ОБЩАЯ БЛОК СХЕМА СОЗДАНИЯ ТЕМАТИЧЕСКИХ КАРТ ПРИРОДНЫХ (ЗЕМЕЛЬНЫХ) РЕСУРСОВ. МЕСТО И РОЛЬ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ (ГИС)

Создание первичных планов и карт в большинстве случаев выполняется в настоящее время двумя методами: по результатам наземных геодезических съемок и, в большинстве случаев, с использованием материалов дистанционного зондирования местности. К таким материалам относятся полутоновые как цветные, так и черно-белые космические или аэрофотоснимки, полученные с помощью различных аэрофотосъемочных систем, устанавливаемых на борту искусственных спутников Земли, космических станциях, самолетах, вертолетах, дельтапланах и пр.

Комплекс работ по созданию земельноресурсных (в том числе и земельно-кадастровых) карт осуществляется по определенной технологии, обобщенная блок-схема которой представлена на рис. 1. На данной блок-схеме отчетливо просматриваются несколько отдельных крупных блоков (подсистем), основными из которых являются:

Фотограмметрическая подсистема, при помощи которой осуществляется ввод и преобразование полутоновых цветных или черно-белых фотоматериалов в цифровой вид, их последующая обработка и выдача конечной продукции в виде ортофотопланов (полутоновые изображения участка местности в ортогональной проекции) или штриховых кадастровых планов.

На данной блок-схеме отчетливо просматриваются несколько отдельных крупных блоков (подсистем), основными из которых являются:

Фотограмметрическая подсистема, при помощи которой осуществляется ввод и преобразование полутоновых цветных или черно-белых фотоматериалов в цифровой вид, их последующая обработка и выдача конечной продукции в виде ортофотопланов (полутоновые изображения участка местности в ортогональной проекции) или штриховых кадастровых планов.

Подсистема цифрования ортофотопланов и карт, при помощи которой преобразуются в цифровой вид уже имеющиеся ортофотопланы, планы и карты.

Подсистема цифровой обработки, хранения и отображения картографической информации, которая служит для создания циф-

Блок-схема создания цифровых и электронных земельно-ресурсных карт

Рис. 1. Блок-схема создания цифровых и электронных земельно-ресурсных карт

Гвогращическив информационные системы в тематической картографии ровой модели местности (ЦММ) путем преобразования растровых изображений в векторную форму, формирования тематических слоев, создания специальных хранилищ информации (баз данных) и электронных карт, выдачи готовой продукции в виде цветных земельно-кадастровых и других тематических карт.

Последние две подсистемы будут являться предметом подробного рассмотрения в последующих главах данного пособия, поэтому кратко остановимся на отдельных процессах, которые включает в себя фотограмметрическая подсистема. Это:

  • 1) аэрофотосъемка;
  • 2) геодезические работы по планово-высотной привязке опорных точек (опознаков);
  • 3) фотограмметрическая обработка.
  • 1. Аэрофотосъемку выполняют, как правило, аналоговыми аэрофотоаппаратами, в результате чего получают негативы, с которых контактным или проекционным способами изготавливают фотоотпечатки на бумаге или диапозитивы на прозрачных недеформиру-ющихся пленках. В последние годы на рынке появились цифровые аэрофотокамеры (рис. 2), при помощи которых возможно получить непосредственно в процессе фотографирования цифровое фотоизображение местности и передать его для последующей обработки в компьютер, минуя стадию не только фотохимической обработки, но и стадию сканирования, т. е. преобразования фотоизображения в цифровой вид. Они работают как обычные фотокамеры, но вместо пленки в них используется светочувствительный элемент, преобразующий изображение в электрические сигналы. После кодирования сигналов они запоминаются в памяти камеры, откуда их можно в любое время переписать на компьютер. Далее можно обработать фотоснимки с помощью графических редакторов и распечатать их на принтере. Имея качественную фотокамеру, можно отказаться от использования сканера и копировального устройства.

В настоящее время ввод аналоговых фотоизображений осуществляется преимущественно сканированием фотоматериалов, в качестве которых используются как отдельные негативы или диапозитивы, так и рулонные аэрофильмы.

Сканеры для обработки аэрофото- и космических снимков достаточно дороги. К ним предъявляются очень высокие требования: разрешение до 10 мкм, точность 2 — 3 мкм (0,02 — 0,03 мм), формат 24 х 24 см. При этом следует учитывать, что в некоторых сканерах используется разное разрешение по горизонтали и по вертикали. Широко распространенные сканеры Hewlett Packard достаточно надежны и просты в использовании. Из дешевых сканеров следует отметить устройства, производимые фирмой Mustek. Они являются лучшими по соотношению цена/качество.

Современные цифровые аэрофотокамеры

Рис. 2

На рисунке 3 представлена последняя модель фотограмметрического сканера Photoskan-2001 корпорации Z/I, которая образовалась от слияния двух мощнейших фирм Zeiss (Германия) и Intergraph (США).

Фотоскан-2001

Рис. 3. Фотоскан-2001

Фотоскан-2001 обладает одним из наилучших на сегодняшний день точностными характеристиками, например, инструментальная средняя квадратическая ошибка составляет величину 2 мкм.

2. Геодезические работы выполняются с целью определения планово-высотных координат некоторых наземных точек (опозна-ков), которые при дальнейшей фотограмметрической обработке используются для «привязки» всех фотоматериалов к местности.

Именно планово-высотные данные, полученные на этом этапе, задают требуемую систему координат и проекцию, в которой в дальнейшем будут созданы планы и карты.

В настоящее время для определения геодезических координат широкое применение получила система спутникового позиционирования (GPS-аппаратура) (рис. 4). Ее использование позволило существенным образом упростить геодезический процесс, получая координаты опознаков с требуемой точностью, но значительно быстрее, чем при использовании традиционных геодезических приборов (теодолитов, дальномеров, электронных тахеометров и т. п.).

Комплект GPS-аппаратуры

Рис. 4. Комплект GPS-аппаратуры

  • 3. Фотограмметрическая обработка включает в себя такие процессы, как:
    • — аналитическую фототриангуляцию, т. е. способ определения по опорным точкам координат других точек местности фотограмметрическими методами. В результате получают не только искомые координаты точек местности, но и так называемые элементы внешнего ориентирования модели, которые позволяют определить пространственное положение стереомодели в момент фотографирования. В последнее время элементы внешнего ориентирования стали определять непосредственно во время аэрофотосъемки, используя уже упоминавшиеся выше GPS-приемники;
    • — векторизация (цифрование) объектов по стереомодели или цифровая стереофотограмметрическая обработка с одновременным дешифрированием этих объектов и представлением их в принятых условных обозначениях (рис. 5);

Рис. 5

— получение цифровой модели рельефа (рис. 6, а) и создание на ее основе цветных или черно-белых ортофотопланов (рис. 6, б). Описанная выше технология создания ортофотопланов по материалам дистанционного зондирования местности и необходимые для ее реализации фотограмметрические и картографические программно-технические средства широко применяется ныне во всех производственных подразделениях УФГП Госзем-кадастрсъемка (ВИСХАГИ) и доказала свою жизнеспособность в условиях рынка.

Как видно из приведенной блок-схемы, центральным ядром общей технологической схемы является подсистема цифровой обработки, хранения и отображения графической информации, с которой в последующих разделах пособия познакомимся более подробно.

, а

Рис. 6, а

, б

Рис. 6, б

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >