Аэротүсіріске тапсырманы есептеу

 

МАЗМҰНЫ

 

Кіріспе                                                                                                                     4

1 Аэротүсіріс. Аэрофотосуреттерді бағыттау элементтері                                6

1. Аэросуреттерді бағдарлау элементтері. Ішкі – сыртқы және

өзара бағдарлау элементтері. Бағдарлау элементтерді анықтау                 6

2. Ғарыштық суреттерді алу тәсілдері. Тау-кен ісінде фотограмметрия нәтижесін қолданылуы                                                                                     8
3. Қашықтықтан зондылау мәліметтерін фотограмметриялық өңдеу. Қолданылатын технологиялар, жаңа арнаулы бағдарламалардың сипаттамасы                                                                                                     13
4. Фотосызбалар                                                                                                  20
2. Аэротүсіріске тапсырманы есептеу                                                               23
1. Жобалау үшін бастапқы берілгендер                                                            23
2. Жер учаскесіне физико-географиялық сипаттама                                       23

2.3 Аэротүсіріске тапсырманың негізгі көрсеткіштерін есептеу                     25

Қорытынды                                                                                                           31

Қолданылған әдебиеттер тізімі                                                                           32

Қосымшалар

Қосымша А – 1: 100 000 масштабтағы топографиялық картаның көшірмесі

Қосымша Ә – Ұшу-түсіру жұмысының картасы

                      31

 

                      32

                      32 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КІРІСПЕ

 

Жасанды Жер серіктері арқылы түсірілген алғашқы суреттер, ғарыштан келетін ақпарат, Жер туралы, табиғи ресурстарды зерттеуге және қоршаған ортаны қорғау мәселесін шешуге көмектеседі.

Ғарыштық түсірімді бұрынғы әуетүсірім әдісімен салыстыруға болады. Сонымен қатар, суретке түсірудің жаңа құралдарын қолдану мен суреттерді өңдеу, олардың пайдалану ауқымын кеңейтіп, әуе әдістерінің дамуына, жаңа, сапалы деңгейге көтерілуіне, сонымен бірге, әуеғарыштық әдістердің пайда болуына әсер етті.

         Географиялық зерттеулерде әуеғарыштық әдістер қолдануының негізгі мақсаты, бұл - ғарыштық түсіріс арқылы алынған әуесурет мәліметтері бойынша, географиялық нысандарды, құбылыстарды, процестерді картаға түсіру және зерттеу.

         Географиялық зерттеулерде кеңінен қолданатын басқа әдістермен салыстырғанда әуеғарыштық әдістердің негізгі мүмкіншіліктері болып келесілер саналады:

         1 Бақылаудың ғаламшарлық түрі. Ғарыштық суреттер бойынша әр түрлі нысандарды, құылыстарды ғаламшарлық масштабта зерттеу мүмкіншілігі, мысалы, атмосфераның айналымын, ағыстарды, олардың пайда болуы мен қозғалу жылдамдығын, ірі морфоқұрылымдардың таралу ерекшеліктерін зерттеуге болады.

         2 Тез арада дайын болуы жылдамдығы.

         3Түсірімдердің қайталанып тұруын, процестердің өзгеруін бақылап, оларды болжауға болады.

        4 Баруға қиын, игеруі мүмкін емес аудандарда негізгі зерттеу әдісі болып саналады.

         5 Әуеғарыштық суреттердің сол масштабтағы топокартаға қарағанда ақпаратты көбірек және табиғи компоненттердің кейбір заңдылықтарын байқауға болады.

        Ғарыштықтың дамуы барысында ғарыштан түсіру мүмкіндіктері пайда болды. Бұл осы салаға сай түсірімдердің техникалық құрал жабдықтарын, мәліметтерді беру жүйесін, оны архивациялау және тұтынушыға беруге дайындауды құрастыру мен дамытуға себепші болды. Осы дамыту мен құрастыру нәтижесінде жаңа сала, жаңа жүйе пайда болды. Бұл ара қашықтықтан зерделеу жүйесі. Ара қашықтықтан зерделеу жүйесінің дамуы қоршаған ортаның өзгеруімен анықталды - авиацияның, ғарыштың, құрал құрастыру мен  АЗ мәліметтерін өңдеу жүйешесі, Жер туралы ғылымдар -геология, геофизика, география, ландштафтану, топырақтану, гидрология, ботаника және т.б. (АЗ мәліметтерін интерпретациялау жүйешесі даму деңгейімен).

         Географиялық міндеттерде қолданылатын арақашықтық негіз әр түрлі тақырыптық карталарда сандық және ұқсас түрде ұсынылған, ара қашықтықтан зерделеу деректері мен оларды өңдеу және интерпретациялау нәтижелерінің ұтымды бірлестігі болып анықталады.

         Жұмыс екі бөлімнен тұрады: Аэросуреттерді бағдарлау элементтері. Ішкі - сыртқы және өзара бағдарлау элементтері. Бағдарлау элементтерді анықтау; Ғарыштық суреттерді алу тәсілдері. Тау-кен ісінде фотограмметрия нәтижесін қолданылуы; Қашықтықтан зондылау мәліметтерін фотограмметриялық өңдеу. Қолданылатын технологиялар, жаңа арнаулы бағдарламалар сипаттамасы. Екінші бөлім төрт тараудан тұрады: аэротүсіріске тапсырманы есептеу; жобалау үшін бастапқы берілгендер; жер учаскесіне физико-географиялық сипаттама; аэротүсіріске тапсырманың негізгі көрсеткіштерін есептеу. Жұмыста  қосымша ретінде 1: 100 000 масштабтағы топографиялық картаның көшірмесі және ұшу-түсіру жұмысының картасы берілген. Жұмыс соңында қолданылған әдебиеттер тізімі  келтірілген.

 

 

1 Аэротүсіріс. Аэрофотосуреттерді бағыттау элементтері

 

1.1 Аэрофотосуреттің бағдарлау элементтері. Ішкі-сыртқы және өзара бағдарлау элементтері. Бағдарлау элементерін анықтау

 

 

Суретке түсіру кезіндегі проекциялық сәулелердің кеңістік жағдайларын анықтау үшін аэрофотосуреттердің ішкі және сыртқы бағыттау элементтерін білу қажет.

Ішкі бағыттау элементтері арқылы сол сәулелердің суретке түсіру аппаратының ішіндегі жүрісін түсіріс кезіндегі қалпына келтіреді. Оларға аэрофотоаппараттың фокустық аралығы fк және аэрофотосуреттің бас нүктесінің жазықтық координаттары Хо, Уо жатады (сурет 1).

Аэрофотосуреттердің сыртқы бағыттау элементтері арқылы сол сәулелердің түсіріс мезгіліндегі кеңістік жағдайларын сол қалпына келтіреді. Бұларға проекциялау орталарының кеңістік координаттары Х, У, Z аэрофотосуреттердің бойлық а және көлденең w еніс бұрыштары, аэрофотосуреттердің негізгі вертикал сызықтары мен олардың абциссалар осьтерінің арасында пайда болатын К бұрыштары жатады.

Жеке фотосуреттің жағдайын алты сыртқы бағыттау элементтері арқылы, ал стереопараның кеңістіктегі жағдайын он екі сыртқы бағыттау элементтерімен анықтауға болды (сурет 2). Оларға сол жақтағы аэрофотосурет үшін Xс, Yс, Zс, aс, wс, Kс және оң жақтағы аэрофотосурет үшін Xo, Yo, Zo, ao, wo, Ko бағыттау элементтері жатады. Көбінде осы он екі сыртқы бағыттау элементтерінің орнына келесі аэрофотосуреттің кеңістіктегі жағдайын анықтау үшін олардың өзара бағыттау элементтерін пайдаланған ыңғайлы. Өзара бағыттау элементтерінің екі түрлі жүйесі болады. Бірінші түрінде  олардың мәндерін оң жақтағы аэрофотосуреттің кеңістіктегі жағдайын сол жақтағы суреттің бағыттау элементтерімен салыстыру арқылы анықтайды. Екінші түрінде стереопараның кеңістікте орналасу жағдайын суретке түсіру базисімен салыстырып есептейді.

Бірінші түрінде өзара бағыттау элементтеріне екі суреттің өзара бойлық еніс бұрышы ∆ а, өзара көлденең еніс бұрышы D w, өзара бұрылыс бұрышы DК, суретке түсіру базисінің дирекциялық бұрышы t және базистің көкжиекке еніс бұрышы V жатады.

Өзара бағыттау элементтерінің екінші түрінде негізгі мән түсіру базисінің кеңістіктегі орналасуы болады. Сол арқылы қос суреттің өзара бағыттау элементтерін анықтайды. Оларға түсіру базисіне нормалді түзумен салыстырғандағы аэрофотосуреттердің өзара бойлық еңіс бұрыштары К1, К2 жатады. Сонымен бір стереопараның сыртқы бағыттау элементтеріне Xs, Ys, Zs, B, a, w, K, t, V, Dа, D w, D К немесе Xs, Ys, Zs, B, a, w, K, а жатады.

 

Сурет 1 – Ішкі бағдарлау элементтері

 

 

                                        Сурет 2 – Сыртқы бағдарлау элементтері

 

Егер аэрофотосуреттер  біртегіс (горизонтальді) және бірдей биіктіктен түсірілген болса ондай түсірісті нормалдық немесе горизонтальдық түсіріс дейді. Бұндай жағдайдағы аэрофотосуреттердің өзара бағыттау элементтері нөлге тең, ал әр суреттегі аттас нүктелердің ординаталары бірдей болады. Сондықтан бір нүктенің сол жақтағы суреттегі ординатасы мен оң жақтағы суреттегі ординатасының айырмасы нөлге тең болады. Осы айырманы  нүктенің көлденең параллаксы дейді. Көлденең параллакстардың нөлге тең болуын аэрофотосуреттердің өзара бағыттау элеметтерін табуда және сол суреттерді фотограмметриялық аспаптарда өңдеу кезінде пайдаланылады. Егер де фотосуреттердің сыртқы бағыттау элементтері қажетті дәлдікпен анықталатын болса түрлі инженерлік және шаруашылықта шешетін мәселелерді анықтайтын нақты стереоскопиялық моделдерді құрастыруға болады. Осы кезде сыртқы бағыттау элементтерін анықтау дәлдігі 5-80 болғандықтан құрылған стереомодель бұрмаланбаған түрде болып көрінеді.

Егерде аэрофотосуреттердің сыртқы бағыттау элементтері олардың өзара бағыттау элементтері арқылы анықталса  онда олардың дәлдігі 10 есе артқан болар еді, ал бұл көптеген жобалау мен ізденіс жұмыстарын жүргізуде жұмысшы құжаттарды даярлауға толық мүмкіндік туғызар еді.

Жер бетінің дәл моделін құру үшін стереопарада бір сызықтың бойында орналаспаған кем дегенде координаттары белгілі  үш нүкте арқылы бағытталған фотосуреттер қолданылады.

Жалпы айтқанда дәл модель құру үшін пландық және биіктік негіздері белгіленген аэрофотосуреттер қажет.

 

1.2 Ғарыштық суреттерді алу тәсілдері. Тау-кен ісінде фотограмметрия  нәтижесін қолданылуы

 

 

1.2.1 Ғарыштық түсірілім

 

Ғарыштық түсірілім дистанциялық барлап білудің (зондтау) түрлі әдістерінің арасында алдыңғы қатарлы орындардың біріне ие. Ол мыналардың көмегімен жүзеге асады:

- Жердің жасанды серіктері (ЖЖС),

- ғаламшараралық (планетааралық) автоматтық станциялар,

- ұзақ уақытты орбиталық станциялар,

- басқарылатын ғарыш кемелері.

Қоршаған орта мониторингіндегі (бақылау) ғарыштық жүйелерге (кешендер) мыналар жатады және (жүзеге асыратын шаралары):

1 Орбитадағы серіктік (спутниктік) жүйелер (ұшу және түсірілімдерді басқару орталығы),

2 Қабылдаудың жердегі (жер беті) пункттері, ретранслятор-спутниктердің көмегімен ақпаратты қабылдау,

3 Мәліметтерді сақтау және тарату (бірінші реттік өңдеу орталықтары, түсірілім мұрағаттары). Жердің жасанды серіктерінен алынатын мәліметтерді жинау және жүйелендіруді қамтамасыз ететін, ақпараттық іздеу жүйесі жасалған.

 

1.2.2 Ғарыштық ұшу аппараттарының орбиталар 3 типке бөлінеді:

 

- экваториалды,

- полярлы (полюстік),

- көлбеу. 

Орбиталарды мынадай топтастырады:

- Айналмалы (нақтырақ, айналмаға жақын). Айналмалы орбита бойымен қозғалған ғарышқтық тасымалдаушыдан алынған ғарыштық түсірілімдер, шамамен бірдей масштабқа ие болып келеді.

Орбиталарды сондай-ақ Жер немесе Күнге қатысты қалпына сай ажыратады:

- геосинхронды (Жерге қатысты)

- гелиосинхронды (Күнге қатысты).

Геосинхронды–ғарыштық ұшу аппараты Жердің айналу жылдамдығына тең бұрыштық жылдамдықпен қозғалады. Бұл жер бетінің белгілі бір учаскесін үнемі түсіруге ыңғайлы болатындай, ғарыштық тасымалдаушының бір нүктеде «қату» әсерін береді.

Гелиосинхронды (немесе күн-синхронды) – ғарыштық аппарат жер бетінің белгілі бір учаскелерінің үстімен бірдей жергілікті уақытта өтеді, ол жарықтандырудың бірдей жағдайларында бірнеше реттік түсірілім өндіруде пайдаланылады. Гелиосинхронды орбиталар — түсірілім кезінде жер бетінің күнмен сәулеленуі (Күннің биіктігі) ұзақ уақыт бойы (шамамен маусым бойы) өзгерместей қалатын, орбиталар болып табылады. Жер маңы орбиталарының арасынан көлбеулігі ылғи теріс көрсеткішті тек бірнеше күн-синхронды орбиталарды құруға болады. Мысалы, орбитаның 1000 км биіктігінде оның көлбеулігі 99° тең болуы қажет.

 

1.2.3 Түсірілім түрлері

 

Ғарыштық түсірілімді түрлі әдістермен өткізеді («Спектрлы диапазондар мен түсірілім технологиясы бойынша ғарыштық түсірілімдерді жіктеу»).

Ғарыштық суреттермен жер бетінің қапталу сипаты бойынша келесі түсірілімдерді бөліп қарастыруға болады:

-  оңаша (жалғыздық) суретке түсіру,

-  маршрутты,

-  көздемелі,

-  ғаламдық түсірілім.

Оңаша (таңдаулы) суретке түсіруді ғарышкерлер қол камералардың көмегімен жасайды. Түсірілімдер әдетте көлбеуліктің едәуір бұрышымен жасалынады.

Жер бетінің маршрутты түсірілімі спутниктің ұшу трассасы бойымен жүзеге асады. Түсірілімнің сызықша ені түсірілім жүйесінің ұшу биіктігі мен шолу бұрышына тәуелді болып келеді.

Көздемелі (таңдамалы) түсірілім трасса шетінде жер бетінің арнайы берілген учаскелерін түсіруге арналған.

Ғаламдық түсірілімді геостационарлы және полярлы-орбиталды спутниктер арқылы жасайды. Экваторлық орбитадағы төрт-бес геостационарлы спутниктер полярлы қалпақтардан басқа бүкіл Жердің ұсақ масштабты шолу суреттерін (ғарыштық тору) үздіксіз алынуын қамтамасыз етіп отырады.

 

1.2.4 Аэроғарыштық түсірілім

 

Аэроғарыштық түсірілім – бұл нақты объектілердің екіөлшемді көрінісі, ол белгілі бір анықталған геометриялық және радиометриялық (фотометрлік) заңдылықтар бойынша объектілердің жарықтылығын дистанциялық тіркеу көмегімен алынған және көрінетін және жасырылған объектілерді, қоршаған әлемнің құбылыстары мен үрдістерін зерттеу, сондай-ақ олардың кеңістіктік орнын анықтауға арналған.

Ғарыштық сурет өзінің геометриялық қасиеттері бойынша аэрофотосуреттен айырмашылықтары жоқ, бірақ мынадай ерекшеліктері бар:

-  үлкен биіктіктен суретке түсіру,

-  және қозғалысының жоғары жылдамдыңы.

Спутник ұшақпен салыстырғанда жылдам қозғалу себебінен, түсіру кезінде қысқа ұсталымдарды талап етеді.

Ғарыштық түсірілім былай ажыратылады:

- масштабтары,

- кеңістіктік рұқсат,

- шолулығы,

- спектрлі сипаттары бойынша.

Бұл параметрлер түрлі объектілердің ғарыштық суреттердегі шифрды шығарып оқу (дешифрлеу) және геологиялық міндеттерді шешу мүмкіншіліктерін анықтайды.

Сурет типтері шолу бойынша, масштаб, кеңістіктің рұқсат бойынша жіктеледі.

Ғарыштық суреттердің масштабы және шолулығы (формасы, өлшемі)  түсірілімнің бір режимде түсірілген, әр түрлі дәрежедегі объектілерді анықтауға мүмкіндік береді.

Түсірілімнің шолулығы ғарыштық суретте белгіленген, жердің беткі бөлігінің учаскелерінің өлшемдеріне байланысты және аудан бірлігінде өлшенеді.

Ғарыштық түсірілім кадрының неғұрлым кең тараған өлшемі  18х18 см барлық бейнелерді «көз алмай» кейінгі шолусыз бір уақытта көруге мүмкіндік береді.

Проекциондық жолмен сурет масштабын көбейткен кезде, суреттің шолулығы сақталады, ал жалпылану деңгейі төмендейді.

Шолулығы бойынша (бір суретпен территорияны қамту) суреттерді мынадай түрлерге ажыратады:

1 Ғаламдық, бүкіл ғаламшарды қамтиды. Қамту аймағының ені 10 мың. км ден жоғары, ал территориялық қамту жүздеген миллион шаршы километрді құрайды.

2 Ірі аймақты, материктер мен олардың бөліктері мен ірі өңірлерін айқындайды, жер маңындағы орбиталарда метеорологиялық спутниктерден алынған суреттер, сондай-ақ ресурсты спутниктердегі кіші және орташа рұқсатты суреттер жатады. Қамту аймағының ені 3 мың. км ден, кіші рұқсатты суреттерде 500 км дейін, ал орташа рұқсатты суреттерде территориялық қамту миллиондаған шаршы километрді құрайды. Бұл типтегі бір суретте Батыс Еуропа, түгелдей дерлік Аустралия, Орта Азия, Тибет бейнеледі.

3 Аймақтық, мұнда аймақтар мен олардың бөліктері бейнеленеді, бұл ресурсты және картографиялық спутниктерден алынған суреттер, сондай-ақ басқарылатын ғарыштық кемелер мен орбиталық станциялардан алынған суреттер бейнеленеді. Неғұрлым сипатты қамту 350 х 350 км2, 180 х 180 км2, 60 х 60 км2. Мұндай қамтудағы суретте Бельгия сияқты мемлекет, кішігірім облыс, мысал үшін Мәскеу облысы, ірі мегаполистер бейнеледі.

4 Жергілікті (локальды), мұнда салыстырмалы түрде жергілікті жердің кішігірім учаскелері бейнеленеді, 10 х 10 км2 қамтулы ірімасштабты топографиялық картографиялау және толық бақылау үшін спутниктердегі суреттер. Мұндай суретте өнеркәсіптік кешен, кішігірім қала, ірі шаруашылық бейнеленеді, ал Мәскеу үшін бірнеше сурет қажет болады.

Ғарыштық суреттердің масшатбтары әр түрлі: 1:1000 ден 100 000 000 дейін, яғни, жүз мыңдаған рет ауысып отыра алады. Ғарыштық суреттердің ең кең тараған масштабтары:  1:200 000 ден 1:10 000 000 дейін.

Ғарыштық суреттердің масштабтары мыналарға тәуелді:

-  суретке түсірудің биіктіктері,

-  аппараттың фокустық қашықтығы,

-  көбею коэффициенті,

-  көлбеулік бұрыштары,

-  жер бетінің қисықтығы (қабысуы).

Кеңістіктік рұқсат(немесе жергілікті жердегі рұқсаты) суретте қалпына келетін ең кіші объекті (Δ) өлшемімен сипатталып, мына формуламен анықталады:

 

                                                Δ = m/2N,

 

мұндағы  m -сурет масштабы;

                  N -суреттің рұқсаттылық қабілеті, яғни фотографиялық қалпына келетін ақ-қара штрихтар саны, ұзындығы 1 мм.

Ғарыштық суреттердегі бейнелердің ерекшеліктері техникалық және жаратылыстық (табиғи) факторлар әсеріне тәуелді.

Ғарыштық суреттердің ақпараттылығына әсер етуші техникалық факторларға мыналар жатады:

а) ұшу параметрлері (траектория, биіктігі, орбита типі, қозғалыс жылдамдығы);

б) ғарыштық түсірілім жүйелерінің сипаттамалары, түсірілім жүйелеріне қабілеттілік рұқсатын  беретін аппараттың фокустық қашықтығы, спектрлі диапазон және т.б.;

в) мәліметтерді өңдеу тәсілдері.

Жаратылыстық (табиғи) факторлар - Күннің электромагниттік спектрі, атмосфера жағдайы, түсірілім маусымы, түсірілім территориясының ландшафтты-климаттық ерекшеліктері.

Ғарыштық түсірілімнің құндылығы келесіде. Ұшудағы спутник тербеліс пен ауытқуға тап болмағандықтан, ғарыштық суреттерді аэросуреттерге қарағанда, неғұрлым жоғары нақтылықты рұқсатты қабілеттілік пен бейненің жоғары сапалы етіп алуға мүмкіндік береді. Суреттер келесі компьютерлік өңдеуге арналып сандық формаға ауыстырылуы мүмкін.

Ғарыштық түсірілімнің кемшіліктері: ақпарат алдын-ала өзгерусіз автоматтандырылған өңдеуге келмейді.Ғарыштық фото түсірілімде нүктелердің жылжуы орын алады (Жердің қисықтығы әсерінен), суреттің шетіндегі олардың биіктігі 1,5 мм ге жетеді. Суреттің шегінде масштабтың тұрақтылығы бұзылады, суреттің шеттері мен ортасында олардың айырмашылығы 3%  құрайды.

Фототүсірілімнің кемшілігі  оның оралымсыздығы болып табылады, яғни пленкасы бар контейнер бірнеше аптада бір рет қана түседі. Сондықтан фотографиялық ғарыштық суреттер жедел мақсатта  сирек қолданылып, ұзақ уақытты қолдану ақпаратын анықтайды.

Ғарыштық әдістің кемшіліктері болып тағы мыналар саналады:

- объектілердің жоғары мерзімді бақылауын қамтамасыз ету қиыншылығы, әсіресе төмен бойлықты аймақтарда 30-40° с.б. оңтүстікке қарай орналасқан 1-2 сағат мерзімді уақытта, толық және өте нақты бақылауда 1-2 КА жұмысында орбитада әдетте 6-12 сағаттан артық мерзімге жете алмайды;

- оптикалық-электронды түсірілімге үлкен проблема бұлттылық  болып табылады. КА көмегімен сол объектіні бақылау және қайта қатынасу мерзімі - 3 күн және одан жоғары;

- жүйелерді жаңашаландыру қиыншылығы: ұшырылған КА ға, ережеге сай, қызмет көрсетілмейді, және құрылғылардың жаңа үлгілері жаңа аппараттарды жаңа ұшыруға жібергенде жұмыс істей алады;

- ғарыш жағдайларында  электрмагниттік спектрдің қызықты диапазондарында жұмыс атқаратын (мысалы, беткі зондатуға арналған толқынының ұзындығы 1-2 м болатын РСА) зондтаудың кейбір құрылғыларының орын ауыстырылуын жүзеге асырудың қиындығы;

- КА шығу уақытына тәуелді қатаң өтініштердің жеделдігінің жетіспеуі жұмыс орбитасына түсірілім ауданына баллистикалық параметрлердің әсері. Көптеген халық шаруашылық жүйелерге тапсырыстан кейін бейнені әкелудің орташа мерзімі 7 күнді құрайды.  Кейбір бұлтты/жауынды аудандарға мерзім бір айға дейін жоғарылауы мүмкін;

-  маршрутты түсіру баллистика берген бағыттарда жасалуы мүмкін.  Полярға жақын спутниктік орбиталардың кең таралуына байланысты бейнені алудың Шығыстан Батысқа қарағанда Солтүстіктен Оңтүстікке қарай бағыты басым болып келеді;

-  ғарыштық техниканың күрделілігіне және КА жұмыс орбитасына жету үшін РН қымбат ұшуларды өткізу қажеттілігіне  байланысты КС құру және жазуға жоғары шығындар.

 

 

1.3 Қашықтықтан зондылау мәліметтерін  фотограмметриялық өңдеу. Қолданылатын технологиялар, жаңа арнаулы бағдарламалар сипаттамасы

 

 

1.3.1 Қашықтықтан зондылау мәліметтерін  фотограмметрикалық өңдеу

 

Түрлі ГАЖ жобалардың мәліметтер базасын құру үшін Жерді қашықтықтан зондылау (ЖҚЗ) мәліметтері пайдаланылады. ЖҚЗ өлшенетін  шамасы зерттелетін объектіден келетін электромагниттік энергия болып табылады.

0.4 мкм-30 м ден сәулеленудің кең диапазоны  қолданылады. Осыған орай түсірілімнің  түрлі тәсілдері қолданылады: фотографиялық, телевизиондық, сканерлеуші, радиолокациялық және т.б. Кадастрлық мәліметтер банкін құру және толтыру үшін фотоүлдірде (фотопленка) тіркелетін фотографиялық бейнелер үлкен қызығушылық тудырып отыр.

Түсірілімдердегі мәліметтерді фотограмметриялық өңдеу технологиялары жүзжылдық көлемінде дамып жетіле түсті. Қазіргі уақытта неғұрлым жетілдірілген аналитикалық және сандық болып табылады.

Аналитикалық технология бойынша түсірілімдердегі мәліметтерді фотограмметриялық өңдеу аналитикалық стереоөңдеу қрылғылары, есептеу техникалар құрылғылары және бағдарламалық жасақтамаларды пайдалануға негізделеді.

Қазіргі уақытта бұл технология : 

- берік, жоғары нақтылықты аналитикалық стереоқұрылғылар мен жүйелер семьясын; 

- тез қозғалғыш жады көлемі үлкен есептеу машиналарымен; 

- қуатты бағдарламалық жасақтамамен сипатталады.

Аналитикалық технология шешетін міндеттер қатарына мыналар жатады: 

- түсірілімдерді стереофотограмметрикалық өңдеу; 

- маршрутты және блоктык фототриангуляцияны құру және жөндеу; 

- түсірілімдерді өлшеу және жергілікті жердің сандық моделін кейінгі құру; 

- мәліметтер жинауда нақты бақылау және белгілерін кодтау арқылы карталарды сандық құрастыру, карталарды құрастыруда интерактивті редакциялау және әртүрлі формада графикалық өнімді беру; 

- нүктелердің координаталарын нақтылы өлшеу; 

- ортофотосурет алу үшін мәліметтер жинау; 

-жерге орналастырушылықтағы маманданған жұмыстар, орман шаруашылығы, өнеркәсіп және т.б. түсірілімдерді стереофотограмметриялық өңдеу.

Аналитикалық стереоөңдеуші құрылғы түсірілімге арналған күймешелері бар оптико-механикалық жүйесі, бинокулярлық бақылау жүйесі, басқару панелі, қол тұтқасы (штурвал), құрылғыны қосу және өшіруге арналған аяқ дискі және аяқ педалінен тұрады.

Құрылғыға бақылаушысы және жинақтаушысы, басып шығаратын құрылғысы бар видеотерминалы бар ЭЕМ  қосылады.

Бақылаушы күймешелер қозғалысын, координата осьтеріндегі тетіктің жұмысын басқарады, күймешелердің жылжуын тіркейді, мәліметтерді электронды қалпына келтіреді және ЭЕМ де интерфейсі арқылы мәліметтерді енгізу-шығару қызметтерін атқарады.

Бейнелеу және ақпарат енгізу құрылғысы құрамында видеомонитор, автоматты координатограф, дисплейі бар графикалық терминал бар. Соңғы өнім графикалық карта немесе сандық түрдегі карта бола алады. Тұтынушы бейненің масштабын, ақпаратты көрсету әдісін, объектілер категориясын және т.б.таңдай алады. Аналитикалық стереоқұрылғылардың математикалық қамтылу 100 ден артық қолданбалы бағдарламалардан тұрады. Олардың қатарына мыналар жатады: 

• стереосұлбаны құрастыру және бағалау үрдістері;
• жер бедерін салу;
• аэрофототриангуляцияны дамыту және жөндеу;
• жергілікті жердің сандық құрылуы (ЖЖСҚ);
• қысқабазалық фотограмметриялық мәліметтері мен жер беті

 суреттерін  өңдеу.

Аэрофототриангуляцияға арналаған бағдарламалар жинауға мыналар кіреді:

• тәуелсіз сұлбаларды маршрутты жөндеу;
• тәуелсіз сұлбаларды блоктык жөндеу;
• автоматты тану және қатаң қателіктерді алып тастау арқылы

блоктык жөндеу;

• қосымша парамертрлер есебі мен жүйелік қателіктерді алып тастау

арқылы байламды блоктык жөндеу.

Сондай-ақ кодталған мәліметтерді сандық жинақтау, сақтау, жаңарту және графикалық ақпаратты редакциялау және аналогтық формаға қайта түзуге арналған бағдарламалар пакеті жасалды. Кейбір аналитикалық стереоөңдеу  құрылғылары ортақ операциялық жүйе, сервистік құрылғылар, шалғай жабдықтарға ие болып табылады. Олар бір уақытта бірнеше міндеттерді орындау қабілеті бар, әмбебап бағыттағы бірлескен автоматты жүйеге біріге алады.

Отандық өндірістегі «Стереоанаграф» аналитикалық приборлар түрінің сериясы бірнеше нұсқалары бар. Приборлардың бірінші нұсқасы стереокомпаратор, координатограф және ЭЕМ нен тұрады.  Олар аэро және ғарыштық суреттер бойынша барлық масштабты қатардағы карталар мен пландарды құрастыру және жаңартуға бағытталған. Бұл приборлар суреттерді өңдеудің жоғары нақтылығына, бағдарлау үрдістерін автоматтандыру, прибор және суреттердің жүйелік қателіктерін есепке алу қасиеттеріне ие. Қызметінің қағидаты өлшеу таңбасымен х және у осьтері бойынша сызықтық орын ауыстырудың нәтижелері фотоэлектронды өңдегіштің көмегімен қайта өңдеуге негізделеді, олар сызықтық орын ауыстыруды орын ауыстыру биіктігіне сай электр импульсіне өңдейді. Кейін бұл дыбыстар (сигналдар) сандық ақпаратқа қайта түзіліп, ЭЕМ ге жіберіліп, өңделіп, тіркеуішке өлшеу нәтижелері түрінде келеді.