Студопедия — Фигура и размеры Земли, Эллипсоид Красовского. Уровенная поверхность
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Фигура и размеры Земли, Эллипсоид Красовского. Уровенная поверхность






де ; D - коефіцієнт, що залежить від типу рельєфу; С■— невідомі

коефіцієнти. Для знаходження коефіцієнтів С- за п опорними точками з

відомими висотами розв'язується система із п рівнянь з п невідомими коефіцієнтами:


 

(V.2.14)

де Ап =0;4у =)/(*,• -Хі)2 +(Yj-Yi)2 +D;Aij=Aji;Cl, C2,...,С„-невідомі

коефіцієнти; ;/- опорна точка, для якої будується поверхня за

іншими опорними точками.


Розділ V

Розв'язавши систему (V.2.14) відносно невідомих коефіцієнтів, отримаємо апроксимувальну поверхню для будь-якої к -ї точки, що визначається через координати та висоти опорних j -x точок:

(V.2.15)

Але для визначення положення точок горизонталі Нк необхідно

обчислити координати [Xk,Yk], де ХкєНк ЇУкєНк. В явному вигляді це

зробити неможливо. Тому задаються мережею точок з відомими координатами, знаходять висоти вузлових точок мережі і, інтерполюючи між вузлами, визначають розташування горизонталей. Таке спрощення неминуче спричинить деяку втрату точності та інші недоліки зображення рельєфу.

Створення ЦММ за картографічними даними (без фотознімків) можна розділити на чотири основні етапи:

• редакційні роботи, які виконуються на усіх технологічних етапах
редакторами центральних організацій;

• перетворення вихідної картографічної інформації на цифрову форму.
Дуже важливою роботою ще до оцифрування вихідного картографічного

матеріалу (ВКМ) є виготовлення кваліфікованими спеціалістами оригіналів службової інформації (ОСІ) та відомостей кодування (ВК).

Під час складання ОСІ виділяють такі сукупності об'єктів карти -сегменти:

сегмент 1 — елементи математичної та планово-висотної основи;

сегмент 2 - рельєф суші. Зазвичай розрізняють підсегменти, призначені для оцифрування горизонталей і форми рельєфу, що не виражаються у горизонталях;

сегмент 3 - гідрографія і гідротехнічні споруди;

сегмент 4 - населені пункти;

сегмент 5 - промислові, сільськогосподарські та соціально-культурні об'єкти;

сегмент 6 - дорожня мережа та дорожні споруди;

сегмент 7 - рослинне покриття та ґрунти;

сегмент 8 - межі, огорожі, окремі явища природи.

Відомості кодування (ВК) призначені для числового запису кодів семантичної інформації про об'єкти з метою її оцифрування і подальшого опрацювання сумісно з метричною інформацією.

Подальшими, ще двома технологічними процесами створення ЦММ є: опрацювання даних і формування ЦММ на комп'ютері;


Автоматизація наземних топографо-геодезичних робіт...

• складання оригіналів (паперових) карт за допомогою автоматичних
графопобуд овувачів.

Зі всіх чотирьох етапів створення ЦММ досі недостатньо висвітлені суть і значення редакційних робіт, про які було тільки зазначено, що такі роботи виконуються редакторами: виконуються на всіх етапах створення цифрових карт. Значення цих робіт важко переоцінити. Редагування повинне забезпечити: високу якість цифрової карти місцевості (ЦКМ); економічність технології складання карти; правильне розуміння і чітке виконання усіма виконавцями створення ЦКМ вимог редакційно-технічних вказівок; єдиний підхід до вибору об'єктів місцевості і їхня відповідна підготовка до оцифрування.

У редакційних вказівках центральних організацій наводяться:

• коротка характеристика запланованих робіт і району створення ЦКМ:

• характеристика картографічних і довідкових матеріалів, рекомендації щодо їхнього використання;

• порядок зведення ЦКМ, що створюються різними організаціями.

