Построение стереопар с использованием данных стереосъемки

ПОСТРОЕНИЕ СТЕРЕОПАР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ
СТЕРЕОСЪЕМКИ С КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА «РЕСУРС-П» №1
Мазалова В.Ю., Пешкун А.А.
Научный центр оперативного мониторинга Земли
ОАО «Российские космические системы»
Космический аппарат «Ресурс-П» №1 имеет возможность выполнения
стереосъемки на одном орбитальном витке. Штатно стереосъёмка
выполняется с отклонением аппарата от надира по тангажу на углы -30° и
+30°. Столь большие углы отклонения от надира позволяют снимать
маршруты для стереопары длиной до 115 километров, а также формируют
угол конвергенции близкий к 60°, что теоретически позволяет повысить
точность определения координат точек в пространстве по стереопаре.
Однако, у таких стереопар есть и недостатки: при выполнении стереосъемки
районов с большим перепадом высот на снимках могут присутствовать
теневые зоны, а также вносятся деформации в геометрию снимка при
сшивке, на территориях с высокоэтажной застройкой или резкими
перепадами высот затруднено визуальное наблюдение стереоэффекта,
проблематично использовать один из снимков стереопары для построения
ортофотоплана. В зарубежной практике стереосъемка выполняется с
меньшими углами отклонения от надира по тангажу: в пределах от -20° до
+20° таким образом, чтобы угол конвергенции был около 30° (например, -15°
и +15°, -20° и +10° и т.п.). При угле конвергенции около 30° комфортно
наблюдается стереоэффект на участках с высокоэтажной застройкой и
участках с большим перепадом высот. Кроме того, на снимках с отклонением
от надира в пределах от 10° до 15° меньше влияние рельефа на смещения
изображений точек, по сравнению со снимками, снятыми с отклонением от
надира около 30°. Поэтому, снимки, полученные с меньшими углами
отклонения от надира, предпочтительнее использовать при построении
ортофотопланов.
В НЦ ОМЗ была выполнена обработка стереопар, полученных с
космического аппарата «Ресурс-П», в штатном режиме (с углами отклонения
около -30° и +30° по тангажу) и в нештатном режиме (с углами отклонения
около -10° и +30° по тангажу и -30° и +10° по тангажу). Перепады высот на
стереопарах были не менее 1000 метров. Для обработки использовалась ЦФС
Photomod.
Ключевые моменты обработки данных:
• обработка выполнялась с использованием RPC-коэффициентов;
• максимальные ошибки измерений связующих точек по оси x
составили до 17 пикселов (СКО до 8 пикселов) – на стереопарах,
снятых в штатном режиме, и до 5 пикселов (СКО до 2.5 пикселов) – на
стереопарах, снятых в нештатном режиме; максимальные ошибки
измерений связующих точек по оси y составили до 0.3 пикселов – на
стереопарах, снятых в штатном и нештатном режимах;
• ключевым параметром работы автоматического режима по
построению ЦМР является максимально допустимое значение
параллакса, которое было увеличено до 12 пикселов – для стереопар,
снятых в нештатном режиме, и до 15 пикселов – для стереопар, снятых
в штатном режиме.
В результате проделанной работы можно сделать предварительный
вывод, что задача построения ЦМР по данным, полученным с КА Ресурс-П
решаемая, однако качество построения ЦМР требует дополнительной
оценки. Работа по анализу качества построения ЦМР по стереопарам,
полученным при различных условиях, должна быть продолжена при
активном участии разработчиков бортовой аппаратуры и разработчиков
наземного комплекса обработки информации. Увеличение максимально
допустимого значения параллакса при работе автоматического режима
построения ЦМР позволило построить ЦМР на горные районы в
автоматическом режиме, с другой стороны это привело к увеличению
времени работы ЦФС и появлению большого количества ошибочных
измерений. Оценивая процессы обработки данных, можно сказать, что
геометрия снимков, снятых в нештатном режиме лучше, чем у снимков,
снятых в штатном режиме, при схожих перепадах высот на местности.