• оригинальная графическая среда и доступный интерфейс;
• возможность обработки сканерных спутниковых изображе-
ний, включая снимки SPOT, TERRA, EROS, LANDSAT, IRS, ASTER, ICONOS, QuickBird, GeoEye-1;
tion/95/SE/J (модуль StereoLink), экспорта данных в геоинформационные и картографические системы и др.;
• наличие интерфейса, обеспечивающего эксплуатацию системы в среде ГИС «Карта 2008» (ГИС «ПанорамаИ»), MicroSta-
• возможность использования при построении и уравнивании фотограмметрических измерений полного набора систем координат,
картографических проекций и данных GPS-измерений;
• наличие эффективных средств калибровки планшетных поли-
графических сканеров;
• наличие настраиваемого классификатора картографических
объектов;
• применение графических и статистических методов оценки
достоверности данных и диагностики ошибок измерений;
• возможность формирования ЦМР на регулярной сетке (DEM) с переменным разрешением и использования ее при ортотранс-
стереоскопическом режимах и редактирования полученной графиче-
формировании; |
|
Д |
|
• |
|
|
|
наличие эффективных средств оцифровки в монокулярном и |
|||
|
|
А |
|
|
|
б |
|
ской (векторной) информации.
Система постоянно совершенствуется (в год появляется 2–3 новых верс ), пополняется новыми инструментальными средствами и
технолог ческ ми возможностями.
Ц Ф С ТА Л КА р азра отана в 1996 г. ИПУ РАН под руководством доктора ф ко-математических наук Д. В. Тюкавкина. Она отвечает про зводственным требованиям, технологична и изначально
хорошо пр способлена для работы с большими объемами данных. К особенности с стемы можно отнести:
• |
«сжатых» изображений, состоящих из точных |
использование |
|
фрагментов («фотоабрисов») с изображениями точек и пространств |
|
Смежду ними с 10-кратным прореживанием; |
|
•возможность обработки больших изображений объемом до 4 Гб;
•полную автоматизацию стереоизмерений, включая нанесение необходимых точек с использованием четырех режимов отождествления: «грубого» (аффинного), «стандартного» (с обычной корреляцией),
61
«быстрого» (с малой областью поиска) и «надежного» (с поконтурной обработкой);
•построение маршрутных сетей по перекрывающимся триплетам, их объединение в блок в свободной системе координат с после-
дующим уточнением, ориентирование блока маршрутов по опорным точкам и уравнивание связок проектирующих лучей; И
•возможность выполнения значительного объёма работ (до 95% от общего объема) в свободной системе координат;
•ортотрансформирование снимков по фрагментам (максимум
128128), полученным делением рабочей площади на заданное число элементов в зависимости от уклона местностиД;
•возможность выполнения фотометрической коррекции изображения путем локального выравнивания яркостей между фраг-
ментами, глобального выравнивания всего изображения и межпиксельного выравнивания плотностиА.
К недостаткам системы можно отнести скромные графические возможности при векторизации, отсутствие классификатора объектов (что важно при последующем создании оригинала карты или плана) иобъекта
|
|
Контрольные вопросы и задания |
изображенияотличиеот чёрно-белого? |
||
С |
|
|
1. |
Поясн те векторную и растровую формы представления |
|
зображен я |
. |
|
2. |
Что определяет выбор элемента геометрического разрешения |
|
ц фрового зображен я? |
||
3. |
В чём |
радиометрической характеристики цветного |
4.Какой объём памяти необходим для хранения снимка формата 230х230 мм с радиометрическим разрешением 8 бит/пиксель при разрешении 5 мкм?
5.В чём заключается фотометрическая коррекция?
6.Когда возникает необходимость в геометрических преобразованиях растрового изображения?
62
7. |
Каковы варианты геометрических преобразований растрово- |
го изображения? |
|
8. |
Перечислите источники цифровых изображений. |
9. |
Какие особенности при получении цифровых изображений с |
помощью съёмочных систем на ПЗС-линейках вы знаете? |
|
|
И |
10. |
Перечислите современные способы стереоскопических |
наблюдений.
11. В чём заключается принципиальная схема действий при автоматической идентификации точек цифрового изображения?
12. |
|
Какие естественные факторы ухудшают качество идентифи- |
|||
кации образов? |
|
|
Д |
||
|
|
|
|||
13. |
|
Какими способами решается основная задача фотограммет- |
|||
рии при использовании цифровых изображений? |
|||||
14. |
|
С какой целью выполняется внутреннее ориентирование |
|||
цифровых изображений? |
А |
||||
|
|
|
|
||
15. |
|
Какие точки используются при построении фотограмметри- |
|||
ческих моделей? |
|
|
|||
16. |
|
Какую схему размещения точек применяют для повышения |
|||
точности и надёжности взаимного ориентирования снимков? |
|||||
|
|
|
б |
|
|
17. |
|
Перечислите критерии качества построения и уравнивания |
|||
фотограмметрической сети. |
|
||||
18. |
|
Назовите основные спосо ы представления цифровой моде- |
|||
ли рельефа. |
|
|
|
||
СКаким |
|
|
|||
19. |
|
В чём заключаются технология и стратегии построения |
|||
ц фровой модели рельефа с использованием современных цифровых |
|||||
станц й? |
|
|
|
|
|
20. |
|
С чем отождествляют зону трансформирования в традици- |
|||
онной |
современной ц фровой технологиях? |
||||
21. |
|
Что включает понятие в фотограмметрии «трансформирова- |
|||
н е сн мка»? |
|
|
|
||
22. |
|
Для как х целей, кроме картографирования, используется |
|||
цифровое трансформирование? |
|
||||
23. |
|
|
образом формируется цифровой фотоплан? |
||
24.Перечислите критерии оценки точности изготовления цифрового фотоплана (ортофотоплана).
25.Назовите основные характеристики современных фотограмметрическим систем (станций).
63
На протяжении продолжительного времени методы решения навигационных задач базировались на определении положения звезд и Солнца, пока на смену компасу, секстанту и хронометруИне пришла
инерциальная навигационная система (ИНС). Эта система позволяет
сти и пр. Однако весьма быстрое накопление ошибок позиционирования с помощью навигационной системы требует периодической коррекции его результатов по внешним данным, в качестве которых с
определить пространственное положение объекта и параметры его движения (ускорение движения, скорость, направление и пр.) автономно, без использования дополнительных данных и вне зависимости от условий наблюдений: под землей, подДводой, на закрытой местно-
1980-х гг. начали использовать данные спутниковых измерений. Это
10.1. КоординатныеАсистемы, используемые
обстоятельство, а также применение фильтра Калмана для совместной обработки данных, содержащих погрешности и полученных с использованием различных физических принципов, послужило толчком к разработке и использованию интегрированных систем инерциальной и спутниковой навигацииб.
в инерциальной и спутниковой навигации
системВажнейшей осо енностью инерциальной навигационной системы является возможность определения с ее помощью параметров дв жен я (скорости, ускорения, направления, координат на определенный момент времени пр.) относительно некоторой первоначаль-
Сно выбранной стемы отсчета, которая, естественно, в процессе из-
мерен й должна оставаться неподвижной. Поэтому в общем случае для решен я нав гац онных задач с помощью спутниковых и инерциальных навигационных систем используются несколько координатных : геоцентрическая, инерциальная, местная (горизонтная), транспортного средства (самолета, автомобиля и др.), блока инерциальных измерений и некоторые другие (рис. 10.1).
Геоцентрическая система координат OXYZ используется для обработки результатов спутниковых измерений и отождествляется с системой координат ПЗ-90.02 или WGS-84, в зависимости от того, какая
64
именно спутниковая навигационная система используется при навигации (GPS или ГЛОНАСС).
|
|
|
|
Z, ZИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Начало системы O сов- |
|
|
|
|
|
|
|
ZГ |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
YБ |
|
|
|
|
мещается с центром земных |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
YГ |
|
|
|
|
|
|
ZБ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
масс, ось OZ – с осью враще- |
|||
|
|
|
|
XБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния планеты, ось абсцисс OX |
||
|
|
|
|
|
OГ |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
XГ |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
размещена в плоскости Грин- |
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
Y |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вичского меридиана, а ось |
||
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
ординат OY дополняет систе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
YИ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
му до правой. Система OXYZ |
||||
|
XИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
X |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вместе с планетой вращается |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вокруг оси OZ с угловой ско- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ростью 7,292115 10-05 радиан |
|
|
Рис. 10.1. Системы координат |
|
|
|
|
в секунду. |
|
|||||||
в инерциальной и спутниковой навигации |
|
Система геодезических |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
эллипсоидальных координат |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
B, L, H используется наряду с геоцентрической системой координат |
||||||||||||||
для определения положения точек через широту, долготу и высоту. |
||||||||||||||
Горизонтная (навигационная) системаДкоординат OГXГYГZГ используется для представления результатов обработки инерциальных или спутниковых данных, нео ходимых для решения некоторых задач (в частности, определения пространственного положения самолета, угловых элементов внешнего ориентирования аэроснимков). Нача-
ло OГ этой |
совмещается с текущим (мгновенным) положени- |
ем центра |
лока нерц альных датчиков, ось OГZГ – с нормалью к эл- |
л псо ду, |
А |
ось OГYГ указывает на север вдоль местного меридиана, а |
ось OГXГ дополняет с стему до правой.
системы
Система
Положен е гор зонтной системы координат относительно гео-
центр |
ческой |
звестно, если известны геодезические или геоцентри- |
|
|
б |
ческ |
коорд |
наты ее начала. |
Бортовая с стема координат OБXБYБZБ связана с корпусом перемещающегося в пространстве транспортного средства (самолета, автомобиля пр.). Ее начало размещается в центре тяжести носителя (самолета, автомобиля), ось аппликат OБZБ – с отвесной линией, ось ординат OБYБ – с продольной осью транспортного средства, а ось абсцисс OБXБ дополняет систему до правой.
координат аэроснимка Sxyz (на рис. 10.1 не показана) связана с пространственным положением фокальной плоскости аэрокамеры. Ее начало размещено в центре проекции, ось Sz совпадает с
65