Спутниктік фотограмметрия. Суреттерді ортотрансформациялау

Пән: Геология, Геофизика, Геодезия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Әл - Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университеті

География және табиғатты пайдалану факультеті Картография және геоинформатика кафедрасы

СӨЖ

Тақырыбы: Спутниктік фотограмметрия. Суреттерді ортотрансформациялау

Тексерген: Құдайбергенов М

Орындаған: Ходжаева Р

Алматы, 2016

ЖОСПАР

ЖОСПАР:

КІРІСПЕ

ЖОСПАР:

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

ЖОСПАР: 1

Фотограмметрия және оның бағыттары

ЖОСПАР: 2

Трансформациялау. Трансформациялау тәсілдерінің мақсаты және мәні

ЖОСПАР:

ҚОРЫТЫНДЫ

ЖОСПАР:

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

КІРІСПЕ

Фотографиялық және сандық суреттерді алу принциптері, бір немесе бірнеше суреттің геометриялық қасиеттері, суретті планға алмастырудың теориялық негізі мен техникалық жабдықтаулары қарастырылған. Қазіргі заманауи сандық түсіру жүйелеріне, аналитикалық тәсілдерге, жоғары және өте жоғары дәлдіктегі жерді қашықтықтан зондтау ақпараттарын фотограмметриялық өңдеуге назар аударылған.

Фотосуреттерді өңдеудің аналитикалық тәсілдеріне, автоматтандырылған жоғары дәлдікті өлшеу аспаптарын қолдануға, электрондық сандық есептеуіш машиналарына, нысандарды фотосуретке түсіру және суреттерді камеральдық өңдеу үшін фотограмметриялық және аспаптарды игеруге, өңдеудің жоғары дәлдігін қамтамасыз етуге және тиімді өнімділікке, фотограмметрия мен топографиялық емес мәселелерді шешуге көп көңіл бөлінген ^[1] .

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

Фотограмметрия және оның бағыттары

Фотограмметрия - кеңістіктегі нысандардың орналасуы мен пішіндерін анықтауда жасалған суреттердің геометриялық қасиетін зерттейтін ғылым.

Фотограмметрия геодезияда, астрономияда, сәулет және құрылыс саласында, сот сараптамаларында, әскери істе, астрономияда, артиллерияда, географияда, мұхитты зерттеуде, қылмыстық істерді ашуда, атомдық зерттеу мен халық шаруашылық салаларында кеңінен қолданылады ^[1] .

Фотограмметрияның даму тарихын негізгі үш кезеңге аналогтық, аналитикалық және сандық фотограмметрия деп бөлуге болады.

Аналогтық фотограмметрия 1901 ж. К Пульфрих стереокомпаратор (1. 1-сурет) ойлап табуынан басталады. Бұл құрылғының көмегімен екі түсіріс нүктелерінің координаталарын өлшеуге болады.

Фотограмметрияның дамуына аэро- және жер бетілік түсірістер бойынша карталар құрастыруға арналған оптикалық және механикалық аспаптардың пайда болуы әсерін тигізді. 1909 г. (Е. Орель) стереоавтограф деп аталатын түсірісті картаға айналдыратын барлық үрдістерді орындауға мүмкіндік беретін аспап құрастырып шығарды.

1915 Газзер жылы кадрларды түрлі экранда стереоскопиялық моделін салу және картаны жасау үшін оны өлшеуге мүмкіндік береді мультиплекс, прототипі болған стереопроекторға патент алды. 1932 жылы Ф. Дробышев стереометр деп аталатын - суреттер тікелей жерлерде салу мүмкіндік беретін аспап ойлап тапты. Картаның контуры қайта суреттер жиынтығы құрамына фотоплан көмегімен дайындады. Суреттерді трансформациялау көлденең көлбеу ішіне сурет айырбастауға мүмкіндік береді фототрансформаторлар деп аталатын арнайы құрылғы орындалды. Осы кезеңде, біз кейбір кәсіпорындар мен қазіргі пайдаланылатын, Ресейде, шетелде де түрлі әмбебап фотограмметриялық құралдарының көп әзірледі.

Аналитикалық фотограмметрия. Фотограмметрия дамуының бұл кезеңі компьютерлер пайда (шамамен 1950) басталады. Сол уақыттан бастап, қазіргі уақытқа дейін дами жалғастыруда суреттерді фотограмметриялық өңдеу үшін аналитикалық әдістері дами бастады. 1957 жылы У. В. Хелава(Канада) стереокомпаратор және электрондық компьютер комбинациясы болып табылады бірінші аналитикалық әмбебап құрылғыны әзірленді. Картада жүгіргісі осы өлшем барлық қайта - стереокомпаратор нүктесі кадрларды және компьютерді өлшеу үйлестіру бойынша жүзеге асырылады. Аналогты құрылғылармен салыстырғанда айтарлықтай сурет өңдеу және орындау аналитикалық дәлдігін жақсартуға болады. Мұндай құрылғылар мен жүйелер жеткілікті (Швейцария, Германия, Франция, Италия, Ресей және Украина) әзірленді. Қазіргі уақытта, олар қол жетімді емес, бірақ жұмыс орнында қолданылады.

Сандық фотограмметрия сандық суреттерді келуімен дами бастады. Өткен ғасырдың 90-шы жылдарының басында, компьютер экранында стереоскопиялық байқау және өлшеу суреттер, соның ішінде компьютердегі барлық фотограмметриялық міндеттерді шешу үшін бірінші коммерциялық сандық фотограмметриялық жүйелерінде. Сандық фотограмметриялық жүйелер ерекшелігі картасында суреттерді түрлендіру барлық жалпы процестерін автоматтандыру мүмкіндігі болып табылады. Фотограмметрия дамытуға Бұл үрдіс қазіргі уақытта жер және қазірдің өзінде кеңінен өнеркәсібінде пайдаланылады ^[2] .

Фотограмметрияның артықшылықтары:

- жоғары дәлдік;

- еңбек өнімділігі жоғары (нысан өлшенбейді, тек суреттердегі көрінісі ғана өлшенеді) ;

- өлшеу нәтижелерінің толық шынайылығы мен нақтылығы, себебі нысан бейнесін суретке түсіру әдісі арқылы алады;

- қысқа мерзімде нысан мен оның бөліктері туралы ақпарат алуға болады;

- қозғалмайтын, жылдам және баяу қозғалыстағы нысандар, сонымен қатар жылдамдықтары жоғары немесе баяу процестер зерттеледі;

- қашықтықтан зерттеу әдістерімен нысанды басқару.

Кемшіліктері:

- жоғары білікті мамандар қажет;

- қымбат аспаптар қолданылады.

Фотограмметрия үш негізгі бағыттарға бөлінген:

1. Фототопография - бойынша жергілікті жердің нүктелері анықталып, суреттер бойынша топографиялық карталар жасалынады.

2. Қолданбалы инженерлік фотограмметрия - инженерлік кешендерді жобалау мен қызмет көрсету міндеттерін орындайды.

3. Ғарыштық фотограмметрия - арқылы ғарыштық суреттер бойынша жер бетінің кеңістікте таралуы мен орналасу сипаты анықталады ^[1] .

Жердегі фотограмметрия: ғимарат, фасад, ескерткіштер мен басқада нысандарды тапсырыс бойынша жоба құру үшін түсіріс жасайды.

Аэрофотосурет бойынша фотограмметрия: территорияларды карта құру немесе ескі аэрофотосуреттерди интерпретация жасау, ортофотокарта немесе үлгі құру мақсатымен тапсырыс бойынша түсіріс жасайды. Тарихи интерпретация және өзгерістерді бақылау міндетін атқарады.

Ортофотосуреттерде біз бедердің белгілі бір уақытта өзгеруін салыстырып, оларға план мен карталарды байласақ болады.

Ғарыштық фотограмметрия: Пландарды құру үшін 50 см рұқсаттылықпен түсірілген ғарыштық суреттерді қолданады. Жоғарыда айтылған әдістерді топграфия, кадастрда қолданып, тезникалық жобаларды зерттеуде қолданады. Осы айтылған барлық фотограмметриялық жағдайларды үшөлшемді бейнелеу. Жергілікті жердің координаталарымен аэрофотсуреттерді аэрфототүсірістерде белгіленіп, көрсетілетін тірек нүктелері көмегімен байлайды. GPS дамуымен нүктелер GPS тегі геодезиялық көрсеткіштермен белгіленеді ^[3] .

Трансформациялау. Трансформациялау тәсілдерінің мақсаты және мәні

Барлық фотограмметриялық есептерді еңкіш суреттерге қарағанда, горизонталь суреттерде шешу жеңіл болып табылады. Горизонталь суретті еңкіш суретті трансформациялау жолымен камеральды жағдайда алуға болады.

Трансформациялау кезінде жер бедерінің әсерінен пайда болған бұрмалануларды трансформациялау нүктелерінің жағдайына түзетулер енгізіп, азайтуға болады.

Трансформациялау - әр түрлі картографиялық проекцияларда кіші масштабтық карталарды құрастыру, сонымен бірге фотопландарды және басқа да арнайы мақсаттағы фотоқұжаттарды құру кезіндегі негізгі процестердің бірі болып табылады.

Аэрофототүсіру нәтижесінде алынған аэросуреттерде, суретке түсіру кезінде фотокамераның еңкіштігі әсерінен болатын бұрмаланулар болады. Сондықтан аэросуреттің әртүрлі нүктелерінде бейненің масштабтары әртүрлі болып келеді. Сонымен бірге, ұшу кезінде суретке түсіру биіктігінің өзгеруі салдарынан аэрофотосуреттер бір-бірімен әртүрлі масштабты болады. Егер осы себептермен пайда болған бұрмалану шекті рұқсат етілген шамадан асатын болса, осындай аэрофотосуреттерді түзету және қажетті масштабқа келтіру керек, осыны трансформациялау жүзеге асырады.

Суреттерді трансформациялау деп еңкіш суретті қажетті масштабта горизонталь суретке немесе құрастырылатын картаның проекциясына сәйкес келетін бейнеге өзгертуді айтады ^[1] .

Суреттерді ортотрансформациялау (ортокоррекция) - бастапқы суретті математикалық заңдылықтарға суйене отырып, камера түрі, түсіріс жағдкйы және бедердің әсерінен болған бұрмалануларды жойып, ортгональдық проекцияға келтіру. Бұл процесс перспективалық бұрмалануларды, объектив пен басқада құралдардың ауытқуынан болған бұрмалануларды жою барысынан тұратын, суреттің геометриялық коррекциясы. Сурет жобалық проекцияға келтіріледі, яғни жергілікті жердің әрбір нүктесі тік жағдайда надирге қаратылып бағытталады. Бұндай өзгерістерді іске асыру үшін жер бедерінен болған бұрмалануларды жою керек. Бұл трансформацияны орындауға бедердің үлгісі қажет болып, суреттегі әр нүктенің биіктігін білу керек.

Ғарыштық суреттерді ортотрнасформациялау үшін қажетті мәліметтер:

Қажетті форматтағы ғарыштық сурет (әдетте GeoTIFF)
RPC суретіне мәліметтер
DEM (Digital Elevation Model) түрінде бедер жөнінде ақпарат[4] .

Трансформациялаудың бірнеше тәсілдері бар:

1) аналитикалық;

2) графикалық;

3) фотомеханикалық;

4) оптикалық;

5) графомеханикалық;

6) электрондық.

Осы тәсілдердің әрқайсысында бастапқы деректерге байланысты трансформациялаудың екі түрін ажыратады: сыртқы бағдарлау элементтері бойынша (орнатылатын элементтер бойынша) және тірек нүктелері бойынша.

Аналитикалық тәсіл еңкіш бұрыштардың әсер етуін анықтауға және түзетулерді енгізуге мүмкіндік береді, яғни еңкіш суретте өлшенген координаталардан горизонталь суреттегі координаталарға ауысуға болады.

Аналитикалық трансформациялау кезіндегі есептерді шешу үшін және еңкіш суреттегі координаталарды өлшеу үшін, стереокомпаратор және монокомпаратор қажет. Өзгерістердіесептеп өңдеуді ЭЕМ қолдана отырып жүзеге асырады. Егер сыртқы бағдарлау элементтері белгісіз болса, онда трансформациялауды тірек нүктелері бойынша орындауға болады. Суреттерді трансформациялауға қажет тірек нүктелерінің санын анықтау үшін еңкіш суретке арналған формулаларды қолданады. Бір тірек нүктесі құрамында сегіз белгісізі бар екі теңдеуді құруға мүмкіндік береді, ал трансформациялаудың элементтерін анықтау үшін кем дегенде төрт тірек нүктелері болуы керек.

Графикалық тәсіл . Перспективалық суретте негізгі нүктелер мен суреттің сызықтарын анықтайды. Ватман қағазында квадраттар торын сызып алады және суретте сәйкес келетін квадраттар және трапециялар бойынша суреттегі бейнені планшетке көшіреді.

Фотомеханикалық тәсіл . Суреттерді трансформациялау фототрансформатордың көмегімен жүзеге асырылады. Құралды еңкіш суреттегі бейне, объектив арқылы проекцияланатын жағдайға, экранда горизонталь суретке сәйкес бейнеге айналатындай қалыпқа келтіреді. Экранда алынған бейне фотоқағазға белгіленеді, содан соң химиялық өңдеуден кейін трансформацияланған горизонталь сурет алынады.

Оптикалық тәсіл . Горизонталь суретке сәйкес келетін бейне планшетте еңкіш суретті оптикалық проекциялау жолымен алынады. Картада белгілеуді қажет ететін бұл бейненің бөлшектері шартты белгілерге сәйкес сызылады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.