CC BY
46
УДК 528.73
А.Л. Быков, В.Л. Быков, Л.В. Быков, А.П. Макаров
Западно-Сибирский филиал ФГУП «Госземкадастрсъемка» - ВИСХАГИ, Омск
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИКИ КАЛИБРОВКИ СНИМКОВ НА ИСПЫТАТЕЛЬНОМ ПОЛИГОНЕ ЗАПАДНО-СИБИРСКОГО ФИЛИАЛА «ГОСЗЕМКАДАСТРСЪЕМКА»
- ВИСХАГИ
В статье рассмотрены предварительные результаты калибровки снимков на равнинном испытательном полигоне Западно-Сибирского филиала ВИСХАГИ. Для калибровки использовался одноярусный способ съемки с определением координат центров фотографирования. Полученные снимки обрабатывались в специально разработанной программе. Наблюдается зависимость полученных элементов внутреннего ориентирования от масштаба аэрофотосъемки.
A.L. Bykov, V.L. Bykov, L.V. Bykov, A.P. Makarov The West-Siberian branch of the federal state unitary enterprise «GOSZEMKADASTRS'EMKA» - VISHAGI Mira 4, Omsk, 644080, Russian Federation
STUDY METHODS OF CALIBRATION IMAGES AT THE TEST SITE OF THE WEST SIBERIAN BRANCH OF GOSZEMKADASTRSYOMKA - VISHAGI
The article presents the preliminary results of the calibration images on plain test site of the West Siberian branch VISHAGI. To calibrate the single-stage method used for determining location coordinates of the centers of photographing. These images are processed in a specially designed program. There is the dependence of the interior orientation of the scale aerial photography.
С 2005 года в Западно-Сибирском филиале «Госземкадастрсъемка» -ВИСХАГИ ведутся работы по созданию калибровочного полигона и разработке методики полевой калибровки снимков в условиях равнинной местности. Идея заключается в использовании координат центров фотографирования, зафиксированных в полете с помощью спутниковых навигационных систем. Разработано две методики. Первая основана на двухъярусном фотографировании полигона с разных высот. Вторая - на одноярусном фотографировании полигона. Одноярусное фотографирование выполняется в том случае, если аэросъемочный комплекс обеспечивает определение координат центров фотографирования. Двухъярусная методика используется, если в процессе съемки фиксируются не координаты центров, а лишь траектории движения носителя, необходимые для определения разностей высот фотографирования.
В 2007 году было завершено строительство полигона и выполнены теоретические разработки. В сезоне 2008 года была выполнена экспериментальная съемка полигона двумя камерами типа RC-30 объективами с различными фокусными расстояниями.
Исследовалась методика, основанная на одноярусном фотографировании. Были поставлены следующие задачи:
- Оценка качества изображения опорных точек полигона на снимках различных масштабов.
- Оценка расхождений координат центров фотографирования по фотограмметрическим и спутниковым определениям.
- Оценка точности определения элементов внутреннего ориентирования по снимкам различных масштабов.
Аэрофотосъемка выполнялась в масштабах 1 : 3 000 и 1 : 6 000 объективами с фокусным расстоянием 153 мм и 303 мм.
Оценка качества изображения опорных точек выполнялась по следующим критериям по отношению количества опознанных точек к общему количеству точек на снимке, выраженному в процентах, и по остаточному среднему квадратичному значению расхождений координат опорных точек.
Результаты оценки представлены в табл. 1.
Таблица 1 Оценка качества изображения опорных точек на снимках
Номер снимка Фокусное расстояние Масштаб Количество опознанных точек(%) СКО координат опорных точек (мм)
6473 153 1 3 000 76 0.013
6474 153 1 3 000 42 0.011
6475 153 1 3 000 80 0.014
2934 153 1 6 000 60 0.008
2941 153 1 6 000 56 0.010
2936 153 1 6 000 42 0.007
2935 153 1 6 000 56 0.008
В целом изображения опорных точек на снимках масштаба 1 : 3 000 не четкие. Ощущается влияние динамического смаза изображения. Точки распознаются хуже, чем на снимках масштаба 1 : 6 000. Остаточные средние квадратичные ошибки, вычисленные по расхождениям координат опорных точек на снимках масштаба 1 : 6 000 меньше, чем на снимках масштаба 1 : 3 000. Таким образом, чрезмерное укрупнение масштаба фотографирования не повышает качество распознавания опорных точек на снимках и не приводит к повышению точности ориентирования снимков.
Оценка расхождений координат центров фотографирования выполнялась путем сравнения их значений, полученных из спутниковых определений с результатами решения обратных фотограмметрических засечек по опорным точкам с паспортными значениями элементов внутреннего ориентирования. Координаты опорных точек и базовых станций полигона были переведены в систему геоцентрических прямоугольных координат WGS-84. Координаты центров фотографирования определялись по опорным точкам. Расхождения координат приведены в табл. 2.
Расхождения координат центров не дают оснований для оценки точности результатов, но могут быть полезны при поиске и отбраковке грубых ошибок измерения.
Таблица 2 Оценка расхождений координат центров фотографирования
Номер снимка X У ъ
Масштаб снимков 1 : 3 000
6473 0.254 -0.242 0.237
6474 0.290 -0.265 0.139
6475 0.177 -0.226 0.147
Среднее отклонение 0.245 0.245 0.180
Масштаб снимков 1 : 6 000
2934 -0.573 -0.715 0.619
2941 0.552 -0.912 0.099
2936 -0.396 -0.829 0.613
2935 -0.47 -0.744 0.692
Среднее отклонение 0.503 0.804 0.558
Оценка точности определения элементов внутреннего ориентирования выполнялась также по снимкам масштабов 1:3000 и 1:6000. При решении задачи координаты центров выбирались из результатов спутниковых определений, а угловые величины и элементы внутреннего ориентирования вычислялись по опорным точкам. Результаты оценки точности приведены в табл. 3.
Таблица 3 Оценка точности определения элементов внутреннего
ориентирования
Номер снимка Б Хо Yо
Масштаб снимков 1 : 3 000
6473 153.807 -0.111 0.004
6474 153.822 -0.104 0.045
6475 153.833 -0.095 0.041
Среднее значение 153.821 -0.103 0.030
Погрешность 0.013 0.008 0.023
Масштаб снимков 1 : 6 000
2934 153.886 -0.132 0.137
2941 153.855 -0.166 0.067
2936 153.881 -0.098 0.146
2935 153.857 -0.116 0.144
Среднее значение 153.870 -0.128 0.124
Погрешность 0.016 0.029 0.038
Значения табл.3 подтверждают известный факт о зависимости результатов полевой калибровки от условий фотографирования. Для повышения надежности калибровочных данных необходимо выполнять
калибровочные испытания в условиях, максимально приближенных к условиям реальной съемки.
© А.Л. Быков, В.Л. Быков, Л.В .Быков, А.П. Макаров, 2010
