Разработка методики создания фотограмметрических 3D-моделей местности по аэрокосмическим снимкам

Павленко, Анна Васильевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка методики создания фотограмметрических 3D-моделей местности по аэрокосмическим снимкам
ВАК РФ 25.00.34, Аэрокосмические исследования земли, фотограмметрия

Автореферат диссертации по теме "Разработка методики создания фотограмметрических 3D-моделей местности по аэрокосмическим снимкам"

УДК 528.71:528 На правах рукописи

Павленко Анна Васильевна

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СОЗДАНИЯ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИХ ЗБ-МОДЕЛЕЙ МЕСТНОСТИ ПО АЭРОКОСМИЧЕСКИМ СНИМКАМ

25.00.34 - «Аэрокосмические исследования Земли, фотограмметрия»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск - 2006 г.

Работа выполнена в Сибирской государственной геодезической академии.

Научный руководитель — кандидат технических наук, доцент

Коркин Вадим Сергеевич. Официальные оппоненты доктор физико-математических наук

Крупчатников Владимир Николаевич; кандидат технических наук, Белошапкин Михаил Александрович.

Ведущая организация — Институт вычислительной математики

и математической геофизики СО РАН (г. Новосибирск).

Защита состоится «16» февраля 2006 г. в 13 час. на заседании диссертационного совета Д 212.251.02 в Сибирской государственной геодезической академии (СГГА) по адресу: 630108, Новосибирск, 108, ул. Плахотного, 10, СГТА, аудитория 403.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГТА. Автореферат разослан « Щ » января 2006 г.

Учёный секретарь

Изд. лиц. ЛР № 020461 от 04.03.97 г. Подписано в печать 12.01.2006 г. Формат 60x84 1/16 Усл. печ. л. 1,3 Уч.-изд. л. 0,97. Тираж 100 экз. Заказ А. Гигиеническое заключение № 54. НК.05.953.П.000147.12.02 от 10.12.2002

Отпечатано в картопечатной лаборатории СГТА 630108, Новосибирск, Плахотного, 8

диссертационного совета

Середович В. А.

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследований.

В различных областях деятельности человека существует необходимость в визуализации информации об объектах местности в привычном для восприятия человеком трёхмерном пространстве.

В настоящее время широкое распространение получили пространственные модели - ЗЭ-модели местности, созданные средствами компьютерной графики. Это новый метод получения и представления пространственной информации об объектах местности.

Существенным шагом в расширении сферы использования ЗО-моделей стала возможность создания измерительных ЗО-моделей (в дальнейшем будем называть такие модели фотограмметрическими), т. е. возможность представления пространственной информации в заданной системе координат и измерения координат отдельных точек этой модели. Быстро развивается новое научное направление ЗБ-ГИС, которое даёт принципиально новые возможности для работы с информацией об окружающей среде. Для формирования ЗО-ГИС требуется, в первую очередь, создать реалистичные фотограмметрические ЗО-модел.й местности.

Пространственную информацию об объектах местности можно получить: по геодезическим измерениям, на основе использования топографических карт и результатов лазерного сканирования. Однако наиболее полную и оперативную информацию для создания ЗО-моделей местности можно получить в результате фотограмметрической обработки аэрокосмических снимков.

В различных организациях уже выполняются практические работы по созданию ЗО-моделей местности, но многие вопросы, связанные с получением данных по аэрокосмическим снимкам до настоящего времени не решены.

В связи с этим, на сегодняшний день существует острая необходимость в проведении исследований по разработке методик получения информации по аэрокосмическим снимкам для создания ЗО-моделей местности.

Цель и задачи исследования.

Цель диссертационной работы является разработка методики создания фотограмметрических ЗО-моделей местности на основе информации, полученной по космическим снимкам среднего и высокого пространственного разрешения, аэроснимкам и цифровым наземным снимкам.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- выполнить анализ современных средств получения и обработки аэрокосмической информации с точки зрения возможности их применения для ЗО-моделирования ситуации на местности;

- выделить основные фотограмметрические принципы построения измерительных 3D-моделей местности;

- разработать технологические схемы построения фотограмметрических ЗО-моделей местности на основе различной комбинации информации, полученной по космическим снимкам высокого и среднего пространственного разрешения, аэрофотоснимкам и наземным снимкам объектов, полученным цифровыми камерами;

- выполнить экспериментальные исследования по отработке методик создания ЗО-моделей местности по реальным аэро- и космическим снимкам;

- разработать методику обработки многозональных космических снимков для построения 3 D-модели местности с целью мониторинга мест нефтезагрязнений

Объект и предмет исследования.

В данной работе объектом исследований являются ЗО-модели местности, состоящие из цифровой модели рельефа и ЗО-моделей объектов местности (зданий, сооружений и т. д.). Предметом исследований являются методики и технологические схемы обработки аэрокосмических снимков для создания ЗО-моделей местности.

Методы исследования.

При выполнении диссертационной работы использовались методы цифровой обработки аэрокосмических изображений, цифровой фотограмметрии и трёхмерной машинной графики.

Отработка методик и технологических схем создания фотограммегри-ческих 30-моделей местности выполнялась по аэрофотоснимкам, цифровым аэроснимкам, а также по космическим снимкам, полученным зарубежными спутниковыми съёмочными системами: Landsat - 7, Spot - 4, Quick-Bird II, a также российскими: Салют (МКФ-6), Ресурс - 01 №3 (МСУ - Э), (МСУ -CK), Метеор - ЗМ №1 (МСУ - Э).

В качестве программного обеспечения использовались пакеты программ цифровой обработки информации: ERDAS IMAGINE 8.7, Mapinfo 7.5, Arc View 3.2, AutoCAD 2000, Surfer 7 и Map (Карта 2000).

Научная новизна проведённых исследований:

- разработаны методики создания фотограмметрических ЗО-моделей местности на основе использования различной комбинации материалов: аэрофотосъёмки, космических снимков высокого и среднего разрешения, съёмки объектов местности цифровыми камерами и информации, полученной по топографическим или специальным картам;

- сформулированы основные фотограмметрические принципы построения измерительных ЗО-моделей местности средствами компьютерной графики;

- впервые установлена взаимосвязь между фотограмметрическими стереомоделями и ЗБ-моделями, полученными средствами компьютерной графики, выделены особенности построения фотограмметрических ЗО-моделей местности, как измерительных пространственных моделей;

- разработана методика построения ЗО-моделей для моделирования нефтезагрязнений. •

На защиту выносятся следующие положения:

- Методики и технологические схемы построения фотограмметрических ЗО-моделей по:

- космическим снимкам среднего разрешения;

- космическим снимкам высокого разрешения;

- аэрофотоснимкам и материалам съёмки объектов цифровыми

камерами.

- Методика построения ЗО-моделей, отражающих информацию о нефтезагрязнениях, полученную по многозональным космическим снимкам, предварительно обработанным с использованием предложенной методики устранения влияния атмосферной дымки и спектрального анализа яркостей объектов местности.

- ЗО-модель центральной части г. Новосибирска, полученная по ор-тофотоплану космических снимков высокого пространственного разрешения ОшскВш! II и аэрофотоснимкам.

Практическая значимость результатов.

Практическая значимость результатов исследований заключается в том, что разработанные технологические схемы могут быть использованы для создания фотограмметрических ЗО-моделей местности различного назначения, например, для экологического мониторинга, городс^го планирования и решения управленческих задач региональными и муниципальными админи-

страпиями. Также результаты диссертационных исследований используются в учебном процессе СГТА.

Апробация работы.

Основные положения и результаты исследований докладывались: на международной научно-технической конференции «Современные проблемы геодезии и оптики» в 2003 г. в г. Новосибирске, на международной научно-технической конференции «Фотограмметрические технологии в XXI веке» в 2003 г. в г. Новосибирске, на Всероссийской научно-практической конференции «Геоинформатика в нефтегазовой и горной отрасли» в 2002 г. в г.Ноябрьске, на научно-технических конференциях преподавателей СТТА «Современные проблемы геодезии и оптики» в 2001, 2004 гт. в г. Новосибирске, на научно-практических конференциях СПАССИБ в 2002, 2003, 2004 гг. в г. Новосибирске, на международном научном конгрессе «ГЕО-Сибирь -2005» в 2005 г. в г. Новосибирске.

Публикации (по теме диссертации).

По теме исследований опубликовано 19 работ (из них 14 - без соавторов, 14 статей и 5 тезисов докладов).

Структура работы.

Введение

1 Современное состояние трёхмерного представления ситуации на местности

1.1 История развития методов получения и использования пространственного представления ситуации на местности

1.2 Анализ существующих технологий создания ЗО-моделей местности

1.3 Современные аэрокосмические средства получения ДЦЗ для создания ЗО-моделей местности

1.4 Современные программные средства для получения ЗО-моделей местности

2 Сравнительный анализ фотограмметрических стереомоделей и ЗО-моделей местности

2.1 Методы получения пространственной информации об объектах местности по аэрокосмическим снимкам

2.2 Получение фотограмметрической стереомодели по аэрокосмическим снимкам

2.3 Принципы создания фотограмметрических ЗО-моделей местности средствами компьютерной графики

2.4 Методики сбора информации для построения ЗО-моделей местности

3 Разработка методик создания ЗО-моделей местности по аэрокосмическим снимкам

3.1 Общие положения методики создания ЗО-моделей местности по аэ-

рокосмическим снимкам

3.2 Создание ЗО-моделей местности по космическим снимкам

3.3 Разработка методики составления фотоплана по материалам космических съёмок высокого пространственного разрешения

3.4 Технологическая схема построения ЗО-моделей по аэрофотоснимкам

3.5 Разработка технологической схемы создания ЗО-моделей местности по цифровым аэроснимкам

3.6 Разработка методики атмосферной коррекции космических многозональных снимков при построении пространственных моделей для мониторинга нефтезагрязнений

4 Экспериментальные исследования

4.1 Создание ЗО-моделей местности по космическим снимкам низкого и среднего пространственного разрешения

4.2 Построение ЗО-моделей местности по космическим снимкам высокого разрешения и цифровым снимкам

4.3 Экспериментальные исследования по созданию ЗО-моделей местности по аэрофотоснимкам

4.4 Экспериментальные исследования создания фотоплана по космическим снимкам сверхвысокого разрешения ОшскВпч! П

4.5 Экспериментальные исследования по построению ЗО-моделей местности по цифровым аэроснимкам

4.6 Исследования предложенной методики атмосферной коррекции космических многозональных снимков при дешифрировании многозональных снимков по спектральным яркостям

4.7 Создание ЗО-моделей местности на примере нефтезагрязнений месторождений ХМАО для мониторинга

Заключение

Список используемых источников

Приложения

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографии, состоящей из 127 источников и приложений. Общий объём работы составляет 185 страниц печатного текста, 47 рисунков, 15 таблиц и 27 графических приложений.

Основное содержание работы.

В первом разделе рассмотрена история развития методов получения и использования пространственного представления ситуации на местности, а также основные этапы становления фотограмметрии.

Из анализа существующих технологий создания ЗО-моделей местности установлено, что основной причиной их активного внедрения является боль-

шая трудоёмкость работ, связанных с получением и обработкой пространственной информации.

В работе изложены основные направления развития современных систем обработки данных дистанционного зондирования и ГИС, возможности дополнения их функциями цифровой фотограмметрической обработки данных и ЗО-представления данных, что позволяет получать фотограмметрические ЗО-модели местности непосредственно по материалам аэрокосмических съёмок.

Также рассмотрены алгоритмические принципы пространственного моделирования цифровой модели рельефа и объектов местности средствами ГИС.

Во втором разделе рассмотрены основные принципы формирования ЗО-моделей местности средствами трёхмерной компьютерной графики, сформулированы основные принципы получения фотограмметрических ЗО-моделей местности и их отличия от геометрической стереомодели.

ЗО-модели местности - это новый вид пространственных моделей местности или объектов. Фотограмметрические модели местности отличаются от общих ЗО-моделей возможностью измерения по ним координат точек объекта. В фотограмметрических приборах (цифровых стереоплоттерах, цифровых фотограмметрических станциях и т.д.) имеется стандартный набор систем, обеспечивающих построение, наблюдение и измерение стереомодели местности, а также отображение информации, собранной по модели. В диссертации рассмотрено как эти системы функционируют при создании фотограмметрических ЗО-моделей местности.

Построение, наблюдение и измерение фотограмметрических ЗО-моделей местности принципиально отличается от фотограмметрических сте-реомоделей местности (рис. 1).

Математически построение ЗО-моделей объектов местности выражается следующим образом.

Перспективное проецирование на плоскость выполняется с помощью преобразования (1):

[х,у,г, 1]

1 0 0 0'

0 1 0 0

0 0 0 г

0 0 0 1

(1)

где х, у, г - оси перспективной проекции; г - вектор преобразования по оси г.

Хс

Рисунок 1 - Системы координат трёхмерной машинной храфики

Трёхточечная перспектива получается, в том случае, если не равны нулю три первые элементы четвертого столбца (4x4)- матрицы преобразования:

[х,у,г,1] =

10 0 р

0 1 0 ц

0 0 1 г

0 0 0 1

= [х, У, г, (рх+ду+гг+1)],

(2)

где р, g, г - векторы преобразования по соответствующим осям,

с обычными координатами:

г * * *

\Х ,у ,1

рх+ду+гг+1' рх+ду+гг+1' рх+ду+п+1

Наблюдение пространственной модели местности принципиально отличается от наблюдения модели в двумерном пространстве.

Для описания геометрических преобразований в машинной графике применяется метод однородных координат, основанный на представлении о том, что каждая точка в И-мерном пространстве рассматривается как проекция точки из (И + 1) - мерного пространства. В трёхмерной машинной графике все преобразования описываются матрицей следующего вида (4):

М-

«п «12 «13 л «¿1 «22 «23 е «31 «32 «33 /

(4)

При выводе трёхмерных объектов на экран видовая поверхность не имеет графического третьего измерения. Несоответствие между пространственными объектами и плоскими изображеттиями устраняется путем введения проекций.

Измерение координат точек модели происходит путём перемещения пространственной марки по плоскости экрана, на которую выведено перспективное изображение ЗО-модели. При этом на основе перспективной зависимости осуществляется переход от координат точек измерительной марки в системе координат экрана к координатам в системе координат сцены.

Модели объектов создаются на основе следующих типов описания поверхностей: описание объектов поверхностями; сплошными телами; описание типа проволочной сетки.

Для отображения трёхмерных объектов необходимо определить:

- пространственную перспективу,

- зависимость светотеней от положения, размера и интенсивности источника освещения;

- передачу текстуры поверхности объекта наблюдения с учётом освещения;

- удаление невидимых поверхностей объектов сцены, затенение и т.д.

Одним из важнейших этапов моделирования реалистичных изображений трёхмерной сцены является нанесение текстур, отражательной способности или геометрического рисунка на поверхность моделируемых объектов сцены.

Для переноса на поверхность текстур наиболее приемлемым является

метод обратного трассирования лучей. Центр каждого пикселя изображения проецируется на поверхность предмета и по координатам точки на поверхности определяется соответствующая ей точка в пространстве текстуры.

Измерительная точность ЗО-моделей местности будет зависеть в первую очередь от следующих факторов:

- способа описания поверхности в соответствии с исходными данными, выбранными для построения описаний;

- точности построения текстуры ЗО-модели.

Отличие фотограмметрических ЗО-моделсй от стсреомоделей определяется основными особенностями их построения и использования.

Основное внимание в диссертации уделено способам построения ЗО-моделей местности на основе информации, получаемой по аэрокосмическим снимкам.

В третьем разделе описаны разработанные в диссертационной работе методики обработки аэрокосмической информации и технологические схемы построения ЗО-моделей местности на основе информации, полученной по снимкам различного типа:

- по космическим снимкам низкого и среднего разрешения;

- по космическим снимкам высокого разрешения;

- по аэроснимкам и материалам наземной съёмки.

ЗО-модели местности, полученные в результате использования данных технологических схем, имеют различное целевое назначение.

Первая технологическая схема используется при создании ЗО-моделей обширных территорий и служит для изучения природных процессов, мониторинга поверхности и т.д. В связи с этим при формировании ЗО-моделей местности собирается дополнительная целевая информация. В основном такая информация получается в результате обработки многозональных космических снимков, что учтено в предложенной технологической схеме (рис. 2).

В данной работе ЗО-модели местности формировались для мониторинга нефтезафязнений, в связи с чем, в данную схему также включен блок распознавания аэрокосмических изображений.

Рисунок 2 - Технологическая схема создания ЗО-моделей местности по космическим снимкам низкого и среднего разрешения

Улучшение изобразительных свойств этих снимков выполняется за счёт слияния с базовыми снимками высокого разрешения, содержащими детальную информацию (границы, контурные точки и т.д.), что облегчает привязку периодически обновляемых данных о состоянии мониторинга (в нашем случае нефтезагрязнения).

В предложенную технологическую схему включена разработанная в диссертации методика учёта влияния атмосферной дымки, повшцающая качество дешифрирования по многоспектральным снимкам.

Для учёта влияния атмосферной дымки предложена методика, сущность которой заключается в следующем. Величина яркости дымки Iп может быть

выражена формулой (5):

1 д. ~ + '

(5)

начальная величина яркости дымки 1-го канала, коэффициент нормирования яркости; коэффициент компенсации яркости / - го канала.

На первом этапе выполняется анализ гистограмм распределения яркостей для всех спектральных каналов многозонального космического изображения и определяется величина яркости дымки первого спектрального канала. Затем выбирается модель относительного атмосферного рассеивания и вычисляется стартовая величина 1д . Для каждого спектрального канала рассчитывается

среднее значение длины волны в диапазоне [А.], величина V° и коэффициент К в . Затем вычисляется величина яркость дымки - Iп для всех спектральных каналов, с помощью которой осуществляется коррекция многозональных

изображений. Для этого полученную величину яркости дымки 1Д вычитают из

яркости каждого пикселя изображения в данном канале спектра. Последним этапом является синтезирование из полученных в отдельных областях спектра

где 1Н_

изображений единого многозонального изображения, скорректированного за влияние атмосферной дымки.

В данной работе ЗЕ)-модели местности создавалась для мониторинга мест нефтезагрязнений, в связи с этим в данную схему включён блок автоматического дешифрирования космических снимков.

При мониторинге производится обработка космических снимков, полученных в разное время (в течении периода мониторинга). При этом базовая информация получается по космическим снимкам более высокого разрешения, а последующая (спектральная информация об объектах местности) по многоспектральным снимкам, имеющим более низкое разрешение, но большую полосу обзора и более низкую стоимость.

Технологическая схема предусматривает обновление ЗО-моделей местности новой информацией о состояний нефтезагрязнений по космическим среднего разрешения снимкам повышает, что в целом повышает проведение оперативность мониторинга окружающей среды.

Технологическая схема создания ЗО-моделей местности по космическим снимкам высокого пространственного разрешения представлена на рисунке 3.

В этой технологической схеме предусматривается сбор всей информации для построения ЗО-моделей осуществлять по космическим снимкам высокого разрешения: получать информацию о цифровой модели рельефа, цифровую ЗО-модель объектов местности, выполнять текстурирование по изображениям объектов на космических снимках и получать основу для изображения поверхности по трансформированным космическим снимкам.

Технологическая схема трансформирования космических снимков высокого пространственного разрешения отрабатывалась на космических снимках, полученных со спутника последнего поколения ОшскВнё II на территорию г. Новосибирска.

Технологическая схема создания ЗО-моделей местности с использованием аэрофотоснимков представлена на рисунке 4.

Рисунок 3 - Технологическая схема создания 3 D-моделей местности по космическим снимкам высокого пространственного разрешения

В четвёртом разделе описаны практические результаты, полученные в процессе выполнения экспериментальных исследований.

Был проведен сравнительный анализ возможностей создания 3D-моделей местности различными программными средствами: Maplnfo (Vertical Mapper), Arc View (3D Analyst), ERDAS Imagine (Virtual GIS) и Карта 2000.

Для этого использовались реальные данные:

- векторные карты на регион г. Ноябрьск ХМАО в формате Maplnfo проекция - Гауса-Крюгера (Пулково 1942) зона 13;

Сбор информации по стереомодели

Построение ЦМР

Построение ЗО-моделей

объектов местности

-?-

Создание ортоизобра-жений

Текстурирование ЦМР

Текстурирование

ЗО-моделей

t ♦

Автоматически С цифровых

из стереопар наземных

снимков снимков

L J

Формирование 30-сцены

Рисунок 4 - Технологическая схема создания ЗО-моделей по аэроснимкам

- космические многозональные снимки, полученные съемочной системой Landsat - 7 (ЕТМ+) 6 июня 2000 г. в формате GeoTiff, проекция - UTM / WGS 84, зона 43.

В результате было установлено:

- Vertical Mapper Maplnfo позволяет строит объёмную модель рельефа с использованием информации об отметках точек местности и горизонталях из

семантического описания объектов, однако при этом отсутствует возможность формирования 3D-моделей объектов местности;

- 3D Analyst Arc View имеет возможность формировать поверхность, как по табличным, так и по векторным данным. При этом 3D-модель местности может включать в себя помимо рельефа произвольные трехмерные объекты;

- Virtual GIS ERDAS Imagine строит IJMP по списку координат X, Y и Z точек и горизонталей местности, также и по Shape-file. При этом модели объектов местности формируются посредством использования САПР и ГИС. Кроме того, он позволяет проводить анализ видимости рельефа, интерактивно задавать маршрут просмотра местности вдоль заданной траектории и создавать видеофайлы;

- Карта 2000 позволяет строить профили, а также проводить операции по трёхмерному моделированию и проведению различных видов анализа.

В результате проведённого анализа был сделан вывод о преимуществе программного комплекса ERDAS Imagine. Дальнейшие работы выполнялись с использованием этого комплекса.

Для отработки предложенной технологической схемы создания 3D-моделей по снимкам среднего разрешения была сформирована ЦМР по картам масштаба 1:100 000 и модель рельефа была текстурирована по космическим снимкам Landsat - 7. было выполнено автоматическое дешифрирование многозональных снимков Landsat и выявлена информация о нефтезагрязнениях района.

Предварительно была выполнена процедура слияния многоспектральных снимков и панхроматического изображения с целью перенесения мелких деталей на многоспектральное изображение.

Перед использованием процедур контролируемой классификации была применена разработанная в диссертации методика устранения влияния атмосферной дымки.

Совмещение космического многозонального снимка Landsat - с цифровой моделью рельефа, построенной по векторной карте с высотой сечения рельефа 5 м позволяет выявить наиболее опасные участки нефтяных аварий. Векторные слои тематической карты, импортированные из Mapinfo позволяют получить дополнительную информацию о расположении населенных пунктов и экологически опасного для разлива нефтезагрязнений стока речных вод(рис. 5).

Рисунок 5 - ЗО-модель нефтегазодобывающего комплекса Карамовское в

модуле Virtual GIS

Полученная ЗО-модель сформирована в виде демонстрационных роликов с возможностью задания маршрута просмотра местности в режиме реального времени и импортирована в формат видеофайлов.

Трехмерная визуализация карт и планов позволяет всесторонне исследовать ситуацию на месторождении и смоделировать развитие различных процессов, например, разлив нефтезагрязнений в природную среду.

Для исследования построения ЗО-моделей местности по космическим снимкам высокого пространственного разрешения использовалась стереопара космических снимков, полученных съёмочной системой Spot - 4, с разрешением 10 м и аэрофотоснимки масштаба 1:20 ООО.

Для построения ЗО-модели местности использовался фотограмметрический модуль LPS.

Цифровая модель рельефа была получена автоматически и совмещена с ортоизображением на исследуемую территорию. Полученная ЗО-модель территории горных участков позволяет визуально анализировать прокладку оптимальных маршрутов, направление речных стоков и лавин.

Дня уточнения городской застройки проводилась интегрирование ортои-зображения космического снимка с аэрофотоснимком.

Далее производилась операция интеграции этих двух видов изображении.

Отработка методики создания ЗО-моделей местности по космическим снимкам высокого пространственного разрешения была выполнена по снимкам, полученным съёмочными системами: Spot 4 и QuickBird II.

Снимки QuickBird II получены с высоты Hf = 450 км, имеют разрешение 0,61 м в панхроматическом канале и 2,44 м в многозональных. Размер одного изображения соответствует на местности площадке 16x16 км.

Обработка снимков проводилась с использованием RPC - файлов, что позволяло автоматически создавать стереомодель местности для данных снимков.

В пределах зоны перекрытия космических снимков QuickBird была построена моделй" Юго-Западный район г. Новосибирска - общей площадью 19,5 км2. Данная стереомодель местности позволила наблюдать крупные многоэтажные постройки и сооружения. При этом можно автоматически определять высоты зданий и сооружений, проводить анализ состояния реальных объектов местности. Для повышения информативности данной модели было выполнено совмещение многозональных снимков со снимками, полученными в панхроматическом канале съёмки, что позволило, наряду с высоким пространственным разрешением^ получить информацию о спектральных характеристиках объектов местности.

Для формирования плановой основы ЗО-модели было выполнено ор-тотрансформирование космических снимков QuickBird II. Оценка точности трансформирования космических снимков показала, чго расхождения координат опорных точек не превышают требований к точности создания и обновления кар! масштаба 1:2000.

Отработка методики построения ЗП-модели по фото- и цифровым аэроснимкам была выполнена по:

— стереопаре снимков на центр г. Новосибирска в масштабе 1 : 6 500, Hf = 600 м, f = 99,2 мм;

- цифровому снимку, полученному камерой Canon Eos - 20 D на территорию Новосибирского водохранилища (Hf = 600 м, размер кадра 22,5 х 15,0 см в пикселях (3 500 х 2 500), f = 18.0 мм, разрешение в пикселях - 0,18 м/pix).

Методика создания ЗО-модели по аэрофотоснимкам, космическим снимкам высокого разрешения и цифровым аэроснимкам была использована для создания реалистичной модели г. Новосибирска, которая может служить основой для создания ЗО-ГИС города.

В работе приведены результаты экспериментов по исследованию работоспособности методики устранения яркости атмосферной дымки на многозональных космических снимках. Эффективность методики устранения влияния атмосферной дымки проверена по многозональному космическому снимку, полученному съёмочной системой Ьап<ка1 - 7. Для этого по данному снимку была выполнена автоматизированная классификация с обучением и с использованием алгоритма максимального правдоподобия. Исследования выполнялись по эталонам 25 типов объектов местности: растительность, населённые пункты, дороги и т.д.

Достоверность автоматизированной классификации составила:

- по исходному изображению - 77%;

- по изображению, обработанному с исключением влияния атмосферной дымки путём вычитания яркости тёмных пикселей -81%;

- по изображению, обработанному по предложенной в данной работе -

84%.

Основные результаты исследований, проведённых в данной работе следующие:

1. Выполнен анализ современных средств получения и обработки данных дистанционного зондирования для получения ЗО-моделей местности. Выделены общие этапы обработки информации и принципы построения пространственных моделей методами компьютерной графики (ЗО моделирование) и построения моделей местности по стереопарам снимков.

2. Разработаны методики и технологические схемы создания ЗО-моделей по космическим снимкам среднего и высокого разрешения, аэрофотоснимкам и снимкам, полученным цифровыми камерами (для текстурирования объектов). Предложены различные варианты комбинации информации, получаемой по различным типам снимков для формирования ЗО-моделей.

3. Предложена технология построения ЗО-моделей нефтегазовых комплексов для мониторинга нефтяных загрязнений территории месторождения, в которой предусмотрено последовательное обновление информации о состоянии поверхности по многозональным космическим снимкам, которые наносятся на ЗО-модель, полученную по снимкам более высокого разрешения. Разработана динамическая ЗО-модель месторождения Карамовское (ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз») для мониторинга нефтегазозагрязнений.

4. По космическим снимкам высокого разрешения, полученных спутником QuickBird, создание ЗО-модели центральной части г. Новосибирска для планирования и решения других управленческих задач. Далее ЗБ-модель является основой для разрабатываемой в г. Новосибирске трехмерной ГИС города. Практически реализована технология создания крупномасштабных ЗБ-моделей городской территории по аэрофотоснимкам и цифровым наземным снимкам.

Результаты исследований, выполненные в рамках данной диссертационной работы, могут служить основой для создания 3D-ITIC городских и сельских территорий, создания 3 D-моделей, используемых при мониторинге территории, основой для использования измерительных свойств 30-моделей.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Павленко, A.B. Обзор существующих методов создания трёхмерных карт [Текст] / А.В.Павленко // Современные проблемы геодезии и оптики. LI научно-техн. конф., 16-19 апреля 2001г. Тезисы докл. / Новосибирск: СГТА, 2001.-С. 227.

2. Кулик, E.H. Разработка технологии выявления нефтезагрязнений по материалам аэрокосмических снимков [Текст] / E.H. Кулик, A.B. Павленко //Сб. науч. тр. аспирантов и молодых учён. Сиб. гос. геодез. акад. / Под общ. ред. Т.А. Широковой. - Новосибирск: СГТА, 2003. - С. 7 - 8.

3. Павленко, A.B. Возможности автоматизации дешифрирования мест нефтезагрязнений [Текст] / A.B. Павленко // Сб. тез. докл. Новосиб. межвуз. науч. студ. конф. «Интеллектуальный потенциал Сибири» по направлению Экология и природопользование. СГУПС, 28-30 апреля 2002 г. - Новосибирск, 2002. - С. 14.

4. Гук, А.П. Возможности использования дистанционных средств для мониторинга чрезвычайных ситуаций [Текст]: тез. докл. / А.П. Гук, E.H. Кулик, A.B. Павленко // Программа научно-практической конференции СПАССИБ-2002 "Проблемы снижения риска и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера на территории Сибирского региона". Новосибирск, 2002. - С. 106.

5. Гук, А.П. Разработка технологии автоматизированного определения нефтезагрязнений по космическим снимкам [Текст] / А.П. Гук, E.H. Кулик, A.B. Павленко, А.Л. Макарчук // Тез. к конф. ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз», г. Ноябрьск 2002 г. - С. 27.

6. Павленко, А. В. Предварительная обработка аэрокосмической информации для целей дешифрирования природных объектов [Текст] / A.B. Павленко // Сб. науч. тр. аспирантов и молодых учён. Сиб. гос. геодез. акад. / Под общ. ред. Т.А. Широковой. - Новосибирск: СГГА, 2003. - С. 33 - 37.

7. Козориз, М.Д. Совмещение космических и аэрофотоснимков для сбора информации в ГИС нефтеразработок [Текст] / М.Д. Козориз, A.B. Павленко // Сб. науч. тр. аспирантов и молодых учён. Сиб. гос. геодез. акад. / Под общ. ред. Т.А. Широковой. - Новосибирск: СГГА, 2003. - С. 30 - 32.

8. Павленко, A.B. Построение трёхмерной модели нефтепромысла средствами различных ГИС [Текст] / A.B. Павленко // Современные проблемы геодезии и оптики: Сб. материалов LUI международной научно-техн. конф., по-свящённой 70-летию СГГА, 11-21 марта 2003 г. Ч. III / СГГА. - Новосибирск, 2003. - С. 102 - 103.

9. Павленко, A.B. Формирование тестовых снимков для оценки точности классификации по материалам космических съёмок [Текст]: тез. докл. / A.B. Павленко // Программа научно-практической конференции СПАССИБ-2003 "Перспективы развития системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера". Новосибирск, 2003. - С. 133 - 134.

Ю.Павленко, А. В. Моделирование цифровых космических снимков на основе трёхмерного представления рельефа [Текст] / A.B. Павленко // Фотограмметрические технологии в XXI веке: Сб. материалов науч. - технической конф., посвящённой 60-летию кафедры фотограмметрии и дистанционного зондирования, 9-11 декабря 2003 г. / CITA. - Новосибирск, 2003. - С. 53 - 58.

П.Павленко, A.B. Автоматизированная оценка точности классификации объектов по аэрокосмическим снимкам [Текст] / A.B. Павленко //Сб. науч. тр. аспирантов и молодых учёных Сиб. гос. геодез. акад. / Под общ. ред. Т. А. Широковой. - Новосибирск, 2004. - С. 93 - 97.

12. Павленко, A.B. Обзор существующих методов и программных продуктов создания трёхмерных карт [Текст] / A.B. Павленко // Вестник Сибирской государственной геодезической академии / СГГА. - Вып. 9. - Новосибирск, 2004. С. 81-85.

13. Павленко А. В. Обработка цифровых космических снимков для целей мониторинга территорий нефтегазовых комплексов. // Сборник. Геоинформатика. Международная научно-техническая конференция, посвящённая 225-летию МИИГАиК. - М., 2004. - С. 27 - 31.

14. Павленко, A.B. Перспективы развития цифровой фотограмметрии средствами ЗБ-ГИС [Текст] / A.B. Павленко // Современные проблемы геодезии и оптики. Сб. науч. ст. по материалам LIV научно-техн. конф., посвящён-ной 225-летию геодезического образования в России», 19-23 апреля 2004 г. / СГГА. - Новосибирск, 2005 - С. 31 - 36. академии / СГТА. - Вып. 9. - Новосибирск, 2004 г. - С. 17-21.

15. Павленко, A.B. Трехмерная модель нефтепромысла средствами различных ГИС [Текст] / A.B. Павленко // Материалы научно-практической конференции СПАССИБ-СИББЕЗОПАСНОСТЪ-2004 "Дальнейшее совершенствование природной, техногенной и пожарной безопасности населения и территорий - устойчивое развитие Сибирского региона". Новосибирск, 15 сентября 2004. - С. 105 - 106.

16. Гук, А.П. Разработка методики обновления карт и планов по космическим снимкам высокого разрешения [Текст] / А.П. Гук, В.В. Прудников, A.B. Павленко, // ГЕО-Сибирь-2005. Т. 5. Мониторинг окружающей среды, геоэкология, дистанционные методы зондирования Земли: Сб. материалов научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2005», 25 - 29 апреля 2005 г., Новосибирск. - Новосибирск: СГТА, 2005. - С. 37 - 41.

17. Павленко, A.B. Разработка методики создания карт динамики нефте-загрязнений по материалам разновременных аэрокосмических съёмок [Текст] / A.B. Павленко, А. Л. Макарчук // ГЕО-Сибирь-2005. Т. 5. Мониторинг окружающей среды, геоэкология, дистанционные методы зондирования Земли: Сб. материалов научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2005» 25 - 29 апреля 2005 г., Новосибирск. Новосибирск: СГГА, 2005. - С. 249 - 253.

18. Павленко, A.B. Разработка технологических схем создания 3D моделей местности по аэрокосмическим снимкам [Текст] / A.B. Павленко // ГЕО-Сибирь-2005. Т. 5. Мониторинг окружающей среды, геоэкология, дистанционные методы зондирования Земли: Сб. материалов научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2005», 25 - 29 апреля 2005 г., Новосибирск. - Новосибирск: СГГА, 2005.-С.278-283.

19. Павленко, A.B. Использование методов кластерного анализа для тематической обработки аэрокосмической информации [Текст] / A.B. Павленко // Сб. науч. тр. аспирантов и молодых учён. Сиб. гос. геодез. акад. / Под общ. ред. Т.А.Широковой. - Вып. 2. - Новосибирск: СГГА, (В печати).

s (

1 I

i I

í i í

> ?

! (

«9

i а

í »

t ï'

г*

I f

t *

I '

CLOOG ft

"ilG A, 1 7 б 4

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Павленко, Анна Васильевна

Содержание

Введение

1 Современное состояние трёхмерного представления ситуации 9 на местности

1.1 История развития методов получения и использования про- 9 странственного представления ситуации на местности

1.2 Анализ существующих технологий создания ЗЭ-моделей ме- 13 стности

1.3 Современные аэрокосмические средства получения ДДЗ для 19 создания ЗЭ-моделей местности

1.4 Современные программные средства для получения ЗЭ- 24 моделей местности

2 Сравнительный анализ фотограмметрических стереомоделей и 39 ЗЭ-моделей местности

2.1 Методы получения пространственной информации об объек- 39 тах местности по аэрокосмическим снимкам

2.2 Получение фотограмметрической стереомодели по аэрокос- 40 мическим снимкам

2.3 Принципы создания фотограмметрических ЗЭ-моделей ме- 48 стности средствами компьютерной графики

2.4 Методики сбора информации для создания ЗЭ-моделей ме- 59 стности

3 Разработка методик создания ЗЭ-моделей местности по аэро- 61 космическим снимкам

3.1 Общие положения методики создания ЗБ-моделей местности 61 по аэрокосмическим снимкам

3.2 Создание ЗБ-моделей местности по космическим снимкам

3.3 Разработка методики составления фотоплана по материалам 72 космических съёмок высокого пространственного разрешения

3.4 Технологическая схема построения ЗО-моделей по аэрофо- 75 тоснимкам

3.5 Разработка технологической схемы создания 3 D-моделей 78 местности по цифровым аэроснимкам

3.6 Разработка методики атмосферной коррекции космических ВО многозональных снимков при построении пространственных моделей для мониторинга нефтезагрязнений

4 Экспериментальные исследования

4.1 Создание ЗО-моделей местности по космическим снимкам 92 низкого и среднего пространственного разрешения

4.2 Построение ЗО-моделей местности по космическим снимкам 97 высокого разрешения и цифровым снимкам

4.3 Экспериментальные исследования по созданию 3 D-моделей 102 местности по аэрофотоснимкам

4.4 Экспериментальные исследования создания фотоплана по 107 космическим снимкам сверхвысокого разрешения QuickBird II

4.5 Экспериментальные исследования по построению 3D- 111 моделей местности по цифровым аэроснимкам

4.6 Исследования предложенной методики атмосферной коррек- 113 ции космических многозональных снимков при дешифрировании многозональных снимков по спектральным яркостям

4.7 Создание 3 D-моделей местности на примере нефтезагрязне- 126 ний месторождений

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка методики создания фотограмметрических 3D-моделей местности по аэрокосмическим снимкам"

Существенным шагом в расширении сферы использования ЗО-моделей стала возможность создания измерительных ЗО-моделей (в дальнейшем будем называть такие модели фотограмметрическими), т. е. возможность представления пространственной информации в заданной системе координат и измерения координат отдельных точек этой модели. Быстро развивается новое научное направление — ЗО-ГИС, которое даёт принципиально новые возможности для работы с информацией об окружающей среде. Для формирования ЗО-ГИС требуется, в первую очередь, создать реалистичные фотограмметрические ЗО-модели местности.

Целью данной работы является разработка методики создания фотограмметрических ЗБ-моделей местности на основе информации, полученной по космическим снимкам среднего и высокого пространственного разрешения, аэроснимкам и цифровым наземным снимкам.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи: выполнить анализ современных средств получения и обработки аэрокосмической информации с точки зрения возможности их применения для 3D-моделирования ситуации на местности; выделить основные фотограмметрические принципы построения измерительных ЗБ-моделей местности; разработать технологические схемы построения фотограмметрических ЗБ-моделей местности на основе различной комбинации информации, полученной по космическим снимкам высокого и среднего пространственного разрешения, аэрофотоснимкам и наземным снимкам объектов, полученным цифровыми камерами; выполнить экспериментальные исследования по отработке методик создания ЗБ-моделей местности по реальным аэро- и космическим снимкам; разработать методику обработки многозональных космических снимков для построения ЗБ-модели местности с целью мониторинга мест нефтезаг-рязнений

Методы исследования.

Отработка методик и технологических схем создания фотограмметрических ЗБ-моделей местности выполнялась по аэрофотоснимкам, цифровым аэроснимкам, а также по космическим снимкам, полученным зарубежными спутниковыми съёмочными системами: Landsat - 7, Spot - 4, Quick-Bird II и российскими: Салют (МКФ-6), Ресурс - 01 №3 (МСУ - Э), (МСУ - CK), Метеор -ЗМ№1 (МСУ-Э).

В качестве программного обеспечения использовались пакеты программ цифровой обработки информации: ERDAS IMAGINE 8.7, Mapinfo 7.5, Arc-View 3.2, AutoCAD 2000, Surfer 7 и Map (Карта 2000).

Научная новизна работы заключается:

- впервые установлена взаимосвязь между фотограмметрическими сте-реомоделями и ЗО-моделями, полученными средствами компьютерной графики, выделены особенности построения фотограмметрических ЗО-моделей местности, как измерительных пространственных моделей;

- разработана методика построения ЗО-моделей для моделирования нефтезагрязнений.

Практическая значимость результатов исследований заключается в том, что разработанные технологические схемы могут быть использованы для создания фотограмметрических ЗО-моделей местности различного назначения, например, для экологического мониторинга, городского планирования и решения управленческих задач региональными и муниципальными администрациями. Также результаты диссертационных исследований используются в учебном процессе СГГА.

Апробация результатов.

Основные положения и результаты исследований докладывались на следующих научно-технических конференциях:

- на международной научно-технической конференции, посвященной 225 - летию МИИГАиК. - Москва 2004 г.;

- на международной научно-технической конференции «Современные проблемы геодезии и оптики», посвященной 70-летию СГГА-НИИГАиК -2003 г.;

- на 51-ой научно-технической конференции преподавателей СГГА «Современные проблемы геодезии и оптики посвященной памяти академика Бузука В.В. — 2001 г.;

- на 5-ой Всероссийской научно-практической конференции «Геоинформатика в нефтегазовой и горной отрасли», ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз». — 2002 г.;

- на научном конгрессе «ГЕО-Сибирь — 2005» по направлению «Мониторинг окружающей среды, геоэкология, дистанционные методы зондирования Земли». - Новосибирск, 25 - 29 апреля 2005 г.

- научно-практической конференции СПАССИБ-2002 "Проблемы снижения риска и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера на территории Сибирского региона". - Новосибирск 2002 г.;

- на научно-практической конференции СПАССИБ-2003 "Перспективы развития системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера". - Новосибирск 2003 г.;

- на научно-технической конференции «Фотограмметрические технологии в XXI веке», посвящённой 60-летию кафедры фотограмметрии и дистанционного зондирования. - Новосибирск 2003 г.;

- на научно-технической конференции СГГА Современные проблемы геодезии и оптики. ЫУ научно-техническая конференция, посвященная 225летию геодезического образования в России. (Новосибирск, СГГА, 19-23 апреля 2004 г.);

- научно-практической конференции СПАССИБ-2004 "Дальнейшее совершенствование природной, техногенной и пожарной безопасности населения и территорий - устойчивое развитие Сибирского региона". - Новосибирск 2004 г.;

Публикации.

Основное содержание диссертации опубликовано в 19 печатных работах, из них 14 - без соавторов, 14 статей и 5 тезисов докладов.

Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографии, состоящей из 127 источников и приложений.

Заключение Диссертация по теме "Аэрокосмические исследования земли, фотограмметрия", Павленко, Анна Васильевна

— Выполнен анализ современных средств получения и обработки дан ных дистанционного зондирования для получения ЗБ-моделей местности. Выделены общие этапы обработки информации и принципы построения про странственных моделей методами компьютерной графики и построения мо делей местности по стереопарам снимков. — Разработаны методики и технологические схемы создания 3D-

моделей по космическим снимкам среднего и высокого разрешения, аэрофо тоснимкам и снимкам, полученным цифровыми камерами (для текстуриро вания объектов). Предложены различные варианты комбинации информации,

получаемой по различным типам снимков для формирования ЗБ-моделей. — Предложена технология построения ЗБ-моделей нефтегазовых ком плексов для мониторинга нефтяных загрязнений территории месторождения,

в которой предусмотрено последовательное обновление информации о со стоянии поверхности по многозональным космическим снимкам, которые

наносятся на ЗО-модель, полученную по снимкам более высокого разреше ния. Разработана динамическая ЗЭ-модель месторождения Карамовское

(ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз») для мониторинга нефтезагрязнений. —По космическим снимкам высокого разрешения, полученным спутни ком QuickBird, создана ЗБ-модели центральной части г. Новосибирска для

планирования и решения других управленческих задач. Далее ЗЭ-модель яв ляется основой для разрабатываемой в г. Новосибирске трехмерной ГИС го рода. Практически реализована технология создания крупномасштабных 3D-

моделей городской территории по аэрофотоснимкам и цифровым наземным

снимкам. Результаты исследований, выполненные в рамках данной диссертаци онной работы, могут служить основой для создания ЗБ-ГИС городских и

сельских территорий, создания ЗЭ-моделей, используемых при мониторинге

территории, основой для использования измерительных свойств ЗЭ-моделей.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Павленко, Анна Васильевна, Новосибирск

1. Schliiter, Martin. Vor der 2'/4D - zur 3D-Flachenmodellirung Шг die photo- grammetdsche Reconstruction im Objektraum Текст. / Martin Schiuter. -Munchen. - 1999. - 200 с

2. Урмаев, К.Л. Элементы фотограмметрии Текст. / К.Л. Урмаев. - М.: Геодезиздат, 1941.-220 с.

3. Бобир, Н.Я. Фотограмметрия Текст. / Н.Я. Бобир, А.Н. Лобанов, Г.Д. Федорук. - М.: Недра, 1974. - 471 с.

4. Лобанов, А.Н. Аналитическая фотограмметрия Текст. / А.Н. Лобанов. - М . : Недра, 1972.-224 с.

5. Лобанов, А.Н. Фототриангуляция с применением электронной цифро- вой вычислительной машины Текст. / А.Н. Лобанов и др. - М.: Недра,1975.-144 с.

6. Лобанов А.Н. Автоматизация фотограмметрических процессов Текст. / А.Н. Лобанов, И.Г. Журкин. - М.: Недра, 1980. - 240 с.

7. Гук, А.П. Цифровая обработка снимков Текст. / А.Н. Гук. - Новоси- бирск: СГГА, 1987.-82 с.

8. Антипов, И.Т. Математические основы пространственной аналитиче- ской фототриангуляции Текст. / И.Т. Антипов. - М.: Картгеоцентр -Геодезиздат, 2003. - 296 с.

9. Мышляев, В.А. Метод автоматической съёмки рельефа по стереоизоб- ражениям Текст. / В.А. Мышляев // Изв. ВУЗов. Геодезия и картогра-фия. - 2004. - Яо11. - 22 - 25.

10. Мышляев, В.А. Априорная оценка точности автоматического получе- ния цифровой информации о рельефе по стереоизображениям Текст. /В.А. Мышляев // Изв. ВУЗов. Геодезия и картография. - 2005. - N22. -С. 21-25.

11. Роджерс, Д. Алгоритмические основы машинной графики Текст. / Д. Роджерс. -М. : Мир, 1989. - 512 с.

12. Ф0ЛИ, Д. Основы интерактивной машинной графики Текст. / Фоли Д., ДэмА. В.-М.:Мир, 1985.-367 с.

13. Бутаев, М. М. Методы и алгоритмы компьютерной графики: учеб. по- собие Текст. / М. М. Бутаев, В. В. Усманов, Н. И. Черников. - Пенза.:Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2000. - 88 с.

14. Иванов, В.П. Трехмерная компьютерная графика Текст. / В.П. Иванов, А.С. Батраков; под ред. Г.М. Полищука. - М.: Радио и связь, 1995. -315 с.

15. Романовский, А.В. Применение смешанных вычислений для решения задач трёхмерной машинной графики Текст.: автореф.дис. на соиск.учён.степ.канд.техн.наук/А.В. Романовский.—Новосибирск, 1995.— 15с.

16. Цветков, В.Я. Разработка проблемно-ориентированных систем управ- ления Текст. / В.Я. Цветков. - М.: ГКПТ, ВИТИЦентр, 1990. - 32 с.

17. Роджерс, Д. Математические основы машинной графики Текст. / Д. Роджерс, Дж. Адаме; пер. с англ. - М.: Мир, 2001. - 604 с.130

18. Геоинформацинное сообщество объединяет усилия после атаки терро- ристов / По материалам GeoResources от 19 октября 2001 г. // ArcRE-View. - 2002. - №1 20.. - 23.

19. Микеладзе, Г. Градосторительство и ГИС в Грузии Текст. / Г. Мике- ладзе, Л. Цагуриа // ArcREView. - 2002. - .№3 22.. - 15.

20. Кузнецов, О.В. ГИС в городском планировании и моделировании Текст. / О.В. Кузнецов, А.И. Леонов, С В . Наумов // ArcREView. -2001.-№318..-С. 2 0 - 2 1 .

21. Гречищев, А. Трёхмерное моделирование и фотореалистическая визуа- лизация городских территорий Текст. / А. Гречищев, В. Бараниченко,А. Шпильман // ArcREView. - 2004. - №4. - 19 - 21.

22. Баклыков, М.А. ГИС окрестностей МосГУГиК Текст. / М.А. Баклыков // ArcREView. - 2004. - №6. - 10 - 14.ЗО.Вопросы интеграции информационных ресурсов нефтяной компаниина основе ГИС-технологий // Информ. бюл. - 1999. - JSr22. -С. 12-17.

23. УОЛЛИ, Вильям Н. Компания Shevron Petroleum Technology США Текст. / Вильям Н. Уолли // ArcReview. - 2000. - №1 [12]. - 8 - 9.

24. Грейс, Д. Нефть и газ Соединенных Штатов встретились с Arc View GIS Текст. / Д. Грейс // ArcNews. - 1997. -Ш2.- 19.

25. Прибыльная откачка нефти и ГИС // ArcREView «Современные геоин- фромационные технологии». - 1999. - Я«2. - 9. 26. Pedersen, K.J. Statoil использует ГИС технологии для управления сетью трубопроводов на шельфе / K.J. Pedersen, J. Stavland, А. Wood // Pipe1.ine and Gas Industry. - 1995. - C. 19.131

27. Ларикова, О.И. Мониторинг экологических условий разработки ми- хайлловского месторождения с использованием ГИС - технологийТекст. / О.И. Ларикова, О.В. Зеркаль, И.С. Антилина // Геоинформати-ка .-2001 .-М.-С. 16-23

28. Черемисина, Е.Н Методические и технологические аспекты развития ГИС - INTEGRO с использованием алгоритмов динамического и про-странственного распознавания Текст. / Н.Черемисина// Геоинформа-тика. - 2001. - М. - 75 - 80.

29. Иснользование комплекса программ ARC/INFO для решения задачи оптимизации размещения наземного оборудования и сооружений неф-тегазовых промыслов. // ОАО «ТомскНИПИнефть» ВНК Лаборатория^ внедрения компьютерных технологий. - 2001. - 17.

30. Васильев, А.Н Геоинформационный мониторинг технологических ре- жимов работы магистральных нефтепроводов / А.Н. Васильев, СВ.Павлов, Р.Н. Бахтизин. - Уфа, 2000. - 27.

31. Батраков, А.С. Лазерные измерительные системы Текст. / А.С. Батра- ков, М. М. Бутусов, Г. П. Гречка и др.; под ред. Д.П. Лукьянова. - М.:Радио и связь, 1981. - 456 с.

32. Зуев, В.Е. Лазерные навигационные устройства Текст. / В.Е. Зуев, В.Я. Фадеев. - М.: Радио и связь, 1987. - 160 с.

33. Мельников, СР. Инновации в создании цифровых моделей - трехмер- •ные лазерные безотражательные сканирующие системы Текст. / С Р .Мельников, О.В. Дроздов // Нефт. хоз-во. - 2001. - .№6. - 32-34.

34. Медведев, Е.М. Преимущества применения лазерных сканирующих систем наземного и авиационного базирования Текст. / Е.М. Медве-^ дев, СР. Мельников // Горн. пром. - 2002. - J*^ o5. - С 18 - 23.

35. Гельман, Р.Н. Возможности использования обычных цифровых камер для наземной стереосъёмки Текст. / Р.Н. Гельман // Геодезия и карто-графия. - 2000. - №4. - С 17.

36. Канаев, М.Б. PhotoModeler - программа для обработки фотоизображе- ний Текст. / М.Б. Канаев // Автоматизация проектирования. - 1997. -№ 2 . - С . 12-19.133

37. Асмус, В.В. Программно-аппаратный комплекс обработки спутнико- вых данных и его применения для задач гидрометеорологии и монито-ринга природной среды Текст.: автореф. дис. на соиск. учён. степ,канд. техн. наук / В.В. Асмус,. - М.,- 2002. - 24 с.

38. Москаленко, И. Состояние и ближайшие перспективы рынка ДЦЗ Текст. /И. Москаленко//ArcReview.-2001.-Jf22[ 17].-С. 41.

39. Кравцова, В.И. Новые тенденции в аэрокосмическом зондировании на рубеже веков Текст. / В.И. Кравцова // Изв. ВУЗов. Геодезия и аэрофо-тосъёмка.-2002.-№1.-С. 154-165.

40. Киенко, Ю. П. Основы космического природоведения Текст. / Ю.П. Киенко. - М.: «Картгеоцентр» - «Геодезиздат», 1999. - 285 с.

41. Хренов, Н.Н. Основы комплексной диагностики северных трубопрово- дов. Аэрокосмические методы и обработка материалов съёмок Текст. /Н.Н. Хренов. — М.: Газоил пресс, 2003. — 352 с.

42. Фивенский, Ю.И. Характеристика многозональных фотографирующих систем Текст. / Ю.И. Фивенский // Косм, съёмка и темат. картограф-ие: Методика обработки многозонал. снимков. — М., 1979. - 5.

43. Грисбах, Р. Современные средства сбора информации для ГИС Текст. / Р. Грисбах //Сб. 4-ой Междунар. конф. ИНТЕРКАРТО. - Барнаул,1998.-С. 157-161.

44. Albertz, J. Information aus Bildem - 100 Jahre Entwicklung in Photogram- metrice und Femerkundung // VGI 4/97, 1997, - P. 251 - 259.

45. Москаленко, И. Spot - 5. Миссия выполнена Текст. / И. Москаленко // ArcReview. - 2002. - .№423.. - 17.

46. Кравцова, В. Н. Снимки сверхвысокого разрешения - новый компонент фонда космических цифровых снимков Текст. / В. Н. Кравцова// Гео-дезия и картография. - 2004. - JVb 7. - 17 - 26.

47. Белов, М.А. IKONOS - первый коммерческий спутник ДДЗ высокого разрешения Текст. / М.А. Белов // Геопрофи. - 2004. - К^б. - 15-18.

48. Быстрая птица в полёте // ArcReview. - 2002. - .№322.. - 37. 134

49. Тюкавкин, Д. В. Проблемы развития отечественного математического ГИС-обеспечения Текст. / Д. В. Тюкавкин // ГИС-Ассоциации "Гео-информационные технологии. Управление. Природопользование. Биз-нес". - Москва, 1999. - 23.

50. Скатерщиков, Космическая съемка, ГИС, мониторинг и наша жизнь Текст. / Скатерщиков // ARCREVIEW. - 1999. - №4 (11). - 5 - 6.

51. Беленков, О.В. Направление развития программного обеспечения в об- ласти ГИС-технологий Текст. / О.В. Беленков // Информационныйбюллетень ГИС-Ассоциации. - 1999. - .№ 3 (20). - 53-54.

52. Хрупов, СВ. Тенденции развития программного обеспечения ГИС Текст. /СВ. Хрупов // Информ. бюл. ГИС-Ассоциации. - 1999. - JV2 3( 2 0 ) . - С 55-56.

53. Ермак, П. Е. Геоинформационные технологии Текст. / П. Е. Ермак // Информ. бюл.. - 1999. - №33(20). - С42 - 44.

54. Майкл, Н. Де Мерс. Географические информационные системы Текст. / Н. Де Мерс. Майкл; пер.с англ. - М., 1999. - 490 с.

55. Капралов, Е. Г. Основы геоинформатики Текст. / Е.Г. Капралов. — М.: Академия, 2004. - 352 с.

57. Изображения Земли из космоса: архивы, технологии доступа и изобра- жения // СканЭкс инженерно-технологический центр. - R&D CenterScanEx.-2004.-С. 21.76.3D GIS: nleash the power! // GEOEurope. - 2000. - № 1 1 . - C.30 - 33.

58. ДЖОН, A. Перспективные технологии обработки изображений Текст. / А. Джон //ArcREView. - 2001. -№217.. - 21.

60. Аковецкий, В.И. Тенденции развития цифровых фотограмметрических систем Текст. / В.И. Аковецкий // Геодезия и картография. - 1995. - N211.-С.31-37.

61. Иванов, В.П. Орторансформирование в среде ERDAS Текст. / В.П. Иванов // ArcREView. - 2000. - №2 13.. - 10.

62. Зайцев, В. Что нам стоит дом построить? Короткобазисная фотограм- метрия в Imagine OrtoBASE Текст. / В. Зайцев, Е. Козин, Е. Дудин, А.Григорьев // ArcREView. - 2002. - №2 21.. - 4 - 5.

63. Высокодета11Ьная космическая съёмка. Топографо-геодезические рабо- ты. Векторные карты // ЗАО "ГЕО-НАДИР". - 2003. - 12.

64. ERDAS IMAGINE® в военных приложениях / По материалам Whire Pa- per "ERDAS IMAGINE®" and Military Application, October 1998 // Ar-cIШView. - 1999. - №2 9.. - С 14.

66. ERDAS Imagine V 8.5. // ERDAS®, Inc. Atlanta, Georgia. - 2001. - 189 c.

67. Leica Photogrammetry Suite OrthoBASE & OrthoBASE Pro User's Guide / GIS & Mapping Atlanta, Georgia // Leica Geosystems GIS & Mapping,

71. Иванов, A. B. Зачем нужна 3D - графика? Текст. / А. В. Иванов // CAD master. - 2000. - ^2 5. - С 50 - 51.

72. Желтов, СЮ. Особенности реализации 3D ГИС Текст. / СЮ. Желтов, А.С Инвалев, К.Р. Кирьяков, А.А. Степанов// ArcReview - 2001. - JV210.

73. DEM from SPOT Images //GIM International. - 1999. - №5. - С 15 - 17.

74. Mathias, D. Transition of 2D Representation to 3D Virtual World. Virtualis- ing the 3D World (Intro) Текст. / D. Mathias, J. P. Lemmens // GIM Inter-national. - 2000. - №4. - С 48 - 51.

75. Rado, B. Image processing: opening eyes - and minds Текст. / В. Rado, J. Allan // GEOEurope. - 2000. - .№11. - С 48 - 51.

76. Sester, M. Modelling strategies in photogrammetry Текст. / M. Sester // Pho- togrammetrische Week, 93. - Stuttgart. - 1993. - С 11 - 14.

77. Gulch, E. Semi - automatic Building Extraction Текст./ E. Gulch, H. Mul- ler // GIM International. - 2001. - №11. - С 34 - 37.

78. Fritsch, D. 3D Геоинформационные систем. Статус и перспективы Текст. / D. Fritsch // Международные Архивы Фотограмметрии и Дис-танционного Зондирования. Vol. XXXI, Part ВЗ. - Вена, 1996. — 34.

79. Ястребов, А.И. Модификация триангуляции Делоне для создания мо- делей рельефа Текст. / А.И. Ястребов, А. В. Рогачёв // Геодезия и кар-тография.-2005.-^«l.-С. 2 9 - 3 1 .

80. Скворцов, А.В. Триангуляция Делоне и её применение Текст. / А.В. Скворцов. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. - 128 с.

81. Ласло, М. Вычислительная геометрия и гомпьютерная графика на С++ Текст. / М. Ласло. - М.: БИНОМ, 1997. - 304 с.137

83. Книжников, Ю. Ф. Стереоскопическая модель местности как научное понятие и термин Текст. / Ю. Ф. Книжников // Изв. ВУЗов. Геодезия иаэрофотосъёмка. - 2004. - К^б. - 68 - 78.

84. Хрущ, P.M. Этапы становления и развития фотограмметрии в России Текст. / P.M. Хрущ // Геодезия и картофафия. - 2003. - JN«7. - 50-61.

85. Лобанов, А. Н. Фотофамметрия Текст. / А. Н. Лобанов. - М.: Недра, 1984.-552 с.

86. Лобанов, А. Н. Фотофамметрия Текст. / А. Н. Лобанов, М. И. Буров, Б. В. Краснопевцев. - М.: Недра, 1987. - 309 с.

87. Катыс, П. Г. Современные стереодисплеи Текст. / П. Г. Катыс, Г. П. Катыс // Информ. технологии. - 2005. - № 1. - 47 - 54.

88. Катыс, П. Г. Автоматическая обработка изображений Текст. / П. Г. Катыс, Г. П. Катыс // Информ. технологии. - 2002. - ^22. - 34 - 38.138

89. Титаров, П.С. Практические аспекты фотограмметрической обработ- ки сканерных космических снимков высокого разрешения Текст. /П.С. Титаров // Аэрофототопография. - 2003. - № 4. - 30 - 34.

90. Иноземцев, Д.П. Цифровая фотограмметрия - оперативный способ развития геодезического обоснования в городах Текст. / Д. П. Ино-земцев // Изв. ВУЗов. Геодезия и картография. — 2001. - №1. - 35 —37.

91. Дистанционное зондирование: количественный подход / Пер. с англ. Пяткин В.П., Юдина О.А. - М.: Педра, 1983. - 415 с.

92. Сущкевич, Т. А. О решении задач атмосферной коррекции спутнико- вой информации Текст. / Т. А. Сущкевич // Исследования Земли изкосмоса. - 1999. - № 3.- 42 - 59.

93. Лурье, И. К. Теория и практика цифровой обработки изображений: под. ред. А. М. Берлянта. Дистанционное зондирование и географиче-ские информационные системы Текст. / И. К. Лурье, А. Г. Косиков. —М.: Пауч. мир, 2003. -168 с.

94. PAT, S. An Improved Dark-Object Subtraction Technique for Atmos- pheric Scattering Correction of Multispectral Data Текст. / PAT S.,139CHAVEZ J.R.//Remote sensing of environment, 1988. - N2 24. - C. 459 -479.

95. Андерсон, Т. Введение в многомерный статистический анализ Текст. _ / Т . Андерсон; пер. с англ. Ю.Ф. Кичатова, Е.С. Кочеткова, Н.С. Рай-бмана; под ред. Б.В. Гнеденко.- М.: Физматгиз, 1963. - 500 с.

96. Fung, T. Application of Principal Components Analysis to Change Detec- tion Текст. /Т. Fung, E. LeDrew // Photogrammetri Engineering and Re-mote Sensing.-1987.-Vol. 53, No. 12.-pp. 1649-1658.

Информация о работе

Павленко, Анна Васильевна
кандидата технических наук
Новосибирск, 2006
ВАК 25.00.34

Диссертация

Разработка методики создания фотограмметрических 3D-моделей местности по аэрокосмическим снимкам - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы