«ОГЛАВЛЕНИЕ Использование космических снимков для обновления топографических карт города Софии Технология создания и обновления топографических карт в цифровом и аналоговом виде Сравнительный анализ результатов цифровой ...»

ОГЛАВЛЕНИЕ

Использование космических снимков для обновления топографических карт

города Софии

Технология создания и обновления топографических карт в цифровом и

аналоговом виде

Сравнительный анализ результатов цифровой фототриангуляции, полученных

средствами фотограмметрической системы РНОТОМОD и ЦФС (ЦНИИГАиК).... 10

Обработка цифровых аэрофотоснимков и материалов аэровидеосъемки в

программных комплексах PHOTOMOD и ROSKAD

Использование программного комплекса PHOTOMOD на предприятии ЗападноСибирский филиал ФГУП «Госземкадастрсъемка»

Комплексный подход в использовании данных аэрофотосъемки (АФС) для решения инженерных задач на примере газоконденсатных месторождений ОАО «Норильскгазпром»

Использование ПК PHOTOMOD для создания цифровых топографических планов масштаба 1:2 000 на города и населенные пункты сельского типа

Фотограмметрические работы при реконструкции скульптуры Мухиной «Рабочий и колхозница»

Исследование точности построения сетей блочной фототриангуляции по цифровым аэрофотоснимкам на ЦФС PHOTOMOD

Применение данных дистанционного зондирования в подометрии

Внедрение цифровых фотограмметрических систем в лесоустройство

Функциональные особенности версии PHOTOMOD 3.6

Фотограмметрия сканерных снимков в системе PHOTOMOD: теоретические основы и практические рекомендации

Современные цифровые фотограмметрические камеры. Обработка в системе PHOTOMOD

Ближайшие планы развития системы PHOTOMOD

Цифровые авиационные съемочные системы

Программный комплекс создания и визуализации трехмерных сцен земной поверхности

Обработка геодезических измерений в ГИС «Карта 2003»

Новые информационные ресурсы ДЗЗ от ИТЦ СканЭкс в 2004 г

Использование высокодетальных спутниковых данных QuickBird и продукции SPOT в различных отраслях народного хозяйства

Лазерно-локационные методы в аэрофототопографии. Опыт компании Геокосмос EASY TRACE PRO – эффективное средство перевода картографических материалов в электронную форму

Общая последовательность решаемых задач при проектировании схемы размещения охраняемых территорий……………………………………………………. Использование космических снимков для обновления топографических карт города Софии А. Александров, T. Христова, K. Иванова, M. Коева, T. Маджарова, В. Петрова GIS SOFIA Ltd., София, Болгария Резюме В этой статье рассматривается использование космических снимков для создания ортоизображений и обновления топографической карты г.Софии. Для обработки был выбран одиночный панхроматический снимок со спутника QuickBird с пространственным разрешением 61 см. Было выполнено ортотрансформирование этого снимка с использованием опорных точек и ЦМР. Рассматриваются также различные способы геометрической коррекции снимков. Получена следующая точность на контрольных точках: СКО ± 0.82 м, максимальная ошибка 1.64 м. Трансформированный снимок использовался для обновления карты масштаба 1:5000 на часть г. София.

Использовалась также информация из цифровой кадастровой модели г.Софии т.к.

точности космического снимка оказалось недостаточно.

Был проведён сравнительный анализ точности ортоизображений, созданных по аэро- и космическим снимкам.

1. Введение Компания GIS SOFIA Ltd. подчиняется муниципалитету г.Софии, чьей основной задачей является создание и поддержка информационной системы и цифровых моделей для кадастра, а также обновление карт в цифровом формате. Компания подразделяется на отделов, один из них – отдел Фотограмметрии.

Одна из задач компании: обновление топографической карты Софии в масштабе 1:5000.

Для этого используется информация со следующих источников:

• Существующие топокарты масштаба 1:5000.

• Космические снимки, полученные со спутника QuickBird.

• Цифровая кадастровая модель г.Софии.

Основные параметры выбранного снимка. Для исследований был выбран панхроматический снимок уровня обработки Basic, покрывающий центральную часть Софии. Этот архивный снимок был получен 27 марта 2003 г. в 09:17 часов GMT. Хотя ранней весной погодные условия могут быть неустойчивыми, в этом случае они были совершенно подходящими – 0 % облачности. Временной интервал между съёмкой и покупкой снимка и началом его дальнейшей обработки (трансформирования и векторизации) составил четыре месяца, что полностью удовлетворяет требованиям.

2. Геометрическая коррекция 2.1. Использование 3D полиномиального трансформирования для всего снимка.

Для обработки снимка использовалось цифровое фотограмметрическое программное обеспечение PHOTOMOD 3.51 от компании RACURS. Однако эта версия программы не позволяла работать со снимками QuickBird, поэтому выполнялось 3D-полиномиальное трансформирование снимка по геодезической опоре.

Особенностью такого трансформирования является то, что полиномиальные коэффициенты не привязаны ни к какой геометрической модели. Это эмпирически полученные отношения, результаты которых сильно зависят от количества, расположения и точности использованных опорных точек.

Было использовано достаточное количество опорных точек, а также были использованы характерные особенности местности, хорошо распознаваемые на снимке.

2.2. Использование 3D полиномиального трансформирования для части снимка.

Для этого была выбрана центральная часть снимка с относительно плоской местностью (с разницей высот не более 250 м). Использовались 16 опорных и 19 контрольных точек.

Полученные значения максимальной ошибки и СКО по контрольным точкам 1.64 и ±0. м соответственно. Невязки по осям X и Y а также расположение точек даны в Табл.1 и на Рис.1.

Затем было выполнено ортотрансформирование с использованием ЦМР, полученной из горизонталей с сечением рельефа 5 м. При этом величина максимального смещения и СКО по контрольным точкам была 1.74 и ±0.91 м соответственно.

Приблизительное смещение Приблизительное смещение Таблица 1. Невязки в опорных и контрольных точках Проверка точности проводилась также путем наложения векторных объектов из кадастровых источников на трансформированный снимок. При этом смещения точек были в пределах максимальных ошибок и СКО.

Результаты показывают, что использование 3D полиномиальных трансформаций, полученных по опорным точкам, является не очень надёжным методом, особенно в применении к большим территориям. Значительно лучшие результаты получаются при его использовании для меньших регионов с незначительными изменениями рельефа, и если имеется достаточное количество опорных и контрольных точек.

2.3. Использование Рациональных Полиномиальных Коэффициентов (RPC), полученных вместе со снимком QuickBird, для последующих полиномиальных трансформаций. В совместной работе с компанией РАКУРС были получены хорошие результаты при обработке снимка. После обновления программного обеспечения PHOTOMOD появилась возможность учитывать RPC коэффициенты, полученные в составе продукта QuickBird. Эти эмпирические коэффициенты позволяют аппроксимировать строгую модель сенсора. Их использование является альтернативой использования точной физической модели сенсора особенно для относительно плоской местности.

Были предприняты следующие шаги:

• Трансформирование по RPC коэффициентам.

• Повышение точности полученных результатов с помощью 3D полиномиальных трансформаций по GPS точкам.

Невязки по осям X и Y а также расположение точек даны в Табл.2 и на Рис.2.

Приблизительное смещение Приблизительное смещение Табл. 2. Остаточные ошибки на опорных и контрольных точках После трансформирования величина максимального смещения и СКО по контрольным точкам была 2.30 и ±1.54 м соответственно. Анализ результатов показал, что этот подход позволяет получить точность необходимую для масштаба 1:5000 для площади всего снимка.

3. Обновление топографической карты Полученное ортоизображение было использовано для обновления карты масштаба 1:5000. Однако из-за разрешения космического снимка не все объекты были четко идентифицированы с требуемой точностью. В этом случае были использованы другие источники информации для уточнения:

• Кадастровые данные.

• Полевое дешифрирование снимка.

• Полевая съёмка.

4. Сравнительный анализ точности ортофотоизображений, полученных после обработки аэро- и космических снимков.

Быстрое развитие фотограмметрических технологий и уменьшение размера пиксела на местности приводит к возникновению следующих вопросов:

Для каких масштабов и целей лучше использовать аэроснимки, а для каких – космические?

Целесообразно ли использование более дорогих работ при создании карт в масштабе 1:5000 ?

В связи с этим мы провели сравнительный анализ точностей ортоизображений, полученных по космическим снимкам и по аэроснимкам.

Был использован аэроснимок части г.Софии площадью 4.5 км2. Эта территория с относительно высокой застройкой была покрыта 3 маршрутами содержащими снимков.

Данные о съёмке:

• Аэросъёмочная камера RMK A 15/23.

• Приблизительный масштаб снимка 1:4500.

• Средняя высота полёта 690 м.

Аэротриангуляция проводилась с использованием 8 опорных точек, предварительно обозначенных на местности. Результаты показаны в Табл.3 и 4, где Xm, Ym, Zm это средние координаты вычисленные по всем моделям, а Xg, Yg, Zg координаты измеренные геодезически. Неприемлемые результаты помечены символом (*).

Затем была создана ортомозаика на всю территорию с использованием ЦМР, построенной по 3D векторным объектам и точкам. Максимальное отклонение по линейным объектам – 1.20 м, что не превышает графическую точность соответствующего масштаба. Для топографических и кадастровых карт масштаба 1: использование космических снимков отвечает требованиям точности.

5. Выводы Геометрическая точность трансформирования космических снимков высокого разрешения отвечает требованиям точности создания топографической карты масштаба 1:5000.

Некоторые объекты невозможно определить из-за недостаточного разрешения снимка. В этом случае необходимо использовать другие источники исходных данных.

Для получения более подробной информации можно использовать аэроснимки, хотя они являются более дорогими.

Литература:

1. Cheng, P., T. Toutin, Y. Zhang, M. Wood. QuickBird – geometric correction, path and block processing and data fusion.

2. Digital Globe Inc., 2003. QB Imagery products, Product guide.

3. Instruction for production and revision of large-scale topographic maps (in Bulgarian), 1985. Ministry of regional development and public works, Main department for geodesy, cartography and cadastre, Sofia.

4. Ivanova, К., T. Madzharova, A. Alexandrov, 2003. Possibilities and limitation of satellite imagery. International symposium Modern technologies, education and professional practice in the globalizing word, Sofia 5. Katzarsky, I., L. Koleva, 1966. Revision of the large-scale topographic map in Bulgaria.

ISPRS XVIII Congress, Vienna. Intern. Arch. of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. XXXI, Part B4, Comm. IV.

6. Petrova, V., K. Ivanova, T. Hristova, A. Alexandrov, 2002. Review of some digital photogrammetric systems. International symposium Space information – technologies, acquisition, processing and effective application, Sofia.

7. Petrova, V., M. Koeva, 2003. Digital photogrammetry in GIS SOFIA Ltd. 3rd International PHOTOMOD user conference, Moscow.

8. Rossi L., 2003. Satellite high resolution new applications: QuickBird. EFITA Conference, Debrecen (Hungary).

9. Symbols for large-scale topographic maps (in Bulgarian), 1993. Ministry of regional development and public works, Department cadastre and geodesy, Sofia.

10. Toutin, T., P. Cheng, 2002. QuickBird, a milestone for high resolution mapping. EOM, 11. Zlatanova, S., 2000. 3D GIS for Urban Development, ITC, The Netherlands.

Технология создания и обновления топографических карт в Крючков А.Н. УП «Геоинформационные системы», Минск, Республика Беларусь Рукин А. РУП «Белгеодезия», Минск, Республика Беларусь В настоящее время цифровые карты приобретают все более широкое применение в различных областях человеческой деятельности. В то же время, твердый бумажный вариант карт не теряет своей актуальности. Для картографического производства возникает задача поддержки двух версий одной и той же карты (цифровая и версия, предназначенная для дальнейшего тиражирования). В связи с этим в РУП «Белгеодезия» совместно с УП «Геоинформационные системы» Академии наук Республики Беларусь была разработана технология, позволяющая снизить затраты на поддержание актуальности таких карт.

Технология базируется на следующих программных продуктах: Photomod, Panorama, Adobe Illustrator и ПИК «Издание». В настоящий момент технология представляет собой следующие этапы обработки данных:

1. Фотограмметрическая обработка исходных снимков – данные аэрофотосъемки, видеосъемки, космической съемки.

2. Создание и обновление цифровых топографических карт – стереоскопический метод создания (обновления) или обновление по ортофотопланам.

3. Создание издательских оригиналов.

Разработанные программно-технологические средства предназначены для автоматизированного изготовления издательских оригиналов топографических карт различных масштабов в принятых условных знаках из цифровых моделей соответствующих топографических карт.

Сравнительный анализ результатов цифровой фототриангуляции, полученных средствами фотограмметрической системы РНОТОМОD и ЦФС Т.А. Хлебникова, Центр «Сибгеоинформ», Новосибирск, Россия В.Г. Харитонов, М.О. Громов, ЗАО «НПК «ГЕО», Омск, Россия В настоящее время этап развития фотограмметрии характеризуется завершением перехода от аналоговых фотограмметрических методов обработки фотоснимков к цифровым. Практически каждое предприятие Роскартографии оснащено большим числом цифровых фотограмметрических станций (ЦФС), чем когда-либо имелось у них аналоговых приборов.

В производственных подразделениях предприятий Роскартографии в разной мере используются следующие ЦФС:

- цифровая фотограмметрическая система PHOTOMOD (г. Москва, ЗАО “Ракурс”), далее система PHOTOMOD;

- ЦФС (г. Москва, ЦНИИГАиК), далее ЦФС ЦНИИГАиК;

- программный комплекс (ПК) “Талка” (г. Москва, Институт проблем управления В центре “Сибгеоинформ” (г. Новосибирск) и ЗАО «НПК «ГЕО» (г. Омск) активно используются 2 первые станции. Средствами этих станций выполняются работы по обработке материалов аэрофотосъемки для получения современных видов продукции – цифровых топографических карт, цифровых топографических планов, цифровых ортофотопланов.

В докладе приводятся функциональные возможности станций, сравнительный анализ результатов цифровой фототриангуляции.

Характеристики исходных материалов и данных: растры аэрофотоснимков центральной проекции, масштаб залета 1:15000, фокусное расстояние АФА - 153,44 мм, формат кадра 23 x 23 см.

Маршруты съемки расположены параллельно друг другу. Продольное перекрытие составляет 58%. Поперечное перекрытие внутри блока - 22 %.

Границы фотограмметрического блока полностью обеспечены планово-высотной подготовкой. Расположение опознаков в маршрутах и поперечном перекрытии – равномерное.

Местность – равнинная, с множеством четких контуров, средняя высота местности не превышает 65 метров. Сканирование выполнено с разрешением 16 мкм, качество – нормальное.

Для проведения исследований планировалось выполнить анализ результатов по:

- измерениям одних и тех же фотограмметрических точек на обеих станциях;

- уравниванию сети фотограмметрических точек на тех же станциях.

Для этого подготовлен рабочий проект. Запроектирован блок из 3 маршрутов по 9стереопар. В обработке участвовало 13 опознаков, из них 1 – контрольный. Измерения фотограмметрических точек выполнены на ЦФС ЦНИИГАиК средствами программного обеспечения Triada. Для выполнения уравнивания средствами системы PHOTOMOD измерения фотограмметрических точек были конвертированы через обменный формат PAT-B.

Уравнивание выполнялось по 3 вариантам:

- с введением ошибок в измерения связующих точек;

- c введением ошибок в измерения опорных точек.

Результаты уравнивания первого варианта для системы PHOTOMOD приведены в табл.1., для ЦФС ЦНИИГАиК - в табл. 2.

Оценка точности блока по расхождениям на опорных точках Оценка точности блока по разностям координат Оценка точности блока по расхождениям на опорных точках Оценка точности блока по разностям координат В докладе приведены результаты второго и третьего вариантов уравнивания.

Данные таблиц 1, 2 свидетельствуют о том, что остаточные расхождения в плане и по высоте на опорных точках, полученные средствами системы PHOTOMOD несколько больше; остаточные расхождения в плане и по высоте на общих точках, полученные средствами обеих систем примерно одинаковы. В целом данные таблиц 1, удовлетворяют требованиям Инструкции [1] для масштаба 1: 2 000.

Список литературы 1. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов. - М., 2002, –100 с. (Федеральная служба геодезии и картографии России) Обработка цифровых аэрофотоснимков и материалов аэровидеосъемки в программных комплексах PHOTOMOD и

ROSKAD

Макаров А.П., директор западно-сибирского филиала ФГУП Быков Л.В., главный инженер западно-сибирского филиала ФГУП 1. В практике картографирования территорий по материалам аэросъемки широко используется цифровая аппаратура.

2. Полноценное использование цифровых камер возможно лишь при условии геометрической калибровки снимков с определением элементов внутреннего ориентирования и параметров остаточной дисторсии.

3. Дисторсия снимков, полученных цифровыми любительскими камерами, существенно превышает величины, допустимые при фотограмметрической обработке измерений.

4. Программный комплекс ROSKAD позволяет обрабатывать снимки без использования элементов внутреннего ориентирования. Необходимым условием корректной обработки является соответствие снимков центральной проекции. В этом случае достаточно выполнить неполную калибровку и устранить лишь влияние дисторсии.

5. Для устранения влияния дисторсии удобно использовать модуль ScanCorrect программного комплекса PHOTOMOD.

6. В докладе приводится схема калибровки, методика обработки снимков, а также результаты съемок, полученных с радиоуправляемой модели самолета.

Использование программного комплекса PHOTOMOD на предприятии Западно-Сибирский филиал ФГУП Макаров А.П., директор, Быков Л.В., главный инженер, Осинцева Т.В., начальник отдела фотограмметрических работ, Западно-Сибирский филиал ФГУП «Госземкадастрсъемка»-ВИСХАГИ, Омск, Россия Предприятие Западно-Сибирский филиал ФГУП «Госземкадастрсъемка»

обеспечивает планово-картографическим материалом регионы от Сибири до Дальнего Востока.

Немаловажная роль в получении информационной основы на предприятии принадлежит отделу фотограмметрических работ. Для решения фотограмметрических задач, с 1998 года в отделе используется ЦФС PHOTOMOD, начиная с первых его версий.

В 2002 году в Западно-Сибирском филиале ФГУП «Госземкадастрсъемка»

создан отдел аэрофотосъемки. Отдел обеспечен современным оборудованием.

Квалифицированные специалисты отдела выполняют аэрофотосъемку и ее лабораторную обработку.

В последние годы актуальной стала задача фотограмметрической съемки линейно-протяженных объектов с использованием координат центров фотографирования. В нашем предприятии была разработана такая технология и внедрена в производство. Это позволило в кротчайшие сроки с высокой точностью получать оперативную информацию для картографирования ЛЭП, трубопроводов и других объектов. Эта информация используется для целей ведения земельного кадастра. Экономический эффект по отношению к традиционной технологии достигается за счет сокращения общего времени выполнения работ и значительного сокращения затрат на полевые работы.

Программный комплекс PHOTOMOD фирмы «Ракурс» (Россия, Москва) постоянно совершенствуется, что позволяет нам расширять круг решаемых задач в области производства и контроля выпускаемой продукции, так как качество в последнее время выходит на первую позицию по критериям оценки деятельности любого предприятия.

В докладе приводятся технологические схемы производственных процессов, описание результатов, преимущества новых методов выполнения работ.

Комплексный подход в использовании данных аэрофотосъемки (АФС) для решения инженерных задач на примере газоконденсатных месторождений ОАО «Норильскгазпром»

В этом году «НПК «ГЕО» исполняется 10 лет. Из них около 7 лет мы тесно сотрудничаем с ЗАО «Ракурс» по различным направлениям: от вопросов по работе системы PHOTOMOD и предложений по ее совершенствованию, до выполнения совместных проектов.

С появлением в 1999 году версии 2.0, представлявшей собой законченную технологическую цепочку от фототриангуляции до получения векторных моделей, ЦФС PHOTOMOD стала основой в нашей технологии обработки данных дистанционного зондирования.

Первыми объектами были сельские населенные пункты районов Омской области и отдельные промышленные площадки Самотлорского нефтегазового месторождения. По материалам АФС были получены цифровые модели контуров и созданы специализированные топографические планы масштаба 1:500 для целей инвентаризации земли и использования эксплуатационными службами.

В дальнейшем наши работы приобрели более масштабный характер. Велась и ведется обработка уже не отдельных промышленных площадок, а территорий газоконденсатных месторождений площадью от несколько сот до тысячи квадратных километров.

Также новый качественный уровень приобрели и исходные материалы. Сейчас нами обрабатываются материалы АФС, выполненные камерами типа RC-30 на пленках Kodak, AGFA и сканированные на фотограмметрическом сканере.

Одним из примеров такой работы являются газоконденсатные месторождения ОАО «Норильскгазпром». Данные месторождения снабжают газом промышленные предприятия, инфраструктуру г. Норильска и других населенных пунктов Таймыра.

Основная задача заключалась в цифровом топографо-геодезическом обеспечении работ по инвентаризации земель и формированию имущественной ГИС трех газоконденсатных месторождений ОАО «Норильскгазпрома». Для этих целей была проведена аэрофотосъемка масштаба 1:15000 на площади 1045 кв.км.

По материалам АФС был выполнен большой комплекс полевых и камеральных работ.

Изыскательским подразделением выполнены работы по топографической съемке промышленных площадок масштаба 1:500, по полевой планово-высотной привязке аэроснимков и полевому топографическому дешифрированию промышленных объектов и инфраструктуры месторождений, а также созданы эталоны дешифрирования для обеспечения камеральной обработки материалов АФС по всей территории лицензионных участков и межпромысловых коммуникаций.

Группой фотограмметрических работ выполнены работы по созданию цифровых моделей контуров с полнотой и точностью масштаба 1:2000 и цифровых моделей рельефа с детальной проработкой характерных форм пикетами и структурными линиями.

Полученные данные были использованы землеустроительными подразделениями для целей инвентаризации земель и группой автоматизированной обработки материалов для решения других инженерных задач. В частности, таких как: возможность проектирования новых трасс газопроводов, создание цифровых топографических планов, составление ортофотопланов с точностью масштаба 1:25000 по всей площади АФС и масштаба 1:2000 на территории месторождении и межпромысловых коммуникаций, а также для разработки и изготовления в содружестве с ЗАО «Гео-Надир» рельефных моделей (макетов) месторождений.

По материалам АФС выполнены и выполняются работы научноисследовательского характера по сравнению и анализу работы различных цифровых фотограмметрических комплексов, а также по определению точностных характеристик материалов АФС, на основе данных наземных крупномасштабных топографических съемок.

К работе по этому объекту были привлечены студенты-геодезисты Омского аграрного университета, которые получили хороший производственный опыт и навыки.

Результаты их производственной практики стали фундаментом дипломных проектов и поводом для принятия к нам на работу.

Таким образом, данный объект по наличию исходных и статистических данных стал отличным полигоном для постановки и решения комплекса инженерных и исследовательских задач в различных направлениях. Причем некоторые задачи еще находятся в стадии замыслов, и их предстоит решить в перспективе.

Использование ПК PHOTOMOD для создания цифровых топографических планов масштаба 1:2 000 на города и Зам. начальника ПТО по сектору фотограмметрии, Восточно-Сибирский филиал ФГУП «Госземкадастрсъёмка», Иркутск, Россия В современном производстве цифровые способы обработки АФС и сбора топографической информации о местности являются основными, а полученная информация, хранящаяся в цифровом виде удобна для хранения и передачи заказчику. В нашей организации на данный момент используются самые современные технологии и оборудование. Для обработки огромных объёмов информации и выпуска высококачественной продукции используются компьютеры на базе Pentium-(U) CPU3.2GHz, ОЗУ 2Гб, снабжённые видеокартами NVIDIAQuadro4 900 XGL, Wildcat и т.п., накопителями объёмом свыше 3Тб, плоттеры HP с разрешением 1200dpi, сканер Geosystem с разрешением 4 микрона, а также фотограмметрическое программное обеспечение PHOTOMOD версии 3.6, обеспечивающее высококачественную обработку АФС и создание цифровой картографической продукции.

Объёмы выполненных работ Восточно-Сибирским филиалом ФГУП Республика ОФП, масштаба Республика ОФП, масштаба При создании цифровых топографических карт (ЦТК) и планов (ЦТП) методами стереотопографической съемки выполняется комплекс работ, включающий:

1. создание и сбор блоков по накидному монтажу;

3. стереоскопическая отрисовка элементов рельефа и создание матрицы 4. построение горизонталей;

5. изготовление ортофотопланов;

6. дешифрирование с одновременной векторизацией объектов;

7. полевое обследование топографических планов;

8. редактирование оригиналов;

9. представление карт и планов в цифровой и графической формах.

Почти весь этот комплекс работ выполняется с использованием ПК “PHOTOMOD”, кроме полевых работ.

1.Создание и сбор блоков по накидному монтажу производится в модуле PHOTOMOD Montage Desktop.

2.Фотограмметрическое сгущение и уравнивание блоков фототриангуляции в модулях PHOTOMOD AT и PHOTOMOD Solver.

3. Отрисовка элементов рельефа и создание матрицы высот производится в модуле PHOTOMOD DTM в стерео режиме, цифруются все объекты, играющие значительную роль в отображении рельефа: берег реки или озера, все виды авто или ж/д дорог, границы леса или застроенного жилого квартала. Следует отметить, что почти 40% (набор пикетажа) этой работы выполняется в автоматическом режиме.

4. Построение горизонталей и их редактирование выполняем в модуле PHOTOMOD DTM, причём построение горизонталей полностью в автоматическом режиме.

5. Изготовление ортофотопланов выполняется в модуле PHOTOMOD Mosaic, ортотрансформирование мозаики производится на полученную матрицу высот, после чего ортофотоплан нарезается на листы и выполняется зарамочное оформление.

6. Наиболее сложным этапом при создании ЦТК (ЦТП), является дешифрирование объектов, поэтому ему уделяется наибольшее внимание. А к специалистам и программному обеспечению, выполняющим данный вид работ, предъявляются повышенные требования. Дешифрирование ортофотопланов выполняется в модуле PHOTOMOD Vector с применением откорректированного под условные знаки классификатором.

Камеральное дешифрирование заключается в выявлении и распознавании по изображению местности тех объектов, которые должны показываться на плане данного масштаба, установлении их качественных и количественных характеристик и отображении в виде условных знаков и надписей, принятых для обозначения данных топографических объектов.

Для наиболее полного и точного показа объектов местности, а также для единого подхода исполнителей к дешифрированию данного района используются эталоны дешифрирования. Они создаются на наиболее типичные участки местности, где представлено большинство объектов, образующих характерную структуру данного ландшафта.

Перед началом основного дешифрирования каждым исполнителем выполняется пробное дешифрирование одной – двух стереопар на наиболее характерные места.

Качество пробного дешифрирования проверяется. Допущенные ошибки разбираются, и даются указания о способах их устранения при дешифрировании всего ортофотоплана.

При дешифрировании генерализацию изображения контуров и объектов местности производят путем отбора, обобщения и выделения наиболее главного и существенного, учитывая при этом масштаб создаваемого плана и особенности местности.

Объекты, которые не показываются на плане, оговариваются в РТУ на район работ.

7. Полевое обследование выполняется с целью проверки полноты содержания и точности ортофотопланов, а также для приведения их состояния местности на год выполнения полевых работ.

При выполнении полевого обследования выполняются следующие виды работ:

- полевая инструментальная проверка точности ортофотопланов и рельефа;

- полевое обследование и доработка цифровых планов.

В процессе полевого обследования в полной мере необходимо использовать схемы (регистрационные планы) подземных коммуникаций, линий проволочных передач и другие подобные материалы, позволяющие уверенно находить на местности (а не случайно обнаруживать) такие, подлежащие нанесению при дешифрировании, объекты, как люки, водозаборные колонки, новые ЛЭП и т.п.

При полевом обследовании необходимо получить в соответствующих организациях сведения о судоходности рек, озер, водохранилищ и каналов. Выяснить характеристики ширины, глубины и грунта рек и каналов, изображаемых в две линии, а также поверхностной скорости течения воды в таких реках.

По окончании полевых работ выполняются сводки по сторонам рамок.

Сводка должна обеспечивать совмещение изображения и правильный выбор направления векторизации, а также согласованность семантики объектов. Сводки по внешней границе района работ, как правило, не производятся. Внешние рамки района работ согласовываются по сохранившимся элементам с планами и картами более мелких масштабов. Сводки производятся полностью по всем объектам создаваемых планов по характеристикам, по метрике и кодам. По окончании полевых работ и сдачи продукции для дальнейшей обработки производится проверка и согласование по всем вновь появившимся (в результате полевого обследования) объектам.

8. Выполняется редакционный контроль конечной продукции. Следует также отметить, что редакционный контроль – это не разовая процедура, и он должен выполняться на всех стадиях создания ЦТК (ЦТП).

9. Производится программный контроль и экспорт ЦТК в обменный формат SXF, а ортофотоплан – в формат RSW.

Определяется контрольная сумма номенклатурных листов ЦТК.

Необходимо учесть, что цифровая топографическая карта – это цифровая информация о местности, и для передачи ее в аналоговом (графическом) виде требуется доработка, как самой карты, так и классификатора к ней.

Печать графических копий ЦТК (ЦТП), а также ортофотопланов выполняется на плоттере с высоким разрешением и на специальной картографической бумаге с низким коэффициентом деформации и высоким коэффициентом цветопередачи.

Фотограмметрические работы при реконструкции скульптуры Михайлов А.П., Чибуничев А.Г., Курков В.М., Кафедра фотограмметрии Московского Государственного Университета Геодезии и Картографии Перед демонтажем скульптуры «Рабочий и колхозница» возникла необходимость получения ее современных метрических характеристик. Сжатые сроки выполнения работ и некоторая неопределенность вида конечной продукции накладывала свои особенности на проектирование и выбор технических средств съемки. Требуемая точность пространственных координат точек в единой системе координат объекта, определенная техническим заданием, должна составить 2 см. Для съемочной цифровой фотокамеры Minolta с размером матрицы 5Mp была предварительно выполнена калибровка.

Проектирование съемки выполнено с учетом получения требуемой точности, обеспечения минимума «мертвых зон», что практически неизбежно для объекта такой сложной конфигурации. Съемка выполнялась с использованием лифта-подъемника со стрелой подъема до 30м. Основная съемка выполнена на 3-х уровнях по высоте при отстоянии 20-25м до объекта. Всего запроектировано и снято 26 базисов фотографирования с использованием лифта и 8 дополнительных базисов с земли на отстоянии 30-40м до объекта. Съемка была выполнена в течение одного съемочного дня.

Фотограмметрическая обработка результатов съемки выполнена на ЦФС PHOTOMOD версии 3.11. Сначала были построены отдельные стереопары или блоки снимков в свободной модели и по ним создан проект планово-высотного обоснования с фотоабрисами точек привязки (рис.1). Проект включал около 40 естественных точек объекта. Привязка запроектированных опознаков выполнена с использованием тахеометра с безотражательным дальномером с контролем по двойным определениям.

Точность определения координат опознаков получилась не хуже 1см.

Каталог координат опознаков был введен в проекты PHOTOMOD и выполнено внешнее ориентирование и уравнивание стереопар и блоков. Для примера в таблице показаны результаты построения и уравнивания одного из блоков, состоящего из 9-и снимков (3 маршрута по 3 снимка в каждом).

Точность построения и уравнивания во всех созданных проектах фототриангуляции оказалась не хуже 1см, а максимальная ошибка не превышала 2см, что вполне соответствует требованиям технического задания и обеспечивает получение необходимой метрической информации по объекту в виде профилей, сечений, размеров отдельных конструктивных элементов, координат точек.

