Технология уравнивания блока сканерных снимков и развития фотограмметрических сетей

Технология уравнивания блока
сканерных снимков и развития
фотограмметрических сетей
Крылов А.В., Аксёнов А.Л., Синькова М.Г.
ОАО НИИТП
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ СОЗДАНИЯ ПЛАНОВО-ВЫСОТНОЙ
ОСНОВЫ
ПО МАТЕРИАЛАМ КОСМИЧЕСКОЙ СЪЁМКИ
Целью работ по созданию планово-высотной основы на основе космической
съемки является формирование фотограмметрическим способом новых
опорных точек на основе космических сканерных снимков с использованием
небольшого числа исходных опорных точек.
Для создания ПВО используются космические сканерные снимки,
геометрическая модель которых основана на использовании RPC полиномов.
Ориентирование таких снимков выполняется с использованием поправок к RPC
полиномам (сдвиг или аффинная модель).
Технология построения планово-высотной основы
Этап №1
Подбор снимков, для формирования
фотограмметрического блока, отвечающих
заданным требованиям по точности
фотограмметрической засечки (углу конвергенции)
Этап №2
Выбор расположения и количества опорных точек
Этап №3
Уравнивание блока сканерных снимков
Этап №4
Формирование фотограмметрических опорных
точек и создание для них абрисов
Схема тестового участка
Одна опорная точка на блок
Характеристики снимков:
КА «Pleiades».
Размер пикселя ~ 0.5м. Углы
наклона снимков от 12° до
20°.
Углы конвергенции снимков
образующих стереопары от
25° до 28°.
Контрольные/опорные
точки:
получены с помощью GPS
измерений (точность в плане
0.2 метра, по высоте 0.3 метра)
- опорные точки
- контрольные точки
Четыре опорные точки на блок
Априорная оценка точности фотограмметрической засечки
L  L1 ,...,  n  B  B1,..., n  H  H 1,..., n 
 k  ck rk T
- пиксельные координаты измерения точки на k-ом снимке
n - количество снимков, на которых точка имеет измерения
 H

H 1  1 ,...,  n   n   H 1 ,...,  n    
,  k 
k 1   k

n
Детерминированный подход (минимаксный подход)
 H H
H   


c
rk
k 1 
k
n





- допуск, в пикселях, на ошибку измерения положения точки на снимке
Стохастический подход
  H
 S   

k 1  ck

n
S H
2
2
  H  
  

S - СКО измерения положения точки на снимке в пикселях

r
  k  
Модель поправок к RPC полиномам параметры сдвига
Вариант
уравнивания
блока
Все опорные точки
(сдвиг)
Одна опорная точка
(сдвиг)
Четыре опорные
точки (сдвиг)
СКО по столбцам, пикс.
СКО по строкам, пикс.
Опорные точки
Контрольные точки
Опорные точки
Контрольные точки
0.610
-
0.764
-
0.039
0.893
0.013
1.230
0.349
0.848
0.252
0.848
Модель поправок к RPC полиномам аффинная модель
Четыре опорные точки
Вариант
уравнивания блока
Все опорные точки
(аффинная модель)
Четыре опорные точки
(аффинная модель)
СКО по столбцам, пикс.
СКО по строкам, пикс.
Опорные точки
Контрольные точки
Опорные точки
Контрольные точки
0.448
-
0.478
-
0.034
0.737
0.009
0.841
Точность определения высот и плановых координат
В качестве ошибки рассматривается разность между значениями координат, получаемых методом
фотограмметрической засечки и геодезическим способом , на контрольных/опорных точках
Вариант
уравнивания
блока
Все опорные
точки (сдвиг)
Одна опорная
точка (сдвиг)
Все опорные
точки
(аффинная
модель)
Четыре
опорные точки
(аффинная
модель)
Четыре
опорные точки
(сдвиг)
СКО в плане, м
СКО по высоте, м
Опорные
точки
0.436
Контрольные
точки
-
Опорные
точки
0.587
Контрольные
точки
-
0.0001
0.723
0.0001
0.940
0.328
-
0.311
-
0.004
0.574
0.012
0.519
0.115
0.559
0.508
0.698
Выводы
1. Разработанный программный комплекс позволяет решать задачу построения
планово-высотной основы;
2. Фактические
точности
определения
пространственных
координат
фотограмметрических точек позволяют использовать их в качестве опорных
точек;
3. Для построения планово-высотной основы по данным космической сканерной
съемки, при использовании RPC полиномов, необходимо использовать данные
стереосъемки, при этом снимки должны допускать ориентирование с помощью
параметров сдвига;
4. В случае моноснимков снимки должны подбираться исходя из точности
фотограмметрической засечки (угла конвергенции);
5. Использование аффинной модели требует большего количества опорных точек
(не менее четырех) и так же требовательно к месту их расположения.
Cпасибо за внимание !