ЛЕКЦИЯ № 7.

Тема: Вторичные информационные модели.

Вопросы:

1. Увеличенные снимки, факторы обуславливающие необходимость увеличение

2. Планово-картографические материалы, применяемые в землеустройстве, в кадастре.

3. Фототриангуляция, назначения и сущность.

Вторичные информационные модели — результат какого-либо преобразования исходных снимков. Можно выделить два основных вида преобразования: фотографическое и геометри­ческое.

Первый выполняют с целью упрощения процесса извлечения из снимков семантической информации. Способы при этом могут быть разными, например увеличения изображения, повышения его контрастности, устранения влияния некоторых шумов и т. п.

Основная цель второго вида — получение изображения местно­сти в нужной картографической проекции. В землеустройстве и кадастре используют, как правило, крупномасштабные планы (1:10 000...1:2000 и крупнее). Поэтому суть геометрических (фото­грамметрических) преобразований в данном случае сводится к преобразованию аэрофотоснимков, полученных в центральной проекции, в изображение местности в ортогональной проекции. Результат при использовании современных технологий фотограм­метрической обработки снимков получается в виде цифровых мо­делей местности, которые при необходимости можно преобразо­вать в традиционные графические планы (карты) на бумажной ос­нове или ортофотопланы.

1. Факторы, обусловливающие необходимость увеличения снимков.

По экономическим соображениям съемку выгодно выполнять в масштабе более мелком, чем масштаб картографирования. Предел уменьшения съемочного масштаба регламентируется возможнос­тями отображения на снимках необходимых объектов местности (деталей) и обеспечения достаточной точности выполнения мет­рических действий по ним. В большинстве случаев исходные снимки не обеспечивают достаточной точности, а иногда и воз­можности решения определенных задач.

Современные аэро- и космические снимки благодаря высоко­му качеству объективов съемочных систем, использованию ком­пенсирующих «смаз» изображения устройств и устойчивых в по­лете носителей имеют разрешающую способность 60...80 мм^--1 и более. Это дает возможность соответственно в 8...10 раз умень­шить съемочный масштаб. Дешифрируемость таких снимков до­водят до нужной, увеличивая их. Здесь может быть использовано два варианта — оптическое и фотографическое увеличение.

Необходимость увеличения снимков обусловливается также обеспечением достаточной точности выполнения метрических работ. Такие работы возникают в основном при полевой инстру­ментальной досъемке не отобразившихся на снимках объектов. Абсолютная погрешность фиксации концов измеряемых на сним­ках отрезков остается примерно постоянной при значительном (4...6-кратном) увеличении изображения. Дальнейшее увеличение кратности приводит к монотонному возрастанию погрешности. Поэтому относительная погрешность измерения отрезков на оп­тимально увеличенном снимке сокращается примерно пропорци­онально кратности увеличения.

Очевидно, точность измерения координат точек по увеличен­ным снимкам с помощью дигитайзера, координатографа и других измерительных устройств будет аналогично повышаться.

2. Планово-картографические материалы, применяемые в землеустройстве, в кадастрах.

Использование новейших типов съемочных систем, переход к компьютерным технологиям и информационным системам по­зволяют получать и хранить полученную информацию о местно­сти в виде цифровых моделей, которые при необходимости могут быть представлены в визуализированном виде (на экране мони­тора или в графическом виде на бумаге). Графические планы и карты стали вторичны по отношению к цифровым моделям мест­ности.

Цифровая модель местности (ЦММ) представляет собой много­мерную цифровую запись информации о местности на магнитном носителе. В цифровых информационных потоках информация хранится поэлементно. Каждый элемент ЦММ имеет п численных характеристик, три из которых — пространственные координаты точки местности, остальные — закодированные числами семанти­ческие характеристики этой точки.

Цифровую модель местности, содержащую информацию о пространственном положении объектов местности, а также семан­тическую информацию об этих объектах, можно представить как совокупность цифровой модели рельефа (ЦМР) и цифровой моде­ли ситуации (ЦМС).

Под ЦМР понимают массив чисел, являющихся простран­ственными координатами точек местности. ЦМС также представ­ляет собой массив чисел, каждым элементом которого являются плановые координаты поворотных точек границ объектов и зако­дированная числами семантическая информация об этих объек­тах. Содержание контуров определяется тематикой модели ситуа­ции — это могут быть топографические элементы, сельскохозяй­ственные угодья, лесотаксационные единицы, почвенные разно­сти и т. п.

Цифровые модели местности являются базой для создания ши­рокого спектра картографической продукции, используемой зем­леустроительными и кадастровыми службами. Это цифровые (электронные) карты, фотопланы, контурные фотопланы, топо­графические фотопланы, ортофотопланы, фотокарты, топографи­ческие планы, ЗО-изображения.

Цифровая (электронная) карта (ЦК) — это объединение цифро­вой модели рельефа и нескольких цифровых моделей ситуации. Каждая ЦМС представляет собой так называемый слой ЦК. Все слои ЦК связаны между собой посредством ЦМР.

Как правило, в цифровых картах используют географические координаты, поэтому цифровые карты не имеют масштаба. При визуализации цифровая карта может быть представлена в любом масштабе, но не крупнее того, точность которого соответствует точности исходных данных для создания ЦК.

Цифровые карты содержат значительно больший объем инфор­мации, нежели традиционные графические карты, благодаря по­слойному ее хранению.

Кроме того, цифровые карты физически не устаревают, не вет­шают. Информацию о местности на современном уровне поддер­живают ведением непрерывного мониторинга и картографическо­го дежурства.

Фотоплан — фотографическое одномасштабное изображение местности в заданном, обычно стандартном масштабе, на которое нанесена координатная сетка. Как правило, фотопланы изготав­ливают в рамках трапеций государственной или условной раз­графки или на территорию отдельных землепользовании.

На контурных фотопланах условными знаками показаны необ­ходимые элементы ситуации, некоторые элементы естественного рельефа: бровки балок, оврагов, линии резкого изменения крутиз­ны склонов, а также искусственные формы рельефа.

На топографических фотопланах условными знаками показана ситуация и нанесены горизонтали.

После удаления фотоизображения контурные и топографичес­кие фотопланы превращаются соответственно в контурные и то­пографические планы.

Иногда, например при проектировании противоэрозионных мероприятий, целесообразно сохранить фотоизображение, несу­щее максимум информации об эрозионных процессах. В таких случаях на топографических фотопланах число условных знаков уменьшается до необходимого минимума. В результате получается продукция, называемая фотокартой.

Ортофотоплан— фотографическое изображение местности в ортогональной проекции. Первоначально по экономическим со­ображениям ортофотопланы изготавливали преимущественно на горные территории. В настоящее время ортофотопланы получают на различные районы местности с любыми превышениями и фор­мами рельефа.

3D--изображение — это изображение трехмерных объектов на плоскости. Эта новая форма представления пространственной ин­формации находит широкое применение в различных сферах на­учной и производственной деятельности.