Исследование точности построения сетей блочной фототриангуляции по цифровым аэрофотоснимкам на ЦФС

PHOTOMOD

Михайлов А.П., Чибуничев А.Г., Курков В.М., Кафедра фотограмметрии Московского Государственного Университета Геодезии и Картографии Экспериментальные исследования проводились с целью оценки точности и эффективности построения сетей пространственной фототриангуляции по цифровым аэрофотоснимкам, полученным цифровой фотокамерой Kodak DCS 14n. Построение пространственной фототриангуляции осуществлялось на цифровой фотограмметрической системе PHOTOMOD 3.51.

Аэрофотосъемка проводилась с вертолета МИ-8, при этом высота фотографирования составляла 650 м, продольное перекрытие снимков было 70%, а межмаршрутное 30%-50%. Размер пиксела на местности в этом случае составил величину равную 0.20 м.

При аэрофотосъемке с помощью системы GPS определялись координаты центров проекции снимков с точностью m xs = m ys = m z s = ±0.2 м. Перед производством аэрофотосъемки была проделана фотограмметрическая калибровка цифровой камеры, в результате которой определены элементы внутреннего ориентирования и дисторсия.

Также перед производством аэросъемки были определены координаты фазового центра антенны GPS приемника в системе координат цифровой съемочной камеры, жестко установленной в салоне вертолета.

При проведении экспериментальных исследований массив цифровых аэроснимков был разбит на 3 смежных блока. Блок 3 содержит 10 маршрутов с общим количеством стереопар-107; блок 4 содержит 10 маршрутов с количеством стереопар-60; блок содержит 11 маршрутов и 223 стереопары. Для контроля точности построения сетей фототриангуляции в смежных блоках включался один общий для каждого маршрута аэроснимок.

Расположение снимков в блоках показано на рисунках (1,2,3).

Построение сетей блочной фототриангуляции по цифровым снимкам выполнялось следующим образом. Производились измерения на стереопарах снимков приблизительно в стандартных зонах, точек служащих для построения одиночных моделей, и связующих точек расположенных в зонах тройного и межмаршрутного перекрытия снимков. В стандартных зонах измерялось не менее 4-5 связующих точек.

Контроль измерений до уравнивания производился по величинам остаточных поперечных параллаксов и расхождениям координат и высот связующих точек, расположенных в зонах тройного перекрытия снимков.

Средние квадратические значения остаточных параллаксов лежали в пределах 0.25-0.3 пиксела, при максимальном значении 0.7 пиксела. Средние квадратические значения расхождений координат и высот связующих точек в смежных стереопарах составили 1.0- 1.5 пиксела в масштабе снимка, при максимальном значении 2 пиксела.

После измерений производилось предварительное уравнивание сетей фототриангуляции, где в качестве опорных точек использовались значения координат фазовых центров антенны GPS приемника. Эти центры выбирались в пределах маршрутов одного направления, в начале, середине и конце каждого из выбранных маршрутов.

По значениям угловых элементов внешнего ориентирования аэроснимков, полученных в результате построения сети фототриангуляции и координат фазового центра антенны GPS в системе координат съемочной камеры, вычислялись координаты центров проекции всех снимков блока, которые использовались для окончательного построения и уравнивания сети блочной фототриангуляции.

Оценка точности построения и уравнивания блочной фототриангуляции проводилась по расхождениям координат центров проекции и связующих точек.

Результаты оценки, точности построения сетей блочной фототриангуляции по каждому из блоков, приведены в таблицах 1,2,3.

Оценка точности построения и уравнивания сети блочной фототриангуляции (блок 3) Оценка точности построения и уравнивания сети блочной фототриангуляции (блок 4) Оценка точности построения и уравнивания сети блочной фототриангуляции (блок 5) В блоке 5 была произведена оценка точности его построения по 7 маркированным на местности контрольным точкам. Результаты этой оценки приведены в Таблице 4.

Контроль точности построения блочных сетей фототриангуляции выполнялся также по расхождениям координат и высот общих для смежных блоков аэроснимков.

Результаты этого контроля приведены в Таблице 5.

Оценка точности построения блочной фототриангуляции по контрольным точкам Расхождения значений координат и высот центров проекции общего для смежных блоков аэроснимка.

В результате выполненных экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы.

Цифровые аэроснимки, полученные камерой Kodak DCS 14n, позволяют успешно выполнить фотограмметрические работы с высокой точностью.

Оценка точности построения сетей пространственной фототриангуляции показывает, что относительная ошибка определения высот составляет 1:2500 – 1:3000 от высоты фотографирования, а средняя квадратическая ошибка определения положения точек лежит в пределах от 0.2 м – 0.4 м, при максимальных значениях от 0.8 – 2.0 м.

Учитывая то, что аэросъемка выполнялась с целью создания цифровых фотопланов масштаба 1:5000, полученная точность значительно выше допустимых значений, рекомендуемых «Инструкцией по фотограмметрическим работам».

Применение данных дистанционного зондирования в подометрии С.Миров, А. Иванов, SIA“Parnas Pro”, Рига, Латвия, Т. Огурцова, Е. Дюкенджиев, Рижский технический университет, Рига, Латвия, Введение Впервые применили в подометрии метод изолиний Е.Дюкенджиева и Т.Огурцовой [1,2,3]. Ручным способом определялись изолинии по гипсовому позитиву стопы и по ним вырезались слои для построения бионических стелек. Для сокращения времени изготовления выкроек и массового применения метода в клинике, на базе программного продукта PHOTOMOD была разработана технология 3D-моделирования стопы с последующим разделением на слои и созданием шаблонов.

Конструкция и метод В Рижском техническом университете в Лаборатории атипичного протезирования создан комплекс для исследования состояния опорно-двигательного аппарата человека по отпечаткам стоп на стекле во время ходьбы минимум при 3-х двойных шагах, непрерывным слежением трёх видеокамер с взаимно перпендикулярным и пересекающимся в одной точке направлением съёмки в сагиттальной, фронтальной и горизонтальной плоскостях.

Рис.1 Комплекс для плоскостно-объёмной ихнографии Метод реализуется картографическим 3-мерным анализом изменения контуров цвета контактных пятен и углов биомеханических осей обеих стоп на стеклянной дорожке (Рис. 1) при непрерывных 3-4 двойных шагах пациента. Выходные данные имеют вид набора снимков и видеоролика (Рис.3) На основе полученных данных существует возможность обработки исходных данных (изображений) пока только в ручном режиме. Обработка заключается в выявлении областей нагрузки по площади пятна контакта на основе цветовой локализации.

Съёмка велась с минимально возможной установкой фокусного расстояния, данные по дисторсии объектива не вводились. Трансформирование снимков из бочкообразного вида в нормальный было проведено с помощью модуля ScanCorrect. Для создания поля искажения была отснята калибровочная пленка с набором нормальных крестов (5mmX5mm).

Результаты В процессе обработки изображений были получены:

Рис. 2. Поле искажений Рис. 3 Исходное изображение Рис. 4 Изображение, трансформированное по полю искажений Рис.5. Цифровая модель опорной Рис.6. Цветное ортофото на основе полученной площади стопы с подошвенным модели (для выявления областей нагрузки по Бионическая стелька по проф. Дюкенджиеву может быть смонтирована из материалов, различающихся между собой толщиной, упругостью, тепло и влагопроводностью и т.д., и т.п. Геометрия слоя учитывает строение кожного покрова в этой области стопы, индивидуальные реакции подошвы на внешнюю нагрузку (цвет кожи), патологию.

Бионическая стелька состоит (Рис.8) из Pedilin perforiert [4] мягкий, поверх приклеен THK – versteifungsstoffod0-4100-125 сводоподдерживающий термопласт, поверх которого приклеен PREBKORK при разнице в длине ног от 1 до 5 см, поверх приклеен Nora Lunairflex резиновый слой для супинаторов и пронаторов, поверх приклеен Plastozote для формирования продольного амортизатора свода, поверх приклеен Nora Lunairmed Perforiert для гашения ударных волн, поверх приклеен Nora Lunairflex для подержки микросводов пальцев, поверх приклеен Pedilin для правильной позиции элементов стопы с локальной хроноадаптацией к рельефу кожи подошвы. Из подкладочной кожи делаются верхняя и нижняя облицовки стельки.

До недавнего времени выкройку слоев приходилось рассчитывать вручную, более полагаясь на интуицию специалиста и опыт медперсонала. Работа по построению пространственной модели стопы с ее совместным визуальным отображением (цветное ортофото) позволили автоматизировать процесс создания выкроек стелек.

Обсуждение Проведенные экспериментальные работы показали, что существует возможность значительно расширить возможности по регистрации и последующей обработке данных.

Так как объект измерения может располагаться на довольно близком расстоянии - в интервале от 0,20 до 1,00 m, а технология изготовления бионических стелек высшим пределом точности принимает допуски порядка 1,5 - 2,0 mm, можно сформулировать следующие выводы:

• В качестве оптических систем регистрации допустимо использование неметрических короткофокусных широкоугольных объективов низкого разрешения (видеокамеры внешнего наблюдения), которые имеют вполне доступные цены.

Жестко смонтировав пару таких камер на нижней подвижной каретке на концах постоянного базиса (или, как вариант, подавая два базисно-разнесенных изображения объекта в поле зрения одной камеры через зеркальную, зеркально-призменную оптическую систему), можно получать стереопары с заданными параметрами.

Если поместить ступни пациента при проведении регистрации в плотно облегающие прозрачные носки крупносетчатого плетения, можно повысить корреляционые показатели объекта исследования без потери информации по цветовому градиенту.

Использование ДДЗ при регистрации движущегося объекта в различных фазах движения с последующей их обработкой средствами цифровой фотограмметрии поднимает диагностику и наблюдение за патологией стопы на качественно новый уровень.

Литература [1] E.Dukendjiev, T. Ogurtsova. Express method for evaluation of the results of prosthetics and orthotics. 12th Nordic Baltic Conference on Biomedical Engineering and Medical Physics. June 18th-22nd, 2002 in Reykjavk, Iceland.

[2] E. Dukendjiev, T. Ogurcova. Examination of Feet During Walking and Synthesis of Bionical Insoles The 11th World Congress of the International Society for Prosthetics & Orthotics August 1-6, 2004, Hong Kong * [3] 2002.G. LATVIJAS PATENTA PIETEIKUMS P-02- [4] Otto Bock HealthCare GmbH Catalogue, * Метод и бионические стельки получили на “The 11th World Congress of the International Society for Prosthetics & Orthotics” Август 1-6, 2004, Hong Kong мировой приз за оригинальные идеи и клиническое внедрение “Хрустальный глобус”.

Внедрение цифровых фотограмметрических систем в Р.Ф. Трейфельд, главный инженер ФГУП «Севзаплеспроект», Санкт-Петербург, Ю.В. Филиппов, директор ООО «Астрогис», Санкт-Петербург, Россия Лесоустройство как организационная, информационная и плановая основа лесного хозяйства динамично развивается вместе с другими отраслями, изучающими биотический покров земной поверхности. Нарастающий интерес государства и общества к лесу, стремительное развитие информационных технологий создает особую творческую среду для совершенствования лесоустроительного производства.

За последние 10 лет незначительными по численности группами специалистов ведущих лесоустроительных предприятий камеральное лесоустроительное производство было переведено из аналогового формата в цифровой. Геоинформационные системы заняли прочное положение при подготовке тематических, картографических и совмещенных геоинформационных баз данных лесного фонда.

На основе классической отечественной лесотаксационной науки в тематических базах данных представлена подробная информация о каждом лесном выделе, насчитывающая по общей совокупности до трехсот дендрометрических, лесохозяйственных, ботанических, фитопатологических, экологических, пирологических и других признаков лесных насаждений.

Представленные в оригинальном формате программного обеспечения среды Windows эти данные доступны для электронного анализа и конвертируются в общедоступные форматы тематических баз данных.

Картографические базы данных являются электронными аналогами классических лесоустроительных карт и создаются с помощью программного обеспечения общеизвестных сертифицированных ГИС MapInfo (MapInfo Corp., США), ГеоГраф/GeoDraw (ЦГИ ИГ РАН), WinGIS (PROGIS).

Внедрение геоинформационных систем в лесоустройство было стремительным, поскольку ГИС оказались относительно доступными как с точки зрения построения технологического процесса картосоставления и простоты в освоении, так и непритязательности в отношении требуемой технической базы.

К концу 1990-х гг. получили развитие прикладные ГИС, предназначенные для конечных пользователей лесной картографической продукции. Это привело к тому, что оказались востребованными не только традиционные материалы лесоустройства (бумажные карты), но и их электронные аналоги. К ним стали предъявляться требования, характерные для электронных карт: топологическая корректность, единство правил цифрового описания объектов содержания, возможность преобразования в стандартные форматы и т. д.

Однако при всей универсальности современные геоинформационные системы не в состоянии охватить весь цикл работ сложного лесоустроительного производства.

После освоения лесоустройством геоинформационных систем стало очевидно, что следующим этапом развития процесса картосоставления должно стать применение цифровых технологий на более ранней стадии обработки исходных картографических материалов, а точнее на этапе работы с аэро- или космосъемкой.

Отдельные попытки применения компонентов цифровой технологии обработки фотоизображений предпринимались в отрасли и ранее. В частности, появлялись наработки в области построения стереопар в электронном виде с возможностью их дальнейшей векторизации. Однако создаваемые программные продукты решали, как правило, локальные задачи. Существенный эффект могла бы принести технология, объединяющая выполнение основных процедур обработки аэрофотоснимков модулями в рамках единого программного комплекса.

Особенностью лесоустроительных карт является необходимость иметь двойную основу топографическую и лесоустроительную. Лесоустроительной основой планшетов и планов лесонасаждений являются материалы аэро- или космосъемки.

Выполненные в центральной проекции аэрофотоматериалы для приведения в соответствие с топографической основой требуют трансформации в ортогональную проекцию. Этот сложный математический процесс выполняется цифровыми фотограмметрическими системами (ЦФС) автономно от геоинформационных систем. В настоящее время на мировом рынке ЦФС присутствуют несколько систем. Одной из них является программный комплекс PHOTOMOD, разработанный компанией «Ракурс» и использующийся ФГУП «Севзаплеспроект» в камеральном лесоустроительном производстве.

Применение системы PHOTOMOD потребовало принципиально изменить последовательность обработки фотоизображений. Координатная основа будущей лесной карты стала формироваться в процессе обработки совокупности аэрофтоснимков на весь объект лесоустройства, а не на каждый снимок в отдельности. Это позволило снизить негативное влияние дефицита опорных точек, используемых для координирования снимков. Технология, предложенная для обработки материалов аэрофотосъемки, предусматривает выполнение следующих процедур.

На предварительном этапе снимки (или их негативы) сканируются, выполняется их геометрическая и цветовая коррекция, призванная минимизировать искажения сканера. После занесения сведений о параметрах съемочной фотокамеры формируется каталог опорных точек, представляющий собой список номеров и координат четких контурных точек местности, опознаваемых на снимках. В ходе формирования каталога опорных точек им присваивается статусный признак, в соответствии с которым точка может быть опорной или контрольной. Как следует из названия, первые служат для координатной привязки снимка, вторые для контроля точности привязки. Координаты опорных точек могут быть получены как с использованием результатов полевых измерений, так и с топографической карты. Их количество и класс точности в дальнейшем определит точностные характеристики лесной карты.

Полученные на предварительном этапе растровые изображения снимков с нанесенными на них опорными точками, их описание и номера, каталог геодезических координат или отметки высот опорных точек, их вычисленные «веса» и паспорта применявшихся при аэрофотосъемке аппаратов кладутся в основу формируемого проекта.

В рамках проекта строится сеть пространственной блочной фототриангуляции.

Такая процедура выполняется по нескольким перекрывающимся между собой маршрутам, каждый из которых, представляет собой совокупность расположенных друг за другом снимков. Для каждого снимка выполняется его внутреннее ориентирование с целью вычисления значений параметров, определяющих положение и ориентацию системы координат снимка относительно системы координат исходного цифрового изображения. Вычисленные значения параметров используются для преобразования результатов измерений из системы координат исходного цифрового изображения в систему координат снимка.

Далее приступают к вводу и измерению точек, связующих как отдельные снимки, так и собранные из них маршруты. Для измерения точек используются изготовленные на предыдущих этапах стереопары снимков. Измерение связующих точек проводится одновременно на двух снимках стереопары вручную или автоматически, с помощью коррелятора. Аналогично съемочные маршруты объединяются в блоки, каждый из которых соответствует объекту лесоустройства.

После формирования блоков аэрофотоснимков приступают к выполнению уравнивания сети пространственной фототриангуляции. Особенность этой процедуры состоит в том, что при ее выполнении устанавливаются параметры уравнивания (система координат и картографическая проекция, относительные веса уравнений опорных и связующих точек), а также допустимые невязки координат опорных точек. Таким образом, на этом этапе устанавливаются точностные характеристики создаваемой пространственной фотограмметрической модели. Это позволяет в максимальной степени учитывать требования пользователей лесной картографической продукции.

Уравненная фотограмметрическая модель может служить растровой основой для построения векторного плана. Причем, векторизация может выполняться как в моно-, так и в стереорежиме, что значительно расширяет возможности визуального анализа растрового изображения. Важной особенностью векторного плана является наличие информации не только о прямоугольных координатах объекта X и Y, но и о значениях высот Z. Эти данные используются в дальнейшем для построения цифровой модели рельефа, что является одним из ключевых этапов создания ортофотоплана объекта.

Таким образом, на смену традиционной обработке аэро- или космосъемки при помощи простых оптических приборов и визуального анализа приходит электронная компьютерная технология изготовления ортофотопланов.

Цифровой ортофотоплан лесничества представляет собой цифровое растровое изображение, ориентированное относительно геодезической системы координат и исправленное за искажения, вызванные наклоном снимка и рельефом местности.

Цифровой ортофотоплан создается в следующей последовательности:

создание цифровой модели рельефа (ЦМР):

создание ортофотопланов из отдельных стереопар (одиночные ортофотоизображения);

монтаж ортофотоплана лесничества.

Цифровая модель рельефа формируется в узлах регулярной сети треугольников, значение высот в которых вычисляется с помощью полученной в результате ориентирования пространственной модели и корреляционного алгоритма. При этом в точках, где невозможно определить координату Z в автоматическом режиме ее значение определяется интерполированием по соседним точкам с автоматически рассчитанными координатами. Возникающие при этом ошибки могут быть скорректированы.

На основе цифровой модели рельефа формируются сначала ортофотопланы отдельных стереопар, из которых затем монтируется общий ортофотоплан лесничества.

Полученный ортофотоплан может использоваться для векторизации или редактирования уже обработанных участков объекта. Основным достоинством ортофотоплана является его высокая адекватность местности, возможность работы в стерео и моно режимах, а также с разной степенью увеличения.

Ортофотоплан лесничества с нанесенными на него в векторном виде контурами таксационных выделов импортируется в геоинформационную систему для дальнейшего редактирования.

Цифровая фотограмметрическая система кроме фотограмметрических преобразований материалов аэрофотосъемки и составления ортофотопланов решает и другую не менее важную технологическую задачу камерального лесоустроительного производства лесотаксационное дешифрирование.

Дешифрирование растров аэрофотоизображений, полученных сканированием либо негативов, либо позитивов выполняется на экране компьютерной станции.

В методическом аспекте контурное и таксационное дешифрирование цифровой стереомодели местности (ортофотоплана) не отличается от традиционного дешифрирования аэрофотоснимков с помощью стереоскопа.

Общепринятым способом в монорежиме, а при необходимости в стерео режиме выполняется цифрование границ групп и категорий защитности лесов, особозащитных участков, границ участков с текущими изменениями, границ таксационных выделов основного массива лесных и нелесных земель.

В процессе этого этапа работ используются картографические и таксационные материалы лесоустройства. При уверенном распознавании границ они цифруются в модуле PHOTOMOD VectOr, в других случаях осуществляется переход в модуль PHOTOMOD StereoDraw. Широко используются опорные ориентиры, квартальная сеть и задаваемый масштаб цифровой стереопары или ортофотоплана.

Границы участков лесных культур, лесосек сплошных рубок, а также участков, подверженных стихийным воздействиям цифруются на основании их фактического местоположения на стереоортофотоплане, определенного по данным о внесении текущих изменений в материалы предыдущего лесоустройства.

Дешифрирование границ таксационных выделов основного массива лесного фонда сочетает в себе элементы топографического и лесотаксационного дешифрирования. При этом анализируется сначала цифровая модель квартала в монорежиме и цифруются достоверно определяемые границы полигонов после изучения представленности различных категорий земель и элементов топоосновы. На этом этапе разделяются обычно участки лесных и не покрытых лесной растительностью земель с четко выраженными границами.

