Трансформирование аэрофотоснимков и космических снимков

Это очень ответственный и достаточно сложный этап, так как, с одной стороны, от качества его исполнения зависит точность результирующего картографического материала, с другой, способы достижения результата и используемые приемы могут существенно зависеть от характера самого материала и от опыта исполнителя.

Фактически требуется предварительно отдешифрированные аэрофотоснимки или космические сканерные снимки привязать трансформированием по опорным точкам к уже созданной топооснове из топокарт и планшетов (см. также 2.4.9). При этом если используются аэрофотоснимки, то они, строго говоря, не являются ортофотоснимками (не скорректированы искажения от рельефа) и не являются строго плановыми (не устранены полностью искажения от колебаний самолета при съемке). В космических снимках геометрические искажения, связанные с особенностями съемочной системы, обычно скорректированы, а искажения от рельефа заметно меньше, чем при аэрофотосъемке. Неплановость (невертикальность) съемки возможна, но вызвана обычно не колебаниями космического аппарата, о сознательным отклонением оси съемочной системы для съемки заказанного объекта. В этом случае наклон должен быть стабильным для всего маршрута (траектории пролета).

Стратегия выбора опорных точек и их количество зависят сразу от нескольких факторов. В условиях равнинной местности искажения за счет рельефа невелики, ими можно пренебречь везде, кроме крутых откосов со значительным перепадом высот. В условиях горной местности трансформировать весь снимок как единое целое не всегда корректно, для обеспечения точности может понадобиться привязывать его по частям. В ГИС TopoL существуют методы и специальные средства, повышающие точность трансформирования в горных условиях: автоматическое трансформирование снимка по частям и аналитическое ортофототрансформирование, стереотрансформирование. Однако все это удорожает технологический процесс, так как требует более дорогих вариантов ГИС, использования цифровой модели рельефа, либо стереорежима при оцифровке.

Возможность подбора опорных точек сильно зависит от региона. В Московской области опорных точек можно найти множество, однако имеющиеся крупно­масштабные топокарты настолько устарели и ситуация на них настолько расходится со снимками, что во многих случаях трудно гарантировать правильность опознания всех точек. Избыточное количество точек позволяет выявить среди них неправильно опознанные. В многолесных районах возможна ситуация дефицита опорных точек, поэтому будет оправдана привязка сначала более однозначно трансформируемых снимков, а уже потом проблемных снимков в промежутках между ними.

Обычно трансформирование выполняется с использованием проективного преобразования (см. 2.8.3.5), устра­няющего искажения за счет невертикальности оси фотокамеры при съемке. Но для его использования нужно иметь достаточное количество качественных опорных точек по всему пространству снимка. Поэтому в случае дефицита надежных точек иногда лучше использовать преобразование подобия (Хельмерта, см. 2.8.3.3), поскольку есть риск, что ошибки в опорных точках будут восприняты программой как наклон снимка. Для привязки сканерных космических снимков может быть полезным и аффинное преобразование (см. 2.8.3.4), если космическая съемка была плановой (вертикальной). Оценить наличие наклона можно, проведя эксперимент на снимке (сцене) с хорошими возможностями привязки - переключать режим трансформирования в форме, оценивая изменения в величинах невязок (не забывайте нажимать Вычислить).

Точность трансформирования математически оценивается программой TopoL для каждой из опорных точек. Визуальный контроль качества трансформирования основывается на оценке совмещения растров аэрофотоснимков с топоосновой и между собой, используя свойство частичной прозрачности растров.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: