CC BY
384
УДК 528.73
А.С. Ессин, С.С. Ессин
Западно-Сибирский филиал ФГУП «Госземкадастрсъемка» - ВИСХАГИ, Омск
ОСОБЕННОСТИ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ ЦИФРОВОЙ АЭРОФОТОСЪЕМКИ С БПЛА
В статье рассматривается возможность использования данных навигационного оборудования установленного на БПЛА при обработке фотограмметрической сети.
A.S. Essin, S.S. Essin
West-Siberian Branch of FSUE «Goszemkadastrsjemka» - VISHAGI 4, Mira Avenue, Omsk, 644080, Russian Federation
THE FEATURE OF PHOTOGRAMMETRICAL PROCESSING OF DIGITAL AIRBORNE MATERIALS USING PILOTLESS VEHICLES
The article shows the possibility of application the data of navigation equipment set on the board of pilotless vehicles in the processing of photogrammetrical net.
Цифровые малоформатные фотокамеры получили широкое применение в фотограмметрии. По материалам аэросъемок такими камерами оперативно обновляются и создаются планы на локальные участки местности.
В Западно-Сибирском филиале ВИСХАГИ в качестве носителя малоформатных фотокамер используется беспилотный аэрофотосъемочный комплекс. В состав комплекса входят: беспилотная авиамодель, цифровая малоформатная фотокамера, навигационная система и комплект телевизионно-телеметрического оборудования.
Материалы аэрофотосъемки, выполняемой с беспилотной авиамодели, имеют следующие особенности:
- Аэро фото съемочные маршруты не прямолинейны;
- Аэрофотоснимки могут иметь существенные взаимные углы наклона 10-15 градусов, разворота и значительную разномасштабность;
- Три последовательно полученных снимка могут не иметь зоны тройного продольного перекрытия или эта зона имеет «не правильную» форму.
Обработка такой съемки с использованием цифровых фотограмметрических станций, ориентированных на обработку материалов классической аэрофотосъемки, не всегда эффективна.
Разработана технология фотограмметрической обработки таких снимков [1, 2, 3].
Перед аэрофотосъемкой определяется фокусное расстояние фотокамеры и создается модель нелинейных искажений снимка.
После аэрофотосъемки выполняется калибровка снимков и создание электронного накидного монтажа. На накидном монтаже указывается
положение опорных точек, с учетом расположения которых формируется блок фототриангуляции. Затем выполняется измерение связующих точек блока.
Приближенные значения элементов внешнего ориентирования снимков, необходимые для уравнивания сети, определяются в два этапа. Первый - это грубое определение элементов внешнего ориентирования на основе данных электронного накидного монтажа. На втором этапе вычисляются приближенные значения элементов внешнего ориентирования на основе обратной фотограмметрической засечки. При этом в качестве координат точек местности используются приближенные координаты связующих точек определенные с электронного накидного монтажа на средней высоте.
Уравнивание блока фототриангуляции выполняется по методу связок [4].
При выполнении аэрофотосъемки с большого самолета определяют координаты центров фотографирования снимков и используют их в качестве опорных точек. Для определения их координат используют данные навигационного оборудования установленного на борту самолета.
При выполнении аэрофотосъемки с БПЛА определение координат центров снимков по классической технологии не представляется возможным. Навигационное оборудование, установленное на БПЛА, позволяет получить траекторию полета, но из-за отсутствия системы синхронизации навигационной системы и фотокамеры нет возможности определить момент срабатывания затвора.
Поэтому в качестве дополнительных опорных данных для внешнего ориентирования фотограмметрической сети предлагается использовать траекторию полета.
Задача сводится к определению положения центра фотографирования снимка на траектории и последующего использования его в качестве опорных данных.
Первоначально выполняем построение фотограмметрической сети с использованием наземных опорных точек. При этом для каждого снимка вычисляются координаты центров фотографирования и находятся по две ближайшие точки траектории. В общем случае, полученные центры фотографирования не попадут на траекторию полета (рис. 1).
- центр фотографирования ьго снимка.
N. N+1 - точки траектории, ближайшие к центру
Рис. 1
Для устранения этого несовпадения при построении фотограмметрической сети необходимо для каждого центра фотографирования задать дополнительные условия попадания его на траекторию (рис. 2).
N
N+1
б Бі -поправка в координаты центра фотографирования.
Зі’ - исправленные координаты центра фотографирования.
Рис. 2
В координатной форме эти условия примут следующий вид
Гг =
хАГ - х хАГ+, - X
N я N+1 5
N л
7 -7
^N+1 х
<Р,
7 -7 7 -7
1N ^+1
= О
= 0
7 - 7
^N+1 я
В результате уравнивания вычисленные координаты центров фотографирования совпадут с траекторией. Полученные координаты центров фотографирования можно использовать, с более низкими весами, в качестве дополнительных опорных данных при следующих циклах уравнивания.
Совмещение уравненных координат центров фотографирования с траекторией позволит повысить точность построения фотограмметрической сети и соответственно повысить точность выпускаемой продукции. Кроме того, использование полученных координат центров фотографирования в качестве дополнительных опорных данных позволит уменьшить количество наземных опорных точек и сократить затраты на выполнение планово-высотной подготовки снимков.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ессин, А.С. Разработка методики пространственной фотограмметрической обработки материалов цифровой аэрофотосъемки, полученной с беспилотного летательного аппарата./ А.С. Ессин, С.С. Ессин // Сб. материалов науч. конгр. «ГЕО-Сибирь-2007», Т. 3. - Новосибирск: СГГА, 2007. - С. 48-52.
2. Ессин,С.С. Постановка задачи обработки фотограмметрических сетей из аэрофотоснимков, полученных с беспилотного летательного аппарата, на основе метода связок./ С.С. Ессин // Сб. материалов науч. конгр. «ГЕО-Сибирь-2008», Т. 3. - Новосибирск: СГГА, 2008. - С. 99-101.
3. Ессин, С.С. Разработка методики пространственной фотограмметрической обработки материалов цифровой аэрофотосъемки, выполненной с беспилотной авиамодели / С.С. Ессин // Геодезия и картография. - 2008. - № 10. - С. 35-37.
4. Лобанов А. Н. Фотограмметрия / А. Н. Лобанов. - М.: Недра, 1984. - 552 с.
© А.С. Ессин, С.С. Ессин, 2010
