Методика фотограмметрической обработки маршрута снимков космической панорамной съёмки

• Автор: Лазарева, Евгения Вадимовна
• Шифр специальности: 25.00.34
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Реферат
Текстовый документ содержит 141 страницу, 35 рисунков и 8 таблиц. В работе использован 151 источник.
Цель работы состоит в разработке и исследовании методики фотограмметрической обработки маршрута снимков космической панорамной съёмки, обеспечивающей повышение производительности и сокращение количества планово-высотных опорных точек, требуемых для выполнения комплекса фотограмметрических работ.
Объект исследования: космические сканерные изображения земной поверхности высокого разрешения.
Предмет исследования: математические модели съёмки и методики фотограмметрической обработки космических панорамных снимков, получаемых в режимах маршрутной съёмки со сканированием головного зеркала съёмочной аппаратуры.

Методы исследований: для решения поставленных задач

использовались методы системного анализа, теория множеств, теории статистического анализа и математического моделирования, теория космической фотограмметрии, теория небесной механики, астрономия, картография. Для использования в экспериментальных исследованиях ЦМР тестового участка местности использовался пакет ГИС Мар1п1'о 10.1.
В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной, которые выносятся на защиту:
1. Геометрическая модель космической панорамной съёмки, устанавливающая функциональную связь между порядковыми номерами пикселей оцифрованных одиночных панорамных снимков и геоцентрическими координатами соответствующих им точек местности, отличающаяся математическим описанием построения и внешнего ориентирования снимков в единой маршрутной системе координат, что позволяет объединить все одиночные снимки в единое панорамное изображение маршрута съёмки.

2. Кинематическая модель движения изображения в фокальной плоскости фотокамеры, устанавливающая в геоцентрической системе координат функциональную связь составляющих скорости движения изображения с элементами внешнего ориентирования и параметрами сканирования головного зеркала, отличающаяся возможностью контроля и учёта параметров смаза при построении единого панорамного изображения маршрута съёмки.
3. Методика фотограмметрической обработки маршрута снимков космической панорамной съёмки, основанная на уточнении параметров съёмки по опорным точкам местности и определении пространственных координат точек земной поверхности по этим уточнённым параметрам съёмки, отличающаяся меньшим составом уточняемых параметров съёмки, сокращением числа требующихся для этого опорных точек и безытерационным определением геоцентрических координат точек местности.
4. Практические рекомендации по составу уточняемых параметров маршрутной панорамной съёмки, выбору оптимального числа и конфигурации опорных точек на одиночных снимках, что позволяет повысить производительность и снизить стоимость фотограмметрических работ.
Результаты выполненных исследований и разработок отражены в 20 научных работах, из них 9 статей в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендуемых ВАК. Получено 5 свидетельств о регистрации электронного ресурса.

СОДЕРЖАНИЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОСМИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Роль и место космических снимков высокого и сверхвысокого разрешения в современном картографировании обширных территорий
1.2 Виды, режимы съёмки и основные характеристики космических сканерных щелевых систем высокого разрешения
1.3 Классификация и анализ методов фотограмметрической обработки космических изображений
1.4 Математическая постановка задач и структурно-логическая схема исследования
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОСТРОЕНИЯ ПАНОРАМНЫХ СНИМКОВ МАРШРУТА СЪЁМКИ В
ЕДИНОЙ МАРШРУТНОЙ СИСТЕМЕ КООРДИНАТ
2.1.Основные координатно-временные зависимости перехода от снимка к камере
2.2. Геометрическая модель машрутной панорамной съёмки
2.3. Кинематическая модель скорости движения панорамного изображения в фокальной плоскости съёмочной аппаратуры
2.4. Определение параметров сканирования и угловой компенсации смаза
панорамных изображений
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
МЕТОДИКИ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ
КОСМИЧЕСКОЙ ПАНОРАМНОЙ СЪЁМКИ

путём задания на входе геометрической модели (1.3) начального приближения Н(0) = НСР и вычисления приближённых значений геоцентрических координат (Xa>,YCp,ZCp)<0,, которые затем пересчитывают в систему координат ЦМР. Полученный результат (Хс/,УСР'){0) подставляют в математическую модель ЦМР Н*=Р(Х*,7‘) , находят уточнённое значение Н,*1,), которое пересчитывают в значение //,а> на общем земном эллипсоиде и снова подставляют на вход модели (1.3).
Выход из цикла осуществляется при выполнении условий
Хн^1)-ХФ(у) <АХ;
'Г(,'+1) -У*(Л) <АГ; (1.6)
При этом процесс вычислений можно условно разбить на два циклических этапа (см. рис. 1.4), а именно, вычисление геоцентрических и плановых координат точки в заданной проекции по априорной информации о рельефе с уточнением этой информации по ЦМР и перевод полученных уточнённых значений рельефа в систему координат общего земного эллипсоида. Графическая интерпретация способа фотограмметрической обработки по ЦМР представлена на рисунке 1.5.
а)Н >нСР б)Н <нСР
Рис. 1.5 - Графическая иллюстрация способа фотограмметрической обработки по ЦМР