Введение к работе
Актуальность темы. Широкое внедрение и использование средств вычислительной техники во всех отраслях науки и производства приводит к качественному изменению многих технологий и появлению новых научных направлений. Одним из таких направлений в топографо-геодезическом производстве стало создание геоинформационных систем (ГИС).
Создание и использование ГИС привело к возможности использования нового мощного средства повышения эффективности применения автоматизированных систем управления экономикой и решения многочисленных прикладных задач на основе получения и обновления цифровой модели местности (ЦММ) и электронных карт (ЭК).
В настоящей работе рассматривались методы получения и обновления ЦММ с использованием материалов аэрофотосъемки, которые оказываются ценным источником информации, позволяющим оперативно выявлять необходимость обновления карт, производить его и, что особенно важно, осуществлять динамическое картографирование при ликвидации последствий крупномасштабных экологических бедствий, природных и техногенных катастроф.
Возрастающие потребности в сборе и обработке различных материалов и местности выдвигают новые требования к их форме и видам, интерпретации и картографическому отображению. Все больший спрос находят в различных отраслях науки и экономики фотопланы и фотокарты, возникает необходимость в создании цифровых баз данных о местности и окружающей среде, пригодных для автоматизированного анализа и использования.
Несмотря на то, что топографические карты имеют ряд
ПреИМУЩеСТВ Перед ФОТОПЛанаМИ. ОНИ vo.Tvnntnv им а няргипппр-
ти, полноте изображения объектов земной поверхности и в сроках изготовления.
Использование фотопланов, как основы для получения топографических и тематических карт комбинированным или стере-офотограмметрическим методами, освобождает производство от необходимости инструментальной съемки контуров, в результате чего получается существенный экономический зі;:-'К.т. Еще больший эффект возникает при применении фотопланов для обновления карт. В настоящее время ставится вопрос об изготовлении фотокарт, лучше удовлетворяющих запросам различных ведомств.
Резко расширяется рынок потребления подобной продукции. Особенно масштабно это наблюдается в проводимых земельных реформах. Здесь фотокарты и фотопланы являются одними из основных базовых документов.
Наблюдающийся резкий подъем в развитии вычислительной техники и разработке систем обработки изображений вместе с алгоритмами и программными пакетами, реализующими эту обработку, предоставляют новые возможности в создании фотокарт и фотопланов. В этой связи появляются совершенно новые цифровые технологии их создания и качественно изменяется информационное содержание этих документов.
Цель работы. Разработка цифровой технологии фотограмметрической обработки аэрофотоснимков в процессе создания ортофотопланов при оперативном обновлении карт, включающей процессы фотограмметрической обработки данных, опознавания идентичных точек на стереопаре и цифрового трансформирования изображений.
Для реализации цифровых технологий обработки снимков, во-первых, должны быть использованы соответствующие технические средства, включающие устройства ввода/вывода изображений в ПЭВМ, и. во-вторых, создано прикладное математичес-
кое обеспечение. В связи с этим в настоящей работе решались следующие задачи:
разработки информационно-логической структуры цифровой системы создания ортофотопланов;
обоснования выбора архитектуры аппаратно-программных средств цифровой системы создания фотопланов;
разработки математических программных средств;
создания интерфейса пользователя, тестового и отладочного контроля для функционирования программных средств.
Научная новизна работы. Анализ отечественного и зарубежного опыта обработки аэрофотоматериалов в целях обновления топографических карт показывает, что существующая на геодезических предприятиях технология трансформирования снимков, в основном, базируется на использовании фототрансформаторов, она обладает крайне низкой производителностью и не приспособлена для использования в современных технологиях, основанных на применении ГИС.
Одним из основных' процессов в предлагаемом методе является процесс трансформирования снимков, включая и процесс ортотрансформирования.
Отмеченные выше причины вызывают необходимость перехода в кратчайшие сроки на цифровые технологии обработки аэрофотоснимков при создании фотопланов в целях обновления картографических документов.
Практпч'. . кая реализация работы. Разработанные цифровые методы обработки аэрофотоснимков и технический комплекс АРМ-Т используются уже с 1992 года в Московском аэрогеодезическом предприятии, а с 1994 года в НИИ радиоэлектронных систем прогнозирования чрезвычайных ситуаций (г. Санкт-Петербург) и ВНИО ЖДВ с целью получения топографических планов местности для ускоренных методов изыскания и проектиро-
вания, а также получения характеристик, позволяющих оценивать состояние объектов местности с минимальными затратами трудовых и материальных ресурсов. В настоящее время ведутся совместные работы с ЦНЙИГАиК по разработке технологии для цифрового ортотрансформирования аэрофотоснимков.
Апробация работы. Основные научные результаты работы докладывались на конференциях и демонстриров::..::сь на'выставках по чрезвычайным ситуациям и трансферу в Санкт-Петербурге в 1992, 1993, 1994 гг., в 1993 г. в Москве на конференции ТИС в земельном кадастре", в 1994 г. в Москве на конференции "Методы и геоинформационные технологии для контроля и диагностики экологического состояния окружающей среды", в 1995 г. в Москве на конференции "Информационные технологии в земельном кадастре" и в 1995 г. в МИИГАиК на 50-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. По теме диссертации опубликовано 3 статьи.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, сшска использованной литературы и приложений. Содержание работы изложено на 137 страницах. Список литературы включает 122 наименования, из них 28 на иностранных языках. Текстовая часть иллюстрируется 17 рисунками, 1 таблицей и 12 приложениями.