Теория, методология и практика получения геоинформации на основе цифровой интегрированной системы

Нехин, Сергей Степанович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Теория, методология и практика получения геоинформации на основе цифровой интегрированной системы
ВАК РФ 25.00.35, Геоинформатика

Автореферат диссертации по теме "Теория, методология и практика получения геоинформации на основе цифровой интегрированной системы"

На правах рукописи

Нехин Сергей Степанович

ТЕОРИЯ, МЕТОДОЛОГИЯ И ПРАКТИКА ПОЛУЧЕНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИИ НА ОСНОВЕ ЦИФРОВОЙ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

Специальность 25.00.35 - Геоинформатика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2006

Работа выполнена на кафедре «Геодезия и геоинформатика» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Матвеев Станислав Ильич

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор

Глушков Валерий Васильевич

доктор технических наук, профессор Коугия Вилио-Рнсто Александрович

доктор технических наук,

доктор экономических наук, профессор

Цветков Виктор Яковлевич

Ведущая организация: Российский научно-исследовательский

и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (ВНИИАС)

Защита состоится 26 2006 г. в часов 00 минут на заседании

диссертационного совета Д 218.005.11 Московского государственного университета путей сообщения по адресу: 127994, Москва, ул. Образцова, 15, МИИТ, ауд. 1235.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан «26"» секТЙ£ря 2006 г.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью Вашего учреждения, просим направлять по адресу диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Ю.А.Быков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Широкое внедрение вычислительной техники, сопровождаемое быстрым снижением ее стоимости и увеличением мощности и быстродействия, успехи в области создания и использования географических информационных систем (ГИС) и технологий, а также применение изображений, получаемых цифровыми съемочными системами, обусловили создание и использование цифровых фотограмметрических систем (ЦФС) и рабочих станций. Эти системы широко внедряются в практику работ, что связано с возможностью более полной автоматизации технологических процессов сбора, обновления и использования топографической и тематической информации о местности. В связи с этим интенсивно развиваются и совершенствуются методы цифровой обработки данных дистанционного зондирования (ДЗ).

Первые цифровые системы обработки изображений появились в 60-х годах прошлого века. Они базировались на аналитических фотограмметрических приборах, и обработка в них выполнялась на основе оцифровки небольших участков аналоговых снимков стереопары. (Это, например, зарубежная система GPM фирмы Gestalt и отечественная «Модель» ЦНИИГАиК). В середине 80-х годов с прогрессом вычислительной техники за рубежом появляются полностью цифровые фотограмметрические приборы.

Одновременно с фотограмметрическими системами развивались географические информационные системы. Зародившись в середине 60-х годов (CGIS, Канада), они достигают своей коммерческой направленности в 80-х годах (Arclnfo фирмы ESRI).

При появлении первых ЦФС и ГИС, и те и другие были ориентированы на использование для обработки цифровой информации специальных дорогостоящих вычислителей и операционных систем. Широкая доступность для их использования стала возможной только с массовым внедрением персональных компьютеров. В нашей стране этот этап начинается с середины 90-х годов.

Следует отметить, что в области цифровой фотограмметрической обработки аэрокосмической информации активно и плодотворно трудились десятки отечественных ученых и специалистов. Нынешний уровень развития методов аналитической и цифровой фотограмметрии - это тот результат, в достижение которого вне-

ели свой вклад такие известные специалисты, как С.В.Агапов, В.Н.Адров, В.Г.Аковецкий, И.Т.Антипов, Г.В.Барабин, В.С.Бирюков, Л.В.Быков, В.Б.Дуби-новский, А.П.Гук, Г.А.Зотов, С.Ю.Желтов, И.Г.Журкин, Ю.П.Киенко, Ю.Ф.Книжников, М.Д.Коншин, А.Н.Лобанов, Б.К.Малявский, А.П.Михайлов, А.Н.Мышляев, Б.А.Новаковский, В.В.Погорелов, Б.Н.Родионов, Д.В.Тюкавкин, Ю.С.Тюфлин, В.Ф.Чекалин, А.Г.Чибуничев, И.Г.Чугреев и др. Аналогично в области геоинформационных систем и технологий широко известны работы таких специалистов, как В.Н.Александров, А.М.Берлянт, В.В.Глушков, Л.Н.Васильев, А.Д.Иванников, Н.И.Конон, В.А.Коугия, В.П.Кулагин, С.И.Матвеев,

A.И.Мартыненко, В.Г.Плешков, В.П.Савиных, В.Ф.Рожков, В.И.Сухих,

B.С.Тикунов, А.Н.Тихонов, В.Я.Цветков и др.

На начальной стадии своего развития системы обработки изображения и ГИС развивались независимо друг от друга. Осуществлялось накопление информации из различных систем, базирующихся на картографических источниках, геодезических данных, обработке изображений, которые были разделены и технологически и информационно. Этот этап главным образом основывался на обмене данных между системами и являлся ранним уровнем интеграции. Второй этап характеризуется выполнением растровой-векторной обработки информации. В этом варианте ГИС и системы обработки изображений размещаются на одном и том же компьютере, и обеспечивается одновременный доступ к функциям обеих систем через общий интерфейс при наличии все еще отдельных систем и необходимости обмена данными между двумя системами. Проблемы преобразования форматов растровых и векторных данных решаются с использованием программных процедур, что временно обеспечивает выполнение задачи интеграции. Третий этап должен обеспечить полную интеграцию за счет использования единой системы, которая по-, зволяет пользователю обрабатывать данные дистанционного зондирования и векторные данные одновременно, реализуя все функциональные возможности ГИС и обработки изображений без необходимости преобразования данных между системами. Хотя такой подход был предложен примерно десятилетие назад, но даже при всем прогрессе вычислительной техники, методов обработки изображений и ГИС его реализация еще далека от практического завершения.

В этой связи актуальной проблемой является создание интегрированной системы, включающей возможности цифровой фотограмметрической обработки изображений, картографической системы и ГНС.

Процесс использования аэрокосмических материалов тесно связан с совершенствованием средств получения данных ДЗ, которое характеризуется повышением измерительных и изобразительных характеристик изображений, использованием бортовых данных определения элементов внешнего ориентирования съемочных платформ спутниковыми, инерциальными и др. системами. Это, естественно, требует учета при разработке методов обработки изображений и технологий получения цифровой информации о местности (ЦИМ).

Новые подходы требуются и в разработке методов и технологий оперативной актуализации цифровой информации путем мониторинга состояния местности и приведения этой информации к актуальному состоянию на основе материалов дистанционного зондирования. Это обусловлено бурным антропогенным воздействием общества на природу и чрезвычайно интенсивными изменениями окружающей среды.

Все эти обстоятельства требовалось учитывать при разработке цифровой интегрированной системы, методов и технологий ее использования для целей топографического картографирования и транспорта.

Таким образом, при создании геоинформационных технологий прослеживается тенденция тесной интеграции геоинформатики, картографии, дистанционного зондирования и фотограмметрии, в связи с чем создание полнофункциональной интегрированной системы, объединяющей в себе возможности цифровой обработки различных данных дистанционного зондирования, картографической и другой информации и функции ГИС, отвечающей современным требованиям и актуальному содержанию, является задачей, требующей основательной научной проработки. Для ее решения требовалось выполнить всесторонний анализ проблемы, изыскать и обосновать новые функциональные возможности цифрового картографирования, подготовить теоретическую и методологическую основу, существенно обновить, дополнить и интегрировать различные методы, разработать современные концептуальные подходы и подготовить методические рекомендации. В этой связи тема диссертационной работы является, несомненно, актуальной.

Научная и практическая актуальность проблемы предопределила направленность выполненных автором научно-исследовательских работ и опубликованных результатов исследований за двадцатипятилетний период.

Предметом защиты являются теоретические и методологические основы получения цифровой информации по изображениям местности и другим исходным данным и технологические решения практической реализации использования цифровой интегрированной системы, обеспечивающей эффективное выполнение задач топографического картографирования и транспорта.

Цель и задачи исследования. Цель проведенного соискателем исследования заключалась в разработке научных, методологических основ и конкретных практических рекомендаций по созданию и использованию цифровой интегрированной системы в целях топографии и транспорта. Основные задачи исследования:

- разработка концепции цифровой интегрированной системы, ее архитектуры и требований к функциональным модулям для получения ЦИМ;

- теоретическое и экспериментальное обоснование требований к исходной информации, обрабатываемой на цифровой фотограмметрической системе;

- разработка теоретических и методологических основ обработки изображений на цифровой интегрированной системе;

- разработка методов и технологий создания и обновления ЦИМ на основе цифровой интегрированной системы, структурной и содержательной сущности технологий, требований к их аппаратно-программному и информационному обеспечению;

- разработка методов и рекомендаций по получению и практическому использованию цифровой информации для решения задач железнодорожного транспорта;

- проведение экспериментальных исследований и разработка практических рекомендаций по использованию аппаратно-программных средств и технологий, анализ их экономической эффективности на основе внедрения результатов разработок в производство.

Методы исследований. В работе для теоретических и экспериментальных исследований использовались методы аналитической и цифровой фотограмметрии, аналитической геометрии, линейной алгебры. Для практической проверки

разработанных методов и алгоритмов использовался сравнительный анализ, мате-матико-статистические методы, метод наименьших квадратов.

Научная новизна. В результате выполненных исследований разработаны научные положения методологии получения информации о местности как пространственной основы геоинформационных технологий на основе методов цифровой фотограмметрии и картографии. Выполненные исследования можно классифицировать как решение важной научной проблемы, связанной с созданием цифровой интегрированной системы и получением на ее основе топографической продукции в промышленном масштабе.

Наиболее существенными результатами, обладающими научной новизной, являются следующие:

- предложена цифровая интегрированная система, включающая функции фотограмметрической обработки аэрокосмических изображений, картографической системы и ГИС;

- предложены принципы проектирования цифровой интегрированной системы и разработана ее архитектура для получения цифровой информации о местности в целях топографии и транспорта;

- впервые теоретически и экспериментально обоснованы количественные зависимости между форматом кадра аналоговых и цифровых съемочных кадровых систем и технико-экономическими показателями аэросъемочных и фотограмметрических процессов при создании и обновлении топографической информации;

- предложен подход к вычислению оптимального размера элемента геометрического разрешения оцифрованных аналоговых изображений при их обработке на цифровой фотограмметрической системе для получения различных видов продукции;

- предложен оригинальный подход к фотограмметрической обработке цифровых снимков, реализованный в ЦФС, исключающий как отдельный процесс трансформирование исходных растровых изображений, тем самым позволяющий оптимизировать получаемые результаты;

- обоснованы структурная и содержательная сущность методов получения и обновления цифровой информации о местности, разработаны методологические основы их информационного и технологического обеспечения;

- предложен экономичный подход к обновлению топографической информации, сокращающий затраты на технологические процессы ее обработки;

- предложен метод определение местоположения транспортных средств на основе спутниковых систем картографирования и позиционирования, заключающийся в использовании в качестве основы растровых изображений местности.

Достоверность и обоснованность научных положений и теоретических выкладок, сформулированных в диссертационной работе, подтверждается результатами экспериментальных исследований и их внедрением в производство на процессах создания и обновления по материалам аэрокосмической съемки государственных цифровых топографических карт и планов, получения ЦИМ для решения задач транспорта, земельного и городского кадастров, ГИС различного назначения.

Практическая значимость работы состоит в том, что результаты выполненных исследований, теоретические положения и разработки положены в основу цифровой интегрированной системы, разработанной под руководством автора и серийно изготавливаемой для цифрового картографирования территории России и решения других задач, в том числе транспорта. Тем самым решена задача повышения технологического уровня фотограмметрического и картографического производства до современных требований путем замены в короткие сроки устаревшего парка аналитических, а в целом ряде предприятий аналоговых фотограмметрических систем.

Основные результаты исследований нашли отражение в Федеральной целевой программе «Прогрессивные технологии картографо-геодезического производства», принятой постановлением Правительства Российской Федерации 3 мая 1994 г. № 418; Федеральной целевой программе по использованию глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС в интересах гражданских потребителей, утвержденной Постановлением Правительства Российской Федерации от 15 ноября 1997 г: № 1435; Федеральной целевой программе Федеральной службы геодезии и картографии России «Прогрессивные технологии картографо-геодезического производства на 2000-2005 г.г.», принятой постановлением Правительства Российской Федерации, отраслевых планов НИР и ОКР Федерального агентства геодезии и картографии Министерства транспорта Российской Федерации.

Результаты исследований использованы при разработке общероссийских и отраслевых нормативно-технических и методических документов и ГОСТа по фотограмметрии.

Теоретические и методические положения исследований легли в основу технологий и аппаратно-программных средств создания и обновления по аэрокосмическим материалам ЦИМ для ГИС и цифровых топографических карт и планов масштабного ряда опт 1:500 до 1:200000, используемых на более чем 1000 рабочих местах в камеральном производстве, экспедициях и филиалах 25 предприятий Рос картограф ии, в организациях других ведомств. Научно-технические результаты работ внедрены в учебные процессы МГУ, МИИГАиК, СГГА, Военного инженерного университета, Московского колледжа геодезии и картографии, Новосибирского, Санкт-Петербургского и Хабаровского техникумов геодезии и картографии.

На защиту выносятся:

- концепция цифровой интегрированной системы и ее архитектура для получения цифровой информации о местности, отличающаяся комплексным системным подходом и интеграцией исходных данных и технологий обработки;

- метод теоретического обоснования влияния формата кадра аналоговых и цифровых съемочных кадровых систем на технико-экономические показатели процессов создания и обновления цифровой информации о местности;

-подход к определению оптимального размера элемента разрешения при оцифровке аналоговых изображений для их последующей обработки на цифровой фотограмметрической системе;

-метод фотограмметрической обработки цифровых изображений, отличающийся трансформированием ЦИМ в исходное изображение;

-метод обновления топографической информации, отличающийся тем, что предварительно не выполняется полная векторизация исходных карт и планов;

-метод позиционирования с использованием спутниковой системы, отличающийся использованием в качестве основы не ЦТК, а цифрового аэрокосмического изображения.

Работу можно классифицировать как развитие перспективного научного направления в области проектирования, исследования и использования информационно-измерительных систем для получения и обработки геоинформации, а резуль-

таты исследований представляют комплекс научно-технических разработок, направленных на решение прикладных проблем, имеющих важное хозяйственное значение для экономики страны.

Апробация работы. Основные теоретические положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на:

- XV, XVII, XVIII, XIX и XX конгрессах Международного общества фотограмметрии и дистанционного зондирования (МОФДЗ), трех симпозиумах МОФДЗ;

- XVII и XIX конгрессах Международной федерации геодезистов;

- международной конференции «Еврокарта» (ФРГ, 1985 г.);

- XLIV научно-технической конференции CITA с международным участием (Новосибирск, 1994 г.);

- юбилейных конференциях, посвященных 220-летию и 225-летию МИИГА-иК (Москва, 1999 и 2004 г.г.);

- 1-ой, 2-ой, 3-ей, 4-ой и 5-ой конференциях Российского общества содействия развитию фотограмметриии и дистанционному зондированию (Москва, 2000, 2001,2002, 2003, 2005 г.г.);

- заседаниях Московского филиала ГО (Москва, 1986,2005 г.г.);

- юбилейных научно-технических конференциях ЦНИИГАиК, посвященных 850-летию г. Москвы и 75-летию ЦНИИГАиК (Москва, 1997,2003 г.г.);

- конференциях ГИС-Ассоциации (Москва, 1999,2000,2001,2002,2003 г.г.);

- третьих объединенных турецко-немецких днях (Стамбул, 1999 г.);

- IV-ой Международной конференции СП КРЕДО-Диалог (Москва, 2003 г.);

- ведомственных конференциях-совещаниях Федерального агентства геодезии и картографии (Великий Новгород, 2001, 2003 г.г., Самара, 2003, 2005 г.г.);

- международном форуме «Геоформ», Москва, 2004 г.;

- международном форуме «Гео-Сибирь-2005» (Новосибирск, 2005 г.);

- VI научно-практической конференции МИИТ (Москва, 2005 г.);

- 2-ой международной научно-практической конференции «Геопросгранст-венные технологии и сферы их применения» (Москва, 2006 г.).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 61 работе, в том числе 12 за рубежом, содержатся в 20 научно-технических отчетах, подго-

товленных автором в качестве научного руководителя.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, двух приложений и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 291 страницу машинописного текста и включает 57 рисунков, 27 таблиц, две фотографии. Список литературы содержит 208 наименований, в том числе 53 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая постановка проблемы, обоснована ее актуальность, сформулирована цель и определены задачи, намечены методы их решения, приведена структура диссертации.

В первой главе диссертационной работы выполнен обзор и анализ существующих методов и технологий получения ЦИМ по материалам ДЗ, на основе чего сформулированы принципы создания цифровой интегрированной системы, разработана ее архитектура и требования к функциональным модулям системы.

Информация о местности получается из самых разных источников (рис. 1): геодезических определений на основе использования традиционных и спутниковых методов, картометрических данных, данных дистанционного зондирования, текстовой справочной и другой информации.

Дистанционное зондирование, как один из важнейших источников, позволяет получать разностороннюю и качественную информацию о состоянии земной поверхности и расположенных на ней (и внутри нее) объектах в целях картографирования, создания и ведения различных ГИС, кадастров, связанных с решением широкого круга задач (картографирования, транспорта, охраны окружающей среды, рационального использования земельных и природных ресурсов и многих других). Тенденции развития методов дистанционного зондирования, обработки изображений и геоинформационных технологий свидетельствуют о необходимости их тесной интеграции.

Актуальной проблемой является создание интегрированной системы, включающей возможности цифровой фотограмметрической обработки изображений, картографической системы и ГИС. Предложена концепция создания такой системы, в разработку которой положены следующие основные принципы:

Источники получения информации о местности

Геодезическая информация

Каргомет-рическая информация

Аэрокосмическая информация

Текстовая информация

ИЗ

Другая информация

8 5

Стерео

Моно

е «

=г

§1 1 i | X >Х X 3 8 Í ч S

м lí § i * а Ж 5 а о X о. s

В* si Ш ЕХ £ о t- i i 8

5 <

Рис. 1. Источники и методы получения информации о местности

1. Ориентирование на современные теоретические, методические, программные и технологические разработки.

2. Максимально возможное использование готовых технических средств при компоновке системы; модульность компоновки, обеспечивающая за счет изменения состава модулей, образовывать структуру, удовлетворяющую запросам потребителей по видам выполняемых работ и стоимости, а также обеспечивающую наращивание мощности и производительности;

3. Комплексность и системность решения задач (реализация не только фотограмметрических, но и картографических функций и функций информационной системы). Строгие алгоритмы обработка фотограмметрической информации.

4. Максимальная автоматизация выполнения фотограмметрических и картографических процедур, возможность наращивания системы и повышения степени

автоматизации и оптимизации фотограмметрических процессов, постепенно переходя от менее сложных процессов к автоматизации в последующем более сложных задач.

5. Универсальность системы с целью решения широкого круга задач пользователя в отношении:

- обработки отсканированных аналоговых изображений и изображений, получаемых непосредственно в цифровом виде;

- величины элемента разрешения обрабатываемых цифровых изображений;

- обработка наземных, аэро и космических изображений;

- обработки снимков центральной, панорамной и сканерных проекций; произвольный формат кадра аналоговых снимков и цифровых сцен;

- обработки одиночных и стереоскопических изображений;

- способов стереонаблюдения и управления.

6. Экономичность системы за счет использования дешевых персональных компьютеров.

Предложена архитектура системы (рис. 2). Она содержит следующие основные функциональные блоки: 1) ввода исходной информации, 2) визуализации,

Рис. 2. Архитектура функциональных модулей ЦФС

3 управления, 4) обработки информации, 5) базы данных, б) вывода информации, 7) растровых процедур, 8) фотограмметрических процедур, 9) картографических процедур, 10) формирования запросов. Система объединяет алгоритмическое, математическое, программное, информационное, аппаратное обеспечение.

,. Блок растровых процедур предназначен для работы с цифровыми изображениями снимков и карт. Он включает подблоки радиометрической, геометрической коррекции и форматирования.

Блок фотограмметрических процедур (рис. 3) является главным функциональным модулем цифровой интегрированной системы. Его основными составляющими являются модули: фотограмметрического сгущения, построения одиночной модели местности, получения ЦМР, создания ортоизображений, векторизации контуров.

Блок картографических процедур предназначен для выполнения картографических операций, включающих: сбор, редактирование, генерализацию, контроль качества картографической информации и подготовку к изданию.

Блок фотограмметрических процедур

Снимки

центральной проекции

Аналоговые

Цифровые

Снимки Снимки

сканерной панорамной

проекций проекции

(цифровые) (аналоговые)

Стерео

Моно

1 г i Г Л Г ~ ll i, г

Фотограмметрическое сгущение Построение одиночной модели местности Получение ЦМР О pro фото Векториэа-. ция контуров

Рис. 3. Архитектура блока фотограмметрических процедур

Блок формирования запросов предназначен для реализации функций информационно-поисковой системы в части формирования информационных запросов для базы данных.

Сформулированы основные требования к продукции, получаемой на цифровой системе. Такой продукцией являются;

- каталог геодезических координат точек, элементы внешнего ориентирования изображений, цифровые фотоабрисы опорных и определяемых точек, получаемые в результате фотограмметрического сгущения;

- векторная информация, включающая цифровую модель местности (ЦММ) в виде цифровой модели рельефа (ЦМР) и цифровой модели контуров (ЦМК), цифровую топографическую карту (ЦТК) и план (ЦТП), цифровую модель издательского оригинала (ЦМИО);

- растровая информация в виде цифровых изображений оригинальных снимков с записанными для них элементами внешнего и внутреннего ориентирования, цифровых ортотрансформированных снимков, цифровых (орто)фотопланов (ЦФП) и цифровых (орто)фотокарт (ЦФК);

- растровая карта с дополнительными векторными слоями (PK).

Вторая глава диссертационной работы посвящена теоретическим и экспериментальным аспектам получения исходной информации.

Получение исходной информации является важной составной частью геоинформационных технологий, так как от ее состава и качества зависит точность, достоверность и полнота последующих фотограмметрических и картографических процессов обработки. В этой связи актуальным является обоснование требований к съемочной системе и исследование факторов, определяющих эффективность и качество аэросъемочных материалов.

Аэрофотосъемка по-прежнему остается главным средством получения исходной информации о местности. Эффективность аэрометодов помимо прочих факторов определяется качеством и параметрами получаемых в процессе аэрофотосъемки снимков, т.е. их измерительными и изобразительными характеристиками, форматом. Теоретически исследовано влияния формата кадра съемочной системы на технико-экономические показатели процессов создания и обновления информации о местности. Основными показателями, характеризующими качество и эффективность стереотопографических работ, являются: точность определения пространственных координат (в большей степени высот) точек местности; соотношение объемов полевого и камерального дешифрирования, обуславливаемое разрешающей способностью, которую обеспечивает на местности съемочная система; производительность аэросъемочных работ, определяемая проекцией площади снимка или

стереопары на местность. На основе этих показателей сформулированы критерии, определяющие сравнительные характеристики аэрокамер, имеющих различные форматы кадра.

Изменение формата кадра представляет собой такое подобное преобразование, при котором все линейные элементы оптической системы, т. е. фокусное расстояние, диаметры зрачков и линз, толщины линз и воздушных промежутков между ними, изменяются пропорционально изменению размера кадра, а угловые параметры, например, угол поля зрения и относительное отверстие объектива, остаются прежними. Указанное преобразование для основных параметр(эв аэрокамер сформулировано следующим образом:

11 - ^ - К'

'о А ' (1)

2 /3 = const; с = const,

где К — коэффициент увеличения формата кадра (коэффициент пропорциональности); /к — фокусное расстояние камеры; / — сторона кадра (аэроснимка); с — знаменатель относительного отверстия объектива; 2/? — угол поля зрения. В формулах (1) индекс "О" относится к базовой аэрокамере, а индекс "1" — к аэрокамере с большим форматом кадра.

Исследование влияния формата кадра на технико-экономические показатели процессов создания и обновления топографической информации выполнено для традиционных аэрофотоаппаратов (АФА), а также для цифровых кадровых аэрокамер. Показано, что увеличение формата кадра обеспечивает повышение производительности аэрофотосъемочных, фотографических и фотограмметрических работ, либо при равенстве показателя производительности позволяет увеличить точность определения пространственных координат и разрешающую способность на местности. Т.е. экономически целесообразно применение аэрофотокамер с большим форматом кадра.

Для цифровых камер в табл. 1 и 2 приведены показатели повышения эффективности с увеличением формата кадра.

На рис. 4 показаны графики влияния величины пикселя цифрового изображения на результирующую разрешающую способность съемочной системы.

Таблица 1

Сравнение цифровых аэрокамер (в числителе р = 7,5 мкм, в знаменателе р = 15 мкм) с разными форматами кадра по критерию разрешающей способности (с одинаковым размером пикселей/с одинаковым числом пикселей)

Формат кадра цифровой камеры, пК х пК пикселей Коэффициент увеличения высоты съемки относительно камеры с форматом, пК х пК пикселей

3x3 4x4 6x6 8x8 10x10

2x2 1.42/1.11 1.80/1.18 2.46/2.26 3.01/1.30 3.47/1.32

1,45/1,11 1,87/1,18 2,63/1,25 3,31/1,29 3,91/1,31

3x3 1.28/1.08 1.80/1.18 2.24/1.24 2.64/1.27

1,30/1,08 1,87/1,18 2,38/1,23 2,87/1,26

4x4 1.42/1.11 1.80/1.18 2.16/1.23

1,45/1,11 1,87/1,18 2,26/1,22

6x6 1.28/1.08 1.55/1.14

1,30/1,08 1,60/1,14

8x8 1.21/1.07

1,23/1,07

0,025

0,02 -

х 0,015 -х

* 0,01 ■ 0,005 0 -

5 10 15 20

р, мкм

Рис. 4. График изменения разрешающей способности (в мм) результирующего изображения в зависимости от размера пикселя

Как следует из результатов исследований, исходя из требуемого разрешения на местности, увеличение формата цифровой кадровой аэрокамеры за счет увеличения числа пикселей ПЗС-матрицы на порядок эффективнее второго варианта,

т.е. за счет увеличения размера пикселей. При этом размер самого пикселя не оказывает существенного влияния на получаемые результаты.

Исходя из требуемой геометрической точности определения пространственных координат, увеличение формата цифровой кадровой аэрокамеры за счет увеличения размера пикселей ПЗС-матрицы приводит к снижению эффективности работ (табл. 2). В этой связи следует принимать во внимание только первый вариант, для которого эффективность возрастает с увеличением числа пикселей исходного изображения.

Таблица 2

Сравнение цифровых аэрокамер (в числителе р = 7,5 мкм, в знаменателе р — 15 мкм) с разными форматами кадра по критерию геометрической точности (с одинаковым размером пикселей / с одинаковым числом пикселей)

Формат кадра цифровой камеры, пК х пК пикселей Коэффициент изменения высоты съемки относительно камеры с форматом, пК х пК пикселей

3x3 4x4 6x6 8x8 10x10

2x2 1.05/0.97 1.07/0.92 1.08/0.83 1.09/0.75 1.09/0.68

1,15/0,89 1,22/0,79 1,29/0,63 1,32/0,52 1,33/0,43

3x3 1.03/0.96 1.07/0.92 1.08/0.86 1.09/0.81

1,11/0,95 1,22/0,79 1,27/0,75 1,28/0,60

4x4 1.05/0.97 1.07/0.92 1.08/0.88

1,15/0,89 1,22/0,79 1,26/0,71

бхб 1.03/0.96 1.06/0.95

1,11/0,95 1,18/0,86

8x8 1.03/0.99

1,09/0,95

Повышение эффективности работ за счет увеличения формата кадра цифровой съемочной системы более существенно при сохранении разрешения, нежели геометрической точности.

Выполнены экспериментальные исследования измерительных и изобразительных характеристик аэрофотокамер с компенсацией сдвига изображения. На основе теоретических и экспериментальных исследований сформулированы технические требования к аэрофотокамерам, которые реализованы при разработке двух поколений АФА: 1) с форматом кадра 18x18 см и 2) с форматом кадра 23x23 см. Эти камеры обладают более высокими техническими характеристиками в отношении разрешающей способности и дисторсии объектива, выравнивания аэро-

фотопленки, системы компенсации продольного сдвига изображения, автоматизации регулирования экспозиции.

При разработке цифровой системы принципиальное значение имеет геометрическое разрешение обрабатываемых цифровых изображений. Оптимальное геометрическое разрешение зависит от требований пользователя и характера решаемых фотограмметрических задач. С точки зрения объемов обрабатываемой цифровой информации геометрическое разрешение не должно быть слишком высоким. С другой стороны, оно должно обеспечивать требуемую геометрическую точность фотограмметрической обработки и надежность опознавания мелких деталей изображения. Выполнен анализ оптимального размера элемента разрешения изображения (пикселя) для основных технологических процессов создания и обновления информации о местности фотограмметрическим методом: фототриангулирование, создание ЦМР, ортотрансформирование, стереосбор рельефа и контуров, дешифрирование.

С учетом действующих нормативно-технических документов для расчета требуемого элемента геометрического разрешения Р приняты во внимание следующие факторы: точность определения плановых координат опорных точек Ку равная 0,2 мм, высот Уг - 0,2йс, разрешающая способность исходного фотоснимка Л (в мм "'), масштаб карты (плана) Мк, масштаб обрабатываемых снимков Мс, величина фокусного расстояния камеры /, базис фотографирования на снимке Ь .

Величина элемента разрешения для обеспечения точности определения плановых координат определяется формулой

(2)

для обеспечения точности определения высот -

(3)

для обеспечения разрешающей способности снимка -

(4)

для получения графического фотоплана -

В формулах (2) и (3) 2 - коэффициент, учитывающий потерю точности из-за процессов обработки: сканирования, опознавания, стереонаведения и измерения точек. За окончательное из Рз ,Рг, Ря берется их минимальное значение.

Формулы (2-5) введены в новую инструкцию по фотограмметрическим работам, разработанную под общей редакцией автора.

Результаты выполненных во 2-ой главе исследований сводятся к следующим основным положениям:

1) Увеличение формата кадра обусловлено погрешностями углового и линейного характера, что следует принимать во внимание при разработке съемочных систем. Увеличение формата кадра АФА обеспечивает повышение производительности аэрофотосъемочных, фотографических и фотограмметрических работ, либо позволяет увеличить точность определения пространственных координат и разрешающую способность на местности. Формат кадра 23x23 см является оптимальным при разработке топографических аэрофотокамер.

Для цифровой аэросъемочной системы (ЦАС) увеличение кадра должно обеспечиваться путем увеличения числа пикселей изображения. При этом размер самого пикселя не оказывает существенного влияния на получаемые результаты. Повышение эффективности работ за счет увеличения формата кадра ЦАС более существенно при сохранении разрешения, нежели геометрической точности.

2) Для повышения разрешающей способности аэроснимков необходимо использование не только системы компенсации продольного сдвига изображения, но и высокоэффективной платформы, способной гасить как высокопериодические, так и низкопериодические колебания и вибрации носителя. Компенсация продольного сдвига изображения позволяет повысить до 1,5 раз точность фотограмметрических определений координат.

3) Выполненные исследования измерительных и изобразительных характеристик аэрофотокамер с увеличенным форматом кадра и компенсацией сдвига изображения позволили рекомендовать более мелкие (на 15-20%) масштабы аэрофотосъемки. Эти рекомендации приняты во внимание при разработке новых нормативных документов.

4) Выбор оптимального элемента геометрического разрешения при оцифровке фотоизображений должен выполняться с учетом измерительных и изобрази-

тельных характеристик съемочной системы и вида продукции, которая будет изготавливаться на основе результатов цифровой фотограмметрической обработки.

5) Для цифровых аэрокамер в отличие от фотографических при регламентировании в нормативно-технических документах параметров аэросъемки должны указываться не только формат, фокусное расстояние и масштаб, а дополнительно разрешение на местности и погрешность определения пространственных координат.

В третьей главе диссертационной работы представлено алгоритмическое и математическое обеспечение процессов обработки цифровых изображений при получении цифровой информации о местности.

Математическое обеспечение основывается на теоретических зависимостях между координатами точек снимка (стереопары) и местности и определении параметров этой модели. Оно связывает строгими формулами системы координат снимка, фотограмметрического сканера с системой координат топографической карты через геоцентрические координаты точек местности. При решении фотограмметрических задач выполняются определение параметров внешнего ориентирования одиночного снимка и стереоскопической пары снимков (центральной и динамической проекций), прямые и обратные преобразования координат точки местности и координат изображения соответствующей точки на снимке.

Особенностью теоретического подхода в разработке алгоритмов и математического обеспечения системы является получение цифровой векторной информации по исходным оригинальным, нетрансформированным изображениям. При этом выполняется трансформирование векторной информации в цифровой снимок (стереопару снимков) центральной или нецентральной проекции. Этот метод исключает как отдельный технологический процесс трансформирование растровых изображений, вследствие чего повышается производительность и ускоряется обработка, исключается необходимость создания и хранения преобразованных изображений.

Разработка алгоритмического и математического обеспечения обработки цифровых изображений выполнена с учетом современных достижений в части технических средств их получения, измерительных и изобразительных характери-

сгик, использования бортовых данных определения элементов внешнего ориентирования съемочных платформ спутниковыми и инерциальными системами.

Параметры внутреннего ориентирования снимка определяются на основании зависимостей

х' У'

сое а - зш(а+Р) вт а + сов(а + уЗ)

>,(5с-Дх)

ку(у-Ау)

(6)

в которых х'.у'- координаты точки снимка, х, у - координаты точки в системе координат сканера, а - угол разворота систем координат сканера и снимка, р - угол неперпендикулярности координатных осей сканера, Ах, Лу - значения координат центра снимка в системе координат сканера, кх, ку, - коэффициенты деформации по осям снимка.

По результатам измерений с использованием способа наименьших квадратов определяются неизвестные параметры Ах, Лу, кх, ку, а, р.

Определение элементов внешнего ориентирования одиночного снимка центральной проекции основывается на известных зависимостях коллинеарности между координатами точки объекта X, V, 7. и координатами д:, у ее изображения в системе координат снимка

5 * ф-х0)+с2{у-у0)-сгГ 5 1 2

(7)

1 5,ф-Х0)+Сг{у-уо)-СъГ К

где Х0,У0, У"- координаты главной точки снимка в системе координат снимка и его фокусное расстояние (элементы внутреннего ориентирования снимка); X$,У3,2$ - координаты центра проекции (линейные элементы внешнего ориентирования снимка); , , с, - элементы оператора и (/ =1+3), ориентирующего

систему координат снимка относительно геодезической системы координат, являющиеся функциями а,со,/с- угловых элементов внешнего ориентирования

снимка.

Для панорамного снимка согласно С.В.Агапову аналогичные зависимости имеют вид:

X = Xs + (Z -Zs^—cost ~Ysin т] + (АЛГ° - АЛ")cos г;

(8)

Y = Ys + (Z - Zs sin г - -^cos rj + (AX'0 - AA")sin г,

в которых т - угол между осями X и X' (основной и вспомогательной системами координат), X' Y', Z'- координаты точки во вспомогательной системе координат, совпадающей с центром пучка проектирующих лучей, ось X' которой параллельна траектории движения носителя съемочной системы, ось Z' направлена по отвесной линии, а ось Y' - дополняет систему до правой. ДАТ'определяет сдвиг на местности за счет перекомпенсации изображения, АХ'0 - смещение проекции центра пучка проектирующих лучей вдоль траектории полета носителя.

При решении обратной фотограмметрической задачи по опорным точкам, определяемыми параметрами являются: Xs,Ys,Zs,a,G>,K - для снимка центральной

проекции, XstYs,Zs,a,<o,/c,k,T - для панорамного снимка.

При обработке мелкомасштабных снимков выполняются преобразования, связанные с переходом в геоцентрическую систему координат. Точные значения параметров внешнего ориентирования определяются по способу наименьших квадратов с оценкой точности, решая 2п уравнений с б и 8 неизвестными соот> ветственно для снимков центральной и панорамной проекции.

При внешнем ориентировании стереомодели используются два метода определения элементов ее внешнего ориентирования.

Первый метод. Элементы внешнего ориентирования стереомодели определяются, исходя из известного соотношения

' X" "дх"

Y = Д Y + <-Uw Уф

Z AZ Z*.

где X ,У - координаты точки местности после внешнего ориентирования; Хффотограмметрические координаты той же точки из стереомодели;

ДУ, Ь2 — линейные элементы внешнего ориентирования стереомодели; I -масштабный коэффициент; - оператор ориентации системы координат стереомодели относительно геодезической системы координат, являющийся функцией угловых элементов г}, в внешнего ориентирования стереомодели.

Точные значения параметров внешнего ориентирования определяются по способу наименьших квадратов с оценкой точности, решая Зп уравнений с 7 неизвестными. Результатом работы алгоритма являются параметры внешнего ориентирования стереомодели АДГ, ДУ, ¿;, /7, в.

Второй метод. В ряде случаев, например, при получении стереоскопической модели по узкоугольным конвергентным изображениям, более эффективно использовать не традиционную последовательность обработки (взаимное ориентирование снимков, затем внешнее ориентирование стереомодели), а сразу выполнять внешнее ориентирование двух одиночных снимков. Т.е. вместо последовательного определения 5+7=12 параметров а[,к'х,а'2,с^г,к'г и определя-

ются 6+6 элементов внешнего ориентирования для двух снимков

Для каждой точки стереопары составляется четыре уравнения, три из которых выражают для нее равенство вычисляемых и геодезических координат, а четвертое - отсутствие параллаксов:

ода, + ш'+ г;2 + иу;) - уг = о;

25х+Ш[-2г= 0;

о,

где Х\,У{,2[ и - координаты левого и правого снимков относительно

их систем координат; , , , N и Х'^, У^, , ЛГ . координаты центров проекции и параллактические коэффициенты соответственно левого и правого снимков, ХГ,УГ,2Г - геодезические координаты точки.

Свободные члены нормальных уравнений, составленных на основе формул

(10) содержат пространственные фотограмметрические координаты, зависящие от координат точек снимков, поэтому выполняется обработка по способу уравнивания функций измеренных величин.

Определив параметры математической модели снимка (стереомодели), вычисляются пространственные координаты объектов путем решения прямой задачи фотограмметрии. При фотограмметрической обработке одиночного снимка геодезическая высота произвольной точки местности должна быть известна. Для этого изображение местности должно иметь высотную "подложку" в виде цифровой модели рельефа, в качестве которой используется регулярная квадратная сетка, нерегулярная сеть треугольников (TIN) или традиционные горизонтали и отметки высот. При наведении измерительной марки на произвольную точку изображения интерполированием вычисляется ее геодезическая высота. Так как все математические модели выведены для фотограмметрической системы координат, то геодезическая высота преобразуется в фотограмметрическую координату Z и обратно с использованием соответствующих зависимостей.

Особенностью теоретического подхода в разработке алгоритмов и математического обеспечения системы является получение цифровой векторной информации по исходным нетрансформированным изображениям. Т.е. выполняется трансформирование пространственных координат объектов в систему координат снимка (снимков). Такое трансформирование выполняется для каждого пикселя фрагмента изображения, отображаемого на экране монитора. Для снимков центральной проекции для трансформирования используются уравнения, обратные (7)

a3(jr-*s)+&3(y-rs)+c3(Z-Zs)'

(И)

a2(X-Xs)+b2(Y-Ys)+c2(Z-Zs) Oj(X—Xs)+b3(Y—Ys)+c3(Z —Zs) "

y=-f

a2(X' -AX) + b2Y' + c2(Z - Zs) a3(X'~ AX) + b3Y' + c3(Z-Zs)'

где АХ - АХ'а — ДАТ', Ах0 - смещение главной точки снимка вследствие компенсации сдвига изображения.

Для цифровых сканерных изображений высокого разрешения используются функции рациональных полиномов вида

= Рв{х.г,г),

в которых

Рл (X, У, =а1+аг¥ + а3Х+а^+а,УХ+ а6У2+а,ХЪ+с^У2 + с^Х2 + а1022 + ^¡ХУг+а^У3 + апУХ2 +аиУ22 +а15У2Х+а16Х3-1-а17Х22-1-а1,У22+а19Х22+а2023;

Рп(Х,У,2\ +а23Х+аиг + а75УХ+аг€Уг+а11Х2+а^У2 + а29Хг +

а31ХУг+а32У3 +апУХг +а3(У22 +а35У2Х+ахХ3 +а3-,Х2г +апУ22 +а39Х22+ам>23;

РЛ{Х,У,2\ = а41 +а42Г+аАЗХ+аи2+а „УХ+а^У2+а„Х2+аг4,У2 +а„Х2 +а^2 +а}хХУ2+апУ3 +а53УХ2+а„У22 +а„У2Х+а}6Х3 +а„Х22 +а,гУ22+а„Х22 + ат23;

Рц{Х,У,7)л =а61 + а62У + а63Х+йб12+ааУХ+ а^У2+а67Х2 +абгУ2 +а&Х2 +ак?2 + а1ХХУ2+а1^Уъ + а1ЪУХ2 + а1ЛУ22 + апУ2Х+акХъ + а„Л22 + а7гУ22 + а19Х22+

Числовые значения коэффициентов эффективных полиномов поставляются распространителями сканерных изображений высокого разрешения.

При наличии наземной опоры используются функции рациональных полиномов в виде ЗБ-аффинных преобразований вида х=А1+А2Х+А3У+Алг

у=А)+А6Х+А7У+А^2 (14)

При обработке одиночных снимков для вычислений координат объектов местности используются базовые формулы (7) или (8) в зависимости от проекции снимка, при обработке стерео снимков - формулы (9). Задача решается способом последовательных приближений с оценкой точности вычисляемых неизвестных. Если на борту носителя установлены спутниковая и инерциальная системы, координаты точек объекта местности X, У, X вычисляются с использованием формулы

~х -^ОРЗ "х-х/

У = ^ога +А- А Д^СЗГО +Ц У-Уо

г 7

в которой:

Хар2, Уарз, ZGpS — наблюдаемое положение антенны спутникового приемника; ДА"ом, ЛУ^, Д2ога - вектор между антенной спутникового приемника и главной точкой снимка;

х,у— координаты изображения точки местности на снимке; /. хо'Уо ~ Фокусное расстояние и координаты главной точки снимка; А1 • оператор вращения между системами координат снимка и инерциальной системы;

А^ - оператор вращения между системами координат спутниковой и инерциальной систем;

А3 - оператор вращения между системами координат инерциальной системы и местности; I - масштабный коэффициент.

Для получения ортотрансформированных снимков значение высоты текущего пикселя определяется путем интерполирования с учетом имеющейся информации о рельефе местности (горизонтали, пикеты, ЦМР, высоты других ближайших объектов местности). Вычисление координат точки снимка по пространственным координатам точки местности выполняется с использованием зависимостей (11), (12) и (13) или (14) для снимков центральной панорамной и сканерной проекций соответственно.

Четвертая глава диссертационной работы посвящена разработке методов и технологий создания и обновления цифровой информации о местности по материалам аэрокосмической съемки. Разработанные технологические схемы предусматривают различные варианты создания и обновления топографической информации, базирующиеся на использовании аэрокосмических снимков (стереоскопических, одиночных) различных проекций, ортотрансформированных изображений и обработку этой информации на цифровых и аналитических системах (рис. 5).

Технологические схемы получения ЦИМ

Сбор

] [

Обновление

Комбинированный метод

Стереотопографический метод

S ё

Рельеф

2 а

в- 2

[

По стереоснимкам

][

Контурная часть *

По одиночным снимкам

1 1

* * *

1 Наземные | 1 Аэро 1 1 Космические |

1 1 1

ии<Ьоовые

] I

Аналоговые

Нецентральной проекций + -

Обработка на цифровом приборе

Центральной проекции

Обработка на аналитическом поибоое

Рис. 5. Технологические схемы и методы получения цифровой информации о местности

При использовании цифровой системы в целях повышения производительности работ организационно технологии сбора и обновления подразумевают выполнение фотограмметрических и картографических процессов не на едином универсальном рабочем месте, а разделение технологии обработки информации на нескольких технологически и информационно интегрированных рабочих местах -АРМ: 1) сканирование, 2) векторизатор, 3) фототриангуляция, 4) стерео, 5) моно, 6) ортофото, 7) генерализация, 8) редактирование, 9) контроль качества, 10) оформление. Их оснащение аппаратными средствами показано в табл. 3.

АРМ-сканирование предназначено для перевода фотографического изображения снимков в цифровую форму.

Таблица 3

Состав оборудования АРМ

Состав аппаратных средств Наличие аппаратных средств в АРМ

1 2 3 4 5 б 7 8 9 10

Фотограмметрический сканер +

Картографический сканер +

Персональный компьютер + + + + + + + + + +

Монитор с диагональю экрана + + + + + + + + + +

не менее 19"

Стереоскопическая насадка + + +

Ручные штурвалы, ножной + + + +

диск и ножные педали

Плата контроллера и + + +

интерфейс

Сетевое оборудование + + + + + + 4- + + +

Струйный плоттер + + + + +

АРМ-векторизатор предназначено для ориентирования растрового изображения (или его фрагмента) графической карты или плана и перевода его в цифровую векторную форму.

А РМ-фототриангуляция предназначено для измерения снимков блока в процессе фотограмметрического сгущения и выполнения блочного уравнивания сети.

ЦФС моно предназначено для обновления ЦИМ по одиночным (оригинальным или ортотрансформированным) аэрокосмическим снимкам центральной и нецентральных проекций. При этом высоты точек объектов обновляемой ЦИМ вычисляются на основе имеющейся ЦМР, горизонталей и пикетов, и точность определения плановых координат объектов связана с их смещением вследствие рельефа местности. Учитывая эти обстоятельства, в ряде случаев (города с многоэтажной застройкой, горная и высокогорная местность), а также необходимость помимо обновления еще и первичное создание ЦИМ требуется использование АРМ ЦФС стерео.

АРМ ЦФС стерео предназначено для обработки стереоскопических снимков (аэро и космических) центральной и сканерной проекций. Используются возможности стереоскопической корреляции цифровых изображений при ориентировании снимков, сборе информации о рельефе и контурах.

АРМ ЦФС ортофото предназначено для получения цифровых ортоизобра-жений, ортофотопланов и ортофотокарт по материалам аэрокосмической съемки.

АРМ-генерализация предназначено для составления методом автоматизированной генерализации цифровых топографических карт и планов по ЦТК и ЦТП смежного более крупного масштаба.

АРМ-редактирование предназначено для картографического редактирования собранной цифровой информации (ЦИ) и дополнения ее необходимыми элементами содержания и атрибутивной информацией.

АРМ-контроль предназначен для проверки качества цифровой продукции согласно предъявляемым к ней нормативным требованиям. Содержание и качество ЦИ проверяются по показателям: точность; полнота; правильность идентификации объектов; логическая согласованность структуры и представления объектов; согласование информации.

АРМ-оформление предназначено для подготовки к тиражированию созданной ЦИ. В результате оформительских работ ЦИ помимо геометрии объектов, их семантического описания и характеристик дополняется условными знаками, заливками, подписями, координатной сеткой, рамками и зарамочным оформлением.

Важная роль в поддержании топографо-геодезической информации на современном уровне принадлежит методу топографического мониторинга - непрерывного обновления информации о местности по данным дистанционного зондирования, картографическим материалам специального (отраслевого) назначения, другим источникам информации об объектах местности, подлежащих отображению на топографических и тематических картах и планах (рис. 6).

Предложенный метод и технология топографического мониторинга предполагает формирование информационно-картографической системы, включающей цифровую карту территории и связанные с ней базы данных, соответствующие различным, в том числе и тематическим слоям, которую пользователь ведет и поддерживают на зону своей деятельности. Специальные возможности позволяют получать из базы цифровой информации только ту информацию, которая необходима потребителю.

Переход на цифровые методы позволяет на новом техническом уровне подойти к решению задачи повышения потребительских свойств создаваемой про-

Сбор и систематизация материалов (по слоям и масштабам) для мониторинга изменений

Аэрокосмо-съемочиых Картографических Справочных Составление цифровой картограммы распределения листов дежурных карт и планов на территорию мониторинга

Подготовка материалов для использования: -перевод в цифровую форму;

- ориентирование изображений; • установление зоны действия справочной информации;

- преобразование в форматы СИФ (ГНС)

Векторизация графических оригиналов и получение ЦТК (ЦТП) в качестве дежурных основ

Исправление содержания (геометрии, идентификации и характеристик объектов) ЦТК (ЦТП) по растровой подложке дежурного топографического материала. Внесение изменений в соответствии со справочной информацией

Полевое обследование отдельных участков

Передача Оператив- Представле- Оформление и кон-

фрагмента ный вывод ние ЦИМ в вертирование ЦТК в

дежурной ЦИМ на плоттер растровых издательские пакеты

в векторном информа- форматах с целые изготовле-

формате, оп- ции для для широко- ния разделенных по

ределяемом пользова- го круга цветам позитивов

пользова- теля поль- для последующего

телем зователей тиражирования

Рис. 6. Общая технологическая схема метода топографического мониторинга

дукции и в первую очередь ее актуальности, точности, полноты и многообразия содержания. Т.е. в базе данных дежурной информации должны содержаться не только традиционные цифровые топографические карты и планы, а цифровая информация о местности, пригодная для решения широкого спектра задач пользова-

телей в соответствии с их требованиями. Указанная цель достигается путем сохранения исходной точности определений твердых контуров с учетом требований основных потребителей, расширения объектового состава цифровых карт и' планов и включения дополнительной информации для произвольного объекта или элемента местности вплоть до мультимедийных приложений (фото, видео, аудио и т. п.).

Предложен метод и технология обновления топографических карт и планов по растровым копиям оригиналов без их предварительной векторизации.

Необходимость разработки метода и соответствующей технологии связана с тем, что производственные предприятия выполняют большой объем работ по обновлению топографических карт. При этом использование традиционных технологий, предполагающих обновление цифровой векторной информации, для большинства номенклатурных листов невозможно вследствие отсутствия для них исходной информации в цифровой форме. Следование традиционной технологии, заключающейся в предварительной полной векторизации обновляемого оригинала карты, в большинстве случаев нецелесообразно вследствие того, что до 60% его содержания требует обновления. Особенно это касается такого трудоемкого процесса как контроль качества. Совершенно очевидно, что контролировать и редактировать правильность нанесения и корректность цифрового описания топографических объектов, которые уже отсутствуют или претерпели изменения на местности, пустая трата сил и средств. Тем более это нерационально, так как большое количество листов топографических карт последний раз обновлялись 20 — 30 лег назад. Предложенный метод и технология базируются на том, что предварительно полная векторизация с контролем качества и получением ЦТК не выполняется. Выполняется лишь векторизация рельефа, который в большинстве случаев не подвергается изменениям, а также тех элементов содержания карты, которые изменились несущественно. В результате фотограмметрической обработки снимков на цифровой системе обеспечивается позиционирование в единой системе координат обновляемого растрового изображения карты и растрового (оригинального или ортотрансформи-рованного) изображения снимков нового залета. Это позволяет выполнять векторизацию новых топографических объектов, редактировать изменившиеся, удалять исчезнувшие. Контроль качества и редактирование обновленной информации вы-

полняется на завершающей стадии технологии работ. Таким образом, предлагаемая технология позволяет повысить технико-экономические показатели процесса обновления за счет исключения лишних операций векторизации, контроля качества и редактирования обновляемых топографических объектов.

Пятая глава диссертационной работы посвящена практической реализации и внедрению цифровой интегрированной системы.

Решение государственной задачи по получению и поддержание на современном уровне топографической информации о местности для эффективного управления экономикой, транспортом, социальной сферой и обороной страны потребовало ускоренного технического, технологического и организационного перевооружения производства, имея в виду скорейший переход на новые технологии цифрового картографического и фотограмметрического производства. В результате разработки и внедрения комплекса технических средств и технологий автоматизированного создания цифровой информации о местности по аэрокосмическим материалам обеспечен переход на цифровые методы картографирования и автоматизированного создания, обновления, подготовки к изданию цифровых топографических карт и планов всего масштабного ряда, топографического обеспечения ГИС различного уровня и назначения. Для практической реализации разработанных методов и технологий обеспечен на промышленной основе серийный выпуск аппаратно-программных средств цифровых рабочих станций (рис. 7). По своим

Рис. 7. Цифровая рабочая станция

технико-экономическим показателям эти средства соответствуют современному мировому уровню при меньшей в 5-6 раз их стоимости.

На решение именно этой задачи были ориентированы выполняемые в последние годы теоретические исследования и практические разработки автора. При этом следует отметить, что над созданием теоретических и методических основ, аппаратно-программных средств и технологий наряду с отделом аэросъемки и фототопографии ЦНИИГАиК, руководимым автором, работал большой коллектив сотрудников других организаций (ГП «ЭОМЗ», ГЦ «Природа», Центр «Сибгеоин-форм», ГНПП «Геосистема», Госгисцентр), а также д.т.н, И.Т.Антипов.

Использование цифрового метода в технологиях создания и обновления ЦИМ обусловило широкие возможности автоматизации фотограмметрических и картографических процессов:

- автоматическое восстановление фотограмметрической модели по элементам внешнего ориентирования снимков, полученным на этапе фототриангуляции;

- автоматическое стерео отождествление точек на этапах измерения снимков фотограмметрического блока и отдельной стереопары;

- автоматическое построение ЦМР и определение высот ее узлов по стереопаре снимков, построение горизонталей с заданным сечением рельефа по ЦМР;

- автоматическое построение дополнительных горизонталей с промежуточной высотой сечения рельефа и ЦМР с заданным шагом сетки по имеющимся горизонталям;

- автоматическое создание ортотрансформированного изображения на блок;

- автоматическая загрузка очередного обрабатываемого снимка (стереопары);

- стереоскопический сбор контуров в режиме автоматического стерео отождествления;

- автоматическая «привязка» к векторизуемому объекту оформительских атрибутов и параметров базы данных.

Внедрением разработанного комплекса технических средств и технологий достигнуты: оперативность обеспечения пользователей современной точной и достоверной информацией о местности за счет сокращения продолжительности технологического цикла создания и обновления цифровых и традиционных карт; гарантированное качество цифровой картографической продукции, стандартов ее

содержания и оформления, согласованных по масштабам и типам карт; снижение затрат на создание, обновление и доведение до потребителей цифровой и традиционной продукции; изготовление цифровой продукции по требованиям конкретного потребителя (масштаб, проекция, система координат, объектовый состав, точность, условные знаки и др.); повышение качества труда; создание геоинформационной индустрии, и ее подъем до мирового уровня.

Комплексное решение проблемы разработки и внедрения в производство новых методов и технологий, базирующихся на цифровой обработке картографических материалов и материалов аэрокосмической съемки, потребовало модернизации нормативно-технической базы, сопровождающей эти технологии. В 2001 г. введен в действие ГОСТ по фотограмметрии (ГОСТ Р 51833-2001. Фотограмметрия. Термины и определения). В 2002 г. введена в действие «Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов».

Подготовлены проекты следующих нормативных документов: «Основные положения по созданию и обновлению топографических планов и карт»; «Основные положения по аэрофотосъемке, выполняемой для создания и обновления топографических карт и планов»; «Инструкция по созданию и обновлению топографических карт масштабов 1:10000, 1:25000, 1:50000, 1:100000, 1:200000,-1:500000, 1:1000000. Части 1 и 2. (Полевые и камеральные работы)»; «Инструкция по топо-съемкам в масштабах 1:500 - 1:5000»; «Инструкция по ведению цифровой дежурной топографической карты»; «Руководство по стереоскопической съемке рельефа и контуров»; «Руководство по цифровой обработке аэроснимков на ЦФС»; «Временное положение по топографическому мониторингу».

Разработаны нормы времени для выполнения на ЦФС технологических процессов цифровой фототриангуляции, создания цифровых ортофотопланов, создания и обновления цифровых карт и планов. Подготовлены требования к видам продукции, создаваемой на ЦФС.

Практический опыт внедрения и использования результатов работ позволил сформулировать практические рекомендации по организации автоматизированных рабочих мест, новым видам цифровой продукции, направлениям эффективного применения системы и технологий.

Годовой экономический эффект, подсчитанный только для внедрения одной технологии обновления, предусматривающей использование 10 ЦФС и одного сканера, составляет 143 тыс. у.е. при росте производительности труда 21% и условном высвобождении численности 1,6 человека в год.

Реальный эффект более существенный, так как определяется за счет и других технологий и процессов (создания ЦИМ, получения ЦМР и ортогрансформиро-ванных изображений, подготовки карт к изданию) на существенно большем количестве рабочих мест. Кроме этого, дополнительная экономическая эффективность от внедрения обеспечивается за счет автоматизированной обработки на ЦФС космических изображений нецентральных проекций, обработка которых на аналоговых и аналитических фотограмметрических приборах вообще невозможна.

Вторичный эффект от применения цифровой интегрированной системы достигается за счет функционирования на основе получаемой продукции геоинформационных технологий и систем как пространственно-временной и методологической основы решения интегральных задач анализа, прогнозирования, мониторинга, кадастра и управления в различных отраслях хозяйства страны. В частности, экономический эффект от использования геоинформационных систем в хозяйстве страны по экспертным данным составляет 3 рубля на 1 рубль затрат.

Кроме денежного эффекта следует иметь в виду социальный эффект от внедрения, который заключается в улучшении условий труда при выполнении топо-графо-геодезических, фотограмметрических и картографических работ в подразделениях топографо-геодезической службы страны и в отраслях-потребителях, общем уменьшении объемов работ в полевых условиях и в повышении уровня применения высококвалифицированного труда.

Создание и внедрение комплекса технических средств и технологий влечет за собой не только снижение капиталовложений, себестоимости фотограмметрических и картографических процессов, повышение производительности труда, но и принципиально изменяет само понятие, форму и содержание картографической продукции. Эта продукция позволяет обеспечить цифровыми данными развитие отраслей экономики, транспорта, обороны и безопасности страны, а также решение проблем в области охраны окружающей среды, природных ресурсов, экологической безопасности.

Шестая глава диссертационной работы посвящена использованию геоинформационных технологий на железнодорожном транспорте.

Методы ДЗ благодаря своим известным преимуществам находят все большее применение в решении широкого круга практических задач, в том числе железнодорожного транспорта. Наряду с данными ДЗ для решения практических задач по-прежнему важную роль играют цифровые картографические материалы, совмещающие в себе геометрическую точность и возможность практически неограниченно дополнять объекты местности и транспорта атрибутивной описательной информацией. Исходную информацию, используемую для решения задач железнодорожного транспорта, по уровню ее детальности предложено классифицировать следующим образом - табл. 4.

Таблица 4

Исходная информация для решения задач железнодорожного транспорта

Источник информа- Показатели для информации уровня

Обзорный Средний Детальный

ции Масштаб Точность/ разрешение, м Масштаб Точность/ разрешение, м Масштаб Точность/ разрешение, м

Цифровые карты и 1:1000001:200000 50-100 1:100001:25000 5-12 1:5001:2000 0,25-1,0

планы

Аэрокосмические 1:1000001:300000 5-8 1:200001:40000 0,5-1,0 1:30001:15000 0,05-0,30

снимки

Обзорная информация включает цифровые топографические и тематические карты масштабов 1:100000 - 1:200000, космические снимки среднего (5-8 м) разрешения (фотоизображения и цифровые сканерные изображения типа IRS, SPOT, Монитор-Э и др.). Эта информация может использоваться для проектирования и моделирования протяженных транспортных объектов, навигации и автоматизированного управление на основе спутниковых приемников и ЦИМ вдоль транспортных сетей, для сопровождения грузов и решения других задач.

Информация среднего уровня включает цифровые топографические карты, кадастровые планы и планы городов масштабов 1:10000-1:25000, аэрофотоснимки масштабов 1:20000 - 1:40000, цифровые аэроснимки, космические сканерные снимки высокого разрешения типа Патов, (}шкШгс1 и др. Эта информация предназначена для проектирования и управления на уровне регионов, мониторинга железных дорог с целью решения широкого круга задач: выявления и наблюдения текущего состояния аварийной ситуации на железной дороге (оценка места аварии, наличия и количества природных и антропогенных процессов, влияющих на развитие аварии и устранение ее последствий); оценки после аварийного состояния территории в целях выявления последствий аварии, оценки ущерба и качества очистных и восстановительных работ, темпов восстановления естественного состояния природной среды в районе аварии; выявления участков загрязнения грунта в местах разлива вредных веществ при их транспортировке; прослеживания динамики мерзлотного режима грунтов и результатов их воздействия на инженерные сооружения.

Детальная информация включает цифровые топографические, кадастровые и специальные планы масштабов 1:500 — 1:2000, аэрофотоснимки масштабов 1:3000 - 1:15000, цифровые аэроснимки с разрешением 5-30 см. Эта информация может использоваться для: создания и мониторинга цифровых моделей железнодорожного полотна, автоматизированного управления движением поездов в режиме реального времени; учета объектов недвижимости, инвентаризации объектов транспортной инфраструктуры, демаркации границ полосы отводов; создания кадастровой информации об объектах недвижимости железнодорожного транспорта; оперативного обновления отдельных объектов и участков местности вдоль железных дорог; получения каталога координат точек сгущения вдоль железных дорог.

При выборе источника данных ДЗ наряду с их геометрической точностью и разрешением на местности учитываются и экономические показатели. Сравнительные экономические показатели данных ДЗ, характеризующие стоимость 1 кв. км съемки, приведены на рис. 8.

Разработанная цифровая система позволяет эффективно интегрировать как технологии обработки информации (фотограмметрические, картографические, геоинформационные), так и исходные данные при решении задач железнодорож-

ного транспорта. Ее достоинствами являются экономичность и возможность автоматизированного создания и обновления ЦИМ по аэрокосмической, картографической и тематической информации и подготовка на этой основе различного вида продукции (каталога координат, ЦМР, ЦМК, ЦТК, цифровые ортофотокарты и др.) в качестве основы для решения задач железнодорожного транспорта. Одним

Стоимость, у.е.

30 --

JUL.

10 --

А.с. для кярт!:5000

Снимки Ikonos А.с. длакартЫОООО

А.с. дли Kit pit :250MU А.с. для карт1:50000 СнимкиIRS

Рис. 8. Стоимость 1 кв. км съемки, полученной различными съемочными системами

из примеров производственного использования материалов аэросъемки в целях железнодорожного транспорта является опыт Екатеринбургского филиала АГП Урал аэрогеодезия, который выполнил обработку на ЦФС аэроснимков полосы железной дороги протяженностью более 7 тыс. погонных км и шириной 300-400 м с получением ЦИМ в масштабах 1:5000 и 1:2000 (населенный пункты).

С использованием цифровой интегрированной системы выполнена обработка и анализ изображений, получаемых современными космическими системами, с точки зрения их использования для получения и обновления информации о местности в целях решения задач железнодорожного транспорта. На примере обработки сканерных изображений высокого (Ikonos) и среднего (IRS) разрешения проанализированы их измерительные, изобразительные характеристики и технико-экономические показатели.

Как следует из результатов исследований, использование стереоизображений высокого разрешения (менее 1 м) позволяет получать информацию о местности, которая по своей геометрической точности и возможностям выделения объектов пригодна для создания и обновления топографических карт и планов городов масштаба 1:10000, в некоторых случаях — топографических планов масштаба 1:5000. Исследование возможностей этих изображений представляет практический интерес также с той точки зрения, что их характеристики близки к характеристикам отечественной съемочной системы РЕСУРС ДК.-1, запуск которой планируется в 2006 г.

Что касается космических изображений среднего разрешения IRS (разрешение на местности 6 м), они представляют интерес с точки зрения их схожести по характеристикам с российскими изображениями Монитор-Э, первые сцены которого получены в конце 2005 г. Космические изображения IRS, как показали выполненные экспериментальные исследования, обеспечивают геометрическую точность определения планового положения четких контуров (здания, строения, объекты железных и автомобильных дорог) порядка 0,7-1,0 пикселя, а нечетких (растительность, гидрография, грунты) - до 2-х пикселей (12 м), что приемлемо для обновления топографических карт масштабов от 1:25000 и мельче. Вместе с тем, результаты выполненных исследований изобразительных характеристик этих изображений не позволяют их рекомендовать с точки зрения полноты объектового состава для надежного обновления топографических карт масштаба 1:25000 и даже 1:50000. В результате предложено использование изображений IRS для обновления информации о местности, соответствующей по точности и объектовому составу, топографическим картам масштаба 1:50000 и мельче. При этом, учитывая сравнительно низкую стоимость изображений IRS, предложено несколько технологий по их эффективному использованию.

Цифровое картографирование неразрывно связано с развитием методов дистанционного зондирования и спутниковых определений координат. В этом контексте разработан метод оперативного контроля местоположения транспортных средств с использованием навигационного спутникового приемника и цифровой информации о местности. Принципиальной особенностью предлагаемого решения является использование в качестве топографической основы не ЦТК, а цифровой

ортофотокарты. Преимущество такого подхода заключается в том, что отпадает необходимость иметь обновленные ЦТК на обширные территории, что практически затруднено по экономическим и организационным причинам. Гораздо экономичнее иметь дешевые космические изображения на требуемую территорию и выполнять обновление специальных векторных слоев, совмещаемых с космическим изображением местности. Вторая причина такого подхода заключается в имеющих пока место режимных ограничениях использования ЦТК масштабов 1:100000 и крупнее. Третья причина состоит в том, что для пользователя ориентирование по изображению местности более удобно и наглядно, чем по карте.

Учитывая это обстоятельство, предложен метод определения местоположения транспортных средств на основе навигационных спутниковых систем позиционирования и цифровой продукции открытого пользования в виде цифровой ортофотокарты масштаба 1:100000 или 1:200000. Предложенный метод практически реализован в виде макета аппаратно-программного комплекса (рис. 9), включающего мобильный компьютер (ноутбук), навигационный спутниковый приемник (GARMIN GPS 12), специальное программное обеспечение (ЦФС), и проверен на реальных материалах.

Рис. 9. Принципиальная схема и макетная реализация метода определение местоположения транспортных средств

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Экспериментальная проверка и практическая реализация результатов работы продемонстрировали их высокую эффективность и позволили рекомендовать использовать как в научной, так и производственной деятельности.

Основные научные и практические результаты, полученные в процессе исследований, обоснований и разработок, заключаются в следующем:

1. Основные теоретические результаты.

1.1. Разработка основных принципов и концепции цифровой интегрированной системы, предусматривающей использование для обработки различных источников информации и сочетание функций фотограмметрической, картографической систем и ГИС.

1.2. Разработка архитектуры цифровой интегрированной системы и требований к ее функциональным модулям для целей топографического картографирования, геоинформационных технологий, транспорта.

1.3. Теоретическое обоснование требований к аналоговой и цифровой аэросъемочным системам и исследование факторов, влияющие на качество исходных аэросъемочных изображений, как структурной компоненты процесса получения геоинформации.

1.4. Теоретическое и экспериментальное обоснование оптимального размера элемента сканирования аналоговых снимков для различных видов продукции, получаемых на основе фотограмметрической обработки цифровых изображений.

1.5. Разработка теории и алгоритмов обработки цифровых изображений, отличающихся методом получения цифровой векторной информации по исходным нетрансформированным растровым изображениям, что обеспечивает повышение

производительности обработки за счет исключения процессов формирования и хранения преобразованных изображений.

1.6. Разработка методологической основы получения геоинформации на основе цифровой интегрированной системы и обоснование структурной и содержательной сущности технологий сбора и актуализации ЦИМ.

1.7. Теоретическое обоснование информационной основы технологий, расширяющее сущность содержания и свойства цифровой топографической информации, особенности ее формирования, преобразования и представления для автоматизированной фотограмметрической и картографической обработки и практического использования.

2. Основные экспериментальные и практические результаты.

2.1. Результаты исследования влияния сдвига изображения на измерительные и изобразительные характеристики аэрофотоснимков.

2.2. Результаты сравнительного анализа разрешающей способности и геометрических характеристик аэрофотоснимков, полученных аэрофотокамерами с форматом кадра 18x18 и 23x23 см.

2.3. Результаты исследований и сравнительного анализа измерительных и изобразительных свойств цифровых изображений, полученных различными съемочными системами.

2.4. Разработка методов и технологий создания и обновления ЦИМ на основе цифровой интегрированной системы, в том числе:

2.4.1. Метод и технология топографического мониторинга.

2.4.2. Метод и технология обновления топографических карт и планов по растровым копиям оригиналов без их предварительной векторизации.

2.4.3. Метод определение местоположения транспортных средств на основе спутниковых систем картографирования и позиционирования.

2.5. Результаты технико-экономического анализа эффективности разработанных методов и технологий.

3. Важнейшие инженерно-технические приложения и рекомендации.

3.1. Аппаратно-программная реализация, серийное изготовление цифровой системы и практическая реализация технологий ее использования для топографического картографирования, ГИС и решения задач железнодорожного транспорта.

Практические рекомендации по результатам внедрения и использованию цифровой системы и технологий.

3.2. Обоснование необходимости увеличения формата кадра и использования механизма компенсации продольного сдвига изображения при разработке новых аэрофотокамер.

3.3. Практические рекомендации по внесению изменений в нормативно-технические документы с целью умельчения масштабов аэросъемки, выполняемой для целей топографического картографирования и ГИС, направленные на повышение экономической эффективности фототопографических работ.

3.4. Рекомендации по использованию для цифровых съемочных систем во вновь разрабатываемых нормативно-технических документах дополнительных по сравнению с фотосъемочными системами критериев: разрешение на местности и погрешность определения пространственных координат.

Практическая ценность результатов исследований в виде разработанных методов, технологий и программных приложений подтверждена их применением в производственных подразделений Роскартографии, организациях других ведомств, а также в учебных процессах ряда высших и средних учебных заведений.

Перечень основных опубликованных работ по теме диссертации.

1. О компенсации погрешностей фотоизображения в одиночной модели // Геодезия и картография. - 1982.-№ 1. - с. 31-35.

2. Test object photographs for experimental estimation of aerial survey camera and field calibration of photographs / In IAPRS Vol. XXV, Part A3b, 1984. - pp. 819-825.

3. Problems of digital automated mapping / Nachrichten aus dem Karten-und Vermessungswesen. Series II, N 44, Frankfurt, 1985. - pp. 97-100.

4. Digital data accuracy by analytical stereoplotter / Presented paper to ISPRS Commission III Symposium, Rovaniemi, 1986.

5. Дистанционное изучение окружающей среды. / Сборник МФГО СССР, М. -1986. - с. 72-78.

6. От аналитических способов к цифровым // Геодезия и картография. - 1987. - № з. - с. 53-58.

7. Влияние формата кадра аэрофотоаппаратов на технико-экономические показатели аэрофотосъемочного процесса // Геодезия и картография. - 1987. - № 6. -

с. 34-39 (соавтор Афремов В.Г.).

8. Evaluation of aerial photographe taken by forward motion compensation caméras / In IAPRS Vol. XXIX, Part Bl, Commission I, 1992. - pp.107-111 (соавторы Афремов В.Г., Ильин В.Б. и др.).

9. От аналитических фотограмметрических приборов к цифровым // Геодезия и картография. - № 4. - 1993. - с. 29-36.

10. A new set of mapping caméras - AFA-TK / In IAPRS Vol. XXX, Part 1, Commission I, Como, Italy, 1994.-рр.195-200 (соавторы Афремов В,Г., Ильин В.Б. и др.).

11. Получение и преобразование исходных'данных // Геодезия и картография. -1995.-№3.-с. 28-33.

12. Система вычислительных средств ЦФС / Научно-технический сборник по геодезии, аэрокосмическим съемкам и картографии // Исследования в области аэросъемочного и фотограмметрического приборостроения. М., ЦНИИГАиК. - 1996.

- с. 164-192 (соавторы Желтов С.Ю., Савченко Ю.С. и др.).

13. Состав технических и программных средств ЦФС и решаемые ею задачи / Научно-технический сборник по геодезии, аэрокосмическим съемкам и картографии // Исследования в области аэросъемочного и фотограмметрического приборостроения. М., ЦНИИГАиК.- 1996,- с. 193-219 (соавторы Зотов Г. А., Бирюков B.C.).

14. Об оптимальном геометрическом разрешении изображений, обрабатываемых на цифровой фотограмметрической системе // Геодезия и картография.

- 1996. - № 6. - с. 34 - 39.

15. Устройства ввода и вывода цифровой информации ЦФС / Научно-технический сборник по геодезии, аэрокосмическим съемкам и картографии // Исследования в области аэросъемочного и фотограмметрического приборостроения.

- М., ЦНИИГАиК. - 1996. - с. 138 - 163 (соавтор Зотов Г.А.).

16. Цифровое маркирование связующих точек при фототриангулировании на аналитическом приборе // Геодезия и картография. - 1996. - № 1. - с. 33-39 (соавторы Зотов Г.А., Ильин Л.Б., Олейник C.B.).

17. Создание и обновление топокарт и планов на ЦФС / Материалы юбилейной научно-технической конференции ЦНИИГАиК, посвященной 850-летию г. Москвы. -1997, ч. 2. - с. 21-30 (соавтор Зотов Г.А.).

18. Разработка цифровой фотограмметрической станции и методов создания и обновления топографических карт и планов // Геодезия и картография. - 1997. -№ 9. - с. 34 - 39 (соавторы Зотов Г.А., Бирюков B.C. и др.).

19. Цифровая фотограмметрическая система ЦНИИГАиК — эффективное средство топографического картографирования и мониторинга / Представленный доклад на 2-ую конференцию Общества содействия фотограмметрии и дистанционного зондирования, Москва. - 2001 (соавтор Зотов Г.А.).

20. Концепция развития аппаратно-программных средств ЦФС и автоматизированных технологий цифрового картографирования / Представленный доклад на 3-ю конференцию Общества содействия фотограмметрии и дистанционного зондирования, Москва. - 2002 (соавтор Зотов Г.А.).

21. Photogrammetric methods and tools for GIS digital data acquisition and revision / Third Turkish-German Joint Geodetic Days "Towards A Digital Age"// Istanbul, Turkey. - 1999, Volume I. - pp. 495-502 (соавтор Зотов Г.A.).

22. Topographic digital data collection and revision by photogrammetric methods for mapping and GIS / In IAPRS Vol. ХХХШ, Part B4/2, Commission IV // Amsterdam, The Netherlands. - 2000. - pp. 747-754 (соавтор Зотов Г. A.).

23. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов / Издание официальное под общей редакцией С .С .Нехина. ГКИНП (ГНТА)-02-036-02. Москва, ЦНИИГАиК. - 2002. - 100 с.

24. Цифровая фотограмметрическая система — эффективное средство геоинформационного обеспечения задач проектирования / Автоматизированные технологии изысканий и проектирования. - 2003. - № 9-10, — с. 44-46 (соавторы Зотов Г. А., Олейник СВ., Малов В.И.).

25. Совершенствование аппаратно-программных средств ЦФС It Геодезия и картография. - 2003. - № 7. - с. 25-32 (соавтор Зотов Г.А.).

26. Современные технологии ЦНИИГАиК для создания и обновления карт и планов // Геодезия и картография. - 2003. - № 11. - с. 44-51 (соавтор Зотов Г. А.).

27. Построение фотограмметрической сети на цифровой фотограмметрической станции (ЦФС) ЦНИИГАиК // Геодезия и картография. - 2003. - № 11,-с. 32-37 (соавторы Антипов И.Т., Зотов Г.А. и др.).

28. Сквозная технология создания и обновления карт // Представленный доклад на Геофорум-2004, Москва. - 2004.

29. Стратегия и разработки ЦНИИГАиК в области создания и обновления цифровых карт и планов по аэрокосмическим снимкам / Доклад на юбилейной конференции МИИГАиК — 225 лет // Том «Аэрокосмическая съемка и фотограмметрия». - 2004. - с. 71-76 (соавтор Зотов Г. А.).

30. Main features of on-line triangulation on DSP TSNIIGAiK. / In IAPRS Vol. XXXV, Part B2, Commission IV. // Istanbul, Turkey. - 2004 (соавторы Антипов И.Т., Кучинский Ю.И. и др.).

31. Геоинформация, соединяющая континенты // Геодезия и картография. -2004. - N.» 10. - с. 19-28.

32. Современные технологии создания и обновления цифровых карт на ЦФС ЦНИИГАиК / Сборник докладов научного конгресса «Гео-Сибирь-2005», том 1 «Геодезия, картография, маркшейдерия» //Новосибирск, СГГА. - 2005. - с. 261-266 (соавтор Зотов Г. А.).

33. Унификация информационного обеспечения ЦФС-ГИС "Панорама" / Сборник докладов научного конгресса «Гео-Сибирь-2005», том 1 «Геодезия, картография, маркшейдерия» // Новосибирск, CITA. - 2005. - с. 256-261 (соавторы Зотов Г.А., Мительман Е.Я., Серегина Л.В.).

34. 10 лет цифровой фотограмметрии ЦНИИГАиК // Геодезия и картография. - 2005. - № 6. - с. 32-37 (соавтор Зотов Г.А.).

35. Аэрокосмические методы обновления информации для экологического мониторинга транспортных сетей / Труды 6-ой научно-практической конференции МИИТ «Безопасность движения поездов», том 2 // М. - 2005. - с. XI-7.

36. Определение местоположения транспортных средств на основе спутниковых систем картографирования и позиционирования / Труды 6-ой научно-практической конференции МИИТ «Безопасность движения поездов», том 2 // М. -2005.-е. XI-8.

37. Использование изображений, полученных цифровыми космическими ска-нерными системами / Представленный доклад на 5-ой конференции РОФДЗ // Москва. - 2005. - с. 15-17 (соавтор Зотов Г.А.).

38. О новых видах цифровой топографической продукции, получаемой по аэрокосмическим материалам / Представленный доклад на 5-ой конференции РОФДЗ // Москва. - 2005. - с. 12-14 (соавтор Зотов Г.А.).

39. Цифровые фотограмметрические системы: функции, возможности, перспективы развития // Пространственные данные. - 2006. - № 3. - с. 23-30.

40. Получение и обновление цифровой информации о местности для мониторинга железных дорог на основе данных дистанционного зондирования / Представленный доклад на 2-ой международной научно-практической конференции «Геопространственные технологии и сферы их применения» // Москва. - 2006. - с. 56-57.

Нехин Сергей Степанович

ТЕОРИЯ, МЕТОДОЛОГИЯ И ПРАКТИКА ПОЛУЧЕНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИИ НА ОСНОВЕ ЦИФРОВОЙ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

Специальность 25.00.35 - Геоинформатика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Подписано в печать . Усл. печ. л. - 3,0

Печать офсетная. Бумага для множит, апп. Формат - 60x84 1/16 Тираж 100 экз. Заказ № 339.

Типография МИИТа, 127994, г. Москва, ул. Образцова, 15

Содержание диссертации, доктора технических наук, Нехин, Сергей Степанович

Список использованных сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

1. КОНЦЕПЦИЯ СОЗДАНИЯ ЦИФРОВОЙ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ, РАЗРАБОТКА ЕЕ АРХИТЕКТУРЫ И ТРЕБОВАНИЙ К ОСНОВНЫМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ МОДУЛЯМ.

1.1 Развитие и интеграция методов дистанционного зондирования, обработки изображений и ГИС, задачи исследований.

1.2 Концепция построения цифровой интегрированной системы

1.3 Архитектура цифровой интегрированной системы.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ.

2.1 Исследование влияния формата кадра съемочной системы на технико-экономические показатели процессов создания и обновления информации о местности.

2.2 Обоснование требований к аэросъемочной камере.

2.3 Исследования измерительных и изобразительных свойств аэрофотокамер с компенсацией сдвига изображения.

2.4 Обоснование оптимального геометрического разрешения изображений, обрабатываемых на цифровой системе.

3. ТЕОРИЯ И АЛГОРИТМЫ ФОТОГРАММЕТРИЧСКОЙ ОБРАБОТКИ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ.

3.1 Алгоритм подготовки исходной информации и внутреннего ориентирования изображений.

3.2 Алгоритм взаимного ориентирования изображений и построения стереоскопической модели.

3.3 Алгоритм внешнего ориентирования снимков и построения геометрической модели местности.

3.4 Алгоритм определения пространственных координат объектов, сбора (обновления) цифровой информации по геометрической модели и ортотрансформирования цифровых изображений.

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И ОБНОВЛЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ О МЕСТНОСТИ ПО МАТЕРИАЛАМ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ.

4.1 Технологические схемы получения и обновления цифровой информации о местности. Состав технологических процессов и рабочих мест.

4.2 Метод и технология топографического мониторинга.

4.3 Метод и технология обновления топографических карт и планов по растровым копиям оригиналов без их предварительной векторизации.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗРАБОТКИ И ВНЕДРЕНИЯ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ.

5.1. Аппаратно-программная реализация цифровой системы, ее технические и эксплуатационные характеристики.

5.2. Результаты внедрения разработанных аппаратно-программных средств, методов и технологий в производство. Практические рекомендации на основе внедрения результатов работ.

5.3 Экономическая эффективность разработанных методов и технологий.

6. ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТРАНСПОРТА.

6.1 Исходная информация для решения задач железнодорожного транспорта.

6.2 Сбор и обновление цифровой информации о местности для мониторинга железных дорог на основе данных дистанционного зондирования.

6.3 Определение местоположения транспортных средств на основе спутниковых систем картографирования и позиционирования.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Теория, методология и практика получения геоинформации на основе цифровой интегрированной системы"

Широкое внедрение вычислительной техники, сопровождаемое быстрым снижением ее стоимости и увеличением мощности и быстродействия, успехи в области создания и использования геоинформационных систем (ГИС) и технологий, а также применение изображений, получаемых цифровыми съемочными системами, обусловили создание и использование цифровых фотограмметрических систем (ЦФС) и рабочих станций. Эти системы широко внедряются в практику работ, что связано с возможностью более полной автоматизации технологических процессов сбора, обновления и использования топографической и тематической информации о местности. В связи с этим интенсивно развиваются и совершенствуются методы цифровой обработки данных дистанционного зондирования (ДЗ).

Первые цифровые системы обработки изображений появились в 60-х годах. Они базировались на аналитических фотограмметрических приборах и обработка в них выполнялась на основе оцифровки небольших участков аналоговых снимков стереопары. (Это, например, зарубежная система GPM фирмы Gestalt и отечественная «Модель» ЦНИИГАиК [31]). В середине 80-х годов с прогрессом вычислительной техники за рубежом появляются полностью цифровые фотограмметрические приборы.

Одновременно с фотограмметрическими развивались географические информационные системы. Зародившись в середине 60-х годов (CGIS, Канада), они достигают своей коммерческой направленности только в 80-х годах (Arc-Info фирмы ESRI).

При появлении первых ЦФС и ГИС, и те и другие были ориентированы на использование для обработки цифровой информации специальных дорогостоящих вычислителей и операционных систем. Широкая доступность для их разработки и использования стала возможной только с бурным развитием и массовым внедрением персональных компьютеров. В нашей стране этот этап начинается с середины 90-х годов.

Следует отметить, что в области цифровой фотограмметрической обработки аэрокосмической информации активно и плодотворно трудились и продолжают работать десятки отечественных ученых и специалистов. Нынешний уровень развития методов аналитической и цифровой фотограмметрии - это тот результат, в достижение которого внесли свой вклад такие известные специалисты, как С.В.Агапов [2], В.Н.Адров [3], В.Г.Аковецкий [4], И.Т.Антипов [9], Г.В.Барабин [12], В.С.Бирюков [14], Л.В.Быков [56], А.П.Гук [29], В.Б.Дуби-новский [32], Г.А.Зотов [6], С.Ю.Желтов [33], И.Г.Журкин [55], Ю.П.Киенко [46], Ю.Ф.Книжников [47,48], М.Д.Коншин [50], А.Н.Лобанов [55], Б.К.Ма-лявский [56], А.П.Михайлов [60], В.А.Мышляев [61], Б.А.Новаковский [94], В.В.Погорелов [101], Б.Н.Родионов [102], Д.В.Тюкавкин [110], Ю.С.Тюфлин [111,112], В.Ф.Чекалин [117,118], А.Г.Чибуничев [119,120], И.Г.Чугреев [121,122] и др. Аналогично в области геоинформационных систем и технологий широко известны работы таких специалистов, как В.Н.Александров [5],

A.М.Берлянт [13], В.В.Глушков [19], А.Д.Иванников [40,41], В.А.Коугия [53,59], В.П.Кулагин [40,41], С.И.Матвеев [53,58,59], А.И.Мартыненко [57],

B.П.Савиных [108], В.С.Тикунов [51], А.Н.Тихонов [40,41], В.Я.Цветков [53,59,108] и др.

На начальной стадии своего развития системы обработки изображения и ГИС развивались независимо друг от друга. Осуществлялось накопление информации на основе систем, базирующихся на картографических источниках, геодезических данных, обработки изображений, которые были разделены и технологически и информационно. Этот этап главным образом основывался на обмене данных между системами и являлся ранним уровнем интеграции. Второй этап предполагал выполнение растрово-векторной обработки информации. В этом варианте ГИС и системы обработки изображений размещаются уже на одном компьютере, и обеспечивается одновременный доступ к функциям обеих систем через общий интерфейс при наличии все еще отдельных систем и необходимости обмена данными между этими двумя системами. Проблемы преобразования форматов растровых и векторных данных решаются с использованием программных процедур, что временно обеспечивает выполнение задачи интеграции. Третий этап предполагает полную интеграцию за счет использования единой системы, которая позволяет пользователю обрабатывать данные дистанционного зондирования и векторные данные одновременно, реализуя все функциональные возможности ГИС и обработки изображений без необходимости преобразования данных между системами. Хотя такой подход был предложен примерно десятилетие назад, но даже при всем прогрессе вычислительной техники, методов обработки изображений и ГИС его реализация еще далека от практического завершения.

Таким образом, актуальной проблемой является создание интегрированной системы, включающей возможности цифровой фотограмметрической обработки изображений, картографической системы и ГИС.

Кроме того, вследствие все более интенсивно развивающегося в новом столетии общества, антропогенные изменения и изменения окружающей среды диктуют необходимость новых подходов в разработке методов и технологий оперативной актуализации цифровой информации путем мониторинга состояния местности и приведения этой информации к актуальному состоянию. Этому еще более способствует открытость данных ДЗ высокого разрешения, прогресс Интернет и компьютерных технологий.

Все эти обстоятельства требуется принимать во внимание при разработке цифровой интегрированной системы, методов и технологий ее использования для целей топографического картографирования и транспорта.

С учетом актуальности отмеченных проблем задачами и методами исследований диссертационной работы являлись следующие.

1). Разработка основных принципов и концепции создания цифровой интегрированной системы для целей картографирования, ГИС, решения задач транспорта. Разработка архитектуры системы и требований к ее функциональным модулям.

2). Теоретическое обоснование требований к аналоговой и цифровой аэросъемочным системам для получения исходных изображений и последующей их цифровой обработки. Обоснование оптимального разрешения изображений, обрабатываемых на цифровой фотограмметрической системе.

3). Разработка алгоритмического и математического обеспечения обработки цифровых изображений с учетом современных достижений в части технических средств их получения, измерительных и изобразительных характеристик, использования бортовых данных определения элементов внешнего ориентирования съемочных платформ спутниковыми, инерциальными и др. системами.

4). Разработка методологии создания и обновления ЦИМ на основе цифровой интегрированной системы, структурной и содержательной сущности технологий, требований к их информационному обеспечению.

5) Обобщение результатов теоретических, экспериментальных исследований и практических работ по внедрению аппаратно-программных средств и технологий в производство с рекомендациями по их использованию в форме нормативно-технических документов. Анализ экономической эффективности разработанных методов и технологий.

6) Разработка методов и рекомендаций по получению и практическому использованию цифровой информации для решения задач железнодорожного транспорта.

Конкретные результаты реализации поставленных задач содержатся в последующих главах диссертационной работы.

В первой главе диссертационной работы рассмотрены тенденции развития методов дистанционного зондирования, обработки изображений и геоинформационных технологий и их тесной интеграции. Сделан вывод об актуальности создания интегрированной системы, включающей возможности цифровой фотограмметрической обработки изображений, картографической системы и ГИС. Сформулированы принципы создания цифровой интегрированной системы, предложена ее архитектура и разработаны требования к функциональным модулям такой системы.

Вторая глава посвящена теоретическим и экспериментальным аспектам получения исходной информации. Выполнены теоретическое исследование влияния формата кадра аэросъемочной (аналоговой и цифровой) системы на показатели точности и производительности работ, а также экспериментальные исследования измерительных и изобразительных свойств аэрофотоснимков, полученных камерами с компенсацией сдвига изображения. Сформулированы требования к аэрофотосъемочной системе и рекомендации по умельчению масштабов аэрофотосъемки, выполненной аэрофотокамерами с форматом кадра 23x23 см и компенсацией сдвига изображения. Выполнено обоснование оптимального элемента геометрического разрешения цифровых изображений, обрабатываемых на цифровой системе, и предложены формулы для его вычисления при выполнении различных видов работ.

В третьей главе представлено алгоритмическое и математическое обеспечение процессов цифровой обработки фотограмметрической информации и получения ЦИМ. Математическое обеспечение основывается на теоретических зависимостях между координатами точек снимка (стереопары) и местности и определении параметров этой модели. Особенностью теоретического подхода в разработке алгоритмов и математического обеспечения системы является получение цифровой векторной информации по исходным нетрансформированным изображениям. При этом выполняется трансформирование векторной информации в цифровой снимок (стереопару снимков) центральной или нецентральной проекции. Этот подход исключает как отдельный процесс трансформирование растровых изображений, вследствие чего повышается производительность и ускоряется обработка, исключается необходимость создания и хранения преобразованных изображений.

Четвертая глава посвящена разработке методов и технологий создания и обновления на цифровой интегрированной системе цифровой информации о местности по материалам аэрокосмических съемок. В зависимости от характера снимаемой территории и рельефа, точности, разрешающей способности исходных изображений, формы представления картографических материалов и других условий, предложены различные технологические варианты сбора и обновления ЦИМ, в том числе разработанные метод и технология топографического мониторинга, а также метод и технология обновление топографических карт и планов по растровым копиям оригиналов без их предварительной векторизации. Приведено описание технологических процессов, предложен состав используемых автоматизированных рабочих мест, определены их основные функции и характеристики.

В пятой главе отражены результаты разработок и внедрения цифровых методов и технологий. Приведено описание аппаратно-программных средств, технических и эксплуатационных характеристик цифровой системы, серийно изготавливаемой на основе выполненных под научным руководством автора научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок. Отражаются результаты внедрения разработанных методов и технологий в производство, даются практические рекомендации по их использованию, которые нашли отражение при разработке нормативно-технических документов, ГОСТ, требований к получаемой продукции. Обобщаются результаты практической обработки цифровых изображений и экспериментальных исследований. Выполнен анализ экономической эффективности разработанных методов и технологий.

Шестая глава посвящена получению и обновлению на цифровой интегрированной системе аэрокосмической информации о местности обзорного, среднего и детального разрешения, позволяющей оперативно решать широкий круг задач железнодорожного транспорта. При этом эффективно интегрируются как технологии обработки информации (фотограмметрические, картографические, геоинформационные), так и исходные данные и выполняется подготовка на этой основе различного вида продукции в качестве основы для решения задач транспорта. Даются рекомендации по практическому использованию исходной информации для решения задач железнодорожного транспорта. Предложен метод определения местоположения транспортных средств на основе спутниковых систем картографирования и позиционирования.

Заключение Диссертация по теме "Геоинформатика", Нехин, Сергей Степанович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе изучения и анализа современного состояния исследований и разработок в области дистанционного зондирования, фотограмметрии и геоинформационных технологий предложены теоретические, методологические и технологические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны. Предложены и реализованы методы, алгоритмы и технологии обработки аэрокосмической информации для получения и обновления ЦИМ, расширяющие научно-методологическую базу и обеспечивающие решение практических задач. На новом, качественно более высоком уровне, создана цифровая интегрированная (в части исходных данных и технологий обработки) система.

Важнейшими результатами исследований и разработок, представленными к защите, являются:

1. Основные теоретические результаты.

1.5. Разработка теории и алгоритмов обработки цифровых изображений, отличающихся методом получения цифровой векторной информации по исходным ^трансформированным растровым изображениям, что обеспечивает повышение производительности обработки за счет исключения процессов формирования и хранения преобразованных изображений.

2. Основные экспериментальные и практические результаты.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Нехин, Сергей Степанович, Москва

1. Авилова Г.М., Герценова К.Н., Нехин С. Карты шума для ГИС горо- да // Геодезия и картография - 2000. - № 10. - с. 46-48.

2. Агапов С В . Фотограмметрия сканерных снимков. - М.: Картгеоцентр - Геодезиздат, 1996. -176 с.

3. Адров В.Н. Современное состояние и особенности фотограмметриче- ской обработки цифровой аэро- и космосъемки // Доклад на 5-ой конференцииРОФДЗ, Москва. - 2005. - с. 25.

4. Аковецкий В.Г. Исследование погрешностей цифровых методов сте- реоизмерений изображений местности // Геодезия и картография. - 1993. - Х» 9.- с. 32-37.

5. Александров В.Н. Цифровое картографирование и геоинформационные системы // Геодезия и картография. - 1994. - № 3. - с. 49-51.

6. Антипов И.Т., Зотов Г.А., Нехин С и др. Построение фотограммет- рической сети на цифровой фотограмметрической станции (ЦФС) ЦНИИГАиК// Геодезия и картография. - 2003. - Х» 11. - с. 32-37.

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

8. Барабин Г.В., Вершинин В.И., Елюшкин В.Г., Яблонский Л.И. Ком- пьютерная технология создания цифровых моделей местности с иснользовани-ем аэрокосмических фотоснимков // Геодезия и картография. - 1993. - Х» 12. - с.49-53.

9. Берлянт A.M. Геоиконика.- М.: Астерия, 1996. - 209 с.

10. Бирюков B.C., Агапов СВ., Желтов Ю., Скрябин СВ. О перспекти- вах создания и внедрения отечественных цифровых стереофотограмметриче-ских комплексов // Геодезия и картография. - 1994. - Ха 9. - с. 23-26.

11. Гвоздева В.А., Нехин С С Использование мотодельтаплана в техно- логии оперативного обновления топографических планов и карт // Геодезия икартография. - 1995. - Jl» 7. - с. 21-28.

12. Гебгарт Я.И., Ниязгулов У.Д. Возможности использования мотодель- таплана при аэрофотосъемке малых объектов / Сборник научных трудов МИ-ИТ, выпуск 915, посвященных 100-летию кафедры «Геодезия и геоинформати-ка». -1998.-с. 35-40.

13. Герценова К.Н., Нехин С С Разработки ЦНИИГАиК в области техно- логий создания и обновления топографических карт // Геодезия и картография.-1998.-.NO 10.-с. 38-42.

14. Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961. - 376 с.

15. Глушков В.В. Геоинформационные технологии в системе обеспечения безопасности движения на железной дороге / Труды 6-ой научно-практическойконференции МИИТ«Безопасность движения поездов»,том 2. М.,2005.-с.Х1-8-9.

16. ГОСТ 21667-76. Картография. Термины и определения.

17. ГОСТ Р 50828-95. Геоинформационное картографирование. Про- странственные данные, цифровые и электронные карты. Общие требования. М.:Госстандарт России, 1995.

18. ГОСТ 28441-99. Картография цифровая. Термины и определения.

19. ГОСТ Р 501605-2000. Карты цифровые топографические. Общие 254требования. М.: Госстандарт России, 2000.

20. ГОСТ Р 501606-2000. Карты цифровые тонографические. Система классификации и кодирования цифровой картографической информации. Об-щие требования. М.: Госстандарт России, 2000.

21. ГОСТ Р 501607-2000. Карты цифровые тонографические. Правила цифрового онисания картографической информации. Общие требования. М.:Госстандарт России, 2000.

22. ГОСТ Р 501608-2000. Карты цифровые тонографические. Требования к качеству цифровых тонографических карт. М.: Госстандарт России, 2000.

23. ГОСТ Р 51833-2001. Фотограмметрия. Термины и онределения. М.: Госстандарт России, 2001.

24. ГОСТ Р 52055-2003. Геоинформационное картографирование. Про- странственные модели местности. Общие требования. М.: Госстандарт России,2003.

25. Гук А.П., Коркин B.C., Белошнакин М.А. и др. Цифровой фотограм- метрический комнлекс для создания и обновления карт // Геодезия и картогра-фия. - 1996.-№ 12. - с. 52-61.

26. Данилин И.М., Медведев Е.М., Мельников С Р . Лазерная локация Земли и леса. Учеб. Пособие. - Красноярск: Институт леса им. В.Н.СукачеваСО РАН, 2005.-182 с.

27. Дервиз В.Д. Системы цифровой обработки аэрокосмических изобра- жений. Основные нути их развития / Обзорная информация. М.: ОНТИ ЦНИИ-ГаиК.-1984.-с. 32.

28. Дубиновский В.Б. Калибровка снимков. М.: Недра, 1982. - 224 с.

29. Зотов Г.А., Ильин Л.Б., Нехин С., Олейник С В . Цифровое маркиро- вание связующих точек нри фототриангулировании на аналитическом нриборе255// Геодезия и картография. - 1996. - № 1.-е. 33-39.

30. Зотов Г.А., Блюдуеов А.П., Нехин С., Фельдман Г.А. Разработка фотограмметрического сканера / Материалы юбилейной научно-техническойконференции ЦНИИГАиК, носвященной 850-летию г. Москвы. - 1997, ч. 2. - с.17-21.

31. Зотов Г.А., Мительман Е.Я., Нехин С. Создание и обновление циф- ровых топокарт и планов с использованием аналитических и цифровых фото-грамметрических станций / Представленный доклад на конференцию ГИС-ассоциации, Москва. -1999.

32. Зотов Г.А., Нехин С. Развитие фотограмметрического приборо- строения для создания и обновления топокарт и планов, получения цифровойинформации//Геодезия и картография-1998.-№ 9.-е. 3 3 - 4 0 .

33. Иванников А.Д., Кулагин В.П., Тихонов А.Н., Цветков В.Я. Геоин- форматика. М.: МАКС Пресс, 2001. - 349 с.

34. Иванников А.Д., Кулагин В.П., Тихонов А.Н., Цветков В.Я. Приклад- ная геоинформатика. М.: МАКС Пресс, 2005. - 360 с.

35. Инструкция по топографическим съёмкам в масштабах 1:10000 и 1:25000. Полевые работы. М.: Недра, 1978. - 80 с.

36. Инструкция по топографической съёмке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500. ГКИНП-02-033-82. М.: Недра, 1985. - 151 с.

37. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании топогра- фических карт и планов. - М.: Недра, 1974. - 81 с.256

38. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифро- вых топографических карт и планов, (под общей редакцией Нехина С.). - М.:ЦНИИГАиК,2002.-100с.

39. Киенко Ю.П. Основы космического природоведения. - М.: Картгео- центр-Геодезиздат, 1999. - 284 с.

40. Книжников Ю.Ф., Кравцова В.И., Тутубалина О.В. Аэрокосмические методы географических исследований. Учеб. для студ. высших учебн. заведе-ний. М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 336 с.

41. Книжников Ю.Ф. и др. Цифровая стереоскопическая модель местно- сти: экспериментальные исследования. Под ред. Ю.Ф.Книжникова. - М.: Науч-ный мир, 2004. - 244 с.

42. Колосков СВ., Хлебникова Т.А. Технология автоматизированной ге- нерализации при картографировании // Геодезия и картография. - 2005. - Хе 6. -с. 38-41.

43. Коншин М. Д. Ошибки аэроснимков и способы их учета при фотограмметрической обработке одиночных стереопар / Труды ЦНИИГАиК. -1977, вып. 217.-с. 78—101.

44. Кошкарев А.В., Тикунов B.C. Геоинформатика. М.: Картгеоцентр - Геодезиздат, 1993. - 213 с.

45. Лазарев А., Нехин С. Геоинформация для всех // Геодезия и кар- тография. - 2001. - № 2. - с. 42-50.

46. Левин Б.А, Круглов В.М., Матвеев СИ., Цветков В.Я., Коугия В.А. Геоинформатика транспорта. М.: ВИНИТИ РАН, 2006. - 336 с.

47. Лобанов А.Н. Фотограмметрия. М.: Недра, 1984. - 552 с.

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

49. Малявский Б.К., Быков Л.В. Способ ориентирования пары снимков. Заявка на изобретение № 97106360/28(006776). - 2 с.

50. Мартыненко А.И., Дивеев Ш.А., Леонтьев В.А. Система электронных карт - базовая технология глобального геоинформационного картографирова-257ния / Сб. Электронная Земля. Электронная Россия. Электронная Москва: мето-дология и технологии. М. - 2002.

51. Матвеев СИ. Цифровое трансформирование аэрокосмических сним- ков с измеренными координатами центров фотографирования / Сборник науч-ных трудов МИИТ, выпуск 915, посвященных 100-летию кафедры «Геодезия игеоинформатика» // М.: 1998. - с. 29-31.

52. Матвеев СИ., Коугия В.А., Цветков В.Я. Геоинформационные систе- мы и технологии на железнодорожном транспорте. Учебное пособие для вузовж.-д. транспорта/Под ред. И.Матвеева. - М.: УМК МПС России, 2002. - 288 с.

53. Михайлов А.П., Чибуничев А.Г. Фотограмметрические рабочие стан- ции для построения цифровых моделей местности по аэрокосмическим и на-земным снимкам / Тезисы докладов научной конференции, посвященной 215-летию МИИГАиК // М. -1994. - с. 6-8.

54. Мышляев В.А. Оценка точности цифровых ортофотопланов // Геоде- зия и картография. - 2005. - № 5. - с. 25.

55. Нехин С С О компенсации погрещностей фотоизображения в оди- ночной модели // Геодезия и картография. - 1982. - № 1. - с. 42-44.

56. Нехин С С Дистанционное изучение окружающей среды / Сборник Московского филиала Географического общества СССР, М.: 1986. - с. 72-78.

57. Нехин С С От аналитических способов к цифровым // Геодезия и кар- тография. - 1987. - Хо 3. - с. 53-58.

58. Нехин С С От аналитических фотограмметрических приборов к циф- ровым // Геодезия и картография. - 1993. - № 4. - с. 29-36.

59. Нехин С С Получение и преобразование исходных данных // Геоде- зия и картография. - 1995. - № 3. - с. 28-33.

60. Нехин С С Об оптимальном геометрическом разрещении изображе- ний, обрабатываемых на цифровой фотограмметрической системе // Геодезия икартография.- 1996.-№ 6.-с. 34-39.

61. Нехин С С , Зотов Г.А. Создание и обновление топокарт и планов на ЦФС / Материалы юбилейной научно-технической конференции ЦНИИГАиК,посвященной 850-летию г. Москвы. -1997, ч. 2. - с. 21-30.

62. Нехин С, Зотов Г.А., Бирюков B.C. и др. Разработка цифровой фо- тограмметрической станции и методов создания и обновления топографическихкарт и планов // Геодезия и картография. - 1997. - Я» 9. - с. 34 - 39.259

63. Нехин С. XVIII конгресс МОФДЗ: нолучение и цифровая обработка исходной информации // Геодезия и картография. - 1997. - № 5. - с. 32 - 39.

64. Нехин С, Зотов Г.А. Цифровая фотограмметрическая система для создания и обновления карт и планов, получения информации для ГИС / Пред-ставленный доклад на конференцию ГИС-ассоциации, Москва. - 2000.

65. Нехин С, Зотов Г.А. Концепция развития аппаратно-программных средств ЦФС и автоматизированных технологий цифрового картографирования/ Представленный доклад на 3-ю научно-практическую конференцию РОФДЗ //Москва. - 2002.

66. Нехин С, Зотов Г.А Совершенствование аппаратно-программных средств ЦФС // Геодезия и картография. - 2003. - j^ 2 7. - с. 25-32.260

67. Нехин С.,Зотов Г.А. Современные технологии ЦНИИГАиК для соз- дания и обновления карт и планов // Геодезия и картография. - 2003. - № 11. - с.44-51.

68. Нехин С. Сквозная технология создания и обновления карт / Пред- ставленный доклад на Геофорум-2004 // Москва. - 2004.

69. Нехин С. Геоинформация, соединяющая континенты // Геодезия и картография. - 2004. - Х» 10. - с. 19-28.

70. Нехин С, Зотов Г.А. Современные технологии создания и обновле- ния цифровых карт на ЦФС ЦНИИГАиК / Сборник докладов научного кон-гресса «Гео-Сибирь-2005», том 1 «Геодезия, картография, маркшейдерия» //Новосибирск, СГГА. - 2005. - с. 261-266.

71. Нехин С, Зотов Г.А. 10 лет цифровой фотограмметрии ЦНИИГАиК // Геодезия и картография. - 2005. - № 6. - с. 32-37.

72. Нехин С. Аэрокосмические методы обновления информации для экологического мониторинга транспортных сетей / Труды 6-ой научно-практической конференции МИИТ «Безопасность движения поездов», том 2 //M.-2005.-C.XI-7.

73. Нехин С Определение местоположения транспортных средств на основе спутниковых систем картографирования и позиционирования / Труды 6-ой научно-практической конференции МИИТ «Безопасность движения поез-дов», том 2 // М. - 2005. - с. XI-8.

74. Пехин С. Цифровые фотограмметрические системы: функции, воз- можности, перспективы развития // Пространственные данные. - 2006. - Х» 3. -с. 23-30.

75. Новаковский Б.А. Фотограмметрия и дистанционные методы изуче- ния Земли: картографо-фотограмметрическое моделирование. - М.: Изд-воМоск. Ун-та. 1997.-240 с.

76. Основные положения по созданию и обновлению топографических карт масштабов 1:10000, 1:25000, 1:50000, 1:100000, 1:200000, 1:500000,1:1000000. М.:РИОВТС, 1984.- 51с.

77. Основные положения по аэрофотосъёмке, выполняемой для создания и обновления топографических карт и планов. ГКИПП-09-32-80. М., Недра,1982.-17 с.

78. ОСТ 68-3.5-98. Стандарт отрасли. Карты цифровые топографические. Обменный формат. Общие требования. Москва, ЦНИИГАиК, 2000. -14 с.

79. ОСТ 68-3.6-99. Стандарт отрасли. Карты цифровые топографические. Формы представления. Общие требования. Москва, ЦРШИГАиК, 1999. -10 с.

80. ОСТ 68-3.4.2-03. Стандарт отрасли. Методы оценки качества данных. Общие требования. Москва, ЦНИИГАиК, 2003. -11 с.

81. Поляков А.А., Цветков В.Я. Прикладная информатика. М., «Янус-К», 2002. - 392 с.

82. Погорелов В.В. Двухкадровая схема маршрутного фотографирова- ния и построения фототриангуляции // Геодезия и картография. - 1996, № 2. - с.25 - 28.

83. Родионов Б.П. Динамическая фотограмметрия.М.,Недра, 1983.-311 с. 262

84. Руководство по фотографическим работам. ГКИНП-02-190-85. - М.: ЦНИИГАиК, 1985.-256С.

85. Руководство по обновлению топографических карт. М.: Недра, 1978. -60 с.

86. Руководство по обновлению топографических карт масштабов 1:10000, 1:25000, 1:50000, 1:100000. Часть 1 и 2 (проект). - М., ЦНИРТГАиК,1996.-160 и 100 с.

87. Руководство по редактированию топографических крупномасштаб- ных карт и планов. ГКР1НП-02-127-80. М.: ЦНИИГАиК, 1980. - 49 с.

88. Руководство по картографическим и картоиздательским работам. Часть 1. Составление и подготовка к изданию топографических карт масштаба1:25000, 1:50000,1:100000. РИОВТС. М., 1978.

89. Савиных В.Н., Цветков В.Я. Геоинформационный анализ данных дистанционного зондирования. М.: Картгеоцентр - Геодезиздат, 2001. - 228 с.

90. Справочник укрупненных расценок. ЦНИИГАиК, 1992.

91. Тюкавкин Д.В. О цифровой фотограмметрической системе «Талка» / Тезисы докладов 1-ой научно-практической конференции РОФДЗ // М. - 2000. -с. 14-15.

92. Тюфлин Ю.С. Развитие отечественной фотограмметрии // Геодезия и картография. - 1994. - № 3. - с. 33-40.

93. Тюфлин Ю.С. Информационные технологии с применением фото- грамметрии // Геодезия и картография. - 2002, № 2. - с. 39-45.ИЗ. Условные знаки для топографической карты масштаба 1:10000. М.:Недра, 1977. -143 с.

94. Условные знаки для топографических карт масштабов 1:25000, 1:50000,1:100000. М.: ВТУ ГШ, 1983. - 90 с.

95. Условные знаки для топографических карт масштабов 1:200000, 1:500000.М.:ВТУГШ.-56с.

96. Условия фотографирования и качество аэронегативов для топогра- фических целей. Обзорная информация, вып. 66. ЦНИИГАиК, М., 1982. - 42 с.263

97. Чекалин В.Ф. Ортотрансформирование фотоснимков. М.: Недра, 1986.-168 с.

98. Чибуничев А.Г. О возможностях применения цифровых методов фо- тограмметрии для решения инженерных задач // Изв. ВУЗов, Геодезия и аэро-фотосъемка. - 1990. - № 6. - с. 76 - 82.

99. Чибуничев А.Г. Метод стереоизмерений по цифровым изображениям // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 1991. - Я» 6. - с. 97 -101.

100. Чугреев И.Г., Михайлов А.П., Чибуничев А.Г. Современные методы цифровой обработки топографической информации на ПЭВМ / Доклад на кон-ференции «ГИС-технологии в земельном кадастре» // Круглое озеро -1993.

101. Чугреев И.Г. Макет цифровой фотограмметрической станции (про- граммный комплекс «Апертура») и некоторые рассуждения о цифровой обра-ботке топографической информации // Изв. ВУЗов, Геодезия и аэрофотосъемка.-№4.-1996.

102. Abdelrahim М., Coleman D., Faig W. Intelligent imagery system: a pro- posed approach / In IAPRS. Vol. XXXIII, Part B4 // Amsterdam. - 2000. - pp. 11-19.

103. Alamus R., Talaya J., Airborne sensor integration and direct orientation of the CASI system / In IAPRS, Com. I, Vol. XXXIII // Amsterdam. - 2000. - pp. 5-11.

104. Afremov V.G., Nekhin S.S. Influance of camera frame size on air survey efficiency / In IAPRS Vol.XXVII, Part B8, Commission I. - 1988. - pp. 1.17-1.25.

105. Afremov V.G., Afanasiev I.Yu., Babashkin N.M., Ilyin V.B., Nekhin S.S. New topographic air survey camera with forward motion compensation AFA-TK-10/18 // Presented Paper to the ISPRS Commission II Symposium. Dresden. -1990.

106. Afremov V.G., Mirkin V.M., Nekhin S.S., Vanin A.G. Microlight aircraft for large-scale aerial surveying / In IAPRS Vol. 29, Part Bl, Commission I. -1992. -pp. 56-60.264

107. Antipov I.T., Kuchinsky Y.I., Nekhin S.S., Zotov G.A., Oleynik S.V. Main features of on-line triangulation on DSP TSNIIGAiK / In IAPRS Vol. XXXV,Part B2, Commission IV // Istanbul, Turkey. - 2004, on CD.

108. Armenakis C. Differential approach for map revision from new multi- resolution satellite imagery and existing topographic data / In IAPRS. Vol. XXXIII,Part B4 // Amsterdam. - 2000. - pp. 99-104.

109. Baron,A.M., Komus,W., Talaya,J. ICC Experiences on Inertial/GPS Sen- sor Orientation / International Workshop Theory, Technology and Realities of Iner-tial/ GPS Sensor Orientation, ISPRS, WG1/5 // Castelldefels, Spain. - 2003, on CD.

110. Baehr H.P. Appropriate Pixel Size for Orthophotography / Proc. of 17th ISPRS Congress // In IAPRS, Vol.29/Bl. -1992. - pp. 64-72.

111. Baltsavias E.P., Bill R. Scanners - a Survey of current Technology and Future Needs / In IAPRS, Vol. 30/1. -1994. - pp. 130-143.

112. Casella V., Franzini M., Forlani G., Galetto R., Manzino A., Radicioni F., Sona G., Villa B. Initial results of the Italian project on direct georeferencing in aerialphotogrammetry / In IAPRS, Com. I, Vol. XXXIII // Amsterdam. - 2000.

113. Colomina I. T.O.P. Concepts for sensor orientation / In IAPRS, Vol. XXXIII, Part B3/1 // Amsterdam. - 2000. - pp. 191-197.

114. Cramer M., Stallmann D., Haala N. Direct georeferencing using GPS/Inertial exterior orientations for photogrammetric applications / In IAPRS, Vol.XXXIII // Amsterdam. - 2000.

115. Cramer, M., Stallmann, D. 2002: System Calibration for Direct Georefer- encing / In IAPRS, Vol. XXXIV, Part ЗА. - pp. 79-84.

116. Cramer, M. Integrated GPS/Inertial and digital aerial triangulation - re- cent test results / Photogrammetric Week, Stuttgart. - 2003, on CD.

117. Dial G., Grodecki J. Block adjustment with rational polynomial camera models / ACSM-ASPRS 2002 Annual conference proceedings, on CD.

118. Dreesen, F. Erfahrung mit der direkten Georeferenzierung in der Praxis / Hansa Luftbild Symposium, Munster. - 2001, on CD.265

119. Doyle F.J. Satellite Systems for Cartography / In IAPRS, Vol 24/1. - 1982.-pp. 180-185.

120. Elberink, S.O., Bresters, P., Vaessen, E. GPS/INS Integration in Practice at the Dutch Survey Department, International Workshop Theory, Technology andRealities of Inertial / GPS Sensor Orientation // ISPRS WG1/5, Castelldefels, Spain. -2003, on CD.

121. EUum C , Naser El-Sheimy N. The development of a backpack mobile mapping system / In IAPRS, Vol. XXXIII // Amsterdam. - 2000.

122. Graham J.J. Film Products for Aerial Photography / In IAPRS, Vol. 24/1. -1982.-pp. 200-202.

123. Heipke, C , Jacobsen, K.., Wegmann, H., Andersen, O., Nilsen, В., Inte- grated Sensor Orientation - an OEEPE-Test / In IAPRS, Vol. XXXIII/3. // Amster-dam. - 2000. - pp. 373-378.

124. Heipke, C , Jacobsen, K., Wegmann, H., The OEEPE-Test on Integrated Sensor Orientation - Analysis of Results, OEEPE-Workshop Integrated Sensor Ori-entation / Hannover. - 2001 // OEEPE Official publication no. 43, pp. 31-39.

125. Heipke C , Jacobsen K. Wegmann H. Direct sensor orientation based on GPS network solutions / In IAPRS, Vol. XXXV. // Istanbul. - 2004, on CD.

126. Jacobsen, K. Potential and Limitation of Direct Sensor Orientation / In IAPRS, Vol. XXXIII/3 // Amsterdam. - 2000. - pp. 429-435.

127. Jacobsen K. Direct / integrated sensor orientation - pros and cons / In IAPRS, Com. Ill, Vol. XXXV // Istanbul. - 2004, on CD.

128. Jaakkola M. et al. Optimal Emulsions for Large Scale Mapping / Off. Publ. No. 15 of OEEPE. -1985.

129. Jauregui M., Velchez J., Chacon L. Digital orthophoto generation / In IAPRS. Vol. XXXIII, Part B4 // Amsterdam. - 2000. - pp. 400-407.266

130. Kaczynski R., Majde A., Ewiak I. Accuracy of DTM and ortho generated from Ikonos stero images / In IAPRS, Vol. XXXV, WG IV\6. // Istanbul. - 2004, onCD.

131. Kolbl O., Bach U. Tone Reproduction of Photographic Scanners // In IAPRS, Vol. 30/1. -1994. - pp. 150-162.

132. Konecny G. et al. Investigations of Interpretality of Images by different Sensors and Platforms for small scale Mapping / In IAPRS, Vol. 24/1. - 1982. - pp.11-22.

133. Krzystek P.,Wild D. Experimental Accuracy Analysis of Automatically Measured Digital Terrain Models / Wichmann Verlag, Germany - 1992. - pp. 372-390.

134. Steinbach A. Working with GPSANS / In IAPRS, Vol. XXXV, Commis- sion I. // Istanbul. - 2004, on CD.

135. Leberl F.W. Design Alternatives for Digital Photogrammetric Systems / Proc. of 17th ISPRS Congress // In IAPRS, Vol. 29 /B2. -1992. - pp. 384-389.

136. Le Pole. R.S. Potential and Limitations of Digitisation of Photographs // Geodetical Info Magazine, May. -1992. - pp. 58-60.

137. Lorch W., Diete,N. Aerial photography Systems from Carl Zeiss / Pre- sented Paper to the 17th Congress of the ISPRS. -1992.

138. Meier H.R. Progress by Forward Motion Compensation in Cameras / Proc. of 15th ISPRS Congress // In IAPRS, Vol. 25/Al. -1984. - pp. 194-203.

139. Mikhail E.M. Quality of Photogrammrteic Products from Digitised Frame Photography / Proc. of 17th ISPRS Congress // In IAPRS,Vol.29/B2. - 1992. -pp.390-396.

140. Nekhin S.S. Application of test area photographs to increase accuracy of photogrammetric modelling / Presented paper to the XVlf'' Congress of the FIG,Commission 5, Sofia. -1983.

141. Nekhin S.S. Test object photographs for experimental estimation of aerial survey camera and field calibration of photographs / In IAPRS Vol.XXV, Part A3b, -1984.-pp. 819-825.267

142. Nekhin S.S. Problems of digital automated mapping / Nachrichten aus dem Karten-und Vermessungswesen. Series II, N 44 // Frankfurt.-1985. - pp. 97-100.

143. Nekhin S.S. Digital data accuracy by analytical stereoplotter / Presented paper to ISPRS Commission III Symposium // Finland, Rovaniemi. - 1986.

144. Nekhin S.S. et al. Evaluation of aerial photographs taken by forward mo- tion compensation cameras / In IAPRS Vol.XXIX, Part В1,Commission I. - 1992. -pp. 107-111.

145. Nekhin S.S. et al. A new set of mapping cameras - AFA-TK / In IAPRS Vol.XXX, Part 1, Commission I // Como, Italy. -1994. - pp. 195-200.

146. Nekhin S.S., Zotov G.A. Photogrammetric methods and tools for GIS digital data acquisition and revision / Third Turkish-German Joint Geodetic Days"Towards A Digital Age" // Istanbul, Turkey. -1999, Volume 1. - pp. 495-502.

147. Nekhin S.S., Zotov G.A. Topographic digital data collection and revision by photogrammetric methods for mapping and GIS / In IAPRS Vol. XXXIII, PartB4/2, Commission IV // Amsterdam. - 2000. - pp. 747-754.

148. Sakamoto M., Uchida O., Doihara Т., Oda K., Lu W., Obata M. Geo- plotter- a softcopy mapping system for low cost digital mapping process / In IAPRS.Vol. XXXIII, Part B5 // Amsterdam. - 2000. - pp. 889-892.

149. Savopol F., Chapman M., Boulianne M. A digital multi CCD camera system for near real-time mapping / In IAPRS, Vol. XXXIII // Amsterdam. - 2000,Commission I. - pp. 266-271.

150. Skalet CD., Lee G.Y.G., Ladner.L.J. Implementation of Softcopy Photo- grammetric Workstations at the U.S. Geological Survey // Photog. Eng. and Rem.Sens., Vol. 58, No. 1. -1992. - pp. 57-63.

151. Steinmeier С Operational GIS user-interface for hybrid geo-data based on dynamic data retrieval / In IAPRS. Vol. XXXIII, Part B4 // Amsterdam. - 2000. - pp.1019-1024.

152. Torlegard K. Sensors for Photogrammetric mapping: Rewiew and Pros- pects / In ISPRS J. Photogr. and Remote Sensing. Vol. 47, No. 4. - 1992. - pp. 241-262.268

153. Trinder J. Measurements in Digitised Hardcopy Images // Photog. Eng. and Rem. Sens., Vol. 53, No. 3. -1987. - pp. 315-321.

154. Wis M., Samso L., Aigner E., Colomina I. Present achievements of the experimental navigation system TAG. on CD.

155. Zotov G.A., Ilyin L.B., Nekhin S.S., Oleinik S.V. Digital points transfer for aerotriangulation by analytical plotter / In IAPRS Vol. XXXI, Part 1, CommissionII // Vena, Austria. -1996. - pp. 437-442.Список научно-технических отчетов автора

156. Исследования по выбору ряда углов поля зрения объективов аэрофо- тоаппарата // Отчет о научно-исследовательской работе ЦНИИГАиК; Руково-дитель работы С.Нехин, М., 1986.-23 с.

157. Разработка и обоснование состава, технических характеристик и структуры технических и программных средств ЦФС // Отчет о научно-исследовательской работе ЦНИИГАиК; Руководитель работы С.Нехин, М.,1995. -102 с.

158. Разработка теории, методов и алгоритмов обработки цифровой ин- формации на ЦФС // Отчет о научно-исследовательской работе ЦНРШГАиК;Руководитель работы С.Нехин, 1995.-110 с.

159. Разработка технологии создания ЦТН М 1:2000 и ЦТК М 1: 10000 повышенной информативности на АФИ SD-20 и ЦФС // Отчет о научно-исследовательской работе ЦНИРТГАиК; Руководители работы С.Нехин,Г.А.30Т0В, 2000. - 34 с.

160. Разработка технологии и программного обеспечения получения ор- тофотопланов на цифровой фотограмметрической станции (шифр "ЦФС-орто")// Отчет о научно-исследовательской работе ЦНИИГАиК; Руководитель работыС.С.Нехин, 2001.-50 с.

161. Разработка технологии и программного обеспечения подготовки к изданию цифровых топографических карт масштаба 1:200000 // Отчет о науч-но-исследовательской работе ЦНИИГАиК; Руководители работы С.Нехин,С.В.Новиков, 2002. - 64 с.270

162. Модернизация наблюдательной системы и совершенствование тех- нологического программного обеспечения цифровой фотограмметрическойстанции (ЦФС). (Шифр «ЦФС-модернизация») // Отчет о НИР ЦНИИГАиК;Руководители работы С.Нехин, Г.А.Зотов, 2002. - 20 с.

163. Разработка программного обеспечения ЦФС для получения фотоаб- рисов и координат опорных точек в согласованных с банком хранения форма-тах // Отчет о научно-исследовательской работе ЦНИИГАиК; Руководитель ра-боты С.Нехин, Зотов Г.А. 2003. -14 с.

164. Совершенствование системы контроля качества ЦТК и ЦТП, создан- ных на ЦФС по материалам аэрокосмической съемки // Отчет о НИР ЦНИИ-ГАиК; Руководитель работы С.Нехин, Г.А.Зотов, 2003. - 50 с.

165. Требования к продукции, выпускаемой на ЦФС // Отчет о научно- исследовательской работе ЦНРШГАиК; Руководитель работы С.Нехин, ЗотовГ.А.2003.-21 с.

166. Разработка технологии цифрового обновления топографических карт и планов по растровым копиям оригиналов без их предварительной векториза-ции. Технологическая инструкция // Отчет о НИР ЦНИИГАиК; Руководительработы С.Нехин, 2003. - 61 с.

167. Совершенствование технологии и НО создания и обновления цифро- вых карт и планов на ЦФС // Отчет о научно-исследовательской работе ЦНРШ-ГАиК; Руководитель работы С.Нехин, Зотов Г.А. 2004. - 79 с.

168. Основные положения по созданию и обновлению топографических планов и карт. Проект, (с участием автора).

169. Основные положения по аэрофотосъемке, выполняемой для создания и обновления топографических карт и планов. Проект, (с участием автора).

170. Инструкция по топосъемкам в масштабах 1:500 - 1:5000. Проект, (под руководством автора в части аэрофототопографических процессов).

171. Инструкция по ведению цифровой дежурной топографической кар- ты. Проект, (под руководством автора в части аэрофототопографических про-цессов).

172. Руководство по стереоскопической съемке рельефа и контуров. Про- ект, (под руководством автора).

173. Руководство по цифровой обработке аэроснимков на ЦФС. Проект, (под руководством автора).

174. Временное положение по топографическому мониторингу. Проект, (под руководством автора).

175. Нормы времени на создание и обновление цифровых топографиче- ских карт (планов) с применением цифровой фотограмметрической станцииЦФС, ЦНИИГАиК, 2003, 17 с. (с участием автора).

176. Нормы времени на процессы фотограмметрического сгуш;ения опор- ных сетей по цифровым снимкам с использованием цифровой фотограмметри-ческой станции. ЦНИИГАиК, 2003, 9 с. (с участием автора).

177. Нормы времени на получение цифровых ортофотопланов на цифро- вой фотограмметрической станции ЦФС. ЦНИИГАиК, 2003, 14 с. (с участиемавтора).272

Информация о работе

Нехин, Сергей Степанович
доктора технических наук
Москва, 2006
ВАК 25.00.35

Диссертация

Теория, методология и практика получения геоинформации на основе цифровой интегрированной системы - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы