CC BY
25
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ УЧЕТА ДЕФОРМАЦИИ КАРТОГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА,
ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ СКАНИРОВАНИЯ
Любовь Семеновна Любивая
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, доцент, кандидат технических наук, кафедра геодезии, тел. (383)361-09-48, e-mail: [email protected]
В статье рассмотрена технология учета деформации картографического материала, используемого в процессе сканирования. Предложено использование полинома для устранения систематических искажений.
Ключевые слова: цифрование карт, деформации картографического материала, сканирование, полином, систематические искажения.
IMPROVEMENT OF TECHNOLOGIES FOR DETECTING DEFORMATION OF MAP MATERIAL USED FOR SCANNING
Lyubov S. Lyubivaya
Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph.D., Assoc. Prof., Department of Geodesy, phone: (383)361-09-48, e-mail: [email protected]
Technologies for detecting deformation of map material used for scanning are considered. The polynomial application is offered for systematic distortion elimination.
Key words: maps digitization, cartographic material deformation, scanning, polynom, systematic distortions.
При контроле качества исходного картографического материала проверяется точность математической основы (размеры сторон и диагоналей для топографических карт не должны превышать 0,2 мм и 0,3 мм от теоретических, для обзорно-географических карт и планов городов - 0,3 и 0,4 мм от теоретических). Для исходных материалов, имеющих отклонения от указанных требований, принимаются отдельные редакционные решения, которые записываются в формуляры цифровых и электронных карт.
Полнота и качество сканирования проверяются методом визуального сравнения растрового изображения на экране монитора с исходным картографическим материалом. На растровом изображении должны быть все элементы ИКМ, а само изображение не должно иметь разрывов, смазов и посторонних пятен (шумов). Контроль качества сканирования включает контроль точности и полноты результатов сканирования, а также оценку качества растрового изображения. Точность сканирования контролируется измерением рамки и диагоналей растрового изображения картографического материала. Отклонения не должны превышать 0,2 мм от фактических размеров.
Ошибка определения координат точек в процессе сканирования включает в себя ошибку сканирования и ошибку плана. Чтобы точность координат
зависела только от масштаба плана, современные технологии процесса сканирования должны учитывать деформацию используемого картографического материала. Удобно это сделать с помощью полинома, описывающего систематические искажения данного листа карты.
Выбор подходящей модели для описания искажений 5х и 5у обычно опирается на следующие критерии. Во-первых, физические основания, то есть подбор математического описания, действительно отображающего физическую природу систематических искажений картографического материала. Во -вторых, простейшая форма модели (наименьшее число параметров модели, простота выражений, описывающих искажения). В-третьих, минимальная сумма квадратов поправок из уравнивания; минимальная дисперсия и другие.
С учетом этих критериев подбирается форма многочлена, описывающего систематические искажения картографического материала.
Для определения параметров искажений картографического материала можно использовать модель, предложенную D. Brown [1, 2] для самокалибровки аэрофотоснимков, которая включает 29 параметров и преобразованная нами имеет вид:
5х = фх(СьС2,... C29)= C1x+C2y+C3x2 +C4xy+C5y2+C6x2y+C7xy2+
+Х(С15Х2 +C16xy+C17y2 +C18x3 +C19x2y+C20xy2+C21y3)/f+x(C22r2 +C23r4+C24r6)+C25(y2+3x2)+2C26xy+C27+xC29/f ;
Sy = Фу^Й,... C29)= Cgx+C9y+Cwx2 +Cnxy+C12y2+C13x2y+C14xy2+ +y(C15x2 +C16xy+C„y2 +C18x3 +C19x2y+C20xy2+C21y3)/f+
+y(C22r2 +C23r4+C24r6) +2C25xy+C26(x2+3y2) +C28+yC29/f .
В этой модели коэффициенты Ci определены на основании практических исследований. Одни из них представляют собой комбинацию, предназначенную для компенсации независимой вдоль осей x(C1sC2,..,C7) и y(C8,C9,...,C14) деформаций картографического материала, а коэффициенты C15,C16,....,C21 -некоторых сложных несимметричных радиальных деформаций. Следующая группа коэффициентов (C22,C23,C24) выражает симметричную радиальную деформацию, а C25 и С26 -тангенциальную. Последние коэффициенты C27,C28,C29 определяют искажения положения центра карты.
Проблема выбора параметров, описывающих систематические искажения, включает несколько аспектов [3-11]. На решение уравнений оказывают влияние параметры, коррелированные между собой. Корреляция между параметрами может возникнуть либо из-за некорректности формул, описывающих систематические искажения картографического материала, либо вследствие неудачного расположения точек на карте. Какое именно расположение является неудачным, предсказать трудно, но предусмотреть такую возможность нужно.
Следовательно, единственно верным будет путь выбора модели ошибок для каждого конкретного листа картографического материала, используемого для сканирования.
1. Brown D.C. The Bundle Adjustment-Progress and Prospects. Invited Paper of Commision III, ISP Congress, Helsinki, 1976, p.33.
2. Любивая Л.С., Полещенков В.Н. Совершенствование технологий создания и
использования фотокарт для кадастровых планов // Современные проблемы геодезии и оптики. LI научно-техн.конф. 16-19 апреля 2001 г. Новосибирск, 2001. - С. 135.
3. Любивая Л.С., Полещенков В.Н. Совершенствование технологий создания и
использования для кадастровых работ фотокарт крупного масштаба // Вестник СГГА. - 2003.
- Вып. 8. - С. 113-114.
4. Любивая Л.С., Полещенков В.Н. Совершенствование технологий создания и
использования ортофотоснимков // Современные проблемы геодезии и оптики: Сб. материалов LII международной науч.-технической конф., посвященной 70-летию СГГА. 1121 марта 2003 г. Ч. III / СГГА. - Новосибирск, 2003. - С. 278-280.
5. Любивая Л.С., Полещенков В.Н. Элементы проектирования в среде MapInfo // ГЕО-Сибирь-2008. IV Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 5 т. (Новосибирск, 22-24 апреля 2008 г.). - Новосибирск: СГГА, 2008. Т. 1, ч. 1. - С. 135-138.
6. Любивая Л.С., Полещенков В.Н. Точность обработки снимков цифровых фотоаппаратов по программе MapPhoto при обновлении крупномасштабных планов для целей проектирования и строительства // ГЕ0-Сибирь-2009. V Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 20-24 апреля 2009 г.). - Новосибирск: СГГА, 2009. Т. 1, ч. 1.
- С. 100-102.
7. Любивая Л.С., Полещенков В.Н. Совершенствование технологии обработки результатов измерений для создании геодезического обеспечения проектирования и строительства // ГЕ0-Сибирь-2010. VI Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2010 г.). - Новосибирск: СГГА, 2010. Т. 1, ч. 2. - С. 69-71.
8. Любивая Л.С. Совершенствование технологии учета деформации картографического
материала, используемого для дигитализации // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Экономическое развитие Сибири и
Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью» : сб. материалов в 4 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). -Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 4. - С. 196-198.
© Л.С. Любивая, 2013