На следующем этапе ведется разграничение лесопокрытых земель квартала на крупные участки генерализованные выделы, как правило, объединяющие несколько таксационных выделов и приуроченные к определенным формам и элементам рельефа и элементам гидрографической сети. В данном случае генерализация выделов, выполняемая в стереорежиме без увеличения масштаба цифровой модели, приурочивается к различным группам типов леса (условиям местопроизрастания). В дальнейшем, переходя в системе стереорежима к увеличенному масштабу стереоортофотоплана, дешифровщики выполняют разделение генерализованных выделов на таксационные выделы, в соответствии с требованиями лесоустроительной инструкции. Такое разделение выполняется при необходимости с переменными масштабами увеличения стереомодели в зависимости от сложности структурного строения тех или иных участков лесного фонда и в процессе глазомерностереоскопического анализа полога древостоев и определения различий в таксационных характеристиках смежных участков. В первую очередь выделяются участки с резкими различиями в таксационных характеристиках по схеме: хозяйство группа возраста другие таксационные показатели. На этом этапе контурного дешифрирования, кроме того, анализируются границы выделов последнего лесоустройства.

В процессе таксационного дешифрирования выполняются элементы измерительного дешифрирования, где главным является измерение высоты полога древостоев. В сочетании с аналитическим дешифрированием это позволяет определять полную таксационную характеристику древостоев в соответствии с требованиями лесоустроительной инструкции.

Определение высоты древостоев достигается путем измерения разности продольных параллаксов на участках с наблюдаемой свободной от проекций крон земной поверхностью или глазомерно-стереоскопическим методом с использованием вертикального масштаба цифровой стереомодели местности и результатов стереоизмерений высоты древостоев соседних участков, т. е. в соответствии с классической технологией измерительного дешифрирования. Программное обеспечение позволяет получать значения высот с точностью 0,1 м при наведении марки на уровень земной поверхности и вершину дерева или полога древостоев.

Важным элементом, снижающим трудоемкость всего процесса камеральной обработки материалов лесоустройства, является совмещение процедур контурного дешифрирования и векторизации лесоустроительной нагрузки лесных карт. Такое совмещение позволяет еще на этапе фотограмметрической обработки материалов аэрофотосъемки получить готовый векторный план будущей лесной карты планшета или плана лесничества.

Описанная технология разработана ФГУП «Севзаплеспроект» применительно к районам с высокоинтенсивным лесным хозяйством. Технология прошла производственную проверку на двух объектах Ленинградской и Калининградской областей. В настоящее время технология введена в производство и будет использована на объектах устройства лесов Ленинградской области в 2004–2006 гг.

Для окончательного становления описанной технологии и создания вместе с геоинформационной системой «ЛУГИС» прочного фундамента камерального лесоустроительного производства потребуется увеличение численности высококвалифицированного персонала, обслуживающего систему. Резервом для этого являются инженеры и техники полевых подразделений лесоустройства. Вовлечение исполнителей экспедиции в процесс фотограмметрической обработки материалов аэрофотосъемки позволит сократить издержки камеральной группы производства и одновременно поднять квалификацию основного звена лесоустроителей до уровня современных информационных технологий.

Функциональные особенности версии PHOTOMOD 3. Д.В. Кочергин, Руководитель отдела технической поддержки, ЗАО «Ракурс», Версия 3.6 системы цифровой фотограмметрии PHOTOMOD приобрела ряд изменений по сравнению с предыдущей версией 3.5, направленных на повышение надежности и удобства работы с системой и дальнейшее развитие ее функционала.

Инструменты администрирования работы с хранилищами позволяют управлять размещением проектов в выбранных хранилищах, а также вводить ограничения на доступ к проектам с компьютеров локальной сети. Отличительными особенностями версии 3.6 являются повышение скорости и надежности работы с UNDO и большими объемами векторных данных, а также контроль свободного дискового пространства на всех этапах работы с проектом. Предусмотрено автосохранение и автозагрузка ресурсов системы в модулях стереообработки и автоматическое создание резервных копий.

Доклад иллюстрирует новые функциональные возможности модулей системы включая одновременное редактирование точек сети фототриангуляции на всех изображениях, автоматическое построение ЦМР на блок изображений, расширенный список входных и выходных форматов, иерархическая таблица кодов, отображение подписей из таблицы кодов на экране, режим “непрерывной” отрисовки линейных объектов и многое другое.

Система PHOTOMOD интенсивно развивается в области обработки данных дистанционного зондирования из космоса. PHOTOMOD 3.6 поддерживает новые сенсоры – SPOT 5 и EROS.

Фотограмметрия сканерных снимков в системе PHOTOMOD:

теоретические основы и практические рекомендации Возможности современных космических сканерных съёмочных систем позволяют получать ортофотопланы масштабов 1 : 5 000 (в отдельных случаях даже 1 : 000) и мельче. Последовательное (не мгновенное) формирование снимка такими системами делает непригодными методы классической фотограмметрии. Доклад посвящен как теоретическим вопросам обработки сканерных снимков, так и её практическим (технологическим и экономическим) аспектам, включая возможности цифровой фотограмметрической системы PHOTOMOD версии 3.6.

Рассмотрены характеристики и режимы работы сканерных съёмочных систем, приведен обзор современных систем высокого разрешения и получаемых с их помощью продуктов дистанционного зондирования.

Теоретическая часть доклада включает постановку задач, описание подходов к их решению и применяемых в рамках каждого подхода методов. Основными подходами являются строгий (геометрический, физический), параметрический (алгебраический, например, DLT) и аппроксимационный (например, RPC). Для каждого подхода приводятся формулы в общем виде, способы решения прямой и обратной засечек, область применимости, достоинства и недостатки.

Практическая часть доклада содержит рекомендации по выбору исходных данных и выполнению фотограмметрической обработки сканерных снимков по одной из следующих технологических схем, реализованных в системе PHOTOMOD версии 3.6:

- обработка стереопары сканерных снимков, которая может включать построение матрицы высот (и ортотрансформирование исходных снимков с её использованием), трехмерную векторизацию в стереоскопическом режиме, создание горизонталей и другие процессы, аналогичные выполняемым при обработке аэрофотоснимков;

- построение ортофотоплана по одиночному сканерному снимку с использованием внешней (импортированной) матрицы высот;

- создание ортофотомозаики с выравниванием яркости по нескольким проектам PHOTOMOD (включая как сканерные, так и аэрофото-проекты).

Приводится экономическое и правовое обоснование предпочтительности выполнения фотограмметрических работ по сравнению с покупкой готовых ортофотопланов у поставщиков данных дистанционного зондирования. Рассмотрены особенности обработки различных данных, поддерживаемых текущей версией системы PHOTOMOD: SPOT 1-5, ASTER, IRS 1C/1D, IKONOS, QuickBird, EROS, а также универсального алгоритма, применимого ко многим другим сенсорам и съёмочным системам (Landsat, МСУ-Э, и др.).

Современные цифровые фотограмметрические камеры.

А.Ю. Сечин, Научный директор, ЗАО «Ракурс», Москва, Россия В последнее время в коммерческую эксплуатацию вводится большое число цифровых съемочных систем, представляющих большой интерес. Рассматриваются мировые тенденции в области цифровой фотограмметрии, характеристики существующих на рынке цифровых фотограмметрических камер, особенности, связанные с обработкой данных таких камер. В качестве примеров рассмотрены Z/I Imagining DMC, Lieca ADS40, Vexсel UltraCam D, Applanix DSS System, DiMAC. Одной из наиболее интересных цифровых камер представляется камера «UtraCam D» фирмы Vexсel. В системе PHOTOMOD был обработан блок монохромных снимков, полученных этой камерой. В докладе анализируются качество изображений, точность уравнивания, особенности стерео обработки. По мнению автора в будущем увеличатся пиксельные размеры сенсоров цифровых камер, точность GPS/IMU систем позволит проводить геопривязку снимков без опорных точек, а с технологии LIDAR позволят получать в полете цифровые модели рельефа, практически не требующие дальнейшей корректировки.

Ближайшие планы развития системы PHOTOMOD А.Ю. Сечин, Научный директор, ЗАО «Ракурс», Москва, Россия Рассматриваются планы компании «РАКУРС» по совершенствованию цифровой фотограмметрической системы PHOTOMOD. Основной упор в планах развития – на максимальную автоматизацию процессов, разнообразие входных данных, надежность, производительность, преемственность.

Планируется внедрить метод полностью автоматической постановки связующих точек на основе “feature based matching” и метода нейронных сетей. В модуле PHOTOMOD Solver графический интерфейс будет расширен для работы со сканерными проектами и проектами с одиночными снимками, а в случае использования внешних программ уравнивания PHOTOMOD Solver будет проводить графический анализ импортированных данных. Будут расширены возможности обработки сканерных изображений за счет поддержки новых сенсоров. Планируется ускорить работу модуля PHOTOMOD DTM в том числе и при работе с большими объемами данных, ввести новый алгоритм построения гладких, перестраивающихся «на лету» горизонталей, улучшить работу алгоритма встраивания векторных объектов в модель рельефа. Новым понятием при построении TIN станет граница его построения. Основным направлением развития модуля PHOTOMOD StereoDraw будет настраиваемая система проверки качества векторизации. В модуле PHOTOMOD Mosaic планируется реализовать алгоритм автоматического проведения порезов. Рассматривается возможность разработки новых модулей системы.

Цифровые авиационные съемочные системы В докладе представлены текущие разработки АНО «Космос-НТ» и ИКИ РАН в области цифровых авиационных систем ДЗЗ в видимом и ближнем ИК диапазонах электромагнитного спектра – топографическая стереокамера ЦТК-140 и универсальная многозональная камера ЦМК-70.

Авиационные цифровые камеры ЦТК-140 и ЦМК-70 представляют собой аппаратнопрограммные комплексы, предназначенные для проведения воздушных стереосъемок земной поверхности с целью создания топографических карт масштабов от 1:1000, оперативного слежения за отдельными участками земной поверхности и решения широкого ряда прикладных задач.

Камера ЦТК-140 наиболее эффективна при проведении съемок больших территорий с высот 3 – 7 км для изготовления топографических карт широкого масштабного ряда.

Большой захват на местности (114% высоты полета) и высокая детальность получаемых изображений (разрешение от 10 см) позволяют максимально использовать практический потолок аэросъемочных самолетов. Например, по оценкам специалистов Госцентра «Природа», для составления карт М 1:5000 допустимо использование цифровых изображений, полученных с высоты 6000 метров (эквивалентно 1:50 000 масштабу фотосъемки), что в два раза превышает общепринятые коэффициенты увеличения аэрофотонегативов.

Камера ЦМК-70 имеет меньшее количество чувствительных элементов в строке, однако более универсальна по областям своего применения в силу наличия четырех спектрозональных каналов (RGB и ближний ИК), значительно меньшей массе и габаритам.

Аппаратура представляемых комплексов предназначена для эксплуатации на специализированных летательных аппаратах, оборудованных аэрофотосъемочным люком, без дополнительных доработок механической и электрической схем ЛА.

В докладе представлены принципы работы комплексов, основные технические характеристики и результаты натурных летных испытаний цифровых систем ДЗЗ на самолетах.

Программный комплекс создания и визуализации трехмерных Комплекс позволяет на основе электронной топографической карты смоделировать ландшафт значительных площадей земной поверхности с высокой степенью детализации. Точность детализации, реализованная в настоящее время, составляет порядка 1.0 м, размеры моделируемого участка могут доходить до 1000 х 1000 кв.км. и более. Одной из основных особенностей комплекса является оперативность создания таких больших сцен – десятки минут для компьютеров с процессором Intel Pentium-4 2.0 ГГц.

1. Создание сцены.

При создании сцены в качестве исходных данных кроме электронных карт могут использоваться аэрокосмические снимки земной поверхности, наземные фотографии уникальных зданий и сооружений, библиотеки трехмерных объектов. В случае отсутствия каких-либо исходных данных, кроме электронных топокарт, программа генерирует типичную для заданного участка местности текстуру земной поверхности, исходя из информации о типе поверхности (лес, поле, поселок, город, болото и т.п.). При этом текстура сцены выкладывается по мозаичному принципу с плавными переходами от мозаики одного типа (например «город») к мозаике другого («пригород»). Исходная мозаика текстур различных типов земной поверхности для полосы 50 – 70 градусов северной широты была создана по высококачественным цветным аэрокосмическим снимкам (разрешение около 1 м) и заложена в базу данных программы.

Несмотря на то, что информации, взятой из электронной карты мелкого масштаба, может не хватать для детальной проработки некоторых участков местности, таких как поселок (город и т.п.), программа сгенерирует и расположит на площади поселка отдельные строения, типичные для данной местности. Плотность объектового слоя составляет несколько тысяч объектов на 1 кв.км. и зависит от требуемых характеристик системы визуализации. Существует обширная база данных 3D-объектов, созданных на основе реальных фотографий населенных пунктов России.

Объекты протяженного типа, такие как «дорога», «река», «линии электропередач» и др. генерируются на сцене с той степенью точности, с которой они нанесены на карту. С этой же степенью точности генерируются объекты площадной гидрографии («озера» и др.), а также вся рельефная (высотная) составляющая трехмерной сцены.

Создание сцены по электронной карте проводится автоматически с минимальными временными затратами – около 10 мин. на район размером 100 х 100 км (процессор P4 2.0 ГГц). В случае необходимости детальной (ручной) проработки отдельных участков можно воспользоваться специальным инструментарием, который позволяет встраивать в сцену как ортофотоснимки местности, так и 3-мерные образы уникальных сооружений. Адекватность сцены реальному участку местности в этом случае увеличивается, но одновременно растет как время создания, так и объем сцены.

Существует возможность добавлять пользовательские 3D объекты из таких систем моделирования как 3DMAX, AutoCAD.

Следует отметить, что при разработке программы уделено большое внимание созданию компактных сцен, что имеет большое значение при моделировании больших участков местности. Для примера, сцена 100 х 100 кв.км занимает объем на жестком диске 100…150 Мб, что примерно на порядок меньше того, что можно было ожидать.

Программа прошла апробацию на коллекции российских электронных топокарт масштабов 1 : 200 000 – 1 : 1 000 000. Входными данными могут быть карты форматов SXF, SF, Shape, Mif-Mid, при условии, что состав объектов карт (классификатор) близок к объектовому составу российских электронных топографических карт. Для преобразования форматов и классификаторов карт различных изготовителей, а также для контроля корректности карты и ее редактирования (в требуемых случаях) разработан специальный картографический модуль.

2. Визуализация сцены.

Программа-визуализатор позволяет корректно отображать смоделированный земной ландшафт в широком диапазоне изменения дальностей видимости (от нескольких метров до десятков тысяч метров) и углов наблюдения. Реалистичность изображения сцены сохраняется при изменении высот наблюдения от 0 до 10 000 метров. Система динамической загрузки ландшафта позволяет отображать неограниченно большие территории.

Помимо стандартных функций отображения 3D-сцены в режимах перемещения и поворотов камеры наблюдения, в 3D-визуализатор встроены возможности по отображению целого ряда дополнительных эффектов:

– трехмерная облачность, позволяющая достаточно реалистично имитировать пролет через нее летательного аппарата;

– точная установка времени суток и как следствие корректное отображение небосклона, солнца, звезд;

– реализована физическая модель атмосферы, позволяющая воспроизводить реалистичные картины задних планов сцены (дымка, туман и др.);

– моделирование каллиграфических огней;

– возможность визуализации ночных сцен, в том числе и городских застроек с большим количеством огней;

– реализация дымов и пожаров с учетом открытого/закрытого пламени, скорости и направления ветра и др.;

– ряд специальных функций, позволяющих, например, в случае необходимости выделять (подсвечивать) заданным образом требуемый объект и др.

Программная часть системы визуализация построена с использованием новейших расширений OpenGL, реализована поддержка языка Cg.

Визуализация сцены возможна на обычном персональном компьютере (платформа Windows), оснащенном видео-ускорителем линейки GeForce. При использовании ускорителя GeForceFx, Ram 512 Mb, CPU P-4 3.0 GHz средняя скорость отрисовки составляет около 15-20 млн. треугольников в сек. (250 тыс. треугольников, 500 тыс. вершин в поле зрения, анизотропная фильтрация, полноэкранное сглаживание, количество одновременно отображаемых каллиграфических огней 10 тыс.), что достаточно для построения качественного изображения с частотой 60 Hz..

Программа визуализации может существовать как в виде отдельного независимого модуля, управляемого пользователем с помощью мыши и клавиатуры (джойстика), так и в виде COM-объекта или DLL-библиотеки, управлять которыми могут внешние программы.

Широкие возможности и универсальность комплекса позволяют его использовать:

- в различных ГИС-приложениях;

- в тренажерных комплексах;

- при планировании и проведении военных и спасательных операций;

- при выработке управленческих решений и др.

Обработка геодезических измерений в ГИС «Карта 2003»

Общие направления использования ГИС для обработки геодезических измерений.

Геодезические измерения, являясь основной частью работ, предшествующих созданию карт и планов, обрабатываются с помощью строгих математических методов.

Использование ГИС-технологий позволяет вывести процесс обработки измерений на качественно новый уровень. Кроме того, сочетание средств ввода, накопления и математической обработки данных предполагает применение ГИС для интеграции данных, полученных различными методами измерений.

Структура и общие возможности программного модуля «Импорт данных с Выполняется импорт цифровых данных, полученных в полевых условиях с помощью различных электронных геодезических приборов в форматах SDR, RAW, R4, R5.

Текстовые файлы, получаемые с приборов, содержат данные в двух вариантах. В первом случае в текстовом файле находятся непосредственные координаты точек (XYH), которые программа помещает на выходную карту в формате MAP в виде точечных объектов. Во втором случае в текстовом файле хранятся данные, представленные в виде расстояний и углов, которые преобразовываются во внутренний формат и отображаются в соответствующем диалоговом окне модуля «Выполнение геодезических расчетов».

Структура и общие возможности программного модуля «Выполнение Предназначен для предварительной обработки и уравнивания геодезических измерений.

Процедуры, входящие в состав модуля, позволяют выполнить обработку данных полевых измерений, отобразить результаты предварительных вычислений на карте (плане) и сформировать отчетную документацию в виде расчетных ведомостей. Кроме того, процедуры связаны между собой с помощью головной программы комплекса, выполняющей их вызов, обмен данными между ними, настройку и синхронизацию параметров функционирования комплекса, и осуществляют автоматический обмен данными при выполнении расчетов. Каждая из них представляет собой отдельный диалог расчета соответствующих данных.

Автоматизированное формирование документов по стандартным шаблонам (в соответствии с требованиями к оформлению документов о межевании, предоставляемых для постановки земельных участков на государственных кадастровый учет, Приказ Федеральной службы земельного кадастра России (Росземкадастр) от 2 октября 2002 г № П/327 г.Москва).

Редактирование существующих и расширение перечня используемых шаблонов.

Структура и общие возможности программного модуля «Геодезический редактор»

Позволяет выполнить обработку данных, полученных при проведении топографической съемки, которые представляют собой набор точек с 2D или 3D описанием. При соблюдении определенных условий съемки точки имеют кодовое описание и набор семантической информации, однозначно характеризующих их на местности. Это позволяет выполнять выделение и группировку пикетов, в соответствии с правилами описания объектов, принятыми при топографической съемке, и автоматически получать линейные и площадные объекты. Кроме того, в состав модуля входит набор операций, упрощающий процесс составления топографического плана или карты, обработки данных линейных изысканий, получения информации с карты для последующих инженерно-геодезических изысканий, ряд сервисных функций.

Оперативная обработка кадастровых данных Создание (обновление) единого электронного классификатора объектов местности.

Классификаторы разрабатываются на каждый масштаб отдельно, в соответствии с размерами условных знаков и правил генерализации. Кроме того, в классификаторе указываются дешифровочные признаки элементов ситуации.

Выполнение полевых работ. Обработка полевых измерений с целью получения координат элементов ситуации и нанесение их на оперативный цифровой план (дежурная кадастровая карта), с одновременным автоматическим контролем качества:

плановое положение, совместимость атрибутов и многое другое.

Создание по пикетам полнообъектового цифрового плана.

Выдача отчетов: план участка, межевое дело в целом, отчеты в формате ЕГРЗ и др.

Создание зарамочного оформления и печать топографических планов.

Передача информации в цифровом виде внешним потребителям в согласованном формате, например: SXF, MIF/MID, DXF, SHP, ASCII.

Формирование землеустроительного Дела по результатам геодезических измерений Автоматизированное формирование документов по стандартным шаблонам (в соответствии с методическими рекомендациями по проведению межевания объектов землеустройства, Постановление Правительства РФ от 07.06.2002г №396, от 2 октября 2002г № П/327 г.Москва).

Редактирование существующих и расширение перечня используемых шаблонов.

Новые информационные ресурсы ДЗЗ от ИТЦ СканЭкс в 2004 г.

Гершензон В.Е., ИТЦ СканЭкс, генеральный директор,Москва, Россия Разработка и использование современных технологий приема, хранения и обработки данных ДЗЗ, внедрение интерактивных систем доступа к ним, гибкие условия предоставления позволяют существенно снизить стоимость данных и делают их доступными для широкого круга пользователей. В 2004 г. Центр СканЭкс начал работу с новыми источниками данных ДЗЗ, что существенно расширяет возможности их использования пользователями на территории России и стран СНГ.

В октябре 2003 года успешно осуществлен запуск очередного спутника серии IRS RESOURCESAT-1 (IRS-P6), c весны 2004 года - в оперативном режиме работы. Новый аппарат оснащен усовершенствованным сканером LISS-4, позволяющим получать изображения Земли с пространственным разрешением 5.8 м как в моно (0.62-0.68 мкм), так и в мультиспектральном режимах, а также сканером нового поколения AWiFS, который предоставляет уникальную возможность получать изображения территории с периодичностью 1 раз в 5 суток с разрешением 55 м в полосе шириной 740 км. В настоящее время Центром СканЭкс и корпорацией Antrix Ltd., владельцем технологии IRS, достигнуты договоренности о гибких условиях приема и распространения информации IRS-P6 для пользователей России и стран СНГ на станции УниСкан.

Реализацию этой программы планируется начать весной 2005 г.

До апреля 2004 г. ИТЦ СканЭкс являлся официальным дистрибьютором компании RADARSAT International Inc. на территории России и стран СНГ и предоставлял услуги по доставке данных RADARSAT-1 на посреднических условиях (официально срок дистрибьюторского соглашения продлен до конца 2004 г.). Разработанные Центром аппаратные и программные средства дали возможность приема данных со спутника RADARSAT-1 на персональные станции УниСкан™ в режиме реального времени. В июне 2004 г. подписано Соглашение с компанией RADARSAT International, владельцем Генеральной лицензии на данные RADARSAT-1, выданной Канадским космическим агентством (CSA), дающее право коммерческого распространения данных, принятых станцией УниСкан™. Центр СканЭкс будет принимать заявки на оперативную съемку RADARSAT-1 от всех заинтересованных пользователей на территории России и стран СНГ - прием данных на собственную станцию позволит уменьшить традиционно высокую стоимость снимков RADARSAT-1, что, надеемся, привлечет внимание пользователей к этим высококачественным оперативным данным, которые ранее практически не использовались на отечественном рынке. В 2004 году аппаратнопрограммными средствами для приема данных RADARSAT-1 будут оснащены станции УниСкан™ в городах Москве, Геленджике (Россия), Астане, Атырау (Казахстан) – см.

схему зон обзора станций.

Принимая во внимание растущий интерес к съемке высокого разрешения, Центр СканЭкс ведет переговоры о сотрудничестве в рамках программы EROS (Earth Resources Observation System) с компанией ImageSat International N. V. (зарегистрирована в Нидерландах). Первый спутник этой программы EROS A1 запущен 5 декабря 2000 г., расчетный срок эксплуатации не менее 6 лет. На спутнике установлена съемочная аппаратура, передающая информацию в панхроматическом режиме с пространственным разрешением около 2м в полосе обзора 13.5 км. Центр СканЭкс успешно провел тестовый прием этих данных на универсальную станцию УниСкан™-24 (диаметр зеркала антенны 2.4 м). Достигнуты предварительные договоренности о коммерческих условиях приема данных EROS A1 на станции УниСкан™ производства ИТЦ СканЭкс, которые значительно отличаются от условий, традиционных для этой космической программы.

Рис. Зоны обзора станций для приема данных RADARSAT-1.

Использование высокодетальных спутниковых данных QuickBird и продукции SPOT в различных отраслях народного Александров М. Ю., Начальник отдела ДДЗ, Компания Гео-Надир, Москва, Подписание соглашения ЗАО “Гео-Надир” с японской компанией Hitachi Software Engineering Co., Ltd.,(Главный дистрибьютор спутниковых данных DigitalGlobe в Азиатском регионе) впервые позволило в полном объеме представить данные высокого разрешения QuickBird на внутреннем рынке. На сегодняшний день ЗАО “ГеоНадир” является авторизированным дистрибьютором космических снимков спутника QuickBird на территории Российской Федерации и среднеазиатских республик:

Кыргызстана, Таджикистана, Узбекистана, Казахстана и Туркменистана.

Это самые детальные космические снимки доступные для таких коммерческих направлений как: картографирование, землепользование, мониторинг инфраструктуры объектов и окружающей среды, сельское и лесное хозяйство, нефтегазовый сектор, планирование и управление производственными мощностями, кадастр, создание и обновление генеральных планов.

Получаемые изображения имеют пространственное разрешение от 0.61 м в черно-белом и цветном вариантах до 2.44 м в мультиспектральном варианте. Сочетание высокодетальности изображения с 11-битной глубиной информации впервые выводит спутниковые данные на один уровень с традиционной аэрофотосъемкой. При этом потребители, уже воспользовавшиеся данными QuickBird определили для себя ряд преимуществ. Приведем некоторые из них:

- Быстрая процедура организации новой съемки. Оперативность начала сбора данных может достигать 48 часов после размещения заказа.

- Высокая абсолютная и относительная картографическая точность полученных изображений - В большинстве случаев, существенно более низкая стоимость, чем у аэрофотосъемки.

- Периодичность обновления данных зависит от потребностей заказчика. При периодической съемке одной и той же территории предлагается гибкая система скидок в тех случаях, когда требуется постоянный мониторинг - Большая площадь территории покрытия кадра - 16.5х16.5 км в надире.

- Возможность заказа съемки небольших территорий (25 кв. км. -архивные данные, кв. км. – новая съемка).

- Узкая ширина коридора (5 км) при заказе линейной территории любой протяженности (нефте - и газопроводы, ж/д и автомагистрали, линии электропередач - Единый, постоянно пополняемый и удобный для просмотра архив уже полученных изображений.

- Отсутствие бюрократических препятствий при производстве работ.

Проводятся акции по продвижению продаж архивных снимков.

Абонентская программа QuickBird предлагает скидку на повторяющиеся заказы на один и тот же район интереса. Стандартная программа дает 20% скидку на второй сбор данных и 25% скидку на третий и последующие сборы данных. Дополнительные скидки возможны при наличии подписанного контракта. Эта программа применяется ко всему перечню продукции QuickBird, и клиенты могут выбирать: съемку через каждые месяца, Каждый квартал, Полугодичная съемка, Обновление каждый год.

В 2004 г. ЗАО "Гео-Надир" становится официальным дистрибьютором всего спектра снимков и продукции компании SPOT Image на территории Российской Федерации.

Виды продукции: SPOT Scene, SPOT View, Cтерео, Spot 3D с различной точностью и уровнями обработки доступны с 1986 г. по настоящее время.

Проведение стереосъемки SPOT позволяет получать высокоточную ЦМР с помощью фотограмметрической программы StereoScan. Программа разрабатывалась специалистами Гео-Надир. Расчетная ошибка по выcоте RMSH составляет 5-8 м.

Программа была представлена 19 июля 2004 г. на международном фотограмметрическом конгрессе ISPRS в Стамбуле. Подробнее о предлагаемой продукции, рекламных акциях и новостях компании можно посмотреть на сайте: www.geo-nadir.ru До недавнего времени основными видами деятельности ЗАО “Гео-Надир” являлись выполнение проектов по топографической съемке крупных масштабов, межеванию земель, землеустройству, инвентаризации, экологическому мониторингу районов, составлению и обновлению планов населенных пунктов, высокоточным кадастровым работам, а также по всем видам инженерно-геодезических работ. Наш практический опыт применения спутниковых данных в собственных проектах способствовал динамичному и быстрому развитию направления по обработке и распространению ДДЗ.

Научно-технический потенциал специалистов в этом направлении, а также успешная деятельность деятельности ЗАО “Гео-Надир” в области интегрированного использования космических снимков в геодезии и картографии явились определяющим фактором при выборе нашей компании в качестве авторизированного дистрибьютора спутниковых данных DigitalGlobe и SPOT Image в России.

Лазерно-локационные методы в аэрофототопографии. Опыт Медведев Е.М., Пестов К.А., Капралова Е.Н., Лихобабин А.А., ГЕОКОСМОС, Лазерно-локационные методы съемки обладают целым рядом серьезных технологических преимуществ по сравнению с традиционными как в топографических, так и в инженерно-изыскательских приложениях. Наибольший интерес представляет комбинирование лазерно-локационных и традиционных аэрофототопографических методов на этапах сбора и обработки аэросъемочных данных. Это направление представляется весьма перспективным направлением по следующим причинам:

- Эти два вида данных – лазерно-локационные и аэрофотографические, в наибольшей степени дополняют друг друга, применительно к задачам создания с их использованием крупномасштабных карт и планов, 3D семантических моделей и других геоинформационных объектов. Действительно, лазерно-локационные данные представляют детальную информацию о характере рельефа, позволяют в автоматизированном режиме строить цифровые модели рельефа, а также модели географических объектов, имеющих выраженную морфологическую структуру, например, здание ЛЭП, лесных массивов и т.д. С другой стороны цифровые аэрофотоснимки представляют естественное изображение сцены, обеспечивая возможность камерального дешифрования и выделения значимых контуров тех объектов, которые не могут быть выделены только по лазерно-локационным - Совмещение лазерно-локационной и цифровой аэрофотосъемки легко реализуемо на практике. Весо-габаритные характеристики и параметры энергопотребления современных лазерных сканеров и цифровых аэрофотоаппаратов позволяют без труда размещать их практически на всех легких летательных аппаратах (причем, как на самолетах, так и на вертолетах), и выполнять эти два вида съемки одновременно с одного и того же носителя. Важно также отметить, что лазернолокационные данные всегда по определению обеспечены полным набором элементов внешнего ориентирования, благодаря присутствию на борту во время съемки GPS (GLONASS) приемника и инерциального навигационного комплекса, например, типа POS/AV компании APPLANIX или компании IGI. Это обстоятельство позволяет без каких либо дополнительных затрат обеспечить элементами внешнего ориентирования и все полученные аэрофотоснимки с уровнем точности в 5-6 см для пространственных координат точки фотографирования и 0,5 – 1,0 мрад для углов ориентации оптической оси аэрофотоаппарата. Хотя этот уровень точности может быть и недостаточен для некоторых положений, эти данные могут быть полезны в качестве начального приближения при окончательном ориентировании снимков фототриангуляционными методами, причем как в случае обработки маршрутов, так и блоков аэроснимков.

Возможно, самым перспективным аспектом комбинирования лазернолокационных и цифровых аэрофотографических данных является возможность построения принципиально новых алгоритмов геоморфологического анализа, использующих оба вида данных для воспроизведения формы поверхности рельефа, наземных объектов, и выполнения прецизионных пространственных геометрических измерений. Действительно, использование лазерно-локационного метода и аэрофотосъемочного (с последующей стереофотограмметрической обработкой) позволяет достичь во многом аналогичных результатов в части построения 3D моделей рельефа и всей наземной инфраструктуры наблюдаемой сцены в целом. Так и в том и в другом случае может быть получена модель поверхности рельефа, определена форма зданий, проведены плановые и высотные измерения. При этом очень важно отметить следующее: