автореферат диссертации по геодезии, 05.24.02, диссертация на тему:Разработка методики, комплекса технологических алгоритмов и программ фототриангулирования с использованием микро ЭВМ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОШССИЯ СОВЕТА МИШ.¿ТРОВ СССР ПО ИРОДОВОЯЬСТШО И ЗАНУ'ЛШ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТЕА

На правах рукописи

е

Аветисян Семвел Ыкртычович

УДК-528.735

РАЗРАБОТКА ЫНТОД4КЙ, КОМПЛЕКСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ И 1/РОГРАММ ФОТОТРИАНГЛМРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРОЭВМ -

05,24,02 - Аэрокосмические съмки, фотограмметрия, (фототопография

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 19Э0

^.Зота выполнена- г Московском ордена Трудового Красного Знамени институте ишенеров землеустройства.

Научный руководите.» - доктор технических наук,

профессор Б.К.Кллявский

0<$ицшш>Н1й оплсиенты - лауреат Государственной премии СССР,

доктор технических ьдуи Я.С.ТЬфляы

- хавдкдат техиггческих наук, доцент Д.Ц.Ымхайдоэ

Ведущее предприятие - Седьмое предприятий Главного

управления геодоаиа и карто-, . . графщ.

Защита дис:артация состоится. г.

в часов ва заседании специализированного совета К.120.59.0!

по присуждении ученой степени. кандидата технических наук в Московской институте кнаензрсв зенле; тройства по адресу: 103064, г.Ксскза, К-64, ул.Казакова, д. 15, ШШ.

Автореферат разослан " 4 " с'-'-'■ 7> 1990 г.

Ученый секретарь /

3

специализированного совета -„ Сухов

ОЩАЛ ЛАРАКТДОЮ'ГШ РАБОТЫ

Актуальность темы. В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на гг. и

на период до 2000 года поставлены больше задачи по ускорении научно-технического прогресса и внедрение его результатов в народное хозяйство страны. В числе других задач предусматривается увеличение работ по рациональному использовании земель, борьбе с эрозиен почв, изучению земельных ресурсов с применением аэро-и космических методов.

Автоматизация по.'/чения и обработка таких данных с помощью средств вычислительной техники представляет собой основное направление 7 хнического прогресса при картографировании территории. Лто направление тесно связано с дальнейшим развитием аналитических мот-- ,ов обработки фотограмметричес .оЯ инфэрмации и, в частности, методов аналитического фототриаягулировак/я.

Традиционно сложившиеся технологии по аналитическому фото-триангулированио били ориентированы на универсальные электронные вычислительные машин единой серии (¿С оЕО. При такой цекг, /:и-зованной обработке, как показала практика производственных работ, возникли сложности, связанные с выявлением и исправлением ошибок массовой цифровой информации, подленадей вычислительной обработке.

Появление новьк технических средстз - автоматических' регистраторов и систем, мини и микроэвм - потребовало совершенствование старых и создание новьк технологических решений как з традиционном режима работы " - ^ так у в $0Я(зе перспективном ,

с использованием микроэвм.

Тенденция развитая микроэвм такова, что их мощности и возможности практически сравнялись с существу иди ми мини и большими УЕМ,

& по некоторш параметрам превзошли. Поэтому разработка методики, технологии и програмных средств по аналитическому фототри-ангулировашдо на ник оЭВМ следует считать актуальным.

Целью работы является:

- анализ отечественное к зарубзяньс лигературньк источников по суцоствущим технологиям и способам аналитического фототркангу-лирования;

- экспериментальные исследования точностных характеристик методов многомарщрутного фототриангулиравашя, способов учота деформации сетей с применением интерполяционных полиношв с целью выработки рекомендации по их пщианеюю в условиях производства; .- разработка способа фототриакгулирования, нспользуздего в качестве единицы уравнивания яееткие подблоки;

- разработка комплекса технологических алгоритмов к првгрвш фототрианг/яирования с использованием кикро^Ш.

Объектом исследования язляэуся существующие и перспективные методики и технологии по аналитичзскшу фо т птриангулиро в анип«

Научная новизна. Разработан математический алгоритм способа совместного ориентирования свободньк ыарлгругных рядов в геодезическом постранстве, предложен новый способ фэто-триангулирования, использующего в качестве единицы уравнивания • жесткие подблоки. На основе численного эксперимента получены оптимальные размеры жестких подблоков и даны рекомендации по их применении в условиях производства. Разработан автоматизированный фотограмметрический комплекс 1АЖ) "Огекотрон" на базе серийных стереокомпараторов и микроЭШ Робот ран 1715, Разработана технология многомаршрутного фэготриангулироваши? в режиме реального времени " оп' " с применением А=М "Стекотрон".

11 ранг и ч.е екая ценности. Результаты исследования реализованы в комплексе технологических алгоритмов и программ, обеспечяваицюс построение фототриангуляционных сетей на рабочем месте фотограмметристз с использованием современных персональна УВМ.

При этой за счет более полного, чем в используемья производственных комплексах, использования межмарарутных геометрических связей обеспечивается повышение кадетности'и точности построения рабочей опоры, а разработанная технология реализуется на многих классах микро-®.

Одновременно обесточивается существенное снижение временнше затрат на процессы £ототриангулирования.

Теоретической основой работы является труды рада советских и за^убехнья исследователей з области аналитической обработки аэрофотоснимков и автоматизации фотограмметрически измерений.

Реализация результатов исследований. Разработанная технология и методика иногомаршрутного фэтотрлак-Гулированик на базе Ал£ "Стекотрон" внедрена в Уа. «ном и Украинском филиалах Б1С£А1\1 и э отделе изысканий ГСШ министерства связи СССР.

Разработанная технология по шогомаршрутному фототриангу-лированяа используется в учебном процессе М И И 3 и ^ А Д И.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-производственной конференции ЦНИЛГАиК з 1Ув? году, на межвузовских научно-технических конференциях, проводившихся в московском институте инженеров землеустройства з 19Й8, 19у0 годах.

11 у о л и к ц и и. По теме диссер:;ационной работы опубли- '

ó

ковано три статьи, две из которых в соавторстве.

Объем patío ты. Обащй обьем работы - II? страниц, из которых Юд стр лиц составляет текст диссертации. Работа вклвчает 27 р: ;унков, Э таблиц и список литературы из BI наименования, в числе которых т2 - у\ иностранных языках,

СОДЕРлШЖ РАБОТЫ

Во введения обосновывается выбор тематик« а акту' альность диссертационной работы, тезисно раскрывается ее содержание, а также ее место в работах по автоматизации обработки фотограммэтрических измерений.

Глава I. Анализ используемые методов, технологии построения фэтотриакгуляционньк сетей и вопросы их совершенствования

По публикациям в отечественной и зарубежной научно-технической литература проводен обзор используемых методов и технологий построения фототри^гуляционнис сетей. Приведены сведения о способах фототриангулировашя как марирутнис, ras и блоч-ньсс (шо гомаршрут ных).

Рассмотрены венчанье эр^нии^е-гл, исподьзуеше при фзто-триангуля1£1аннис построениях, йри'эгом отдельно рассмотрены несколько классификаций способов ыарщругкого, блочного и ыно-гомаршрутного фототриангулированяя.

Проведан г~:ализ технологии посгроания фэтограыдатрпесхих сетей на больших и шкроЭйМ,

Отмечается, что с соваргпнстзовтпгэд средств вычислительной техники и появлением персональных кошгьи^вров появляются возаояности построения и уравнивания фотогриянгуляционных

сетей на рабочем место технолога-г^втограю/ечриста в резине реального времени.

Глава 2. Разработка и исследование методики совместного кногомаршрутного фотогриангулиро вания

3 настоящее время в производстве используэгся преимуче-ственно способы -чогомаршрутного фо.тогриаигулирования» основан. ло на объединении предварительно построечных маршрутных радов в обиуэ много марарутнуо сеть.

Традиционно эта задата леиается следующим образом. Предварительно полученные с. ->бодныэ маршрутные роды объединяются в свободнуо блочную сеть по известным формулам преобразования координат из одной системы в другую.

где ^ ¿ - элементы преобразования координат от-

носительно выбранной фотограмметрической системы одного из маршрутов. После этого вылолнчотся внеапюе ориентирование свободной блочной сети по |прмуле 12)

где вектор геодезических координат;

- вектор координат сдвигов; матрица направляющих косинусов; /< - вектор фотограмметрических координат; £ - мзсигабныЗ коэффициент. В диссертационной работе предложен л исследуется способ многомчрзр/гного фотзтриангулированая, осноазнныл на совместном ориентировании свободные марорутньк рндов в геодезическом

гчострансгвз. С этой целью исг. льзуотся два вида уравнений: абсолютные (2) и разностные (3)

к - г:., - Мк ^¿г «>

В уравнениях (¿> и (3) неизвестны® являются элементы конформного преобразования хыэрдинат. Их общее число М =« 7>К, где К - количество маршрутов. Для схемы сети, приведенной на рис.1, уравнение абсолютного ориентирования (2) будет

//•" « Зх5+2«17, разностных (3) М «3x6=24, а всего //»41, относительно М » 2x7=21 неизвестных элементов внешнего ориентирования.

Рис. .1

Изложенная схема построения многомаршрутчой сети отличается от . сеем последовательного объединения свободных сетей использова' чем в процессе построений мегемарнругных связей, Ото обстоятельств позволяет рассчитывать на возможность повышения точности и соответственно некоторого снияення обьема лланово-высотнор подготовки -нимков.

й з&висимост;: от протяжения маршрутов, их количества, а также от качества исход .цх материалов и точности измерения снимков и идентификации опорных и связующих точек, точность обьединения маршрутов в сб^уз сеть может быть различной. 1'ак как в приведенной схеме предусматривается только конформные преобразования координат, то в случае заметных остаточных нелинейных деформаций маршрутов макет

I

оказаться, что полученные расхождения достаточно велики. В этом случае предлагается совместно находить элементы конформно-нелинейного преобразования фотограмметрических координат в геодезические с добавлением составляющих полиномов второй степени.

Мл)

ИЗ)

С ¡¡елью сопоставления последовательного и совместного способов многомарлрутного фототриангулирования был разработан алгоритм и составлена программа для создания макетных снимков. В соответствии с принятом:: парам трами азрофотосъ мни предварительно вычислялись координаты точек местности, по 15 точек для каждой стереопары Рис.

Координаты точек аэрофотоснимков вычислялись по формуле (¿), с зазываю;;; э ксординаты точек местности I X* У ? 2 ) с координата;.!;'. изображения этих точек на снимке 'А, У).

3 1-24 п

¡43 1 II '20

•ч 1 / 45

•« 1*9 Г".

3 /•« : 1 1 -5 1

Рис- 2. Схема создания макетных снимков.

«ЧГ-ХО +<МУг-УО + ЧГ-20 *

(5)

• По специально разработанной : :тодике в координаты всех точек вводились случайные и систематические погрешности. Случайные погрешности моделировались с помоги датчика псевдослучайных чисел со СКО, соответствующей точности измерения снимков в диапазоне Ю-20 мкм. Систематические погрешности в положение точек задавались значениями дисторсии объектива и разностной деформации изображения. При э:ом суммарная погрешность в положении ичек снимка находилась по формуле ^6).

д = сГ + + €г ^

где £ - случайная часть логрешносте,,;

- влияние дисторсии; £2. - влияние разностной деформации.

Таким образом, макетные снимки приводились в соответствии с из«ергтеяьными свойствами реальных аэрофотоснимков.

Оценка точности производилась по расхождениям на контрольных точках, равномерно располояенных по всем маршрутам.

х!о полученным такии образом макетным снимкам строились фото-триакгуяяциониые сети, состоящие от 3 до о маршрутов по о стереопар в кавдом. Для получения .достоверных оценок б--ло выполнено по ¿0 случайных ^еализациь по -а, о, 6 маршрутам.

6 г:яждо,1 такой реализации многомаршрутная сеть строилась по последовательной и совместной схемам. При этом использовались два варианта, различающихся меяиу собо" по расположенно опорных и связу»-цих точек (.Рис.1). Ь первом из них опорные точки располагались по углам блока, а связующие - по ломаной (сплошная линия) в зоне поперечных перекрытий смежных маршрутов. Во втором - связукщие точки били размечены вблизи прямой (штрихпунктирная линия), а в качестве опорных точек добавлены по одной высотной точке на межмарг."рутных стыках.

Средние квадратичесиие ошибки Смкм в масштабе аэрофотоснимков) в зависимости )Т числа маршрутов сети и способа фототриангулирования имели следующие величины. Но первому варианту: для совместной схемы 14у=31-г-эО; Мг=314-70, для последовательной схемы' ¡¿¿Зэ+сЗо. По второму варианту: для совместной схемы Цу=3о^о4; для последовательной схе..,ы ¡¿х=394-95;

Анализ ре ультата оценки точности показывает:

- для первого варианта с увеличением количества маршрутов происходит увеличение величины СКО по всем координатным осям;

- ирг втором варианте размещения опорных точек,предусматривающем дополнительную опору па межмаршрутных стыках и связующих вблизи

прямой, совместная схема обеспег-шает праызрно такой ае результат;

- в этих яе условиях использование раздельной схемы привело к возрастании погрешностей в высотах точек до 20-25 раз за счет влияния "шарнирного эффекта".

Как известно,' построения сетей сопровоздаются систематическими и случайными ошибками, которые приводит к значительным искажениям. Ослабление этих ошибок добиваются в процессе геодезического ориентирования по опорным точкам. Дая этого применяют интерполяционные полиномы обцего, конформного, пространственного и других типов, которые позволяют распределять невязки ка опорных точках, &ие приведэны результаты исследований конформно-нелинейной шолнноаиа-льной) (4) и пояихвадра.лческой (7) схем уравнивания и даны некоторые рекомендации по их применении в условиях производства.

* сГх -О

1 * -Щ /у <*>

ЩсГЫ +<Гг=а

где ¿¿^ - расстояние иеяру соответствуюими опорными точками;

СъС-уС-" - коэффициенты поликвадратической функции;

/£ - количество опорных точек. Для проведения эксперимента по методике, описанной выше,- была получена макетная фототриангудяг;: энная сеть, состоящая из 3-х маршрутов ш 10 стереопар в каадом. '

В ходе эксперимента изменилось число базисов мевду опорными точками. Для получения достоверных оценок было выполнено по 20 случайных .реализаций с моделированием погрешностей в координаты точек макетных снимков. В кавдой такой реализации уравниваше сети произ- -. водилось с применением зависимости (4) и (7). Результаты оценки точности по невязкам на котрсдьньвс точках приведены нкже..

Средние квадрати^еские ошибки 'ыкм в масштабе аэрофотоснимков)

В ЗШ£!К!МОСТИ О? ЧИСЛЛ базисов мегцу опорным точками ииэлн СЛВ-' дуг^е величжи. гэ.ттзгска общего типа (4): при числе базисов, от 3 до 9 ¡¿х«26?~&>; 1^*28*30. Для поликвадратических за-

висимостей (7) щга тс:! та число базисов ¡¿х»23г3б; Муя22-г37;Я2=24т39, Анализ результата оцешя точности показывает, дао точность построения сетей с использованием для уравнивания поликвадратических зависимостей тем вше, чем меньше количество базисов иеяду опорньмк точшия!. С увеличением количества базисов гнезду опорники точками этот способ становится менее эффективным. В толе время при разрэ-аенной опорной привязке иелееообразнее применять ..одинам общего типа <.4). Результаты эксперимента показали, что этот способ позво- ' ляет сохранить томастъ окончательных результатов при значительно меньшем числе опорных точек и получит* геодезические координаты определяемык точек на большие площади..

ъ

Глава 3. *£ото триангулирование методам жестких подблоков.

Конечной целью фотограмметрических построений является определение координат точек местности, соответствующей точности измерения I: идентификации точек в пределах элементарного звена ^одиночного снимка, модели). В реальных условиях этого не происходит из-за воздействия множег^ва факторов,связанных с построением снимков. Вследствие этого искажаются параметры центральной проекции, что в своп очередь вйьяет на точность формирования изображения на снимках.

Одно из направлений, связанное с уменьшением факторов, влияющих на точность фотограмметрических построений, основано на использовании способов фототриангуляциа"ных построений, учитывающих эти факторы.

Выше рассматривалась реализованная на микро«ЭВД методика фото -триангулирования, з которой за элементарные ззенья принимались предварительно построенные маршрутные ряды. Ограничения, которые при этом возниказт, связаны превде всего с их нелинейными деформациями.

что аставляет использовать в процессе их объединения нелинейные зависимости, определяемые принятой деформационной моделью. Если бы элементарные звенья в пределах точности измерения снимков и иденти-Зякации общих точе" можно было бы считать недеформированными, то их связи выражались бы только линейными зависимостями, ^то позволило бы совместно находить элементы преобразована фотограмметрических координат этих звеньев в выбранную геодезическую систему, д ста-точно полно учитывая все геометрические связи.

Рассмотрим а связи с этим возкокности формирования таких звеньев в виде жестких подблоков. Под термином "жесткий" подразумевается такое звено, содержащее К х Р одиночных снимков или стереопар, объединенных в одну систему,' остаточная нелинейная деформация координат внутри которого не превышает погрешностей измерения и идентификации точек в пределах одиночной модели, Другими словами, есла суммарная погрешность определения координат точек снимка в одиночной модели принять за (/" , то остаточная нелинейная деформация в: координатах точек элементарного звена, содержащего К х Р таких моделей

Такое элементарное звено будем называть жестким подблоком. Объединение таких перекрывающихся мевду собой подблоков в общую сеть может выполняться по аналогии со схемой, приведенной в главе 2, путем совместного нахождения элементов конформного преобразования фотограмметрических координат в геодезические с использованием абсолютных (2) » разностных (3) координатных: условий.

Центральным при такой постановке является вопрос о размерности такого элементарного звена. В этих целях применена методика статистического эксперимента, описание и результаты которой приведены ника.

Исследования проводились по макетным снимкам, в координаты точек которых предварительно вводились случайные и систематические погрешности в соответствии с методикой, изложенной в главе 2.

Для установления допустимого протяжения маршрутного звена был получен макет, состоящий из 10 стереопар. Затем этот макет был разделен на в звеньев по 4, э, о, 7, 8, ^ 10 стереопар в каждом эвене. Дня получения достоверных оценок было выполнено по случайных реализадиК для каждого такого звена, которые с целью выявления остаточных деформаций геодезически ориентировались по 4 опорным точкам, расположенным по углам звеньев. Оценка точности построений выполнялась в каждой рс лиэации по макетным контрольным точка)/.

В кавдоЯ реализации по истинным погрешностям строились графики остаточных деформаций координат точек сети. Кроми того, для каждого элементарного звена находились оста.очные нелинейные деформации, график которых в зависимости от числа передач приведг/ на р: с.З.

Результаты'выполненного статистического эксперимента показывают, что в условиях действия случайных и систематических погрешностей измерения снимка» протяжение маршрутного звена, остаточная нелинейна деформация которого ке преэыиает средней величины этих погрешностей, не доляшо превышать 4-х передач vpиc.3).

С целью выявить допустимого по-критерии соответствия остаточных нелинейных погрешностей случайным ошибкам измерения и идентификации тачек были проведены исследования по изложенной вше методика. В ходе исследования строились многомаршрутные сети, каждая из которых содержала ог 3 до 7 маршрутов с поперечным перекрытием 30,.,. С целью получения достоверных оценок было выполнено по 20 случайных реализаций для катсдоа из сетей, содержащей 3, 4, 5, б, 7 маршрутов соотве -ственно. Количество опорных точек 'оставалось при этом неизменным <4 точки, расположенные по углам блока), а свяэущие располагались по ломаной в зоне поперечных перекрытий а. дгных маршрутов. Оценка ¿оч-■ носуи построения сети выполнялась по макетным контрольным точкам.

В казздой реализации па истинным погрешностям строились графики остаточных деформаций координат точек сети. Кроме того, для кавдого

подблока, содержащего от 3 до 7 элементарных маршрутов находились остаточные нелинейные деформации по координатным осям. На рис.4, приведен граф1к деформации в зависимости от количества объединяемых маршрутов.

В целом, .результаты,- выполненных исследований макетным .снимкам, максимально приближенным к- реальным условиях, показывают, чт* если

исходить из критерия соответствия погрешностей диночных моделей остаточным нелинейная дг;5ормациям общей сети, то такие соответствия выполняются при числе объединяемых элементарных звеньев до 3-4.