Ці вказівки є керівним документом для безпосереднього виконавця, що виконує роботи із створення цифрових карт. Щоб задовольнити редакційні вказівки, підприємство, що безпосередньо виконує складання цифрових карт, повинно встановити: сучасність вихідних картографічних матеріалів; повноту і детальність відображення елементів місцевості цими матеріалами; наявність зведення із сусідніми організаціями по всіх об'єктах місцевості, що готуються до оцифрування; наявність даних для заповнення формуляра ЦКМ; об'єкти місцевості, характерні і типові для району.

Зі всього сказаного зрозуміло, що редактори ЦКМ повинні мати високу кваліфікаційну підготовку і від їхньої діяльності залежить якість і детальність ЦКМ.

V.2.7. Диференційні перетворення або ортофототрансформування

Надалі будуть висвітлені питання створення ЦММ з використанням фотограмметричних матеріалів [10].

Для розуміння всіх процесів створення ЦММ (ЦКМ) на основі фо­тознімків необхідно, насамперед, пояснити відмінність між звичайним трансформуванням знімків (за декількома опознаками) і диференційним перетворенням знімків (ортофототрансформуванням).

Основою диференційного методу трансформування фотознімків є теорія спотворень одного знімка центральної проекції. Нехай спотворення фотознімка-оригінала задане координатами деформованої сітки. На рис. V.2.1 поверхня


Розділ V

Рис. V.2.1. Взаємозв'язок між сіткою квадратів (АХ = A.Y) у площині XY і відповідною створеною сіткою квадратів на знімку

сфотографованого об'єкта відображена координатами Z деякої сітки точних квадратів (такі сітки прийнято називати квадратними растрами). У розумінні карти як ортогональної проекції (проекції прямими, нормальними до площини XY) квадратні растри - неспотворене зображення. Інакше кажучи, у площині XY ми маємо сітку точних квадратів, яка і є ортогональною, неспотво-реною проекцією сфотографованого об'єкта. Проте на знімку як центральній проекції під впливом рельєфу на об'єкті (різних Z,-) ми отримали спотворені вже не квадрати, а чотирикутники. Ці спотворення (тобто координати вершин спотворених квадратів) можна обчислити за відомими формулами фотограм­метрії, які дають змогу за координатами точок об'єкта знайти координати точок знімка, або, навпаки, за координатами точок знімка знайти координати точок об'єкта. З цими формулами студенти познайомляться під час вивчення фотограмметрії. Поки що нам достатньо знати, що існують такі формули і виводяться вони в теорії спотворення одного знімка.


Автоматизація наземних топографо-геодезичних робіт...

Нас цікавить тільки результат обчислень, тобто вигляд цих спотворених уже не квадратів, а чотирикутників. Цей результат схематично подано на рис. V.2.2, а. Поряд із цим рисунком подано неспотворену ортогональну проекцію об'єкта - точні квадрати (рис. V.2.2, б).

Як бачимо з цих рисунків, чотирикутники (центральна проекція), що були на знімку-оригіналі, перетворилися на ортогональні проекції - правильні квадрати карти. Отже, завдання трансформування полягає у перенесенні фотографічного змісту деякого чотирикутника (наприклад, Г-2'-3'-4') в квадрат (1-2-3-4). Звичайно, аналогічно необхідно перетворити всі чотирикутники, що створені на знімку-оригіналі.



 


Рис. У.2.2. Сітка квадратів на знімку (центральна проекція) і на карті (ортогональна проекція)

(V.2.16)

Це вже не просте трансформування знімка на основі п'яти точок із відомими координатами. Йдеться про "перетворення", а не про "трансфор­мування". Перетворення - поняття вищого порядку. Під ним розуміють утворення зображення (на основі оригіналу) зі зміненими геометричними характеристиками. Таке перетворення може бути виконане аналітично. Нехай всі операції в чотирикутнику мають лінійний напрямок вздовж сторін сітки, тоді фотографічні перетворення чотирикутника можна записати у вигляді математичної залежності, використовуючи білінійну трансформацію та її вісім параметрів aik:

Вісім параметрів aik можна знайти за відомими координатами х, у чотирьох точок чотирикутника і координатами X, Y п'яти точок (п'ята -


Розділ V

контрольна) ортогонального квадрата. Рівнянь (V.2.16) при п'яти точках можна скласти 10. З їхнього розв'язання знайдемо (із контролем) 8 параметрів аік. Можна аналітично розв'язати й обернену задачу: за координатами х, у точок знімка та параметрів аік знайти координати X, Y точок карти.

Проте нас більше цікавить прилад, що може розв'язувати саме цю, обер­нену задачу.

Інструментальна (приладна) реалізація перетворення, відома як білінійна трансформація, може виконуватись по-різному. Один зі способів - це оптичне перетворення із цифровим керуванням, яке використано у приладах фірми Wild-Avioplan 0R1 та Zeiss Orthocomp Z2. Коротко викладемо принцип такого перетворення. Цифрове керування можливе, якщо відомі координати вершин чотирикутників та квадратів хі, yt та Xt, Yi. Під час перетворення обчислення координат та інших необхідних даних виконує процесор приладу-перетво-рювача. Звернемось до рис. V.2.3, а, б.

Рис. V.2.3. Диференційне перетворення з лінійними елементами

У площині XY (ортофотознімок) у напрямку осі Y рухається вузька щілина завдовжки S, що дорівнює стороні елементарного квадрата сітки. Під час цього безперервного руху щілини відповідний лінійний елемент у площині ху проектується на площину XY, причому керування лінійним елементом відбувається так:

a) два зміщення центральної точки (М' -> М) на Ах та Ау;

b) поворот на кут а = arctg(Ax I Ay);


Автоматизація наземних топографо-геодезичних робіт...


с) зміна масштабу (S' —> S); масштабний коефіцієнт

Перетворивши один чотирикутник, аналогічно перетворюють наступний. Нарешті, відбувається перетворення усієї смуги.

(<J>\ джерело світла



Рис. V.2.4. Цифрове керування диференційним перетворенням з лінійними елементами


Розділ V

Взаємодію перетворення пояснимо на приладі Wild-Avioplan 0R1, принципова схема якого подана на рис. V.2.4. Серцевиною приладу є процесор (про який уже йшлося), який, крім деякої додаткової інформації, з магнітної стрічки одержує координати х, у кутових точок деформованої сітки квадратів та обчислює відповідні координати X, Y.

Процесор повертає барабан у напрямку осі у. Барабан розташований під стаціонарною (нерухомою) щілиною. Одночасно процесор зміщує барабан (у напрямку х). На барабані натягнута світлочутлива плівка, на якій і формується зображення. Ціна поділки повороту барабана в напрямку осі у мала і становить ІОим. Відповідно процесор обчислює та встановлює й інші величини (див. рис. V.2.4, знизу вгору), а саме:

• кут а під час повороту призми Дове;

• масштабний коефіцієнт для зміни фокусної відстані "гумових лінз" (зум-оптики);

• дві децентрації для переміщення каретки зі знімком.

У цей час джерело світла разом з проміжними лінзами та іншими оптич­ними елементами будують проекцію фрагмента знімка на барабані з фото­плівкою; крізь щілину освітлюється лише необхідний лінійний елемент. Так отримують ортофотознімок. Зауважимо, що описаний прилад, по суті, є бара­банним сканером. Проте ортофотознімок має значні недоліки, він не є цифро­вим зображенням, оскільки всередині кожного з елементарних квадратів знімка (сторона квадрата на знімку, наприклад, 5 або 10 мм) можуть бути розміщені будинки, дерева, інші високі предмети, зображення яких на ортофотознімку буде зміщеним відносно їхнього справжнього розташування. Проте диференційне перетворення фотознімків дає уявлення, як створюються отрофотоплани та ортофотокарти, а також про те, як фотограмметрія поступово розвивалась стосов­но знешкодження деформацій аерознімка, що притаманні йому як центральній проекції. Подальший крок цього розвитку - цифрова фотограмметрія.

V.2.8. Поняття про цифрову фотограмметрію та цифровий фотограмметричний знімок

Як уже зазначалося, фотограмметрія, що починається з фотографування об'єктів і продовжується фотограмметричним опрацюванням знімків на оптично-механічних приладах, називається аналоговою фотограмметрією.

Фотограмметрія, яка теж спирається на фотографічні знімки, але в якій увесь фотограмметричний процес опрацювання виконується аналітично із


Автоматизація наземних топографо-геодезичних робіт...

