Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Сибирская государственная автомобильно-дорожная

Академия (СибАДИ)»

Р.В. Зотов

АЭРОГЕОДЕЗИЯ

Учебное пособие в двух частях

Часть 2

Омск

СибАДИ

2012

УДК 528.4

УДК 528.7

УДК 528.8

ББК 26.12

3-88

Рецензенты:

д-р техн. наук, проф., заслуженный работник геодезии и картографии РФ

Ю.В. Столбов;

канд. техн. наук, доцент кафедры «Геодезии и дистанционного зондирования»

ОмГАУ Л.В. Быков,

Работа одобрена редакционно-издательским советом вуза в качестве

учебного пособия.

Зотов Р. В. Аэрогеодезия: в 2 частях. Кн. 2: Учебное пособие – Омск: Изд-во СибАДИ, 2012. – 215 с.

Учебное пособие рекомендуется для студентов специальности «Автомобильные дороги и аэродромы» изучающих «Основы аэрогеодезии», а также для других специальностей изучающих «Методы дистанционного зондирования» и «Геоинформатику», может быть полезно аспирантам и специалистам производства.

Табл. 18. Ил. 114. Библиогр. 54 назв. Прил. 4

© Р.В. Зотов, 2012

© Издательство СибАДИ, 2012

Предисловие

Учебное пособие включает: 1. Из курса лекций кандидата технических наук профессора, заведующего кафедрой «Фотограмметрия» МИИГАиК А. П. Михайлова разделы 1-5 главы 3, главы 4,5. 2. Из курса лекций «Фотограмметрия» кандидата технических наук доцента А. С. Назарова, который даётся для студентов географического факультета Белорусского государственного университета, следующие главы и разделы: части 1 и 5 введения; разделы 1-8 главы 1; глава 2, разделы 6-10 главы 3; главы 6, 7, 9; разделы 1-3 главы 8. 3. Из работы Назарова А.С.: «Средства получения цифровых снимков и методы их фотограмметрической обработки. – Минск: Учебный центр подготовки, повышения квалификации и переподготовки кадров землеустроительной и картографо-геодезической службы. 2009» глава 10.

В учебном пособии использованы статьи и лекции о воздушном лазерном сканировании кандидата технических наук Е. М. Медведева, которые опубликованы в журнале «ГЕОПРОФИ» и размещённые на сайтах компаний «ГЕОКОСМОС» и «ГеоЛИДАР». Использован ряд статей других авторов, посвящённых системам инерциальной, спутниковой навигации ГЛОНАСС и GPS, БПЛА и цифровой съёмке, а также информация компании «Совзонд», опубликованная на сайте, в частности, из раздела: «Статьи о ДЗЗ».

Глава 9. Методы цифровой фотограмметрии

1. Понятие о цифровом изображении

О брабатываемые методами фотограмметрии изображения могут быть представлены в раз­личных формах, в зависимости от способа их получения, принятой мо­дели и структуры дан­ных (рис. 9.1).

Аналоговая форма представления изображения объектов ис­пользуется с незапа­мятных времен и предполагает получение его ка­ким-либо образом на физическом носителе – на бу­маге, фотобумаге, фотопленке и др. Во многих случаях аналоговая форма и сегодня яв­ляется ос­новной особенно там, где важна юридическая значимость изображения либо если оно не­обходимо для использования в неста­ционарных условиях.

Цифровая форма изобра­жения возникла вместе с элек­тронными вычислительными машинами и используется для представления изо­бражения в памяти ЭВМ и на магнитных носителях.

Векторная форма цифро­вого изображения предпола­гает пред­ставление его с помо­щью набора примитивов и их комбинаций – то­чек, векторов, гра­ней, ребер и т. п. Эта форма ши­роко используется в цифровой картографии и предполагает, что положение точек изобра­же­ния задано в некоторой координатной системе, выбираемой поль­зо­вателем в зависимости от характера решаемых задач. Элементы век­торного изображения пред­ставляются в одной из двух структур (рис. 9.1), различающихся принципом формирования и опи­сания его эле­ментов, способом доступа к ним, характером связи с окружающими и др.

Р астровая форма цифрового изображения предполагает представ­ление его в виде неко­то­рой матрицы (рис. 9.2), соответствующей плос­кости исходного изображения и со­стоящей из квадратных ячеек одина­кового размера, являющихся наименьшими адре­суемыми элемен­тами. Каждый такой элемент, называемый пикселом, соот­ветствует опре­деленному участку исход­ного изо­бражения и характеризуется набо­ром оп­тических па­рамет­ров – цветом, плотностью, яркостью (ин­тен­сивно­стью) и т. п. Приме­рами растрового изо­бражения являются: фо­тоснимок, состоящий из сово­купности очувствленных зерен галоид­ного серебра; га­зетное клише, вос­принимаемое как со­вокупность от­дельных точек и др. Наиболее рас­про­страненной структурой растро­вого представле­ния явля­ется матричная; две другие (пирамидальная и квадродерево) являются ее производными.

Доступ к элементам растрового изображения (пикселам) осущест­вля­ется по номерам столбцов (i_X) и строк (i_Y). Для отсчета координат точек растрового изображения в линейной форме используется система o_Px_Py_P (рис. 9.2), оси которой совмещены с внешними границами первой строки (o_Px_P) и первого столбца (o_Py_P).

Ни­какой информации о раз­мещении матрицы в пространстве (в системе координат местности) в растровом файле, за редким исклю­чением, нет.

В фотограмметрии под цифровым изображением понимают его растровую форму, по­лу­чен­ную непосредственно в процессе съемки с помощью цифровой камеры, либо путем ска­нирова­ния аэронегатива.