Аналитические стереоприборы, цифровые фотограмметрические станции.
Универсальные стереофотограмметрические приборы предназначены для создания топографических карт и сгущения опорной геодезической сети по снимкам. Универсальные стереоприборы позволяют получать не только графическое изображение местности в виде карты, но и фотографическое – в ортогональной проекции – ортофотокарту или в виде цифровых моделей местности.
В процессе развития средств измерения стереопары снимков были созданы универсальные приборы различных типов, которые можно классифицировать по следующим признакам:
- по способу восстановления связок проектирующих лучей:
оптические, механические, оптико-механические, аналитические;
- по форме восстановленных связок проектирующих лучей
с подобными связками, с преобразованными;
-по форме пространственной фотограмметрической засечки:
треугольник, треугольник + параллелограмм, двойной треугольник;
- по классу точности различают приборы,
позволяющие измерять снимки с точностью 5мкм, 10 мкм, 20 мкм, 50 мкм.;
- по степени автоматизации: механические, автоматизированные, автоматические.
Несмотря на конструктивные особенности приборов, принципиальная схема устройства любого универсального прибора предусматривает наличие таки систем: измерительной, проектирующей, трансформирующей, осветительной.
Наблюдение фотоснимков осуществляется при помощи оптической системы с двумя измерительными марками.
Современные универсальные приборы по принципу, заложенному, в основу их конструкции разделяют на две группы:
аналоговые и аналитические.
Приборы, в которых связки проектирующих лучей восстанавливаются оптическим, механическим, оптико-механическим способами называются аналоговыми, так как в них восстанавливается ситуация, аналогичная моменту фотографирования.
Не более широко в производстве использовались универсальные приборы механического типа:
- стереопроектор Г.В. Романовского;
- стереограф Ф.В. Дробышева;
- стереограф ЦНИИГАиК.
Информацию об эти приборах можно прочитать в литературе [1] §53-58.
С развитием электронно-вычислительной техники появилась возможность создания аналитических универсальных приборов.
В аналитических приборах восстановление связок проектирующих лучей выполняется на основе математических зависимостей электронными вычислительными устройствами.
Конструкция аналитических приборов представляет сочетание измерительного прибора (стереокомпаратор) и электронной вычислительной машины (ПК), которая, решая уравнения связи координат точек фотоснимков и местности, управляет каретками измерительного прибора и координатографа [1] §61.
К этой группе приборов можно отнести:
Аналитический комплекс СД-20, аналитический прибор «Стереоанаграф», фотограмметрическую рабочую станцию «Стереофото-СК».
Аналитический комплекс СД-20 предназначен для создания и обновления топографических карт, сгущение геодезического обоснования, решения прикладных задач, сбора данных для ГИС.
На приборе можно обрабатывать аэрофотоснимки, наземные снимки, космические снимки.
Формат обрабатываемых снимков 23х23 см
Увеличение наблюдательной системы от 3х до18х
Поле зрения при увеличении 3х-60 мм
при увеличении 18х-10 мм
Размер измерительных марок: min 0,25 мм
max 0,14 мм
Угол поворота изображения с помощью призм Dobe 360°
Средняя квадратическая ошибка измерения координат –
4 мкм
Состав комплекса СД-20:
1.Высокоточный стереокомпаратор (СК);
2.Управляющий компьютер (УК);
3.Компьютер для решения прикладных задач (ПКЗ);
4.Функциональная панель;
5.Подставка для компьютеров;
6. Модуль наложения изображения;
7.Стол, клавиатура.
«Стереоанаграф»
предназначен для создания топографических карт по аэроснимкам и космическим снимкам.
Формат обрабатываемых снимков 30х30 см.
Увеличение наблюдательной системы 9х,12х,15х.
Размер измерительных марок 0,030 мм – 0,035 мм
Точность измерения плановых координат 2-5 мкм
Состав «Стереоанаграфа»:
1.Высокоточный стереокомпаратор;
2. Персональный компьютер;
3. Автоматический координатограф.
Фотограмметрическая станция «Стереофото-СК» предназначена для построения ЦММ по аэрофотоснимкам, наземным, космическим снимкам, для создания топографических карт, для топографо-геодезического обеспечения кадастра.
Состав «Стереофото-СК»:
1.Стереокомпаратор(18х18 см);
2.Персональный компьютер (ПК);
3.Датчики линейных перемещений;
4.Устройство сопряжения датчиков;
5.Клавиатура.
Датчики и устройства сопряжения обеспечивают связь между стереокомпаратором и компьютером. Программное обеспечение позволяет выполнить построение и внешнее ориентирование модели по стереопарам снимком, создание цифровой модели местности, контроль измерений. Библиотека условных знаков сформирована из точек и линий.
В настоящее время широкое применение в топографо-геодезическом производстве получили цифровые стереофотограмметрические приборы или цифровые фотограмметрические станции (ЦФС).
На ЦФС можно выполнить создание и обновление топографических карт, сгущение опорной геодезической сети, трансформирование снимков, изготовление фотопланов и ортофотопланов, топографо- геодезическое обеспечение кадастра, решение прикладных задач.
В цифровых приборах связка проектирующих лучей восстанавливается, как и в аналитических приборах.
В комплекс ЦФС входит:
-фотограмметрический сканер;
-персональный компьютер;
-стереоприставка оптическая или анаглифическая (стереоочки);
Цифровые фотограмметрические станции, разработанные в России, как правило, содержат только программное обеспечение и могут устанавливаться на любом современном компьютере.
Многофункциональная программа «PHOTOMOD» разработанная фирмой «Ракурс» обеспечивает обработку снимков в центральной проекции и сканерных изображений;
-выполнение блочной фототриангуляции;
-создание цифровых моделей рельефа;
-создание ортофотоплана;
-векторизацию в стереорежиме и по ортофотоплану;
-создание и печать электронных карт;
-калибровку планшетных сканеров.
Программный комплекс «Талка» , разработанный в лаборатории РАН предназначен для создания цифровых фотопланов, ортофотопланов и фотосхем, а также создания цифровых моделей рельефа местности и векторных контуров объектов с использованием космических и аэрофотосъемочных материалов.
Цифровая стереофотограмметрическая станция ЦСС-2 разработанная ЦНИИГАиК и Геоцентром «Природа» предназначена для создания и обновления топографических карт и планов по цифровым и аэрокосмическим снимкам.
Цифровая фотограмметрическая станция «Дельта» разработанная лабораторией «Геосистема» производственного объединения «Аэрогеоприбор» предназначена для обработки аэрокосмических снимков для получения цифровых карт и планов и ортофотопланов.
Программно-технический комплекс «Садко» (система автоматизированного дешифрирования космических снимков) предназначена для дешифрирования результатов дистанционного зондирования Земли.
Программы обработки снимков на разных ЦФС и алалитических стереоприборах могут иметь свои особенности, но в целом, фотограмметрическая работа выполняется одинаково.
Вопросы для самопроверки
1.Объяснение назначение стереоприборов.
2.Под каким признакам классифицируют универсальные стереоприборы?
3.Какие типы универсальных приборов Вы знаете?
4.Объясните общую схему устройства аналоговых, аналитических, цифровых приборов.
5.Какие виды работ обеспечивает программа PHOTOMOD?
6.Объясните назначение программного комплекса «Талка».