застосуванням ЕОД (електронного опрацювання даних), зокрема ЕОМ (електронно-обчислювальні машини) та комп'ютери, називається аналітичною.

Третій рівень - цифрова фотограмметрія. У цифровій фотограмметрії силу освітленості у площині знімка (освітленість виходить від предмета, знімання якого виконується), підтримує не фотографія, а електронно-технічні засоби (ЕТЗ). Тобто у цифровій фотограмметрії фотознімок замінено цифровим знімком і все фотограмметричне опрацювання виконують електронно-технічні засоби (ЕТЗ), включаючи зорове сприйняття та розпізнавання зображення, яке також виконується не оком людини, а реалізується за допомогою комп'ютера. У цьому контексті вживають термін "комп'ютерне бачення" (англ.: computer-vision - "розпізнавання образу", "розпізнавання знімка"). Отже, цифрова фото­грамметрія - це фотограмметрія комп'ютерного бачення. Англійською мовою цифрова фотограмметрія часто називається "softcopy photogrammetry", що можна перекласти як "не яскрава, сіра фотограмметрія". Мається на увазі, що комп'ютер сприймає градації степеня почорніння. Деталі зображення, що є на чорно-білому знімку, змінюються у межах від білого до чорного кольору, проходячи через сірі відтінки різного ступеня почорніння. Найпоширеніші сучасні електронні приймачі ступеня почорніння - сенсори (світлочутливі елементи) розрізняють 256 (=28 бітів комбінацій) градацій (відтінків) почорніння, який ще називають сірою шкалою. Чорний колір має код 0, білий -255. Така кількість градацій почорніння значно перевищує здатність людського ока, проте легко зчитується комп'ютером. Цифрова фотограмметрія може розпочинатись з фотознімка, отриманого звичайною фотокамерою. Цифрова фотограмметрія може сягати точності аналітичної фотограмметрії, або ще вищої, але час, витрачений на створення ЦММ або ЦМР, буде значним, оскільки вже втратився час на фотографування об'єкта та створення фотознімка. Тепер цей знімок необхідно перетворити на цифровий. Якщо ж потрібна висока точність і від знімання до виготовлення кінцевої продукції необхідно витратити якомога менше часу, тоді цифрову фотограмметрію треба розпочинати з фотографування об'єкта цифровою камерою, тобто безпосеред­ньо отримати цифровий знімок. Перевага цифрової фотограмметрії - безза­перечна, і з нею не може конкурувати ні аналогова, ні аналітична фотограм­метрія. Надамо визначення цифрового знімка. Для цифрового знімка краще підходила б назва "оцифрований знімок". Цифровий знімок складається з двовимірної матриці G з елементами зображення gy.

Оскільки кожний елемент матриці відповідає деякій поверхні (хоча й малій), то говорять не про точку знімка, а про елемент зображення. Замість двох слів "елементи зображення" вживають одне штучно утворене слово - піксел


Розділ V

(pixel). Англійське словосполучення походить від двох слів: picture х element (картинний елемент, або елемент картини).

Елементи зображення (пікселі) gi}■- це носії інформації про степінь

почорніння або колір. Градацію ступенів почорніння називають глибиною зображень. Вона залежить від приладу, на якому записувалось зображення, та від можливостей комп'ютера. Зрозуміло, що відповідно до найпоширеніших сучасних світлочутливих елементів (сенсорів) і глибина зображень також має 256 градацій ступеня почорніння, якщо маємо чорно-біле зображення.

Кольорові зображення містять три зони спектра, які об'єднані трьома однаковими за розміром матрицями. Часто говорять про кубічне зображення, яке складається із трьох шарів. Кольорові знімки найширше застосовуються у дистанційному зондуванні, особливо спектрозональні знімки з більш ніж трьома зонами спектра. На цифровому знімку, який використовується для фотограмметричних завдань, необхідно встановити зв'язок між позицією піксела (який має розміри АХ, AY) та координатною системою зображення.

Рис. У.2.5. Визначення цифрового фотограмметричного знімка

На рис. V.2.5 прийнято систему координат знімка XY, яка на 54 розміру піксела розташована поза матрицею зображення і повернута на кут в 100g (90 °) за годинниковою стрілкою, порівняно зі звичайною системою координат знімка. Враховуючи, що розміри пікселів АХ, AY, під час зсуву системи координат на УіАХ та на lAAY виявляється, що добутки АХ-і та AY■ j проходять через центри пікселів. Отже, ці добутки роблять пікселі ідентифіко-


Автоматизація наземних топографо-геодезичних робіт...

ваними, тобто вони визначають координати центральної точки кожного піксела gy.

У цифровій фотограмметрії традиційне вимірювання координат знімка замінюють ідентифікацією окремих пікселів. Цю ідентифікацію бажано автоматизувати. Для фотограмметричного опрацювання цифрового знімка необхідне внутрішнє орієнтування. На рис. V.2.5 задано положення головної точки цифрового знімка Н у координатній системі Хн, YH. Враховуючи малі розміри пікселів, достатньо знати лише піксел, у якому розміщена головна точка. Неважко зрозуміти, що для вибраної системи координат індекси і та j і є координатами центральних точок пікселів. За умови квадратних елементів зображення фокусну віддаль камери / можна записати в одиницях АХ або AY. Задаючи таким, дещо незвичним, способом масштаб цифрового зобра­ження (1/ М ' = / / Н), ми зберігаємо справедливість відомих у фотограмметрії рівнянь зв'язку координат точок знімка та об'єкта.

V.2.9. Сканування фотознімків

По суті, диференційне перетворення або ортофототрансформування зображень також є скануванням. Проте розміри квадратів - "елементів зображення" були значні і виражались в одиницях-десятках міліметрів. У цифровій фотограмметрії йдеться про сканування малих елементів зображень -пікселів, розміри яких становлять тисячні частки міліметра (мікрони). Проте принципова суть сканування така сама, як і продемонстрована на рис. V.2.4.

Нагадаємо, що скануванням або дігіталізацією називають перетворення звичайного фотознімка на цифрову форму. Щоб не втратити жодної інформації, яку дає фотознімок, потрібно інтервал сканування узгодити з роздільною здатністю знімка. Роздільну здатність (РЗ) задають у кількості ліній на один міліметр (лін/мм), тобто роздільна здатність означає, скільки штрихів та проміжків між ними можна розрізнити на відрізку в 1 мм. Теоретичні розрахунки з урахуванням тільки дифракції дають навіть 250 лін/мм.

Насправді, на практиці, враховуючи інші недоліки лінз - "зернистість" фотознімка, контрастність - ці можливості значно менші, приблизно РЗ = 100 лін/мм. Кутова роздільна здатність (КРЗ) = 35". Фактична середня монокулярна гострота зору людини становить ЗО". У геодезії критичний кут зору звичайно беруть 60". Згідно з теоремою про сканування можна отримати такий інтервал сканування:


Розділ V

На практиці чисельник беруть таким, що дорівнює 0,7, тобто:

Д#,мм = 0,7/(2-РЗ).

Для знімка низької контрастності роздільна здатність становить 50 лін/мм. Тоді АД = 0,7/(2-50)= 0,007 мм = 7 цм. Розмір пікселів менше за 7 цм у наш час вже досягнуто. Проте інтервал сканування не можна порівнювати із сенсор­ною величиною (світлочутливого) елемента сканера. Тільки під час ідеального сканування інтервал сканування та величина сенсорного елемента ідентичні. Тільки тоді маємо ідеальну схему сканування, показану на рис. V.2.5. У деяких сканерах інтервал сканування дуже малий, а розмір сенсора значно більший. Тоді буде перекриття пікселів з певним розтягуванням вихідної інформації.

Зі зменшенням пікселів зростає співвідношення сигнал-шум, тобто наявні спотворення і згасання корисного сигналу. Строге розв'язання цієї неузгод­женості виконане далеко не у всіх сучасних сканерах. Залежно від розташу­вання детекторів - світлочутливих сенсорів розрізняють три різні конструкції сканерів:

1. Один детектор, який проходить над знімком по рядках (послідовно). Відомі фірми Hell, Optronigs, Scitex.

2. Ряд детекторів по рядках рухаються над знімком. В одному ряді розміщені 2048 детекторів. Найменша величина піксела - 7,5 мм. Точність визначення позиції- 1 мм. За цим принципом працюють Photoscan PS1, фірми Zeiss та Intergraph.


Автоматизація наземних топографо-геодезичних робіт...

3. Квадратна матриця детекторів записує частину знімка. Ці частини знімка можна об'єднати за допомогою сітки регулярних хрестів. У західній лі­тературі сітку хрестів називають "reseau", що в перекладі із французької означає "сітка" (рис. V.2.6).

За цим принципом працює сканер RS1 фірми Rollej та сканер VX фірми Vexel. Є дві технології використання "сітки". Перша: на фотознімок зверху накладають сітку з награвійованими хрестами, а після цього виконують ска­нування. Друга: наявність сітки у фокальній площині фотокамери або у площинах знімка.

V. 2.10. Цифрові фотокамери

Цифрові камери, як і звичайні камери, складаються із власне камери, об'єктива, затвору, блока запису та передавання зображення до комп'ютера. У площині знімка цифрової камери, якою знімають просторові тривимірні об'єкти, встановлене плоске двовимірне поле детекторів, яке, власне, і є блоком запису зображення. У завантажених станах ці детектори подають спочатку аналогові (безперервні) сигнали, які потім зчитуються комп'ютером через певний інтервал. Як наслідок, відбувається аналого-цифрове перетворення -квантування. Отже, під квантуванням необхідно розуміти перетворення анало­гових сигналів на цифрові. У цифрових фотограмметричних камерах вико­ристовуються переважно CCD-сенсори (Charge Coupled Device) - прилад зі світлочутливими елементами (українською мовою ПЗЗ - прилад із зарядним зв'язком). Порівняно з оптичними фотокамерами CCD-сенсорні цифрові камери є дуже маленькими за розмірами і порівняно стабільні. їх називають CCD-камерами. У сучасному серійному виробництві є цифрові камери, чутлива ділянка яких містить 500x500, рідше 1000x1000 чутливих елементів зображення (пікселів). Вже в 1991 р. існували камери з 2000x2000 пікселами та з'являються цифрові камери з 4000x4000 елементами зображення. А у 2000 р. обсяг інформації в 1 гігабайт вже не вважається дуже великим (1 гігабайт = 1024 мегабайт). Зауважимо, що відеокамери (професійні чи аматорські) також обладнані CCD-сенсорами. Камери підпорядковані прийнятим стандартам. В Америці стандарт 30 знімків на секунду; у Європі 25 знімків на секунду. Професійні сучасні камери здатні робити 60 кадрів на секунду. Проте у деяких камерах є можливість збільшити частоту до 200 Гц. Цифрові камери широко застосовуються не тільки під час знімання місцевості для складання карт, але й, наприклад, для визначення турбулентності атмосфери, аномальної рефракції, інших явищ. Відомо, наприклад, що для розміру пікселів 9 мкм та об'єктива з фокусною відстанню 400 мм та роздільною здатністю камери близько 0,05 від


Розділ V

розміру чутливого елемента можливо досягти точності вимірювання коливань зображень предмета 0,01 мм на віддалі 20 м.

Знімки, отримані цифровою камерою, також трансформуються. Проте зміст такого трансформування дещо інший. Одержання цифрового ортофо-тозображення (трансформованого) полягає в тому, щоб із цифрового знімка, заданого в системі координат цифрової фотограмметричної камери, перейти до деякої топоцентричної системи координат матриці зображення в площині XY, причому тут йдеться не про систему координат об'єкта, а про систему коор­динат у площині XY (координат матриці зображень).

Цифрові (трансформовані) ортофотознімки мають переваги порівняно зі звичайними знімками:

• істотно вища геометрична точність;

• такий знімок можна коригувати;

• покращується можливість монтажу декількох цифрових трансфор­мованих зображень, які можна ідеально підібрати за рівнем сірого тону в місцях з'єднань;

• підсилення контурів за допомогою відповідної фільтрації;

• цифровий знімок можна розглядати як власну інформаційну систему в геоінформаційній системі; головне: можливість комп'ютерного опрацювання цифрових ортофотозображень.

V.2.11. Цифрові фотограмметричні станції

Цифровими фотограмметричними станціями називають інтегровані або модульні комплекси приладів, призначених для розв'язання фотограмметрич­них задач на базі цифрових знімків. Загалом програмне забезпечення для роз­в'язання фотограмметричних задач можна встановити на кожному комп'ютері. Проте периферійне обладнання повинно бути доволі різнобічним та нарахову­вати повний набір основних технічних засобів, а саме:

• пристрій для одержання зображень, який утворює цифрові знімки від сканера, CCD-камери або інші засоби;

• графічний екран (монітор) з 1024x768 пікселами і більше;

• диск (зовнішня пам'ять) для збереження зображень (наприклад, 10000x10000 пікселів);

• глибини зображення 8 байтів і більше (8 байтів для кожного основ­ного кольору - червоного, зеленого, синього);

• швидкодіючий процесор (12,5 мільйона операцій на секунду (MIPS) і більше);

• оперативна пам'ять (1 Гбайт і більше).


Автоматизація наземних топографо-геодезичних робіт...

Таким вимогам відповідають потужні PC (Personal Computer) і цифрові станції (Workstations). Для різногалузевого застосування цифрового опрацю­вання зображень створено системи електронного опрацювання даних (ЕОД). Для геоінформаційних систем (ГІС) також розроблено системи ЕОД. Проте топографо-картографічні задачі розв'язують цифрові фотограмметричні станції. Виробники таких станцій - фірми, що є не тільки за кордоном, але й в Україні.

На фотограмметричних станціях ведеться стереоспостереження цифрових зображень. Сьогодні існують чотири різні методи отримання стереозображень:

• стереоскопами (лінзовими або дзеркальними);

• кольоровими окулярами (метод анагліфів);

• окулярами із затвором - рідким кристалом;

• поляризаційними окулярами; зауважимо, що нині поляризаційна техніка також працює на основі оптичних властивостей.

Нижче подамо деякі технічні характеристики цифрових фотограммет­ричних станцій деяких відомих фірм.

Intergraph (Huntsville, США) пропонує систему Imagestation: екран 1664x1248 пікселів; глибина зображення 24 бітів. Стереоскопія: за допомогою затворів - рідких кристалів та інфрачервоного управління з частотою 120 або 60 Гц на один знімок. Комп'ютер: 14 MIPS - швидкодія процесора, 32-256 Мбайт оперативна пам'ять; 1 Гбайт дискова пам'ять.

Leica (Heerbrugg, Швейцарія) пропонує DVP (Digital Video Plotter). Програмне забезпечення Laval University (Quebec, Канада). Екран: 800x600 або 1024x768 пікселів; глибина зображення 8 бітів. Стереоскопія: половини зображень з двох знімків зі стереоскопом. Комп'ютер будь-який PC.

Рис. V.2.7. Цифровий стереоплотер Phodis ST фірми Zeiss

Zeiss (Німеччина) недавно розробила цифрову фотограмметричну робочу станцію Phodis ST (рис. V.2.7).


Розділ V

Основні характеристики стереоплотера Phodis ST: одержання інформації зі сканованого Photo-Scan PS1. Стереоскопія: розділення зображень з використанням затвора - рідкого кристала; "мишка" з нерухомою позиційною маркою та рухомою картиною (moving-image-fixed-cursor). Комп'ютер: Silicon Graphic Workstation (обчислювач SGI з 64 Мбайт оперативної пам'яті, 2 Гбайт дискової пам'яті та 85 MIPS). За допомогою програмного пакета Toposurf можна автоматично будувати цифрові моделі поверхні, а за допомогою Phodis OP - цифрові ортофото.

Рис. V.2.8. Аналітична фотограмметрична станція "Стереоанаграф";

Науково-виробниче підприємство "Геосистема" (Вінниця, Україна) про­понує цифрову фотограмметричну станцію "Дельта" та аналітичну фотограм­метричну станцію "Стереоанаграф". ЦФС "Дельта" забезпечує повну техно­логічну ланку фотограмметричного опрацювання: тріангуляцію, орієнтування, векторизацію (дігіталізацію) у моно і стереорежимі; створення, оформлення та роздрук електронних карт і мозаїчних ортофотокарт; інтерполяцію та побудову горизонталей. Працює із чорно-білими та кольоровими растрами розміром до 4 Гб. "Дельта" ґрунтується на стандартному Intel сумісному комп'ютері із системою Windows 98/ME/2000/XP. Аналітична фотограмметрична станція "Стереоанаграф" є високоточним стереоплотером, що використовується для фототріангуляції і стереоскладання, створення та редагування багатошарових цифрових карт, працює з аерознімками та космічними знімками, чорно-білими та кольоровими до 300x300 мм. Програма для створення та оновлення


Автоматизація наземних топографо-геодезичних робіт...

електронних карт "Digitals" дає змогу складати, редагувати і розмножувати топокарти відповідно до вимог до умовних знаків; створювати спеціальні та кадастрові плани і топооснови для ГІС. Керівний комп'ютер Intel/Windows. Роздільна здатність - 1 мм. Приладна середня квадратична похибка - 3 мм. Маса АФС - 250 кг. Габаритні розміри у мм - 1600x1400x1000 (див. рис. V.2.8). "Геосистема" також пропонує три види сканерів:

• кольоровий сканер "Дельта" для знімків розміром 470x320 мм та
рулонних фільмів завширшки до 320 мм, мінімальний розмір піксела - 8 цм,

роздільна здатність - 1 (їм, ПЗС-лінійка - кольорова SONI 3x5300x8, освітлю­вач - потужний світлодіод. Сканування чорно-білого знімка розміром 230x230 мм із роздільною здатністю 16 цм і 256 градаціями відбувається за 6 хвилин;

• планшетний сканер "Planscan" для сканування чорно-білих і кольорових картографічних матеріалів розміром до 800x600 мм на носії будь-якої товщини та твердості. Сканер має 600 dpi (розмір піксела 40 цм);

• проекційний картографічний сканер "Proscan" (максимальний розмір носія - 800x600 мм, спеціально призначений для планшетів на дуже деформованому носії). Має 400 dpi (розмір піксела - 60 цм). Вихідні дані ска­нера у форматі True Color (24 бітів) або з 256 градаціями сірої шкали (8 бітів). Час сканування відповідно 8 та 5 хвилин.

Фигура и размеры Земли, Эллипсоид Красовского. Уровенная поверхность.

Под фигурой Земли в геодезии понимают геометрическое тело ограниченное поверхностью мирового океана в состоянии полного спокойствия, это тело называется геоид. На практике фигуру Земли представляют в виде шара с R=6371км.

Геоид очень близок к сфероиду, который может быть представлен эллипсоидом вращения.

Эллипсоид Красовского имеет следующие параметры:

Большая полуось а=6 378 245 м

Малая полуось b=6 356 863 м

Полярное сжатие

Замкнутая поверхность в каждой точке перпендикулярна отвесной линии, т.н. направлению силы тяжести. В любой точке нормаль совпадает с направлением отвесной линии. Такую поверхность называют уровенной поверхностью Земли. Sземн.поверх. =510км2милл.

Ур - ная поверх земли - поверх. воды и океана в спокойном состоянии. Применяют горизонтали проекции.







Дата добавления: 2015-06-15; просмотров: 788. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Патристика и схоластика как этап в средневековой философии Основной задачей теологии является толкование Священного писания, доказательство существования Бога и формулировка догматов Церкви...

Основные симптомы при заболеваниях органов кровообращения При болезнях органов кровообращения больные могут предъявлять различные жалобы: боли в области сердца и за грудиной, одышка, сердцебиение, перебои в сердце, удушье, отеки, цианоз головная боль, увеличение печени, слабость...

Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...

Характерные черты официально-делового стиля Наиболее характерными чертами официально-делового стиля являются: • лаконичность...

Этапы и алгоритм решения педагогической задачи Технология решения педагогической задачи, так же как и любая другая педагогическая технология должна соответствовать критериям концептуальности, системности, эффективности и воспроизводимости...

Понятие и структура педагогической техники Педагогическая техника представляет собой важнейший инструмент педагогической технологии, поскольку обеспечивает учителю и воспитателю возможность добиться гармонии между содержанием профессиональной деятельности и ее внешним проявлением...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия