CC BY
38
УДК 528.7
ЦИФРОВЫЕ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ В ТОПОГРАФО-ГЕОДЕЗИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Анастасия Сергеевна Скоробогатова
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, магистрант кафедры космической и физической геодезии, тел. (705)133-68-28, e-mail: [email protected]
Марина Сергеевна Епифанова
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, магистрант кафедры космической и физической геодезии, тел. (702)349-21-28, e-mail: [email protected]
Елена Павловна Хлебникова
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры фотограмметрии и дистанционного зондирования, тел. (383)361-08-66 e-mail: [email protected]
Проведен частичный анализ функциональных возможностей программных продуктов фирмы «Ракурс» PHOTOMOD и компании «Leica Geosystems» Leica Photogrammetry Suite. Приведены основные достоинства и недостатки программных комплексов для обработки данных дистанционного зондирования, преобладающих в использовании на рынке Республики Казахстан.
Ключевые слова: цифровые фотограмметрические системы, ортофотоплан, данные дистанционного зондирования, PHOTOMOD, Leica Photogrammetry Suite.
DIGITAL PHOTOGRAMMETRIC SYSTEMS IN THE SURVEYING INDUSTRY IN THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN
Anastasia S. Skorobogatova
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630108, Russia, Graduate, Department of Space and Physical Geodesy, phone: (705)133-68-28, e-mail: [email protected]
Marina S. Epifanova
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630108, Russia, Graduate, Department of Space and Physical Geodesy, phone: (702)349-21-28, e-mail: [email protected]
Elena P. Khlebnikova
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630108, Russia, Ph. D., Associate Professor, Department of Photogrammetry and Remote Sensing, phone: (383)361-08-66 e-mail: [email protected]
A partial analysis of the functionality of software products of the company "RAKURS" PHOTOMOD and the company "Leica Geosystems" Leica Photogrammetry Suite. The main ad-
vantages and disadvantages of software systems for remote sensing data processing, prevailing in use in the market of the Republic of Kazakhstan, are given.
Key words: digital photogrammetric system, orthophoto, remote sensing data, PHOTOMOD, Leica Photogrammetry Suite.
Современные цифровые технологии, поддерживаемые спутниковыми навигационными системами и системами дистанционного сбора топографо-геодезических данных, позволяют более полно и достоверно отображать картографическую информацию. Важным преимуществом цифровых технологий является получение цифрового продукта, готового к использованию в географической информационной системе (ГИС) или системе автоматического проектирования (САПР). Эта особенность исключает промежуточные действия по оцифровке данных и значительно повышает эффективность использования результатов съемки [1].
В связи с развитием технологий спутникового позиционирования в последнее время при производстве аэрофотосъемки большой популярностью пользуются системы GPS и ГЛОНАСС для привязки аэрофотоснимков.
В настоящее время для обработки полученных изображений используют специальные компьютерные комплексы - цифровые фотограмметрические системы (ЦФС).
На сегодняшний день имеются различные программные продукты, при помощи которых возможно обработать материалы аэро- и космических съемок с дальнейшим комплексом работ по созданию ортофотопланов и создании цифровых топографических планов и карт.
Создание ортофотопланов является одним из важнейших этапов в технологической схеме создания цифровых топографических карт и планов [2].
Республиканское государственное казенное предприятие «Казгеодезия» Комитета по управлению земельными ресурсами Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан было создано согласно постановлению Правительства в 2010 году. РГКП «Казгеодезия» имеет в своем составе S филиалов, расположенных в различных регионах Республики Казахстан. Предприятие успешно решает задачи согласно бюджетным программам.
С 2010 года предприятием выполняется аэрофотосъемка территорий больших и малых городов с целью дальнейшего создания цифрового топографического плана масштаба 1:2 000 согласно бюджетным программам. При производстве аэрофотосъемочных работ предприятием РКГП «Казгеодезия» используется цифровая камера ADS40 (Airborne Digital Sensor) компании Leica Geosystems (Швейцария).
В камере имеется несколько линеек, которые расположены под определенными углами отклонений от надира. Это позволяет производить съемку в 3 плоскостях. Одна производит съемку вперед по ходу движения самолета, вторая производит съемку позади самолета, а основной является камера производящая съемку непосредственно под самим самолетом. Это позволяет полу-
чить зону полного тройного перекрытия. Наличие тройного перекрытия может показаться нецелесообразным, избыточным, но именно его наличие позволяет значительно увеличить уровень автоматизации в процессе создания цифровой модели рельефа.
Одним из представителей цифровых фотограмметрических систем в топо-графо-геодезическом производстве Республики Казахстан является компания Leica Geosystems AG и ее программный продукт Leica Photogrammetry Suite. С 2001 года компания Leica Geosystems стала владелицей компаний ERDAS, Inc и LH Systems, которые занимались разработкой программного обеспечения для дистанционного зондирования и программ для фотограмметрии. Данное приобретение позволило Leica Geosystems выйти на новый уровень на рынке программного обеспечения для дистанционного зондирования [3].
Обработку материалов аэрофотосъемки РГКП «Казгеодезия» и ее 8 филиалов и дальнейшее создание цифровой модели рельефа и ортофотопланов производит в программном продукте компании Leica Geosystems «Leica Photogrammetry Suite».
К достоинствам данного программного продукта можно отнести следующее: набор полных функциональных возможностей, наличие большого количества сенсоров для производства работ с использованием спутниковых технологий, импорт и экспорт большого количества формата данных, мощный инструмент для создания ортомозаики, автоматическое извлечение рельефа с возможностью отображения этих данных как в виде растра, так и в виде непосредственно горизонталей, обработка фотограмметрических данных больший объемов, содержащих очень большое количество снимков, возможность осуществления 3D картографирования в стереорежиме.
К дополнительным характеристикам система Leica Photogrammetry Suite можно отнести возможность изменения пользовательского интерфейса, наличие макросов, отвечающих за диалог с пользователем и за обработку растрового изображения, наличие высокого уровня языка программирования. К недостаткам можно отнести отсутствие русифицированной версии и высокую стоимость полного комплекта ЦФС [3, 4].
Еще одним представителем цифровых фотограмметрических систем в то-пографо-геодезическом производстве Республики Казахстан является компания «Ракурс» и ее программный продукт PHOTOMOD.
На российском рынке коммерческую цифровую фотограмметрическую систему, которая может быть использована для персональных компьютеров, первой предложила компания «Ракурс». На сегодняшний день ЦФС PHOTOMOD является наиболее популярной цифровой фотограмметрической системой в России и в более чем 50-ти странах СНГ и мира.
PHOTOMOD обладает довольно таки гибкой модульной структурой. Что позволяет использовать ее в качестве локальной ЦФС, в качестве сетевой среды в процессе создания и обработки больших проектов, в том числе и как дополнительный модуль к уже существующим фотограмметрическим системам при выполнении больших трудоемких процессов [5].
В состав входят сама управляющая оболочка PHOTOMOD Core и 10 дополнительных модулей, предназначенных для построения сети фототриангуляции, уравнивания сетей фототриангуляции снимков, построения цифровой модели рельефа, построения модели поверхности, создания ортофотпланов, создания цифровой карты местности и др. На рисунке представлена общая технологическая схема обработки проекта в системе PHOTOMOD.
Технологическая схема обработки проекта в системе PHOTOMOD
К достоинствам системы PHOTOMOD можно отнести: модульную структуру, что позволяет подобрать оптимальное сочетание комплектующих продуктов, замкнутость технологического процесса для получения итоговой продукции без использования сторонних программных продуктов, автоматизированные фотограмметрические процессы, возможность работы в сетевой среде при реализации больших проектов, оптимальное соотношение цены и производительности [3, 4].
Система PHOTOMOD имеет возможность экспорта и импорта графических данных с таких форматов как: BMP, TIFF, JPEG, DXF, DGN, ASCII, ASCII-A, ArcInfo ASCII, GeoTIFF, Shape-file, MIF/MID, ERDAS Imagine, PNG и многие другие; экспорта и импорта баз данных в DBF-формате; имеется возможность изменения интерфейса пользователем и имеет русифицированную версию [5].
Проведя анализ существующих и используемых в топографо-геодезическом производстве Республики Казахстан цифровых фотограмметрических систем можно сделать вывод, что главной задачей для развития таких систем является создание универсальных систем, которые могут позволить выполнение всех фотограмметрических процессов. Таких как создание цифровых топографических карт, создание цифровой модели рельефа, создание ортофотопланов с использованием данных аэро- и космических съемок, прочая целевая обработка данных аэрокосмических съемок. Еще одной задачей является максимальная автоматизация процессов измерения и последующей обработки данных этих измерений. Это позволит повысить производительность выполняемых процессов. Выбор того или иного программного продукта может зависеть от того, какой объем работ необходимо выполнить, от того, в каких форматах должны быть получены выходные данные и от того, какими финансовыми возможностями обладает исполнитель.
Не смотря на то, что РКГП «Казгеодезия» уже использует в своем топо-графо-геодезическом производстве цифровую фотограмметрическую систему компании Leica Geosystems AG, существует возможность внедрения с целью дальнейшего использования такого программного продукта, как PHOTOMOD. Первичную обработку материалов аэрозалетов и создание ортофотопланов РГКП «Казгеодезия» выполняет самостоятельно. Далее готовые обработанные материалы передаются в филиалы с целью создания цифровых топографических карт и планов. Переход от существующей технологии обработки материалов к использованию программного продукта PHOTOMOD значительно уменьшит финансовые затраты на приобретение лицензированного программного обеспечения и позволит выполнять полный комплекс работ по обработке материалов цифровых аэро- и космосъемок и создания цифровых моделей местности каждым филиалом самостоятельно.
В настоящее время для наиболее детального рассмотрения данного вопроса авторами проводится обширное экспериментальное исследование на фактических материалах с целью сопоставительного анализа функциональных возможностей указанных программных продуктов и оценки всех рисков и благо-
приятных факторов, влияющих на процесс обработки материалов аэрофотосъемки, связанных с возможностью внедрения в производство РКГП «Казгео-дезия» программного продукта PHOTOMOD.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Земцова, А. В., Плотникова Е. В., Кузнецова И. А. Создание ортофотоплана на территорию месторождения // Инновациоонные технологии в маркшейдерии и геодезии. Меж-дунар. форум маршейдеров : Междунар. форум маршейдеров «Инновациоонные технологии в маркшейдерии и геодезии» : труды (Алматы, 17-18 сентября 2015 г.). - Алматы : Казахстанский национальный исследовательский технический университет имени К. И. Сатпаева, 2015. - С. 112-177.
2. ГКПНП (ОНТА)-05-005-07 Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов // Агентство Республики Казахстан по управлению земельными ресурсами. - Астана. : АЗР, 2008. - 75 с.
3. Савидова C. С. Технология обработки ДДЗ от Leica Geosystems и ДАТА+ // ГЕО-Сибирь-2005. Науч. конгр. : сб. материалов в 7 т. (Новосибирск, 25-29 апреля 2005 г.). -Новосибирск : СГГА, 2005. Т. 5. - С. 66-70.
4. Программное обеспечение для фотограмметрической обработки данных ДЗЗ // Пространственные данные. - 2006. - № 3. - С. 36-41.
5. Компания «Ракурс». ЦФС «PHOTOMOD 6.3». Руководство пользователя [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www2.racurs.ru/download/docs6/rus/general.pdf. - Загл. с экрана.
© А. С. Скоробогатова, М. С. Епифанова, Е. П. Хлебникова, 2018
