1. Цели и задачи дисциплины.
Цель дисциплины состоит в подготовке специалиста, владеющего основными положениями
фотограмметрии и современными методами обработки аэрокосмических снимков.
Задачи дисциплины: подготовить специалиста, умеющего правильно использовать
технические и программные средства фотограмметрической обработки снимков для решения
специальных задач, для создания топографических и кадастровых карт, создания цифровых
моделей местности и мониторинга территории.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
В результате изучения дисциплины специалист должен знать:
- теоретические основы фотограмметрии;
- изучить методы и алгоритмы фотограмметрической обработки и дешифрирования снимков;
- технологии определения количественных и качественных характеристик объектов для создания карт, сбора данных для геоинформационных систем и решения задач в различных областях науки и техники.
Изучившие дисциплину должны уметь:
- самостоятельно обосновывать оптимальные варианты технологий создания цифровых карт, геоинформационных систем и решения специальных прикладных задач;
- работать на цифровых стереоплоттерах - цифровых фотограмметрических станций обработки изображений;
- самостоятельно выполнять весь комплекс фотограмметрических работ.
Иметь представление о современных аэрокосмических средствах, космических съемочных системах и возможностях применения аэрокосмических съемочных систем для мониторинга территории и получения пространственных данных о местности.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы.
Вид учебной работы Всего Семестр часов Общая трудоемкость дисциплины 150 Аудиторные занятия 68 Лекции 34 Лабораторные работы (ЛР) 34 Самостоятельная работа 82 Курсовой проект (работа) Вид итогового контроля (зачет, экзамен) экзамен экзамен 4. Содержание дисциплины 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий № п/п Раздел дисциплины Лекции ПЗ (или С) ЛР 1 Аэрокосмические съёмки * * 2 Фотограмметрическая обработка одиночных * * снимков 3 Стереофотограмметрия. Теория пары снимков * * 4 Цифровая обработка изображений * * 5 Технология создания топографических и * * кадастровых карт по снимкам.
4.2. Содержание разделов дисциплины 1. Аэрокосмические съёмки.
1.1 Аэрофотосъёмка и космическая съёмка.
1.2 Аэрофотоаппараты. Устройство АФА.
1.3 Планирование и выполнение аэрофотосъёмки.
1.4 Классификация съемочных систем дистанционного зондирования.
Космические съёмочные системы. Космические АФА, многоспектральные космические съёмочные системы: LANSAT, SPOT, Quick Bird, Ikonos.
2. Фотограмметрическая обработка одиночных снимков.
2.1 Аэрофотоснимок – центральная проекция местности.
2.2 Системы координат применяемые в фотограмметрии.
2.3 Элементы ориентирования одиночного аэрофотоснимка.
2.4 Зависимость между координатами точек местности и снимка.
2.5 Смещение точек из-за влияния рельефа и угла наклона снимка.
2.6 Трансформирование аэрофотоснимков.
2.7 Технология обработки одиночного снимка. Изготовление фотоплана.
2.8 Установление границ землепользований фотограмметрическим способом.
3. Стереофотограмметрия. Теория пары снимков.
3.1 Идея и сущность построения пространственной геометрической модели объекта.
3.2 Формулы связи координат точек местности и координат их изображений на паре снимков. Сущность продольного и поперечного параллаксов; бинокулярное и стереоскопическое наблюдения и измерения.
3.3 Построение модели местности по стереопаре снимков. Условие, уравнения и элементы взаимного ориентирования снимков. Определение элементов взаимного ориентирования. Построение модели в фотограмметрической системе координат.
Внешнее ориентирование модели и элементы внешнего ориентирования модели.
Определение элементов внешнего ориентирования модели и пары снимков по опорным точкам. Точность определения координат точек местности по паре снимков.
3.4 Трансформирование снимков. Назначение и методы трансформирования снимков.
Цифровое трансформирование снимков. Цифровые модели рельефа и цифровое ортотрансформирование снимков. Особенности трансформирования космических кадровых снимков.
3.5 Стереофотограмметрические приборы и цифровые станции. Назначение и классификация стереофотограмметрических приборов: стереокомпаратор, универсальные приборы, аналоговые, аналитические и цифровые приборы.
3.6 Пространственная фототриангуляция. Назначение и классификация способов аналитической пространственной фототриангуляции маршрутная и блочная пространственная фототриангуляции.
4. Цифровая обработка изображений.
4.1 Цифровые изображения, основные понятия. Цифровое изображение способы получения цифрового изображения.
4.2 Сканеры, формирующие цифровое изображение (устройство ввода изображения в ЭВМ). Приборы для получения цифровых изображений. Сканеры и профессиональные фотограмметрические сканеры.
4.3 Автоматизация обработки цифровых стереоизображений.
4.4 Цифровые системы обработки изображений – цифровые стереоплоттеры. Идея создания, основные проблемы. Принципы работы цифрового стереоплоттера.
4.5 Основные этапы построения и обработки модели на цифровом стереоплоттере.
4.6 Автоматизация обработки аэрокосмических снимков. Дешифрирование аэрокосмических снимков. Топографическое дешифрирование. Дешифровочные признаки. Полнота, достоверность, точность дешифрирования.
4.7 Современные пакеты программ для цифровой обработки изображений ENVI, ERDAS.
Принципы формирования баз данных, содержащих изображения, 2.5 D данные, трехмерные (пространственные) данные.
5. Технология создания топографических и кадастровых карт по снимкам. Использование средств дистанционного зондирования Земли для мониторинга территории.
5. Лабораторные занятия.
№ п/п Наименование лабораторных работ и практических занятий Количество аэрофотосъемочных работ фотограмметрического качества материалов аэрофотосъемки 6 Установление границ землепользований по аэрофотоснимкам 7 Цифровое трансформирование изображений. Монтаж цифровых 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
6.1. Рекомендуемая литература.
а) основная литература:
1. Лобанов А.Н. и др. Фотограмметрия. - М., Недра, 1987г.
2. Лобанов А.Н. Фототопография. Наземная стереофотограмметрическая съемка. - М., Недра, 1983г.
3. Гук А.П. “Цифровая обработка снимков”. Учебное пособие. Новосибирск, 1986г.
4. Буров М.И., Михайлов А.И. и др. Практикум по фотограмметрии. -М., Недра, 1987г.
5. Амромин П.Д. Прикладная фотограмметрия. Учебное пособие – I, II, III части, 1985, 1988, 1990г.
6. Савиных В.П., Кучко А.С., Стеценко А.Ф. Аэрокосмическая фотосъемка. - М., Геодезиздат, 1997г.
7. Назаров А.С., Фотограмметрия. – Мн., 2006г.
8. Богомолов А.П. Дешифрирование аэрофотоснимков – М.: Недра, 1987г.
б) дополнительная литература:
1. Лобанов А.Н., Журкин И.Г. “Автоматизация фотограмметрических процессов” М., Недра, 1980г.
2. “Цифровой стереоплоттер SDS”. Руководство пользователя. Внутрикафедральное издание, 1997г.
3. Инструкция по топографическим съемкам в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500. М., Недра, 1982г.
4. Комов Н.В. и др. Земельные отношения и землеустройства в России. М., 1995г.
5. Гладкий В.И. и Спиридонов В.А. Городской кадастр и его картографо-геодезическое обеспечение.– М., Недра, 1992г.
6. Инструкция по межеванию земель Роскомзем, 1994г.
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины.
Специализированные лаборатории, оснащенные фотограмметрическими приборами, компьютерами Pentium, сканерами и принтерами.
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины.