Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций
Каталог

Обратная связь

Я ищу:

Содержимое электронного каталога российских диссертаций

Диссертационная работа:

Мурашева Алла Андреевна. Разработка методов определения элементов внешнего ориентирования аэрофотоснимков из фотограмметрического сгущения и использование их в автоматизированной системе составления и обновления карт : ил РГБ ОД 61:85-5/3045


Для получения доступа к работе, заполните представленную ниже форму:


*Имя Отчество:
*email



Содержание диссертации:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. СШРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗИРО ВАННОГО ОБНОВЛЕНИЯ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИА ЛОВ И ПЕРСПЕКТИВНЕЕ РАЗВИТИЯ 13

1.1. Анализ существующей технологии обновления, возможность автоматизации процесса 13

1.2. Анализ технических средств, используемых для автоматизации картографических работ .21

1.3. Особенности автоматизации обновления крупномасштабных карт с применением материалов - "..'. аэрофотосъемки и графопостроителей ., 30

Выводы .37

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ И НАДЁЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ВЗАИМНОГО И ВНЕШНЕГО ОРИЕНТИРОВА НИЯ ОДИНОЧНОЙ СТЕРЕОМОДЕЛИ 39

2.1. Постановка задачи. Анализ методов определения элементов взаимного и внешнего ориентирования.39

2.2. Надёжность определения элементов взаимного и внешнего ориентирования. 60

2.4. Использование элементов внешнего ориентирова ния как основы для решения задачи автоматизи рованного обновления 111

Выводы 113

ГЛАВА 3. ПРЕОБРАЗСВАНИЕ фОТОГРАШЕТРИЧЕСКИХ КООЩИНАТ В КАРТОГРАФИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ. 115

3.1. Характеристика картографических материалов...115

3.2, Влияние ошибок исходных данных на точность планового фотограмметрического сгущения 116

3.3. Анализ точности и надёжности использования существующих топографических материалов для сгущения новых аэрофотосъёмок 120

Выв оды 134

ГЛАВА 4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОДГОТОВКИ СИСТЕМЫ УСТАНОВОЧ НЫХ ДАННЫХ ДЛЯ СОВРЕМЕННЫХ ФОТОГРАММЕТРИ ЧЕСКИХ ПРИБОРОВ 136

4.1. Современное состояние вопроса подготовки ус-танов очных данных 136

4.2. Основные факторы, оказывающие влияние на точность составления и обновления топографических карт на фотограмметрических приборах..139

4.3. Вычисление системы установочных данных для современных фотограмметрических приборов 145

4.4. Экспериментальная проверка возможности определения координат дополнительных точек снимков по ранее определённым элементам внешнего ориентирования 153

Выводы 158

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 161

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 163

Экономический расчёт 166

ЛИТЕРАТУРА 172

ПРИЛОЖЕНИЕ  



Введение диссертации:

Важнейшая задача экономической политики партии - необходимость быстрого роста производительности труда за счет резкого сокращения доли ручного труда, комплексной механизации производства без привлечения дополнительной рабочей силы, распространяется и на топографо-геодезичес-кое производство.

В программном документе:"О развитии народного хозяйства СССР на 1981-1985 гг. и до 1990 года" поставлены большие задачи по разведке и освоению месторождений полезных ископаемых,проектированию и вводу в действие крупных промышленных и энергетических комплексов, проведению на больших площадях мероприятий по мелиорации и освоению земель, значительному расширению городского и сельского строительства, увеличению дорожной сети и других линейных инженерных сооружений.

В связи с интенсивным освоением природных ресурсов нашей страны существенно возрастает роль топографо-геоде-зической продукции, без которой невозможно решение большинства плановых и экономических задач. Развитие современного топографо-геодезического производства должными темпами возможно лишь путем постоянного совершенствования техники, технологии, широкого внедрения ЭВМ во все производственные процессы.

Таким путем и обеспечивается в топографо-геодезичес-ком производстве рост производительности труда, что позволяет в основном, своевременно и с высоким качеством решать -возникающие задачи. Однако существует еще целый ряд проблем, требующих достаточно срочного решения. Среди этих проблем и проблема обновления картографических материалов, особенно существенная для обновления карт и планов крупного масштаба, большая часть которых идёт в дело сразу же после их изготовления.

Интенсивное промышленное и гражданское строительство во многих городах и посёлках приводит к тому, что крупномасштабные картографические материалы на соответствующие территории быстро стареют. Так по результатам обследования ряда городов Дальнего Востока установлено, что ежегодно на на 30-40% их площади следует выполнить обновление 10-15% контуров. Через три года на 25-30% устаревает ситуации почти на половине площадей, а через 5 лет практически весь картограс ический материал нуждается в серьёзной и полной корректуре.

В связи с указанными обстоятельствами вполне понятна сложность практической реализации задачи поддержания крупномасштабного картографического материала на современном уровне. Действительно, каждое из отдельных изменений может быть нанесено на оригиналы ранее созданных карт множеством различных ( хорошо известных ) топографических способов, однако массу этих отдельных изменений этими способами достаточно быстро не отобразить.

Следовательно, помочь в решении задачи может только

периодическая аэрофотосъемка и наиболее совершенные методы её обработки, интерпретации и соотнесения к картограми - ческим оригиналам,

Учитывая необходимость выполнения работ по обновлению карт в сжатые сроки и некоторые особенности работы (локальность, замкнутость зон изменения, их сравнительно незначительные площади, максимальный объём изменений в плановых элементах местности, и т.д.), а также наличие на обновляемые территории ранее выполненных залётов и как правило высокоточных картографических материалов, методика использования аэрофотосъёмки для обновления может значительно отличаться от обычной методики картографирования в сторону большей эффективности и экономичности.

Базой для соответствующих решений могут стать ранее выполненные залёты и расчленённые оригиналы карт, выполненные на пластиках, а для отображения изменений могут быть использованы стереофотограмметрические приборы с передачей данных на графопостроители.

Однако, пока ещё задачи обновления не решаются подобным образом в силу ряда причин, основные из которых таковы: - существующие методы фотограмметрического сгущения предназначены для создания временных каталогов фотограмметрических точек, которые используются однократно в процессе картографирования. По завершении этого процесса диапозитивы и аэроснимки с каталогами фотограмметрических точек уничтожаются. Это обосновывается различными причинами, в том числе и отсутствием для хранения материалов значительных производственных площадей.

Таким образом,при необходимости получения дополнительных или повторных координат точек, все фотограмметрическое сгущение выполняется заново, что ни технически, ни экономически нецелесообразно. Старые залеты для обновления крупномасштабных карт обычно не используются.

Возможности использования имеющихся крупномасштабных топографических планов вместо полевой подготовки для фотограмметрического сгущения по новым залетам недостаточно изучены и не проверены в широкой производственной практике, хотя в последние годы появилось много различных предложении и разработок. В основном все эти разработки применяются для обновления карт средних и мелких масштабов.

К этому следует добавить, что технологии, которая позволяла бы решать задачу повторного использования аэрофотосъемочных залетов, выполняемых для целей крупномасштабного картографирования, практически пока еще не отлажена и требует своих разработок .

Это вызывает необходимость при обновлении по аэрофотомате-риалам в значительных объемах полевых работ, в излишне больших затратах на повторное фотограшетрическре сгущение, приводит к потере темпа, а отчасти и качества работ. Предполагается, что проблема эта может быть решена с использованием современных достижений аналитической фотограмметрии на базе тлеющегося в производственных предприятиях оборудования для обработки аэрофотоснимков и быстродействующих ЭВМ с большими объемами оперативной и внешней памяти.

Представляемая к защите диссертация посвящена теоретическому и практическому рассмотрению совокупности вопросов повторного использования материалов фотограмметрического сгущения, а также анализу возможности выполнения сгущения полевой подготовки - с использованием в качестве опоры контурных точек рупномасштабных карт и элементов внешнего ориентирования ранее выполненных залётов.

Суть рассмотренной в диссертации, опробованной и внедрённой в производство технологии заключается в следующем:

В ходе фотограмметрического сгущения определяются элементы взаимного и внешнего ориентирования каждой из стерео-моделей, совокупность которых составляет паспортные данные стереомодели. Эти данные вместе с идентификаторами залёта и модели составляют базу всех дальнейших работ и хранятся постоянно на внешних носителях информации.

При необходимости выполнения фотограмметрического сгущения по вновь выполненному залёту, площадь которого перекрывает ранее проложенные и сгущенные маршруты аэрофото-съёмки, проект сгущения составляется в обычном порядке, а ряд общих точек на аэрофотоснимке нового и ранее выполненного залётов переносятся на последний.

Для стереопар старого залёта, на которые попали выбранные при проектировании точки нового залёта, выполняются фотограмметрические измерения на стерео(или моно)компараторах, при этом измеряются лишь координаты меток и отображённых новых точек, выбранных в произвольном порядке для определения элементов взаимного ориентирования. Таким образом, никаких дополнительных работ по проектированию, наколу точек и сгущению точек старого залёта не производится.

С известными элементами внешнего ориентирования старого залёта определяются координаты точек нового залёта, кото рые и служат аналогом точен полевой подготовки.

При отсутствии необходимости выполнения фотограмметрического сгущения (обновляемые элементы расположены в пределах одной стереопары) более целесообразным может оказаться восстановление стереомодели по контурным точкам карты (плана); при невозможности использования старых залётов (утрата, потеря качества, и т.д.) сгущение может быть выполнено с использованием контурных точек карт и планов вместо точек полевой подготовки.

Результатом обработки материалов нового залёта должны стать элементы внешнего ориентирования стереомоделей и определённые по ним установочные данные фотограмметрических приборов или семантически-цифровой каталог обновляемых элементов, записанный на внешнем носителе информации в виде, пригодном для отображения этих элементов на графопостроителях или полутоновых дисплеях.

Предлагаемая технология может быть использована не только для обновления, но и для решения других задач, таких как подсчёт объёмов земляных работ из периодических съёмок, контроль разного рода протяжённых в пространстве инженерных сооружений, построение цифровых моделей для целей геологии, геофизики, и т.д.

Достоинства предлагаемой методики заключаются не только в её экономичности, но и в том, что практически координаты новых точек будут определены в ранее принятой системе, то есть относительная точность и надёжность результатов окажутся достаточно высокими. -Кроме того, поскольку основу системы составляют аналитические методы, создаются предпосылки для автоматизации производственных процессов, для все более интенсивного и полного внедрения в производство современных ЭВМ и средств машинного сервиса (графопостроители, дисплеи, микро-ЭВМ, и т.д.).

Таким образом, предлагаемую систему можно рассматривать как одну из ступеней решения задачи автоматизации картографических работ.

В ходе разработки, отладки и внедрения предлагаемой методики возникла необходимость в решении ряда научно-производственных задач для выбора оптимальных технологических решении. К их числу относятся:

I) Анализ точности и надежности построения относительной стерео-модели в зависимости от точности измерений и топологических характеристик точек, на которых измеряются координаты и параллаксы.

Решению этой задачи неоднократно уделялось самое серьезное внимание (в работах й.Т. Антипова, В.Б. Дубиновского и др.). Однако в автоматизированной системе обработки информации вопросы надежности, то есть защиты результатов от влияния грубых ошибок, приобретают особую остроту и требуют для принятия производственных решений значительных объемов дополнительных исследований.

2) Анализ точности и надежности определения элементов внешнего ориентирования в зависимости от точности фото Модель, созданная по элементам взаимного ориентирования аэрофотоснимков. грашлетрических измерений, от топологии расположения точек с исходными координатами, от точности относительной модели, от точности определения элементов взаимного ориентирования, от методов определения координат точек Эти вопросы сравнительно слабо освещены в отечественной литературе, поэтому их исследование занимает важное место в диссертации,

3). Анализ зависимостей между точностью исходных данных и точностью результатов сгущения на базе разработанной к.т.н. В.А. Шульманом апостериорной оценки точности фотограмметрического сгущения.

Этот анализ позволил вывести соотношения между масштабами обновляемой карты и аэрофотосъёмки, между основными параметрами старых и новых залётов, позволили определить возможность использования различных карт и планов для внешнего ориентирования фотограмметрических сетей.

Результаты исследований изложены в ІУ главах,

В I главе дана краткая характеристика современного состояния вопроса составления и обновления карт. В частности, уделяется внимание анализу современного состояния картографических материалов на территорию Дальнего Востока в связи с тем, что апробация и внедрение предлагаемой технологической схемы было проведено по материалам аэрофотосъёмок Дальнего Востока, где в настоящий момент ведётся интенсивное строительство, особенно в зоне БАМа, требующее и столь же интенсивного обновления и составления карт и планов на эти -участки. Даётся также анализ использования существующих материалов для последующих работ. Указывается на возникающую при этом проблему хранения аэрофотосъёмочных данных с целью их дальнейшего использования. Кратко рассмотрен вопрос определения установочных данных для фотограмметрических приборов.

So II главе выполнен анализ точности и надёжности построения относительной и абсолютной стереомоделей по паре аэрофотоснимков в зависимости от всех факторов, перечисленных в постановке задачи.

В 111 главе рассмотрен вопрос возможности использования существующих топографических материалов для фотограмметрического сгущения новых аэрофотосъёмок. Выполнен анализ влияния исходных данных на точность фотограмметрического сгущения.

В ЇУ главе рассмотрены вопросы подготовки установочных данных для фотограмметрических и стереофотограмметри-ческих приборов по элементам внешнего ориентирования аэрофотоснимков, полученных аналитическим путём.

Результатом диссертационной работы является разработанная методика использования аэросъёмочных и топографических данных для целей ускоренного составления и обновления карт (планов) крупных масштабов. Необходимой частью предлагаемой методики служит подпрограмма "Модель", являющаяся одной из составных частей комплекса программ для технологической обработки фотограмметрических измерений на ЭВМ ЕС, внедрённой в Предприятии Ш 2 ГУГК,

Реклама


2006-20011 © Каталог российских диссертаций