WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаГеографія фізична, Геоморфологія, Геологія → Фотограмметрія кінця ХХ століття – здобутки і тенденції - Реферат

Фотограмметрія кінця ХХ століття – здобутки і тенденції - Реферат


Реферат на тему:
Фотограмметрія кінця ХХ століття - здобутки і тенденції
План
Вступ
1. Навігаційно-цифрова фотограмметрія.
2. Цифрові аерознімальні системи
3. Цифрові фотограмметричні станції
4. Фотограмметричні сканери 6. Навігаційна компонента фотограмметрії.
5. Об'єднання GPS з інерціальними навігаційними системами (ІНС).
6. Космічна фотограмметрія.
7. Радарна інтерферометрія.
8. Актуальні сфери застосування фотограмметрії в теперішніх умовах нашої держави
Література
1. Вступ
На зламі другого і третього тисячоліть відбувається такий злет науково-технічного прогресу, про який 20-30 років тому не могли ми і мріяти. Нові техніка і технології суттєво вплинули на геодезію, картографію, фотограмметрію та інші наукові дисципліни про Землю. Серед найвпливовіших досягнень відзначимо наступні:
- розвиток космічної техніки і технологій, зокрема функціонування супутникових навігаційних систем та їх використання для геодезії;
- розвиток електронно-обчислювальної техніки, в тому числі поява потужних персональних комп'ютерів з величезними об'ємами зовнішньої та внутрішньої пам'яті і з високою швидкодією;
- розвиток мікроелектроніки і розробка нових типів сенсорів, серед яких для нас є важливими т.зв. "прилади з зарядовим зв'язком", здатні фіксувати електромагнітне випромінювання з високими геометричними і радіометричними параметрами;
- розвиток лазерної та оптико-електронної техніки, радіотехнічних способів дистанційного вивчення різноманітних об'єктів, в тому числі земної поверхні;
- розвиток геоінформаційних технологій, в яких найновіші можливості всіх вище перелічених науково-технічних досягнень спроектовані на ідеологічну платформу геоінформатики, що об'єднує тематичні відомості та знання, здобуті з різних наукових дисциплін про Землю.
Вплив цих досягнень настільки змінив теперішню фотограмметрію, що технології 15-20 річної давності сприймаються як віддалена історична епоха.
Наше бачення сьогоднішньої фотограмметрії здійснене на базі аналізу значної за обсягом літератури і в першу чергу матеріалів XVIII і XIX Конгресів товариства з фотограмметрії та дистанційного зондування (ISPRS). У спрощеному вигляді зміст фотограмметрії відображає рис.1, в якому показані чотири головні компоненти фотограмметрії, а також взаємозв'язок фотограмметрії з користувачами та геоінформатикою.
Дана робота присвячена окресленню стану і можливостей фотограмметрії наших днів. Тут ми не зачіпаємо інших важливих проблем, серед яких в наші дні важливим є взаємозв'язок фотограмметрії і геоінформаційних систем (ГІС). Зазначимо, що фотограмметрія й надалі є головним джерелом картографічних і топографічних даних в ГІС, а результати інтерпретації аерокосмічних зображень творять основу дистанційного моніторингу різноманітних процесів.
2. Навігаційно-цифрова фотограмметрія.
Цей термін запропонований нами в 1997 році, коли стало зрозумілим після XVIII Конгресу ISPRS (Відень, 1996), що фотограмметрія, по-перше, чітко стала на шлях цифрової фотограмметрії, і по-друге, застосування глобальних позиційних систем (GPS) суттєво міняє фотограмметричні технології.
GPS застосовується для забезпечення навігації літального апарату при аерофотозніманні та для фіксації просторових координат центрів проекцій (аерокамери) підчас знімання земної поверхні чи інших об'єктів.
Цифрова фотограмметрія, як відомо, оперує з цифровим знімком, який можемо отримати двома шляхами:
- скануванням фотографічного зображення,
- використовуючи цифрову знімальну камеру замість фотографічної.
Рис 1. Основні складові частини фотограмметрії та взаємозв'язки з іншими системами.
Опрацювання цифрового знімка ведеться на цифровій фотограмметричній станції (ЦФС), до складу якої входить комп'ютер, периферійні пристрої та програмне забезпечення для рішення фотограмметричних задач. Отже, в цифровій фотограмметрії головним носієм інформації є цифровий знімок. У вітчизняній літературі цифрові знімальні системи практично не описані. І це не дивно, бо вперше цифрові аерокамери демонструвались на XIХ Конгресі ISPRS (Амстердам, липень 2000 р.), тоді як на попередньому XVIII Конгресі ISPRS про цю апаратуру були тільки несміливі натяки. Виходячи з цих міркувань, подаємо тут опис цифрових аерокамер, який повинен бути корисним для читача.
3. Цифрові аерознімальні системи
Цифрові знімальні камери для широкого вжитку з'явились на ринку на початку 90-х років, але перші з них не могли конкурувати з фотокамерами по якості отриманих зображень. Причиною цього стану була невисока роздільна здатність сенсора - приладу із зарядовим зв'язком (ПЗЗ), який фіксував відбите від об'єкту електромагнітне випромінювання та продукував електричний сигнал, пропорційний до цього випромінювання.
Схема цифрової камери показана на рис. 2.
Ця та деякі інші причини мали ще більший стримуючий вплив на створення цифрової аерознімальної камери.
Відомо, що роздільна здатність фотокамери вимірюється кількістю ліній в одному міліметрі(л/мм). Сучасні аерофотооб'єктиви мають в центрі пол зображення роздільну здатність150л/мм, а дисторсія об'єктиву виносить 1-2 мкм, що є вже на грані можливостей геометричної оптики. Такі об'єктиви справедливо називають бездисторсійними.
Роздільна здатність цифрової камери вимірюється кількістю пікселів в одному дюймі (записується як dpi). Піксел стосовно сенсора ПЗЗ означає розмір його чутливого елемента. Якщо перевести роздільну здатність 150л/мм в точність можливих вимірів, то отримаємо 6.7мкм. Це означає, що розмір чутливого елемента ПЗЗ повинен становити саме таку величину. Тільки в 1997-98 роках передові фірми почали продукувати такі ПЗЗ, і тому стало можливим створити цифрову аерокамеру високої роздільної здатності.
1 - об'єкт з електромагнітним випромінюванням,
2 - оптична система (об'єктив),
3 - система світлофільтрів (для кольорового зображення),
4 - ПЗЗ-матриця,
5 - електричні заряди,
6 - регістр,
7 - процесор,
8 - аналогово-цифровий перетворювач,
9 - цифрове зображення.
Рис.2. Схема цифрової знімальної камери.
Друга проблема, яку треба було розв'язати конструкторам, полягала в потребі дуже швидкого зчитування інформації з ПЗЗ і нагромадженн її на відповідних носіях. Про обсяг інформації красномовно говорить такий підрахунок: аерознімок формату 230х230 мм при розмірі піксела 7мкм містить в собі інформацію обсягом майже 1 гігабайт (GB). Коли мова йде про швидке накопичення інформації під час польоту та про сотні і тисячі знімків, то проблема стає зрозумілою. Тільки обчислювальна техніка з її сучасними можливостями розв'язала це завдання.
Третя проблема полягає в тому, що під час польоту необхідно фіксувати лінійні елементи зовнішнього орієнтування та утримувати платформу аерокамери в горизонтальному положенні. Першу задачу розв'язує GPS, а другу - інерціальна навігаційна система (ІНС). Начас написання цієї праці створено три типи цифрових аерознімальних фотограмметричних камер:
- ADS40, фірма LH-Systems (Швейцарія),
- DMC2001, фірма Z/I imaging (Німеччина - США),
- HRSC - A, Німецький Центр космічних досліджень (DLP).
Цифрова аерокамера ADS40 є продуктом співпраці фірми LH-Systems та Центру DLP.
Loading...

 
 

Цікаве