Глобальные геоинформационные системы мониторинга и прогноза климатических изменений и их экологической интерпретации

Геоинформационное обеспечение картографических работ

Основные методы количественного анализа пространственно распределенной информации

Логическая схема использования данных дистанционного зондирования и цифровой карты рельефа при тематическом зондировании ландшафта

Основные виды классификации элементарных поверхностей рельефа по цифровой карте рельефа и их экологическая интерпретация основные виды классификации элементарных поверхностей рельефа по цифровой карте рельефа и их экологическая интерпретация

Типизация растительного покрова по данным спектральной съемки

35. составление легенды для рабочих наборов ландшафтно – экологических ГИС см. последнее задание в мапинфо..отчет…распечатка о составлении легенды

Методы цифровой обработки данных дистанционного зондирования Фотограмметрическая обработка данных дистанционного зондирования

Для создания базы данных различных ГИС-проектов используются данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Измеряемой величиной в ДЗЗ является электромагнитная энергия, излучаемая исследуемым объектом.

Используется широкий диапазон излучений от 0.4 мкм-30 м. В связи с этим используются различные средства съемки: фотографические, телевизионные, сканирующие, радиолокационные и др. Для создания и пополнения кадастровых банков данных практический интерес представляют фотографические изображения, которые регистрируются на фотопленке.

Технологии фотограмметрической обработки материалов съемок развивались и совершенствовались в течение столетия. Наиболее совершенными в настоящее время являются аналитическая и цифровая.

Аналитическая технология

Фотограмметрическая обработка материалов съемок по аналитической технологии основана на использовании аналитических стереообрабатывающим приборов, средств вычислительной техники и программного обеспечения.

В настоящее время эта технология представлена:
— семейством надежных, высокоточных аналитических стереоприборов и систем;
— быстродействующими с большим объемом памяти вычислительными машинами;
— мощным программным обеспечением.

К числу решаемых аналитической технологией задач относятся:
— стереофотограмметрическая обработка снимков;
— построение и уравнивание маршрутной и блочной фототриангуляции;
— измерение снимков и дальнейшее построение цифровой модели местности;
— цифровое составление карт с кодированием признаков и текущем контроле при сборе данных, интерактивным редактированием при составлении карт и выдачей графической продукции в разнообразной форме;
— высокоточные измерения координат точек;
— сбор данных для получения ортофотоснимков;
— стереофотограмметрическая обработка снимков для специализированных работ в землеустройстве, лесном хозяйстве, промышленности и др.

Аналитический стереообрабатывающий прибор включает оптико-механическую систему с каретками для снимков, бинокулярную наблюдательную систему, панель управления, ручные штурвалы, ножной диск и ножные педали для включения и выключения прибора.

К прибору подключается ЭВМ с контролером и накопителем, видеотерминал с печатающим устройством.

Контролер управляет движением кареток, работой датчиков на осях координат, регистрирует смещение кареток, выполняет электронное преобразование данных и ввод-вывод данных через интерфейс на ЭВМ.

В числе устройств отображения и ввода информации могут быть видеомонитор, автоматический координатограф, графический терминал с дисплеем. Конечной продукцией может быть графическая карта или карта в цифровом виде. Потребитель может выбирать масштаб изображения, метод представления информации, категорию объектов и т.д. Математическое обеспечение аналитических стереоприборов насчитывает более 100 прикладных программ. К их числу относятся:
— процессы построения и оценки точности стереомодели;
— рисовка рельефа;
— развитие и уравнивание аэрофототриангуляции;
— цифровое построение модели местности (ЦММ);
— обработка наземных снимков и материалов короткобазисной фотограмметрии.

В набор программ для аэрофототриангуляции входят:
— маршрутное уравнивание независимых моделей;
— блочное уравнивание независимых моделей;
— блочное уравнивание с автоматическим распознаванием и исключением грубых ошибок;
— блочное уравнивание связок с учетом дополнительных параметров и исключением систематических ошибок.

Разработан также пакет программ для цифрового сбора кодированных данных, хранения, обновления и редактирования графической информации и последующего преобразования в аналоговую форму.Некоторые аналитические стереообрабатывающие приборы имеют общую операционную систему, сервисные устройства, периферийное оборудование. Они могут объединяться в интегрированную автоматизированную систему универсального назначения, способную параллельно решать несколько задач.

Серия аналитических приборов типа «Стереоанаграф» отечественного производства имеют несколько модификаций. Первые модификации приборов состояли из стереокомпаратора, координатографа и ЭВМ, Они предназначены для создания и обновления карт и планов всего масштабного ряда по аэро- и космическим снимкам. Эти приборы имеют повышенную точность обработки снимков, автоматизацию процессов ориентирования, учет систематических ошибок прибора и снимков. Принцип работы состоит в том, что результаты линейных перемещений измерительной маркой по осям х и у фиксируются с помощью фотоэлектронных преобразователей, которые линейные перемещения преобразовывают в электрические импульсы пропорциональные величине перемещения. Далее эти сигналы преобразуются в числовую информацию, передаются на ЭВМ, обрабатываются и поступают на регистратор в виде результатов измерений.

ЭВМ имеет стандартную конфигурацию персонального компьютера. Вывод на экран различной текстовой и графической информации осуществляет монитор, вывод на печать текстовой и графической информации выполняется принтером.

Стереоанаграф-6 — это сравнительно новая разработка в серии этих приборов.

Он может использоваться для получения цифровых карт и планов, получения площадей и периметров участков, для целей городского и земельного кадастра, для проектирования и строительства и для решения многих других задач. Инструментальная средняя квадратическая ошибка определения координат составляет не более 3 мкм.

Цифровая технология

Цифровая фотограмметрия, в отличие от использования физических изображений на стекле, пленке или бумаге, обрабатывает изображение в цифровой форме в компьютере. При этом фотографическое изображение преобразовывается в цифровую форму путем дигитализации или сканирования. Изображения также могут быть получены в цифровой форме непосредственно со специальной камеры, установленной на различных носителях.

Путем сканирования, изображение делится на определенное количество крошечных равных площадей, называемых пикселями. Каждая такая площадь содержит достаточную информацию (подобно клетке) в отношении цвета и плотности цвета. В цифровой фотограмметрии точность получения результатов возрастает с повышением разрешения сканирования. Чем меньше размер пикселя, тем точнее результат.

Цифровая фотограмметрия будет расширять пределы применения фотограмметрического продукта вследствие легкости обработки и использования готовых компьютеров. Наиболее перспективными областями цифровой фотограмметрии являются:
— построение фототриангуляции, использующей соответствие изображения для стереоскопического измерения;
— получение упрощенных генераций цифровых моделей местности;
— ортофотопланы;
— создание различных тематических карт, карт линий визирования;
— моделирование через перспективный взгляд.

Экраны с высоким разрешением обеспечивают достаточное поле обзора для пикселя размером 25 мкм и меньше. Для сканирования изображения в настоящее время разработано множество сканеров. Специальные фотограмметрические сканеры высокопроизводительны и высокоэффективны. Они способны сканировать как целые пленки (фильмы), так и отдельные снимки. Конструкции некоторых сканеров основаны на принципе высокоточной платформы с пластиной, движущейся вдоль стационарной камеры. Области, фиксируемые прямоугольным массивом, повторного считывания не требуют. Лучшие модели сканеров имеют производительность более 1 мегапикселя/сек. Сканирование с разрешением 15 мкм одного черно-белого аэроснимка может быть выполнено за 4 мин. Размеры пикселей от 4 до 20 микрон, формат изображения 260 х 260 мм.