Фотограмметрия и дешифрирование

Введение

Актуальность темы данной работы состоит в том, что за последние несколько десятилетий, в связи с развитием средств вычислительной техники, возникло огромное количество дисциплин, которые связаны с обработкой изображений, а наиболее востребованными из них стали фотограмметрия и дешифрирование снимков. Обширное применение данные дисциплины получили в геодезии и топографии для картографирования поверхности Земли.
Целью данной работы является исследование аспектов фотограмметрии и дешифрования снимков.
Задачи работы:
определить сущность фотограмметрии и дешифрования;
рассмотреть основные задачи, решаемые в рамках фотограмметрии и дешифрования;
оценить преимущества и недостатки применяемых методов фотограмметрии и дешифрования.



1. Сущность и задачи фотограмметрии
Фотограмметрия представляет собой науку, которая изучает способы определения форм, размеров, пространственного положения и степени изменения во времени различных объектов по результатам измерений их фотографических изображений. Термин «фотограмметрия» образован от таких слов как «photos» – свет, «gramma» – запись и «metreo» – измерение. В совокупности, его дословный перевод – «измерение светозаписи».
Предметом исследования фотограмметрии являются геометрические и физические свойства снимков, способы их получения и использования для определения количественных и качественных характеристик сфотографированных объектов, а также приборы и программные продукты, применяемые в процессе обработки.
Свойства объекта исследуются по его изображению на одиночном снимке или по паре перекрывающихся снимков, полученных и различных точек пространства.
В случае если, при исследовании объекта используются свойства одиночного снимка, то такой метод получения необходимой информации называют фотограмметрическим, а если объект исследуется по паре перекрывающихся снимков, то метод называют стереофотограмметрическим.
Современная фотограмметрия характеризуется тремя направлениями исследований. В первом изучаются и развиваются методы картографирования земной поверхности по снимкам. Второе связано с решением прикладных задач в различных областях науки и техники. В третьем развиваются технологии получения информации об объектах Земли, Луны и планет солнечной системы с помощью аппаратуры, установленной на космических летательных аппаратах. Так как, задачи и методы последнего направления существенно отличаются от первых двух, то детально они рассматриваются.
Под дешифрированием снимков следует понимать процесс получения информации о внешних и внутренних элементах местности по их изображениям; установление их качественных и количественных характеристик; обозначение распознанных объектов условными знаками, которые приняты для топографических или специальных, т.е. тематических карт.
В общем случае, дешифрирование бывает двух видов: общегеографическое и отраслевое, которые в свою очередь подразделяются на подвиды.
Общегеографическое делится на:
топографическое, которое выполняют для выявления и распознавания характеристик объектов местности, а после обозначают их соответствующими условными знаками;
ландшафтное, подразумевает под собой региональное и топологическое районирование местности для изучения экзо- и эндогенных процессов, которые происходят на поверхности Земли для решения специальных задач.
В отраслевом исследуются отдельные явления или объекты, а также их свойства и взаимосвязи

. Дешифрирование, в зависимости от области применения следует разделять на: геологическое, гидрографическое, сельскохозяйственное, лесное, археологическое, социально-экономическое и т. д. Подобного рода деление позволяет ясно и четко выделять объекты местности на аэроснимках.
Также дешифрирование подразделяется по методам: полевое, аэровизуальное, камеральное, комбинированное. Ниже рассмотрены каждый из них.
При полевом дешифрировании составляется проект. Полевое дешифрование выполняется помаршрутно, т.е. вдоль линейных объектов (дорога, река, и т.д.), когда необходимо собрать максимальную информацию о качественных и количественных характеристиках объекта. Полевое дешифрование является наиболее полным, достоверным и точным.
Аэровизуальное дешифрирование также, как и полевое, выполняется на труднодоступных территориях и помаршрутно. Результаты дешифрирования фиксируются либо на фотосхеме, либо в виде записи на магнитофон.
Камеральное дешифрирование выполняется по дешифровочным признакам: прямым, косвенным, комплексным. В большинстве случаев камеральное дешифрирование осуществляется при составлнии планов местности. На рисунке 1 представлен образец составления плана по аэрофотоснимку.

Рисунок 1 – Дешифрование снимка
В данном случае дешифрирование выполнялось по прямым признакам: форме, размеру, структуре, фототону и протяженности, это такие свойства объектов, которые передаются непосредственно и воспринимаются дешифровщиком однозначно.

2. Преимущества и недостатки методов фотограмметрии и дешифрования
Среди основных достоинств фотограмметрического и стереофотограмметрического методов можно отметить:
высокая точность результатов, так как снимки объектов получают прецизионными фотокамерами, а их обработку выполняют, как правило, строгими методами;
высокая производительность, достигаемая благодаря тому, что измеряют не сами объекты, а их изображения. Это позволяет обеспечить автоматизацию процесса измерений и последующих вычислений;
объективность и достоверность информации, возможность при необходимости повторения измерений;
возможность получения в короткий срок информации о состоянии как всего объекта, так и отдельных его частей;
безопасность ведения работ, так как съемка объекта выполняется неконтактным (дистанционным) методом