Метод аэрогеодезических работ на основе лазерной локации и цифровой аэрофотосъёмки.
Одним из современных методов сбора и обработки данных о местоположении объектов и рельефе местности, а также их качественных и количественных характеристиках, является метод на основе лазерной локации и цифровой аэрофотосъёмки.
В основе технологии лежит выполнение синхронного маршрутного лазерно-локационного сканирования местности и цифровой аэрофотосъемки в составе, например, следующего комплекта оборудования:
Лазерного сканера ALTM-1210 с разверткой лазерного луча в одной плоскости и частой выполнения измерений 5 Кгц. Угол сканирования может быть задан в диапазоне 20, а частота сканирования может меняться от 0 до 28 Гц. На основании данных этой подсистемы можно вычислить расстояние между излучателем и объектом отражения, а также угол в плоскости сканирования, куда был направлен луч в момент излучения.
Инерциальная система, датчики которой установлены в одном блоке с лазерным сканером. На основании данных этой подсистемы можно вычислить параметры ориентации летательного аппарата (датчиков инерциальной системы, лазерного сканера и фотоаппарата) относительно определенной системы координат.
GPS-приемник. На основе данных которого, осуществляется синхронизация времени работы всех подсистем, а также вводится единая система координат и рассчитывается траектория полета летательного аппарата.
Для выполнения съемки создаются базовые GPS-станции, данные которых используются для вычисления дифференциальных поправок при определении траектории летательного аппарата. Для определения траектории летательного аппарата и уточнения угловых данных инерциальной системы, применяется метод совместной обработки GPS-данных и данных инерциальной системы. Применение такого метода расчета повышает как точность определения угловых параметров, так и местоположения.
Кроме прибора, выполняющего лазерно-локационное сканирование местности, на борту летательного аппарата устанавливается цифровая фотокамера. Поскольку в составе прибора, выполняющего лазерно-локационную съемку (ALTM-1210), входит инерциальная подсистема, то геодезическая привязка фотографий осуществляется программным способом автоматически, учитывая траекторию полёта и угловую ориентацию фотоаппарата и летательного аппарата в момент экспозиции снимка. То есть вычисляются линейные - X, Y, Z и угловые - , , элементы внешнего ориентирования снимка.
Технические характеристики лазерного сканера ALTM-1210:
Рабочая высота полета носителя 250 - 1000 м
Точность по дальности 15 см
Разрешение по дальности 3 см
Угол сканирования от 0 до ±20°
Полоса захвата высоты от 0 до 0.68 долей
Угловая точность 0.05°
Частота сканирования от 0 до 24 Гц
Рабочая длина волны 1047 нм
Частота генерации лазерных импульсов 10 Кгц
Расходимость луча 0.25 мрад, полный угол
Длительность импульса 16 нс
Длительность фронта импульса 3 нс
Средняя энергия в импульсе 80 мк Дж
Класс лазера по безопасности IV
Напряжение питания 28 В
Номинальный потребляемый ток 15 А
Технология выполнения лазерно-локационных аэросъемочных работ включает несколько этапов:
Планирование и подготовка аэросъемочных работ.
На данном этапе осуществляется:
Получение картографического материала и утверждение границ объекта съемки;
Выбор параметров съемки, исходя из продукта необходимого Заказчику и условий съемки;
Подготовка материалов для навигации и настройка навигационной системы;
Камеральная рекогносцировка и выбор геодезических пунктов для определения местоположения базовых станций;
Составление проекта съемки.
Работы по геодезическому обеспечению аэросъемочных работ:
Полевое обследование пунктов ГГС, мест установки базовых станций и мест расположения контрольных точек;
Создание рабочего проекта привязки базовых станций;
Закрепление мест установки базовых станций и контрольных точек;
Спутниковые наблюдения в сети (в соответствии с рабочим проектом) и на контрольных точках;
Обработка наблюдений. Вычисление координат базовых станций и контрольных точек.
3. Установка и калибровка оборудования на летательном аппарате (ЛА):
Установка оборудования на борт ЛА;
Измерение параметров установки аппаратуры;
Спутниковые наблюдения для проведения калибровки оборудования;
Проведение калибровочного полета;
Обработка результатов калибровочного полета и проверка точности данных;
4. Выполнение лазерно-локационной съемки:
Расстановка и включение базовых станций, обеспечивающий дифференциальный режим обработки GPS-данных;
Выполнение съемочного задания, согласно выбранным режимам съемки и графику работ;
Архивация отснятого материала.
5. Контроль полноты и качества отснятого материала:
Контроль качества GPS-измерений;
Контроль наличия пропусков в данных;
Контроль качества полученных данных;
Вычисление расхождений координат точек, полученных по результатам лазерного сканирования, и контрольных точек;
Составление, если это необходимо, задания на пересъемку.
Обеспечение правил проведения аэросъемочных работ и решение режимных вопросов.
Следующими технологическими этапами являются первичная обработка материалов съемки и тематическая обработка. Результатом первичной обработки является массив точек, каждая из которых является результатом отражения лазерного луча от поверхности рельефа или иного объекта, в который попал лазерный луч. Каждая такая точка характеризуется тремя координатами в какой-либо геодезической или локальной системах координат.
Конечным продуктом после тематической обработки являются:
Цифровая модель рельефа (ЦМР) и цифровая модель растительности в виде массивов классифицированных точек принадлежащих рельефу и не принадлежащих рельефу соответственно;
Тематические слои по «Техническому заданию» заказчика (гидросеть, ЛЭП, строения, дороги и т.д.);
Векторизованные слои (гидросеть, ЛЭП, строения, дороги и т.д.);
Ортофотоплан.
Достарыңызбен бөлісу: |