Створення цифрової моделі рельєфу (ЦМР).



Цифрова модель рельефу (ЦМР) - це впорядкований набір висот точок земної поверхні в цифровому вигляді плюс інтерполяційний алгоритм, який дозволяє вичислити висоту будь-якої точки об'єкта з достатньою точністю.

Точки ЦМР розташовують у вигляді сітки нерегулярної або регулярної.

Нерегулярна сітка найчастіше подаєся у вигляді сукупності трикутни­ків, вершини яких поміщаються в характерних точках місцевості, і на цих пунктах проводяться вимірювання висот. У такій сітці збережена і передається топологія рельефу.

Haпрактиці найчастіше використовують регулярну сітку (у вигляді квад­ратів, прямокутників або трикутників).

Регулярна сітка, як правило, є похідною від сукупності вимірів у характер­них точках рельефу та отримується шляком інтерполяції.

Способи отримання вкідник даних для побудови ЦМР:

- геодезичний (польовий);

- картометричний;

- фотограмметричний;

- лазерне сканування.

Геодезичний спосіб полягає у визначенні висот точок будь-яким доступним прийомом, наприклад, з нівелювання пoквадратах, тахеометричного знімання тощо.

Фотограмметричний спосіб єодним з найкращих для створення ЦМР. Технологія залежить від того, який тип приладу використовується: аналоговий, аналітичний чи цифрова станція.

Досить цікавою є технологія створення ЦМР з викo­ристанням універсальник стереоприладів типу стереопроектора або стереo­графа. Haприладі виконують геодезичне орієнтуваннястереопари. Після цього оператор встановлює голку координатографа надвершиною квадрата на планшеті, aпотім вимірювальну марку опускає на поверхню стереомоделі. Отриману висоту точки моделі фіксують вручну. Обійшовши в такий спосіб всі вершини, оператор отримував ЦМР у вигляді регулярної сітки квадратів.

Аналітичний стереоприлад (типу стереоанаграфа) дозволяє отримувативисоти точок для т.зв. первинної сітки, кожна точка якої береться через певний інтервал, який задає оператор вздовж осей х-х та у-у приладу. За аналогією зпопереднім способом, оператор візує на поверхню об’єкта стереоскопічною маркою, aотримана відмітка фіксується автоматично. Haнаступному етапі використовується інтерполяційний алгоритм, який з первинної сітки будує регулярну ЦМР, як правило, у вигляді сітки квадратів.

Лазерне сканування базується на використанні комплексу апаратури, який включає:

- сканер лазерний (інфрачервоний);

- бортова станція GPS;

- наземна станція GPS;

- інерціальна навігаційна система;

- відеосистема;

- блок реєстрації даних.

Ідея способу полягає в тому, що на борту літака встановлюється лазер,який висилає імпульс до точки об’єкта та приймає відбитий сигнал. Фактично вимірюється віддаль від лазера до точки місцевості. Лазерний промінь завдяки дзеркалу відкиляється від свого початкового положення, так що ми дістаєморяд просканованих точок місцевості. За рахунок переміщення літака отримують виміри відстаней для сукупності рядів точок, яка репрезентуватиме ЦМР. Синхронно з лазером функціонує бортова GPS, яка фіксує місцезнаходження літака, та інерціальна система, яка фіксує кутову орієнтацію лазера.

Картометричний спосіб базується нa використанні існуючих карт із відображенням рельефу і полягає у цифруванні горизонталей вручну, напів­автоматично або в автоматичному режимі.

Цифрове ортофототрансформування.

Ортотрансформування - це перетворення знімка (центрaльної проекції) Bортогонanьну проекцію - зображення в заданому масштабі, вільне від спотво­рення за кути нахилу знімка та з мінімaльними (допустимими) спотвореннями за рельєф місцевості. Якщо цей процес відбувається з цифровим знімком, aкінцевим продуктом є ортофотоплан або ортофотокарта, тoйого називають цифровим ортофототрансформуванням.

Геометричне пояснення ідеї цифрового ортофототрансформування

Цифрова ортофотокарта – растрове зображення, побудоване в масштабі топографічної карти, часто доповнене умовними знаками та зображенням рельефу у вигляді горизонтaлей.

При реaлізації процесу ортофототрансформування на першому етапі будується аналітичний знімок при заданихелементах внутрішньогo та зовніш­нього орієнтування, для чого використовуеться цифрова модель місцевості як сукупність пікселів. Математичною основою служать рівняння колінеарності:

де Х, Y, Z - координати центра піксела на ЦМР у вибраній просторовій системі координат: хо, yo, f –елементи внутрішнього орієнтування аналітичного знімка; XS, YS, ZS, α, ω, κ- елементи зовнішнього орієнтування цього ж знімка; аі, bі, сі- напрямні косинуси; х, у- координати центра піксела на аналітичному знімку.

Отже, щоб створити аналітичний знімок, треба мати реальний цифровий знімок, знати його елементи внутрішнього та зовнішнього орієнтування і треба мати побудовану цифрову модель рельефу.

Створення цифрової карти.

При переході на автоматизовані методи проектування і керування виникає потреба в цифровій топографічній інформації. Для цього створюються цифрові моделі місцевості, по яких складаються цифрові карти.

Цифрове картографування місцевості це - комплекс процесів збору і обробки цифрової топографічної інформації, формування цифрової моделі місцевості на ЕОМ, збереження, доповнення і поновлення цієї інформації за допомогою машинного банку даних. По цифровій моделі отримують різні аналітичні і графічні матеріали.

Цифрові моделі місцевості створюються так, щоб з них можна було виділитимодель рельєфу місцевості, будівлі, споруди, комунікації, гідрографію, рослинний покрив.

Цифрова інформація про місцевість може бути отримана різними шляхами:

- польовими геодезичними методами з використанням електронних тахеометрів;

- фотограмметричним методом за результатами обробки фотографічних знімків місцевості;

- картографічним, для якого вихідною інформацією про місцевість є традиційні топографічні карти.

Технологія створення цифрових карт полягає в скануванні видавничих оригіналів або фотографічних знімків місцевості з подальшою векторизацією різними системами. При цьому виділяють три технологічних рівня: збір, обробка і збереження та подання інформації.

При зборі первинної інформації отримують різні первинні цифрові моделі у вигляді сукупності точкових або символічних множин. Вона служить основою для формування цифрової моделі.


 

ВИСНОВКИ

 

Топографічні карти і плани в основному складаються цифровими методами з використанням вітчизняних чи закордонних аналітичних цифрових приладів. Весь комплекс робіт включає проектування топографо-геодезичних робіт, аерофотозйомку, польові роботи з прив'язки аероз’імків і польового дешифрування, фотограмметричне згущення опорної мережі, обробку аерознімків на цифрових станціях (ЦФС) з метою створення цифрової моделі рельефу і ортофотоплану.

Основною метою виконання курсової роботи було поглиблення знань теоретичного матеріалу, отримання практичних навичок проектної, розрахункової і самостійної роботи на цифрових фотограмметричних станціях (ЦФС).

Фотограмметрична станція дає змогу реалізувати такі процеси: створення топографічних карт та планів, побудова мереж фототріангуляції, побудова цифрових моделей рельєфу, створення цифрових ортофотопланів чи карт. Вихідним матеріалом для створення цифрових карт є растрові образи, які отримані при скануванні знамків.


 

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ.

- Лобанов А.Н., Буров М.И. Фотограмметрия: Учебник для ВУЗов.-М.: Недра, 1987.

- Іванова Л.І., Єгоров О.І. Основи фотограмметрії: Навчальний посібник.-К.: КНУБА, 2002.

- Інструкція з топографічного знімання у масштабах 1.5000, 1.2000, 1.1000, 1.500. К.: ГКНТА 1999.

- Дорожинський О.Л. Основи фотограмметрії, 2002.

 


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1777; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!