Фотограмметрия

Мүмкіндік - бұл суретте көрінетін нысанның ең  төмен сызықты шамасы.  Осы  көрсеткіш  төмендегідей  бөлінеді: 
           - өте төмен мүмкіндіктегі суреттер (ондаған шақырым);  
           - төмен мүмкіндіктегі суреттер бірнеше шақырым, мұндай суреттер кең  таралған; 
           -  орта  мүмкіндіктегі  суреттер (жүздеген  метр); 
           -  жоғарғы  мүмкіндіктегі  суреттер  (ондаған  метр).  
         Жоғарыда айтылған жіктеулер ғарыштық бейнелердің кеңістіктік сипаттамаларына  қатысты.

	Сурет 1 – Ортофотопландарды құру

Суреттерді өңдеу үшін кәсіпорындар сандық фотограмметриялық станциялармен, жоғары дәлдікті фотограмметриялық сканерлермен және басқа да мамандандырылған  жабдықтармен, техникалық және ақпараттық  қамтамасыз етумен жабдықталған: Photomod, Geomatica, Geomosaic, ERDAS, ENVI және т. б. Сандық фотограмметрия цехының мамандары аэрофототүсірім және космостық түсірім нәтижелерінің фотограмметриялық өңдеуі  бойынша  толық  жұмыс  кешенін  орындайды:  
          1. Сандық стереотопографиялық түсiру бойынша өңделетiн жұмыстар:  
          - даярлау  жұмыстары; 
          - маршруттық немесе блоктық фотограмметрия торларын құрастыру арқылы биiктік және пландық түсірімнің фотограмметриялық қойылтуы; 
          -стереоскопиялық  түсiру; 
          - аймақтың сандық үлгiлерiн және жер бедерінің сандық үлгiлерiн жасау.

           2.  Ғарыштық түсiру және аэрофототүсiрудiң материалдары бойынша 1: 500 - 1: 200 000 масштабтарының ортотрансформациялау және ортофотопландарды  құру;  
           3. Ортофотопландарды дешифрлеу және сандық фототопографиялық карталар мен пландардың түпнұсқауларын жасау.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Сандық фотограмметрия, қолданылуы, сипаттамалары

 

Сандық  фотограмметриялық жүйе. 20-шы ғасырдың соңында   үлкен жадтың көлемдерi бар және жылдам әрекетті компьютерлердің пайда болуы, компьютерлік графика төңiрегiдегі табыс және суреттердi жазудың сандық әдiстері фотограмметриялық техниканың жаңа түрiнiң жасалуына әкелді, ол – сандық фотограмметриялық жүйе (СФЖ), 21-ші ғасырдың басында оптика-механикалық және аналитикалық құралдарды алмастырған.

СФЖ - бұл әуеғарыштық және жер бетiндегi фототүсiрудi фотограмметриялық  өңдеу үшiн арналған аппаратты – бағдарламалық кешен. Фотограмметриялық  жүйені «сандық» деп атау себебі, онда сандық түрде көрсетiлген суреттер өңделеді.

Сандық фотограмметрия дегеніміз сандық фотограмметриялық суреттерді өңдеудің аналитикалық әдiсіне жататын фотограмметрияның бөлiмі. 
             Сандық технология. Сандық фотограмметрия, қабыршақта, қағазда немесе шыныда физикалық суреттердi қолдануға қарағанда, компьютерде суреттi  сандық  қалыпта өңдейді. Сонымен қатар фотографиялық сурет дигитализациялық немесе сканерлеу жолымен сандық қалыпқа түрленеді. Әр түрлі сақтаушыларда орналасқан арнайы камерадан суреттерді тiкелей сандық  қалыпта  алуға  болады.

Сканерлеу арқылы сурет пиксель деп аталатын белгілі бір мөлшердегі ұсақ, тең аудандарға бөлінеді. Әрбiр мұндай аудан түс және түстiң тығыздығының қатынасындағы жеткiлiктi мәлiметті (клетка тәрiздi) құрайды. Сандық фотограмметрияда нәтижелер дәлдiгі сканерлеудің  рұқсатын жоғарылатуымен өседi. Пикселдiң өлшемi аз болған сайын нәтиже дәлірек болады.

Сандық  фотограмметрия өңдеудi жеңiлдету және дайын компьютерлердi қолдану арқылы фотограмметрия өнiмiнiң қолдану  шектерiн кеңейтедi. Сандық фотограмметрияның перспективті облыстары болып табылады: 
          - стереоскопиялық өлшем үшiн суреттердiң сәйкестігін қолданатын фототриангуляцияны  құрастыру;  
          - жердiң сандық үлгiлерiнiң ықшамдалған генерацияларын алу;  
          -  ортофотопландар;  
           - әр түрлi тақырыпты карталарды, көздеу сызықтарының карталарын жасау;  
          - перспективалы көзқарас арқылы пiшiндеу.

Жоғары  рұқсаты бар экрандар  25 мкм  және одан да аз өлшемдi пиксель үшiн  жеткiлiктi көру аймағын қамтамасыз етедi. Суреттi сканерлеу үшiн қазіргі кезде көптеген сканерлер жасалған. Арнайы фотограмметриялық сканерлер жоғарғы өнiмдi және аса тиiмдi. Олар тұтас пленкаларды да (фильмдер) және жеке суреттерді де сканерлейді. Стационар камераны бойлай жылжитын,  кейбiр сканерлердiң конструкциялары пластинасы бар жоғары дәлдікті плтформа принципінде негізделген. Тiк төртбұрышты массивпен бекiтiлетiн аймақтар қайтадан есептеуді талап етпейдi. Сканерлердiң жақсы үлгiлерi 1 мегапиксель/с астам өнiмдiлiк алады. 15 мкм рұқсатымен  бiр түссiз аэросуреттiң сүзiп шығуы 4 мин ішнде орындалуы мүмкін. Суреттің форматы 260 х 260 мм,  пикселдердiң өлшемдерi  4-тен

20 микронға  дейін. 

Сандық  фотограмметрияның аппаратты –  бағдарламалық құралдары. Сандық фотограмметрия үшін  қазіргі замандағы бағдарламалық  өнімдерге жатады: аппараттық – бағдарламалық Дельта кешені (1998 жыл). Ол суреттердің стереофотограмметриялық  өңдеуінің барлық функцияларын жүзеге асырады және мәлiметтi алуы мен стереоскопиялық көрінісін келесі түрде  көрсетеді:  
           - базистiк және топоцентрлік координаталар жүйесіндегі сандық полутонды стереоскопиялық  геометриялық  үлгiсi;  
           - жер бетi және объектілердiң жер бедері нүктелерінің үш өлшемдi құрылымдық  сипаттамасы;  
            - көлденеңдер немесе профильдер арқылы жер бедерінiң екi өлшемдi сызықты  сипаттамасы;  
           - жердегі нүктелер биiктiгінің матрицалық сипаттамасы.

«Сандық стереоплоттер» келесi негiзгi тәртiпте  жұмыс iстейдi: «жоба», «сурет», «бағдарлану», «стереоөлшем», «стереоредактор». «Сандық  стереоплоттер»  Windows 95 ортасында  жұмыс iстейдi.  Жоғарыда аталған  модульдер нақты есептердi шешедi, соның iшiнде: 
           - монокулярлық тәртіпте жеке сандық суреттер нүктелерiн өлшеу;  
           - стереожұптың тiрек нүктелер координаталарын өлшеу, стереожұптардың және үлгiлердiң сандық суреттерiнiң iшкi, өзара және сыртқы параметрлерiнiң бағдарлануын есептеу;  
           - түсiрудiң нормалды  жағдайының базистiк жазықтығына бастапқы сандық фотографиялық суреттердің құбылуы;  
           - жердің  нүктелер координаталарының стереоскопиялық визуалды және автоматты   өлшеу.

Жерді пайдалану  жоспарының  жаңарту әдiстемесі: 
           - сандық фотограметриялық станцияда фототриангуляцияның архивті моделін орнату;

          -сақталған контурларды табу үшін аймақты тексеру;

          - кері сызықытық-бұрыштық кертпені шешу үшін мәліметтерді алу мақсатында осы нүктелерді бақылау;

          - фототриангуляцияның жалпы блогында нүктелердің теңестірілуі;

           - жаңа контурлардың орналасуын есептеу және оларды сандық планға салу.

 

 

 

 

2 АЭРОТҮСІРІСКЕ ТАПСЫРМАНЫ ЕСЕПТЕУ

 

2.1 Жобалау үшін бастапқы берілгендер

 

  Масштабы 1: m_к топографиялық картада бір беттің ауданына келетін аэротүсіріске есептеу жүргізу;

Фокустық  аралық  f_к = 150 мм;

Ұшқыштың түсіру жылдамдығы V = 300 км/сағ;

1: 100 000 масштабтағы топографиялық карта;

1: 25 000 масштабтағы сурет.

 

2.2 Жер учаскесіне физико-географиялық сипаттама

 

1. Жер учаскесіне номенклатурасы У-34-37 (Ясногорск) 1: 100 000 масштабтағы карта бар.

2. Бұл  жер учаскесінің ең биік нүктесі  картаның оңтүстік-шығысында орналасқан нүкте – 355,2 м. Радости тауы. Ең төменгі нүктесі картаның солтүстік-шығысында орналасқан нүкте – 60,1 м. Суна өзенінің солтүстік-батыс жағалауы.

3. Учаскенің  солтүстік-шығысына қарай Суна өзені ағып жатыр. Ені 115 м, тереңдігі 2,5 м, П - грунт сипаты - құмды. Ағу жылдамдығы оңтүстіктен солтүстік-шығысқа қарай – 0,8 м/с. Суна өзенінің шығысында Мелкое, Большое көлдері бар.

Суна өзенінің шығысындағы саласы - Серое өзені. Өзендердің жағасы өтімді саздар.

Суна өзенінің оңтүстігіндегі салаласы – Лерка өзені.

Суна өзенінің солтүстік - батысындағы салалары – Каменко, Ига өзендері орналасқан.

4. Учаскенің  солтүстігі және оңтүстік-шығысы орманды болып келеді. Орман аралас – емен мен қылқанжапырақтылар. Ағаштардың орташа биіктігі – 15 м, діңгектерінің орташа жуандығы -0,25 м, ағаштардың бір - бірінен қашықтығы - 5 м.

5. Учаскенің  жер бедері негізінен жазық  болып келеді. Ал Солтүстігі және шығысы таулы. Ольховская возвышенность және Радости, Лесная, Солнечная таулары бар.

6. Жол  торабы:

Елді - мекендер арасында грунтты және дала жолдары бар.

Шоссе бағыттары: Анюйск, Ясногорск, Янск, Марков елді - мекендері арқылы өтеді.

7. Елді- мекендер:

Учаскенің солтүстігінде - Янск, Ясногорск, Павлов, Онега, Колосово, Озерск, Анюйск, Орехов, Марков елді - мекендері.

Ал учаскенің  оңтүстігінде – Рыжов, Каменогорск, Ежовск елді- мекендері.

8. Берілген жер учаскеде 61 триангуляция пункттері орналасқан. Олар:

• 73,1;           -  253,7 Тихая тауы;               -  145,4;                   
• 72,1;          -  156,7;                                   -  131,6;
• 79,1;           -  162,7;                                   -  201,9;
• 80,8;          -  151,9;                                   -  272,4;
• 71,7;           -  165,6;                                   -  167,7;
• 75,9;          -  141,1;                                   -  293,4;
• 72,9;          -  171,3;                                   -  323,1;
• 79,6;           -  103,7;                                   -  290,1;
• 65,8;           -  70,9;                                     -  198,4;
• 58,1;           -  109;                                      -  116,4;
• 263,0;         -  144,5;                                   -  251,1;
• 66,6;          -  151,5;                                   -  216,4;
• 270,4;         -  218,2;                                   -  212,8 Михалинская тауы;
• 298,6;         -  151,2;                                   -  115,4;
• 225,4;         -  203,4 Лесная тауы;             -  98,6;
• 144,1;        -  217,5;                                   -  126,7;
• 166,0;         -  259,4 Зеленая тауы;           -  214,3;
• 79,0;          -  224;                                      -  159,7;
• 167,6;        -  193,1;                                   -  156,2;

-  151,4;       -  229,1 Родная тауы;           -  110,5;

                                       -  140,5.

 

2.3 Аэротүсіріске тапсырманың негізгі  көрсеткіштерін есептеу

 

2.3.1 Аэротүсіріс  учаскесінің орта жазықтығының  биіктік белгісі А_орт. анықтау (сурет 1).

 

 

                  

;                                                               (1)

 

 

                                              

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                  hmax

                                                                   Аорт

                                                                                                                  Amax

            Аmin                                                                                    

Деңгейлік беті

(Балтық теңізі)

 

1 - сурет - Жер бедерінің максималды ауытқуын анықтау

 

Учаскедегі  жер бедерінің орта жазықтығынан максималды ауытқуын h_макс төмендегі бойынша анықтайды:

 

                    h_макс = А_макс – А_орт;                                                                (2)

 

                     h_макс = 355,2 – 207,65 = 147,55 м.

 

2.3.2 Суретке  түсіру биіктіктерін Н_орт және Н_абс есептеу

 

Учаскедегі  орта жазықтықтың суретке түсіру биіктігі    Н_орт     (2-сурет)     төмендегі формула бойынша анықталады:

 

                    Н_орт= f_к*m_с;                                                                             (3)

 

мұндағы f_к – аэрофототүсіру камераның фокустық қашықтық;

     1: m_с – аэротүсіру масштабы.

 

                     Н_орт  = 150мм* 25000= 0,15м* 25000=3750 м.

 

Теңіздің  деңгейі суретке түсіру биіктігін  Н_абс төмендегі формула арқылы есептеледі:

 

                    Н_абс= Н_орт + А_орт;                                                                   (4)

                               Н_абс  = 3750 м + 207,65 м = 3542,35 м.

 

 

 

 

 

S- суретке  түсіру нүктесі