MonoSDS дополнительный модуль для расширения возможностей цифровой фотограмметрической станции Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 528.7:528.92:004 А.П. Гук, В.Н. Никитин СГГ А, Новосибирск

МОМОвйБ - ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЦИФРОВОЙ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

Современная цифровая фотограмметрическая станция (ЦФС) является сложным высокотехнологичным продуктом, предназначенном для решения всего спектра задач, возникающих при измерении цифровых изображений. Хотя в настоящее время различные программные компоненты осуществляют практически любое преобразование снимков и всевозможные фотограмметрические алгоритмы обработки снимков и информации, собранной по снимкам, они весьма сложны в освоении и требуют продолжительного обучения и высокой профессиональной подготовки оператора. Однако задачи обработки цифровых аэрокосмических изображений возникают не только перед специалистами-аэрофотогеодезистами, но и перед лесниками, геологами, экологами, которым требуется более простой в освоении и использовании продукт.

В связи с этим на кафедре фотограмметрии и дистанционного зондирования Сибирской государственной геодезической академии была поставлена задача по разработке программных средств цифровой фотограмметрии, обеспечивающих эффективную и удобную работу пользователя и не требующую специальной подготовки оператора. Общим требованием к такой системе является максимальное упрощение процесса, унификация интерфейсов и принципов работы различного программного обеспечения, отказ от использования стереорежима.

В рамках данной концепции разработан модуль MonoSDS, расширяющий возможности цифровой фотограмметрической станции SDS по обработке цифровых материалов космической, воздушной и наземной съёмки в монорежиме. К его основным функциональным возможностям относятся:

- Оперативная привязка снимков различного типа по карте;

- Перенос информации со снимка на карту (рисовка контуров по одиночному снимку);

- Трансформирование контуров с использованием различного типа преобразований (в зависимости от исходной информации);

- Калибровка снимков, полученных неметрическими цифровыми камерами;

- Строгая фотограмметрическая обработка одиночных снимков (внутреннее и внешнее ориентирование снимков);

- Трансформирование снимков;

- Фототриангуляция;

- Обновление и дополнение карт, ГИС;

- Учёт влияния рельефа по матрице высот (ортотрансформирование снимков).

MonoSDS предназначен для создания и обновления контурной части цифровых карт и планов по материалам съёмок различных видов. Его отличительной особенностью является наличие двух графических панелей, каждая из которых может одновременно отображать растровое изображение и цифровую картографическую информацию.

Две графические панели могут использоваться для решения традиционных задач стереофотограмметрии путём идентификации соответствующих точек, изображенных на разных снимках съёмочного маршрута. С их помощью также удобно выполнять пространственную привязку данных по опорным точкам в интерактивном режиме, а двунаправленный обмен векторными данными между панелями позволяет выполнять обновление небольших фрагментов цифровой карты. Координатная связь между графическими панелями и различные режимы отображения позволяют визуально контролировать корректность собранной семантической информации, не перегружая информацией цифровой снимок. При необходимости на экране можно оставить только одну из графических панелей.

Ограничения работы в монорежиме компенсируются широкими возможностями по динамическому трансформированию данных. В настоящий момент реализованы модули для выполнения аффинного преобразования, проективного преобразования, трансформирования по зонам, радиального трансформирования второго порядка (для компенсации дисторсии), эпиполярного трансформирования, преобразования данных по законам центральной проекции. Модули трансформирования могут гибко сочетаться между собой.

Характерной особенностью MonoSDS является возможность динамического трансформирования не только векторных данных, но и цифровых изображений. При наличии матрицы рельефа возможно выполнение ортофототрансформирования.

Одной из главных задач, решённых в MonoSDS, является задача совместимости программного обеспечения с различными форматами цифровой картографической информации. Это достигнуто за счёт использования гибкого информационного обеспечения. Под информационным обеспечением здесь понимается система классификации и кодирования семантической информации, правила отображения картографических объектов в условных знаках, правила пространственно -логического описания объектов. С помощью встроенного программного обеспечения можно описать не только общую структуру классификатора, но и правила взаимодействия его отдельных полей. Проведённые эксперименты показали, что таким образом можно успешно моделировать такие разные по строению классификаторы, как Мар!пАэ, ArcView, ЦФС ЦНИИГАИК, «Нева»,

«Панорама». Библиотека условных знаков также может быть настроена в соответствии с используемым классификатором и требованиями заказчика.

В результате использования настраиваемого информационного обеспечения MonoSDS получил возможность работать практически с любыми цифровыми картами. Это особенно важно при обновлении карт, используемых в различных ГИС-проектах, так как в случае несоответствия информационного обеспечения цифровой карты и ЦФС значительная часть накопленной пользователями семантической информации может быть утрачена.

© А.П. Гук, В.Н. Никитин, 2006