Аэротүсіріске тапсырманы есептеу

ЭЕМ дербес компьютердің стандартты пішін үйлесіміне ие. Экранға түрлі текстті және графикалық ақпаратты шығаруды монитор атқарады, текстті және графикалық ақпаратты баспаға шығаруды принтер орындайды.

Стереоанаграф-6 - бұл приборлар сериясының салыстырмалы түрде жаңа прибор болып табылады.

Ол сандық карталар мен пландарды, учаскелердің аудандары мен учаскелерін, қалалық және жер кадастры мақсаттарында, құрылыс және жобалау және басқа көптеген міндеттерді шешуде қолданылады. Координаларды анықтаудың инструменталды орташа квадратты қателік 3 мкм ді құрайды.

 

1.3.2 Сандық технология

 

Сандық фотограмметрия, шыныда, пленкада немесе қағаздағы физикалық бейнелерді қолдануға қарағанда, бейнені компьютерде сандық формада өңдейді. Фотографиялық бейне сандық формаға дигитализдеу немесе сканерлеу жолымен өңделеді. Бейнелер түрлі тасымалдаушыларда бекітілген, арнайы камералардан сандық формада алынуы мүмкін.

Сканерлеу жолымен бейне пиксель деп анықталған мөлшерлі аталатын ұсақ тең аудандарға бөлінеді. Әрбір мұндай аудан түсі мен түсінің тығыздығы арасындаға қатынасқа орай жеткілікті мөлшердегі ақпаратқа ие. Сандық фотограмметрияда нәтижелерді алудағы нақтылық сканерлеудің рұқсаттылығы артқан сайын жоғарылайды. Пиксель өлшемі неғұрлым аз болса, нәтиже соғұрлым нақтырақ болады.

Сандық фотограмметрия өңдеу жеңілдігі және дайын компьютерлерді пайдалану барысында фотограмметриялық өнімді қолдану аясын кеңейте түспек. Сандық фотограмметрияның неғұрлым келешекті (перспективалы) аялары болып мыналар табылады:

• стереоскопиялық өлшеу үшін бейненің сәйкестігін қолданатын,

фототриангуляцияны құрастыру;

• жергілікті жердің сандық сұлбаларының жеңілдетілген генерацияларды қабылдау;     

 

 - ортофотопландар; 

- түрлі тақырыптық карталар, визирлеу сызықтары карталарын құрастыру; 

- келешекті көзқарас арқылы модельдеу.

Жоғары рұқсатты экрандар 25 мкм өлшемді пиксельге жеткілікті шолу аймағын қамтамасыз етеді. Бейнені сканерлеу үшін қазіргі уақытта көптеген сканерлер шығарылған. Арнайы фотограмметриялық сканерлер жоғары өнімді және аса тиімді болып келеді. Олар тұтас пленкалармен (фильмдер) қатар жеке суреттерді де сканерлеуге жарамды болып келеді. Кейбір сканерлердің құрылысы стационарлы камера бойымен жылжитын, жоғары нақтылықты тілігі бар платформаға негізделеді. Тікбұрышты ауқыммен тіркелетін облыстар қайта есептеуді талап етеді. Сканерлердің таңдаулы модельдері 1 мегапиксель/сек артық өнімділікке ие. Бір ақ-қара түсті аэросуретті 15 мкм рұқсатты сканерлеу 4 мин орындалуы мүмкін. Пиксельдер өлшемі 4 тен 20 микронға дейін, бейненің пішімі 260 х 260 мм.

 

1.3.3 Сандық фотограмметрияның аппараттық-бағдарламалық  құралдары

 

 Сандық  фотограмметрияға арналған қазіргі  уақыттағы бағдарламалық өнімдер мөлшеріне : «Дельта» аппараттық-бағдарламалық кешені (1998 ж.). Ол стереофотограмметриялық өңдеудің барлық қызметтерін жүзеге асырады және ақпаратты алу және стереоскопиялық көріністі мынадай түрде береді:

• базалық және топоцентрлік координаталар жүйесінде сандық

күңгірт стереоскопиялық геометриялық сұлбасы;

• объектілер мен жергілікті жердегі нүктелерді үш өлшемді

құрылымдық сипаттамасы;

• горизонтальдар мен қималар барысында екі өлшемді сызықтық

сипаттамасы;

• жергілікті жердің нүктелер биіктіктерін матрикалық сипаттау.

«Сандық стереоплоттер» келесі негізгі режимдерде қызмет атқарады: «жоба», «бейне», «бағдарлау», «стереоөлшеу», «стереоредактор». «Сандық стереоплоттер» Windows 95 ортасында жұмыс атқарады. Жоғары аталған модульдер сондай-ақ мынадай нақты міндеттерді орындайды:

• монокулярлық режимде жеке сандық бейнелердегі нүктелерді

өлшеу;

- стереопар және сұлбалардың сандық бейнелерін ішкі, өзара және сыртқы бағдарлаудың параметрлерін есептеу, стереопардың тірек нүктелерін өлшеу;

- түсірілімнің қалыпты жағдайында бастапқы сандық фотографиялық бейнелердің базалық жазықтыққа түрлендіру;

- жергілікті жердің нүктелері координаталарын өлшеудің стереоскопиялық визуалды және автоматты түрлері.

ЦСС-2 (1996 ж.) сандық стереофотограмметриялық станциясы топографиялық карталар мен пландарды құрастыру және жаңарту, ГАЖ топографиялық негізін алу, және басқа да міндеттерді орындау мақсатында сандық аэро және ғарыштық суреттерді стереофотограмметриялық жоғары нақтылы өңдейді. Станция басқару компьютер арқылы орналасады.  Стереобақылау жүйесі мониторларға арналаған диагоналі 14-17 дюймді оптикалық стереоқондырмамен сипатталады. Геометриялық рұқсаты элементінің өлшемі 7 мкм және одан жоғары болады, сұр түсті градацияның фотометриялық рұқсаттылығы 256.

Станцияның программалық қамсыздануы кең мүмкіншіліктерге ие:

- суреттерді интерактивті ішкі, өзара және сыртқы бағдарлау;

- бейненің кереғарлығы мен масштабының өзгерісі;

- бейнені құрастыру;

- автоматтық стереоорнату; 

- векторлы және растрлы ақпаратты стереоқиылысуы;  

- графикалық редактор; 

- топографиялық объектілердің классификаторы.

PHOTOMOD стереопарлы  бейнелерді көпфункционалды фотограмметриялық  өңдеу жүйесі. PHOTOMOD жүйесі Windows оперативті ортасында РС дербес компьютерінде стереопарлы бейнелерді толық фотограмметриялық циклын атқарады. Жүйенің негізгі ерекшеліктері:  

- фотограмметриялық циклды автоматтандыру; 

- автоматты өлшеулердің жоғары дәлдігі; 

- визуалдау стереорежимінде қол жұмысының мүмкіншілігімен автоматтандыру үйлесімі; 

- орындалатын міндеттердің кең шеңбері.

Scan Correct қосымша модулі бар PHOTOMOD жүйесі  мынадай қызметтерді атқарады: 

- жоғары дәлдікті үш өлшемді өлшемелер; 

- рельефтің сандық сұлбаларын құрастыру; 

- горизонтальдарды автоматты визуалдау және есептеу; 

- векторлы объектілер мен карталарды құрастыру, сондай-ақ визуалдаудың стереоскопиялық режимінде; 

- фотограмметрияда қолдану үшін үстел сканерлерін метрлік калибрлеу.

Бұл жүйе геодезия, картография, кадастр, тау кен ісіндегі басты фотограмметриялық міндеттерді шешуде пайдаланыла алады.

 «Leica»  фирмасымен фотограмметрияның барлық  сандық үрдістерін қамсыздандыру  үшін Socet Set бағдарламалық қамсыздандырудың  қуатты пакеті құрастырылған. ПО  мен жұмыс істегенде неғұрлым  жоғары серпілісті Windows NT операциялық  жүйесі береді, ол бағдарламалар  пакетінің барлық мүмкіншіліктерін  ашады.

Socet Set — ПО аймағындағы  сандық фотограмметрия бойынша әлемдік көшбасшы алғаш 1990 ж.  Windows 3 кейін  Windows 95 шығарған болатын. Жоғары тиімді графикалық платтары бар жоғары тиімді  процессорлар бірнеше станция қатарынан қызмет атқаратындай тиімділікке ие. Бұл пакет спутниктік мәліметтерден жақын қашықтықтан алынған әуе фотосуреттері, бейнелерді өңдеуде пайдаланыла алады. Түсірілім нәтижелерін өңдеу нәтижесінде мынадай мәліметтер алуға болады: 

- түзетуші мәліметер; 

- жергілікті жердің сагдық сұлбасы және картаның векторлық мәліметтері; 

- автоматтандырылған фототриангуляция; 

- ортофотопландар;  

- келешекті (перспективті) бейнелер және т.б.

Socet Set - қосымша модульдерге ие: 

- стереоскопиялық қарау; 

- жергілікті жердің автоматтандырылған сандық сұлбасының пайда болуы; 

- көптеген бейнелерден тұратын мозаика; 

- растрлы және векторлы бейнелерді құрастыру және қорытындысы.

«Аэрогеоприбор» өндіріс бірлестігінің «Геожүйе» ғылыми-өндірістік зертханасы «Дельта» сандық фотограмметриялық станциясын құрды, ол картографиялық мәліметтер, сандық карталар және пландар және ортофотопландарды алу мақсатында аэро және ғарыштық суреттерді өңдеуге бағытталған. Бұл станцияның аппараттық құралдарына мыналар жатады: қатты дискі 1 Гб кем болмайтын, ОЗУ 8 Мб кем емес болатын жоғары қуатты компьютер, 1024 х 768 нүкте болтаны рұқсатты видеоадаптер, 256 түсті, мониторларға арналған стереоскопиялық қондырғы, фотоқабылдағыш бекітпесін бақылаушыға алма салмалы плата, баспашы қондырғы және «тышқан» типті манипулятор. Программалық құралдарға тағы: операциялық жүйе, русификациялаудың программалық құралдары және «тышқан» драйвер-манипуляторы жатады.

Аналогтық ақпаратты сандық ақпаратқа ауыстыру үшін станцияның жинақтамасына жұмыс аясы 300 мм болатын фотограмметриялық сканер кіреді. Сканерлеуші минималды элемент 14 микронды өлшемге ие. 230 х 230мм пішімді фотосуретті сканерлеу уақыты 30 мин. Сканерлеу үрдісінде бейнені экранға шығарады. Осы жағдайда экранга шығарылатын әрбір фрагменттің сканерлеу кезіндегі бейненің сапасы мен қателіктерін қадағалауға болады.

Блокты стереосалу бірнеше бағдарламаларды орындау арқылы жүзеге асады. Дайындық жұмыстары бастапқы мәліметтерді дайындау, стереопарға тірек нүктелеріне файл дайындау жұмыстарын құрайды. Бастапқы мәліметтерге: АФА фокусты қашықтықтар, сурет масштабында суретке түсіру базисі, координаталық белгілер арасындағы эталонды қашықтықтар, АФА ішкі бағдарлау элементтері жатады. Кейін мына бағдарламалар орындалады:  

- ішкі бағдарлау;  

- өзара бағдарлау; 

- сыртқы бағдарлау; 

- план параметрлері тапсырмасы; 

- сандық ақпаратты стереоскопиялық жиыны.

Ішкі бағдарлау 4 координаталық белгі немесе орталық кресттер бойынша орындалады. Өзара бағдарлау стандартты аймақтардағы 6 нүктесінде көлденең және бойлай орналасқан параллакстарды жоюға негізделеді. Сұлбаны сыртқы бағдарлау 6 тірек нүктелері бойынша орындалады. Планның параметрлері міндеттеріне құрастырылып жатқан планның масштабы және планшеттің сол жақ шеткі бұрышының координаталары кіреді.

Стереоскопиялық жинақтау бағдарламасы 3 геодезиялық координатасы бар кейінгі нүктелер түрінде растрлы бейнелер бойынша жергілікті жердің сандық сұлбасын құрауға және тіркеуге мүмкіндік береді. Нүктелер план масштабында 1 мм қадамды өлшеммен тіркеледі. Сандық мәліметтер келесі класстар бойынша жиналып тіркеледі: қоныстану пункттері, өнеркәсіптік объектілер,  гидрография, коммуникациялар, рельеф элементтері, өсімдік жамылғысы, жер иеліктері шекаралары, тағы басқа элементтер, пикеттер мен тексттік жазбалар. Өлшеуден кейін стереопардың дәлдігін бағалайды. Сандық ақпаратты редакциялау бағдарламасы жазбалар мен шартты белгілермен картаның планшетті бетін қалыптастыруға бағытталған, сондай-ақ әрбір объекті туралы ақпаратты жедел алуға қажет. Сандық фотограмметриялық станция жерді түгендеу және ортофотопландарды құру бойынша бағдарламалық қамсыздандыруға ие.

INTERGRAPH фирмасы - фотограмметрия аймағында ерекше аналитикалық міндеттерді шешуге аппараттық және бағдарламалық  өнімдердің бірлескен кешенін тасымалдайды. Бұл кешен аяқталған сандық технологиялық үрдістердің негізін қалай отырып, мына жағдайларда қолданылады: 

- картографиялау;

           -жер және қала кадастрларын құрастыру;  

- ортофотопландар құрау; 

- спутниктік мәліметтерді өңдеу; 

- жергілікті жердің сандық сұлбасын құру; 

- транспорттық жолдарды жоспарлау және т.б.

Жұмыс түрлі көздерден алынған ақпаратты енгізуден басталады: сандық камералардан алынған аэросуреттер, спутниктік мәліметтер, сандық фотосуреттер, және т.б. Жобаларды икемдеу кезінде оператор камера, тірек нүктелері, өлшеу бірліктері сияқты құбылмалы параметрлерді анықтайды. Жобаны басқару үшін бағдарламалық қамсыздандыру бар. ЦММ салуды автоматтандыру үшін уақыттың реалды режимінде 27 дюймді монитордан сандық, түсті және ақ-қара бейнелерді стереокөрудің жоғары эргономикалық программа-ақпараттық құралдарына ие.

ЦММ және Images/Image Station пайдалана отырып, Images/Image Rectifier операторы көптеген аэро және ғарыштық суреттерде болатын геометриялық сондай-ақ рельефтің де бұрмалануын жою үшін бейнелерді ортофототрансформациялауды жүзеге асырады.

 

1.4 Фотосызбалар

 

 

Фотосызба – тірек нүктелерін қолданбай, өзгермеген пландық суреттерді монтаждау жолымен жасалған жергілікті жердің фотографиялық бейнесі. 

Оларды шолу мәліметтері ретінде дала дешифрлеу, рельефті түсіру, географиялық, геологиялық зерттеулерде, алдын-ала инженерлік жобалық жұмыстарда және т.б. жағдайларда қолданады. Фотосызбаны қысқа уақытта аэрофототүсірілімнен кейін дайындауға болады. 

Фотосызбалар маршрутты және көпмаршрутты болып бөлінеді. Бірінші жағдайда бір маршрутқа жататын аэросуреттер, екіншісінде бірнеше маршруттық суреттер жөнделеді. 

Неғұрлым дәл монтаж – бастапқы бағыттар бойынша; дәлдігі азырақ бірақ жылдамдау болып келетін –  контурлар бойынша. Фотосызбаларды дайындау тәсілдері олардың бағытталуына байланысты. Егер фотосызба контурларды дешифрлеуге бағытталып немесе шолу материалы ретінде қолданылса, онда негізгі назар фотографиялық сапаға аударылады. Егер фотосызба қандай да бір өлшеулерге бағытталса, онда оны жасауда негізгі назар оның дәлдігіне аударылады. Мұндай фотосызбалар бастапқы бағыттар бойынша жөнделіп, оларды дәлденген деп атайды. Дәлденген фотосызбаны жөндеген кезде әрбір аэросуретте басты нүктенің жанында контурлы орталық нүкте орнатып, оны бірлескен аэросуреттерде таниды. Нүктелерді кішігірім өзара артуы кезінде бастапқы бағыттар пландық аэросуретте бұрмаланбайды, аэросуреттерде аттас бастапқы бағыттарды біріктірген кезде фотосызбаның азимуттық бұрмалануын жою мүмкіндігі туындайды. Жұп (немесе тақ) аэросуреттерде бастапқы бағыттарды қарындашпен жүргізеді. Тақ (немесе жұп) суреттерде аэросуреттерді жөндеуді жеңілдететін пуансонмен шеңбершелерді қиып алады.