію, що відповідає цьому запису. Тепер можна
повторити спостереження цієї точки, натиснувши на кнопку Repeat.
Програма включить режим керування і ви зможете змістити марку з раніше
зареєстрованої позиції в інше місце. Після реєстрації нового положення
цієї точки розрахунок результатів буде зроблений заново, а зміни будуть
занесені в таблицю результатів.

Результати орієнтування

У нижній частині вікна взаємного орієнтування знаходяться закладки, на
яких результати орієнтування зображуються в наступній формі:

На закладці Table знаходиться таблиця результатів орієнтування, що
починає відображатись після реєстрації координат шести точок. Ця таблиця
складається з 4-х колонок:

1) У першій графі відображається порядковий номер зареєстрованої точки.

2) У другій графі відображається поперечний паралакс (у мкм) для кожної
зареєстрованої точки і середнє квадратическое відхилення поперечного
паралакса.

3) У третій графі відображається вага (внесок) кожної точки в середньому
квадратичному відхиленні паралакса.

4) У четвертій графі відображається стан точки — включена вона (On) у
розрахунок результатів чи орієнтування ні (Off).

Таблиця дозволяє повторити реєстрацію позначеної точки,
включити/виключити неї з розрахунків відповідно кнопками Include або
Exclude (докладніше про це див. «Процес орієнтування»).

Максимальні значення другої і третьої граф відображаються червоним
кольором. Рядка для виключених крапок відображаються сірим кольором.

Величини паралаксів на обмірюваних точках зображуються на закладці
Layout у виді вертикальних ліній, що виходять із точок і спрямованих
нагору для точок з позитивним паралаксом, і вниз — для точок з
негативним паралаксом. Для паралаксів, по модулю менших 5 мкм, лінія
зеленого кольору, для паралаксов, що перевищують 5 мкм, лінія червоного
кольору.

Закладка Report містить звіт про результати орієнтування. Звіт містить
повну інформацію про результати взаємного орієнтування знімків. Його
можна зберегти у файлі (натиснувши на кнопку Save ліворуч від панелі
звіту), роздрукувати (кнопка Print) або скопіювати в буфер обміну
Windows (кнопка To Clipboard). Також можна вказати будь-який доступний у
системі шрифт для звіту (кнопка Font).

Зовнішнє орієнтування

Розділ зовнішнього орієнтування цифрової моделі призначений для
обчислення елементів зовнішнього орієнтування цифрової моделі. Для
розрахунків програма використовує координати опорних точок занесені у
файл цифрової моделі й обмірювані на растровому образі координати цих
точок. При обробці аэро- або космічних фотознімків використовуються
також дані опису камери.

Щоб ввійти в розділ абослютного орієнтування потрібно натиснути на
кнопку Model на основній панелі інструментів програми, а потім вибрати в
з’явившомуся меню пункт Absolute orientation. Після цього на екрані
з’явиться вікно початкових установок, у якому можна вказати, які образи
і як потрібно орієнтувати.

Потім з’являється вікно Absolute orientation window, де і виробляється
власне процес орієнтування з реєстрацією точок.

Результати зовнішнього орієнтування записуються у файл цифрової моделі.

Початкові установки

Для того, щоб виконати зовнішнє орієнтування цифрової моделі, необхідно
визначити наступні вихідні дані і параметри орієнтування.

Вказати один з наступних видів зйомки в групі Survey method:

1) Aerial — аерофотознімання (стереопара або одиночний знімок
центральної проекції);

2) Satellite central projection — космічна зйомка (стреопара або
одиночний знімок центральної проекції);

3) Satellite panoramic projection — панорамна космічна зйомка (обробка
одиночних знімків);

4) Map — скановані плани і карти.

Указати, чи буде орієнтуватися стереомодель (Stereo model) або одиночний
образ (Single photo) у групі Orientation method.

Вкажіть ім’я одного або двох файлів растрових образів. Для вказівки
імен файлів існують два полюси введення для лівого і правого знімків
стереопари (Left file і Right file) з відповідними кнопками ліворуч від
них. При орієнтуванні одиночного образа його ім’я вказується в поле
введення Left file. Для вибору імені файлу/файлів можна або ввести його
ім’я в потрібному полі введення, або клацнути на відповідну кнопку з
зображенням папки. В останньому випадку з’явиться стандартне діалогове
вікно Windows для вказівки імені файлу. Після вибору файлу за допомогою
цього вікна його ім’я відобразиться в поле введення.

Група вихідних даних Initial Values служить для завдання початкових
значень елементів орієнтування. Якщо з яких те джерел відомі наближені
або точні значення елементів, то них рекомендується вказати як початкові
значення. Це може прискорити рішення задачі орієнтування.

Якщо відомі координати крапки фотографування і масштаб і ці значення не
повинні змінюватися в процесі рішення задачі, то їх необхідно
зафіксувати, використовуючи кнопки Fixed.

Укажіть, чи треба починати процес орієнтування спочатку (Start new
session) або варто продовжити останній проведений процес (Сontinue
previous) у групі Orientation process.

Коли всі описані вище настроювання зроблені, можна приступати власне до
процесу орієнтування, натиснувши на кнопку Proceed. Якщо ви не хочете
починати орієнтування, натисніть на кнопку Cancel.

Процес орієнтування

При переході з вікна початкових настроювань до процесу орієнтування
з’являється вікно Absolute orientation, що містить одну або дві панелі з
растровими образами в залежності від обраного методу орієнтування. У
цьому вікні потрібно зареєструвати положення опорних точок. Програма не
має інформації про розташування перших двох опорних точок на знімках.

Для орієнтування стереопари необхідно використовувати стереоскоп для
стереоскопічного спостереження моделі місцевості.

За допомогою мишки або штурвалів установите марку на першу опорну точку.
При орієнтуванні стереопари спочатку установите марку на опорну точку на
лівому образі, потім обертанням ножного штурвала або переміщенням миші
(останнє при натиснутій клавіші Ctrl) усунути подовжній паралакс на
опорній крапці. Натисканням лівої клавіші миші або одиночної педалі
зареєструйте координати точки.

Для другої опорної точки програма знову перемістить марку в центр
образа. Для неї повторити процес, зазначений для першої точки.

Для наступних точок програма автоматично переміщає марку в область
чергової опорної точки. Порядок їхньої реєстрації такий же, як для
першої і другої точок.

Цей процес продовжується поки не будуть зареєстровані координати всіх
опорних точок, зазначених для формування цифрової моделі. У процесі
вимірів формується таблиця результатів. Після реєстрації останньої
опорної точки програма виключить режим керування й у таблиці результатів
будуть утримуватися остаточні результати орієнтування.

У процесі орієнтування можна тимчасово виключити режим керування, щоб
зробити корекцію знімка/знімків. Щоб продовжити орієнтування, клацніть
на кнопці Сontinue, орієнтування продовжиться з наступної
незареєстрованної точки.

Якщо у вікні початкових установок ви вибрали продовження останнього
процесу орієнтування, то програма не включає режим керування.
Марка/марки переводиться в ту позицію, запис якої в таблиці позначена
синім кольором.

Коли є більш мінімального числа включених точок, можна виключити крапку,
запис якої в даний момент позначена в таблиці. Натисніть кнопку Exclude
щоб виключити точку з розрахунку результатів орієнтування. Якщо
необхідно включити раніше виключену точку, натисніть кнопку Include.

Якщо режим керування відключений, то можна позначити рядок у таблиці
результатів (щигликом миші або клавішами-стрільцями). При цьому
марка/марки переміщаються в позицію, що відповідає цього запису. Тепер
можна повторити спостереження цієї точки, натиснувши на кнопку Repeat.
Програма включить режим керування і ви зможете змістити марку з раніше
зареєстрованої позиції в інше місце.

Результати орієнтування

У нижній частині вікна взаємного орієнтування знаходяться закладки, на
яких результати орієнтування зображуються в наступній формі:

На закладці Table знаходиться таблиця результатів орієнтування. Ця
таблиця складається з наступних стовпчиків:

1) У першому стовпчику відображається ідентифікатор зареєстрованої
крапки.

2) У другому стовпчику відображається відхилення обмірюваної координати
X від зазначеної в описі. У круглих дужках указується вага (внесок)
відхилення X точки в середньому квадратичному відхиленні.

3) У третьому стовпчику відображається відхилення обмірюваної координати
Y від зазначеної в описі. У круглих дужках указується вага (внесок)
відхилення Y точки в середньому квадратичному відхиленні.

4) У четвертому стовпчику відображається відхилення обмірюваної
координати Z від зазначеної в описі. У круглих дужках указується вага
(внесок) відхилення Z точки в середньому квадратичному відхиленні.

5) В останньому рядку таблиці вказуються середні квадратичне відхилення
обмірюваних координат опорних точок від зазначених в описі.

Таблиця дозволяє повторити реєстрацію позначеної точки,
включити/виключити неї з розрахунків відповідно кнопками Include або
Exclude (докладніше про це див. «Процес орієнтування»).

Максимальні значення другого і третього і четвертого стовпчиків
відображаються червоним кольором. Рядка для виключених точок
відображаються сірим кольором.

Закладка Report містить звіт про результати орієнтування. Звіт містить
повну інформацію про результати зовнішнього орієнтування знімків. Його
можна зберегти у файлі (натиснувши на кнопку Save ліворуч від панелі
звіту), роздрукувати (кнопка Print) або скопіювати в буфер обміну
Windows (кнопка To Clipboard). Також можна вказати будь-який доступний у
системі шрифт для звіту (кнопка Font).

Меню

Головне меню містить два розділи:

File Control.

Розглянув File містить команду File | Exit F10. Команда дублює дію
кнопки «Exit».

Розділ Control містить наступні команди:

Control|Continue — необхідна для продовження припиненого процесу
орієнтування. Дублює дія кнопки «Continue».

Control|Repeat — необхідна для повторного наведення і реєстрації вже
зареєстрованої точки. Дублює дія кнопки «Repeat».

Control|Exlude(Include) — необхідна для виключення або включення однієї
з зареєстрованої точки при визначенні елементів орієнтування. Дублює дія
кнопки «Exlude (Include)».

Control | Points to file — дозволяє після завершення зовнішнього
орієнтування моделі реєструвати довільні точки і записувати їхні
геодезичні координати в текстовий файл. Якщо зазначений файл вже існує,
то нові точки будуть додаватися в кінець файлу, інакше спочатку буде
створений новий файл із зазначеним ім’ям. У файл записуються
ідентифікатор точки (запитується для кожної зареєстрованої точки) і
координати X, Y, Z, розділені пробілами. Координати точки сформовані в
системі X на північ.

Control | Points to image — дозволяє після завершення зовнішнього
орієнтування моделі записати координати опорних точок у масштабі знімка
в зміст растрового файлу, що містить образ знімка. Це дозволить
відображати опорні точки і їхні ідентифікатори при відображенні знімків
(при включеному прапорці Image Points) і полегшить пошук опорних точок.

Якщо клацнути правою клавішею мишки на таблиці результатів, то
активізується контексне меню, що дублює команди розділу Control
основного меню.

Основні вимоги до складання карти масштабу 1:10000

Топографічна карта 1:10000 використовується:

— у сільському господарстві при землевпорядженні й обліку земель у
районах інтенсивного землеробства, як основа для детальних грунтових
зйомок і противоерозійних заходів і ін.;

— при меліорації – для складання проектів меліоративного будівництва і
виконання вишукувань по зрошенню й осушенню земель;

— у геологічній розвідці при детальних пошуково-розвідувальних роботах,
для прив’язок при геологічних і геофізичних зйомках;

— при розробці нафтових і газових родовищ – для складання планів
розробляємо площі, проектів оснащення і розміщення свердловин, прив’язки
різноманітних інженерних об’єктів і ін.;

— у гідротехнічному будівництві – при виборі місця гідровузла і розробці
проектів водоймищ у рівнинних районах, при вишукуваннях каналів і
проектуванні захисних споруджень;

— у лінійному будівництві при вишукуваннях і складанні технічних
проектів трас залізничних і автомобільних доріг на складних рівнинних
ділянках, виборі трас магістральних трубопроводів, ліній
електропередачі, зв’язку і ін.;

— у лісовому господарстві — для проведення лісової облаштованості,
лісової меліорації, транспортування лісу й інших мір лісогосподарського
призначення;

— у промисловому, міському, селищному і сільському будівництві при
створенні генеральних планів міст, проектів розміщення будівництва
житлових масивів, підприємств, інженерних мереж і парків, проектів
планування складних вузлів приміських зон і карт району забудови, при
розробці схеми інженерного оснащення великих поселень, виконані
інженерно-геологічні і гідрогеологічні відшукування і ін.

На топографічних картах масштабів 1:10 000 показуються:

— математичні елементи карт;

— геодезичні пункти;

— гідрографія і гідрографічні спорудження;

— населені пункти;

— промислові, сільськогосподарські і соціально-культурні об’єкти;

— дороги і дорожні спорудження;

— рельєф;

— рослинний покрив і грунти;

— границі.

На топографічних карт масштабу 1:10 000 відповідно до основних положень
по створенню топографічних карт зазначених масштабів і діючих умовних
знаків повинні бути нанесені наступні об’єкти:

— пункти головної геодезичної основи і знімальної мережі;

— населені пункти, окремі будинки і спорудження, пам’ятники, монументи,
скульптури і місця поховань;

— промислові і сільськогосподарські об’єкти, а саме: заводи, фабрики,
майстерні, електростанції, вітряні млини, шахти, штольні, кар’єри,
підвали, торф’яні і соляні розробки, бурові, нафтові, газові й інші
вишки і шпари, склади пального, бензоколонки і заправні станції,
трнасформаторні будки, лінії електропередачі і зв’язку, водо-, газо-, і
нафтопроводи, телевізійні і радіолінійні вишки, загони для худоби й ін.;

— залізниці і спорудження при них, у тому числі будинку вокзалів,
станцій, роз’їздів, депо, будки, блокпости і т.п., платформи і
вантажно-розвантажувальні площадки, сімафори і світлофори, тонелі,
підпірні стінки, насипи і виїмки, поворотні кола, тупики і т.п.;

— автостради, шосейні і грунтові дороги, тропи, мости, труби і
переправи;

— гідрографічна мережа: берегові лінії морів, річки, озера, водоймища,
границі і площі розливів і створюваних водоймищ, водоспади, пороги й
ін.;

— об’єкти гідротехнічні, водного транспорту і водопостачання: канали,
канави, водорозподільні пристрої, вали і дамби, греблі, набережні,
береги з укріпленими і неукріпленими скосами, шлюзи, водомірні, посади,
пристані, моли і причали, якірні стоянки, хвилеломи, маяки, постійні
знаки берегової сигналізації, колодязі різних типів, фонтани, гейзери, і
т.п.;

— рослинність деревна (з показом просік і номерів лісових кварталів),
чагарникові, напівчагарникові, трав’яні, мохові і лишайникові, культурні
(парки, фруктові і цитрусові сади, виноградники, ягідники, плантації
технічних культур, рисові поля), а також ріллі, городи і т.п.;

— оголені грунти, у тому числі щебеневі, глинисті і кам’яні поверхні,
піски, кам’яні розсипи;

— мікроформи земної поверхні: купинясті, полігональні горбисті;

— болота, солончаки;

— політико-адміністративні границі і заповідники;

— різноманітні огорожі;

— рельєф місцевості, зображений у горизонталях, висотних оцінках
характерних точок місцевості й умовних знаків обривів, ярів, вимоїн,
зрушень, осипів, кратерів вулканів і грязьових вулканів, скель,
курганів, ям, карстових і псевдокарстових лійок, печер, задернованих
уступів, пологів, сніжників, фірнових полів, крижаних мов із тріщинами,
моренами й ін.

Для відтворення характерних деталей рельєфу місцевості, що не
виражаються в горизонталях основного перетину, повинні застосовуватися
додаткові (напівгоризонталі) і додаткові горизонталі.

Зображення рельєфу доповнюється характеристиками відносних висот
(глибин) форм рельєфу, що виділяються, підписами горизонталей і
показниками напрямку схилів.

Топографічні об’єкти місцевості, що не виражені в даному масштабі,
повинні позначатися внемасштабними умовними позначками.

Контур рослинності і грунтів зображуються на карті, якщо в даному
масштабі вони займають площу:

4 мм2 і більше – що мають значення орієнтирів;

10 мм2 і більше – коштовні в господарському відношенні;

25 мм2 і більше – інші контури.

Нечітко виражені на місцевості границі суміжних угідь передаються без
контура поступовим переходом умовних знаків.

ЗАКЛЮЧЕННЯ

Освоєння передових методів складання карт на основі сучасних аналітичних
та цифрових фотограмметричних приладах, оцінка точності виконаних робіт,
та впровадження нових сучасних методів обробки стереозображень.

Основну роль в системі цих побудов зіграло використання сверхточної
цифрової фотограмметричної станції “Дельта” та сучасного програмного
забезпечення для врівноваження фотограмметричних мереж.

Цифрова фотограмметрична станція в сучасному представленні — це система
технічних та програмних засобів, яка дозволяє отримувати кінцеву
фотограмметричну або картографічну продукцію.

Базовим технічним засобом є потужний персональний комп’ютер, на якому
обробляють цифрові знімки. До комп’ютера додається оптична система або
поляризаційні окуляри-фільтри для можливого стереоскопічного розглядання
та вимірювання стереопари, візуалізованої на екрані комп’ютера. Для
переміщення зображень використовують сервоприводи зі штурвалами.

Програмне забезпечення є серцевиною технології цифрової фотограмметрії.
Чим розгалуженішим і потужнішим воно є , тим більші технологічні
можливості має станція. Вважається, що типова фотограмметрична станція
дозволяє реалізувати такі процеси:

— створення топографічних карт та планів:

— побудова мереж фото тріангуляції;

— побудова цифрових моделей рельєфу;

— створення цифрових ортофотопланів чи карт.

На завершення цієї роботи слід зауважи, що аерознімальна аппаратура
стала значно кращою: точність формування зображення зросла на порядок і
становить 2-3 мкм. Точність фотограмметричних вимірів знаходиться на
тому ж рівні. А високоточна GPS- фіксація під час польоту літака
положення аерофотокамери докорінно покращує точність фотограмметричних
побудов.

Саме ці обставини вимагають від виконавця проведення аргументованих
розрахунків кількості опорних точок та планування всього комплексу робіт
з прив’язки знімків.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1.Бобир Н.Я. Фотограмметрия. М., Недра, 1965. — 290 с.

2.Бобир Н.Я., Лобанов А.Н., Федорук Г.Д. Фотограмметрия. М.:
Недра,1974.-471с.

3.Бурштинська Х.В. Аерофотографія. — Львів: Видавництво НУ»Львівська
політехніка», 1999. — 356 с.

4.Дорожинский А.Л. Фотограмметрическое инструментоведение. -Львов: ЛПИ,
1981.-99 с.

5.Дорожинський О.Л. Аналогічна та цифрова фотограмметрія. —
Львів:Видавництво НУ «Львівська політехніка «, 2002. — 163 с.

6.Ильинский Н.Д., Обиралов А.И., Фостиков А.А. Фотограмметрия и
дешифрирование снимков. — М.: Недра, 1986. — 375 с.

7.Куштин И.Ф., Лысков Г.А. Фотограмметрия снимка и стереоскопических
моделей. М.: Недра, 1984. — 167 с.

8.Єгоров О.І.., Іванова Л.І.. Основи фотограметрії. Навчальний посібник.
— К.: КНУБА,2002. — 156 с.

9.Лобанов А.Н. Аэрофототопография. — М.: Недра, 1971. — 560 с.

10.Лобанов А.Н. Аналитическая фотограмметрия. — М.: Недра, 1972. — 224
с.

11. Лобанов А.Н., Журкин И.Г. Автоматизация фотограмметрических
процессов. — М.: Недра, 1980. — 240 с.

12. Лобанов А.Н., Буров М.И., Краснопевцев Б.В. Фотограмметрия. —
М.:Недра, 1987.-309с.

13. Могильний С.Г., Беликов И.Л. Фотограмметрия. — Киев-Донецк:Вища
школа, 1985. — 278 с.

14.Попов А.А., Полетаев Ю.И. Аэрофотосьемочние работы. Справочник
аэрофотосьемщика. — М.: Транспорт, 1984. — 200 с.

15.Сердюков В.М. Фотограмметрия в промышленном и гражданском
строительстве. — М.: Недра, 1977. — 245 с.

16.Сердюков В.М. Фотограмметрия. — М.: Высшая школа, 1983. — 351 с.

17.Скиридов А.С. Стереофотограмметрия. — М.: Геодезиздат, 1959. — 540 с.

18.Тюфлин Ю.С. Космическая фотограмметрия при изучении планет и
спутников. — М.: Недра, 1986. — 247 с.

19.Урмаев М.С. Космическая фотограмметрия. — М.: Недра, 1989. — 279 с.

20.Урмаев Н.А. Элементы фотограмметрии. — М.: 1941 .-121с.

21.Финковский В.Я., Дорожинский А.Л. Самсонов В.А. и др. Методы и
алгоритмы создания цифровой модели рельефа для машинного проектирования
мелиоративних систем. — Львов: Вища школа, 1980. — 199с.

22.Финстервальдер Р. Фотограмметрия. — М.: Изд-во геодезической
литературы, 1959. — 306 с.

Додатки

Файл опорных точек

1001 60249.800 103815.700 43.100

1002 60700.600 105328.400 58.300

1003 60153.500 106136.800 54.000

1004 61483.400 103807.500 42.200

1005 61405.050 106506.800 52.360

1006 62042.500 105315.000 32.600

1007 62822.600 106586.200 29.400

1009 63351.300 104316.200 46.100

1011 63974.900 106631.800 31.500

Координати центрів проектувания

4047 60152.116 105164.842 2260.147

4048 61401.819 105175.569 2259.523

4049 62621.579 105185.108 2251.933

4050 63881.498 105201.622 2267.153

4071 63798.854 107666.728 2248.091

4072 62533.892 107634.014 2249.565

4073 61270.001 107614.601 2246.592

4074 60048.768 107593.071 2249.022

ФАЙЛ ПАРАМЕТРІВ НОВОГО БЛОКУ

1. Номер/индекс блока = tmp

2. Директорій для вхідних і вихідних файлів = C:\Delta\PhotoCom

3. Файл опорних точок = Haninge.gnd

4. Файл координат центрів проектування = Haninge.cpr

5. Файл результатів вимірювань стереопар = Haninge.mea

6. Файл конфігурації мережі = Haninge.use

7. Файл результатів вирівнювання мережі = Haninge.res

8. Файл протокола вирівнювання мережі = Haninge.log

9. Середня похибка координат опорних точок в плані, м = 0.100

10. Середня похибка висот опорних точок, м = 0.100

11. Середня похибка координат центрів проекцій в плані,

м = 0.100

12. Середня похибка висот центрів проекцій, м = 0.100

13. Розмір пікселя цифрових знімків, мкм = 30

14. Середня висота фотографування над місцевістю, м = 2292

ФАЙЛ РЕЗУЛЬТАТІВ ФОТОГРАММЕТРИЧНИХ ВИМІРЮВАНЬ

Координати XY Координати XY

Лівого знімку Правого знімку

4047 4048 001 11 152.820

4047000 -2647 372 -84294 1179

4047100 6966 82956 -75345 83950

4047200 11003 -74042 -70590 -72258

4048000 83117 898 1375 1860

4048100 83854 78584 2165 80816

4048200 79166 -80430 -2733 -79420

1001 2204 93663 -80201 94688

1002 36155 -10310 -46083 -9414

1003 -415 -67429 -81548 -65661

1004 86855 95512 5385 98261

1005 86429 -90224 4896 -89240

4048 4049 001 10 152.820

4048000 1375 1860 -87923 -2439

4048100 2165 80816 -87232 76598

4048200 -2733 -79420 -92112 -85214

4049000 91326 -1867 3165 -5813

4049100 87730 88230 -2234 83082

4049200 88889 -68330 1339 -72436

1004 5385 98261 -83913 93856

1005 4896 -89240 -83967 -95128

1006 46830 -6006 -41328 -10153

1007 102556 -91923 15278 -96025

4049 4050 001 9 152.820

4049000 3165 -5813 -81346 -11726

4049100 -2234 83082 -88191 75655

4049200 1339 -72436 -82875 -78667

4050000 84696 8251 -658 3777

4050100 84095 98342 -3089 92570

4050200 73122 -84248 -10440 -89672

1007 15278 -96025 -68570 -102433

1009 47194 61915 -39257 56051

1011 94367 -96356 11457 -101800

4074 4073 002 10 152.820

4074000 -2722 2512 -86895 2497

4074100 4661 72595 -78279 72286

4047200 15422 96898 -67985 96332

4074200 16245 -85450 -70519 -85600

4073000 83205 -2332 -1889 -4114

4073100 84690 79080 822 77195

4048200 84977 91000 1255 89093

4073200 83839 -81386 -2027 -83029

1003 3788 102818 -79123 102474

1005 92621 80521 8946 78469

4073 4072 002 10 152.820

4073000 -1889 -4114 -90831 -4796

4073100 822 77195 -88371 76251

4048200 1255 89093 -88006 88075

4073200 -2027 -83029 -90282 -83683

4072000 90506 8993 1076 8122

4072100 89710 81125 1000 79755

4049200 93959 98596 5151 97064

4072200 82365 -81081 -6630 -81617

1005 8946 78469 -80092 77472

1007 107753 74432 18830 73043

4072 4071 002 10 152.820

4072000 1076 8122 -87015 9258

4072100 1000 79755 -87203 81138

4049200 5151 97064 -83311 98610

4072200 -6630 -81617 -93245 -80179

4071000 89348 -4156 1371 -2335

4071100 92842 72051 4839 74170

4050200 77336 84216 -10911 86304

4071200 80775 -73547 -6656 -71565

1007 18830 73043 -69278 74534

1011 98757 71388 10793 73517

РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ АЕРОФОТОЗЙОМКИ

Висота фотографування яка відповідає заданій точності визначення висот

;

р – поздовжній паралакс (max припустимий 70 мм);

(h – середня похибка, припустима при визначенні висот точок, що
підписуються на карті;

((p – середня похибка виміру поздовжніх паралаксів;

. Якщо знімки обробляють на аналітичних стерео приладах.

;

— знаменник масштабу аерофотозйомки

Середня максимальна висота поверхні ділянки, що знімається

,

Поздовжнє і поперечне перекриття,

;

— максимальне перевищення над середньою площиною;

— формат кадру аерофотоапарата.

.

ПЛАНОВО-ВИСОТНА ПРИВ’ЯЗКА АЕРОЗНІМКІВ

Для аналітичного способу відстань між опознаками розрахована за
формулою:

Припустимі відстані між плановими і висотними опорними точками.

,

де: n – відстань між плановими опознаками;

n’ – відстань між висотними опознаками;

M – масштаб створюваної карти;

m – масштаб зйомки;

mq = 0,02мм – точність визначення поперечного паралакса;

b – базис на знімку;

mzc – СКО визначення висоти, = 0.1*h = 0.2м ;

h –переріз рельєфу;

f – фокусна відстань;

B – базис фотографування на місцевості;

Схема розташування опорних точок при зйомці в масштабі 1:10000 з
перетином рельєфу через 2 м

L(=1.5км

L= 18км

-планово-висотні опознаки; — висотні опознаки

PAGE

PAGE 2

PAGE

Технічний проект на топографо-геодезичні роботи

Аерофотозйомка

Планово-висотна прив’язка знімків

Дешифрування аерознімків

Фотограмметричне згущення опорної мережі

Виготовлення фотопланів

Рисовка рельєфу і контурів на цифровій фотограмметричній станції
“Дельта”

Складання оригінала топографічної карти

Похожие записи