Таким образом, результаты приведенных числ иных статистических экспериментов позволяют'отмети л следуацее:

1. При протяжении элементарного маршрутного чвена -о 4-5 базисов на;: ¿пленив погрешностей в координатах точек можно, с точностью до погрешностей измерения и идентификации точек в процессе измерения снимков, ^читать линейным;

2. При объединении таких звеньев в многомаршрутную сеть аналогичная ситуация сохраняется, если число маршрутов не превышает 3-4;

Элементарный' размером, содержали до 5 снимков в каждом из 3 объединяемых: маршрутов,- можно считать в соответствии с принятой наш терминологией яесзтшм, т,е. его преобразование в геодезическую систему координат обеспечивается использованием только линейных зависимостей.

С целью выявления особенностей предлагаемой мето^ни по сравнению с последовательным фототриангулированием, сопоставительные оцчки нахадешса» применительно к карарутному фототриангулиреншип. Для этого макетные маршруты, предварительно построенные по последовательной схеме '.слоооб подориенгирования одинок:ых связок), разбивались на три перекрываащиеся на одну стереопару элементарные звена, содержащие по 4 стереопары.- 1-4, 4-7, 7-10.стереопары.

На рис.5 приведена схема маршрутной сети и ее пяаново-вксатнси"

подготовки, содержащей п планово-высотнььс опознака по углам ряда •1 2 высотных в промежутке.

& о д

Л о &

6 'х * Г* © А

1 IX. 1 X 1 IX. 1 Л

й :© X. 'к -—--1— 1. _. X Д

■Рис.о

Общая маршрутная сеть строилась по градационной методике с геодезическим ориентированием и высотным уравниванием по полиному второй степени.

•¿Элементарные маршрутные звенья объединялись в геодезическом пространстве с использование;., только конформных зависимостей (2) и (3) по опорным и связующим точкам на перекрывающихся стереопарах (показаны на рис.о крестиками).

В таблице I приведены результаты оценки точности на основе сран нения с макетными координатами точек, не участвовавших в построениях

Таблица I.

№ ! Способы фото- мкм в масштабе аэдс йот о снимка _

п/п ! триангулирования ( ~~ ^ Г I ^^

I. Четкий подблок £1

¿. маршрутаое фототриангулирование ¿¡<3 43 о2

Анализ результатов статистических испытаний показывает, что пр: тех же исходных данных использование метода жестких подблоков дате при обработке марырутных рядов позволяет уменьшить остаточные аогре; ности в 1,6-2 паза по сравнению с радационно.1 методкн.^..

На втором этапе сопоставительные оценки находил!:'. ,1гпке<:;:тедь

1В

к многомар-лругному фототриангулированию. Исследования проводились по макетнна снимка«. С отоП цель» строилось ? макетных маршрутов по 10 с?< ^еопар в каждом. Схема сети приведена на рис.'

---- -----ГГ-?_____ 1 1 ~ ---1

л . ; * 1X. х, !* | * X 1 1 X ' А

,)( X1 1

1А XI ] К * 1 —

1 * 1 * *' )

. ___ ____ -!* -Х-1

1® *! • х X 1

Ч X1 1 1 ! 1 * 1 X |

(X XI

-ГзГ -Х-Г 1

/1

-------- 1 х «к I- -.. XI

}Х XI ¡х ! 1

1 1 1X XI !* 1 X,

д 1» "1 ■•■ ! X X1 -(_ Л

:т

---------____и.

Рис.6.

3 условиях идентичности исходных данных построение общей сети выполнялось по двум схемам:

- тг/те?* объединения маршрутных редов в геодезическом пространстве на основе совместных конформных '2) и (3) и конформно-нелинейных (4) зависимостей в соответствии с изложенной з главе 2,методике

- путем совместного ¡¡аховдения элементов конформных преобразо-

ваниЯ свободных подблоков в геодезическом пространстве.

Результаты оценки точности приведены в таблице Я.

Таблица

№)р ! ' СКО, мкм в Масдтабе аэрофотоснимка _

п/п, Способ уравнивания > ^ " • (Л^"

. I. Конформный 34' 69 76

2. Конформно-нелинейный ск 69 61

3. Жесткие подблоки 47 чО 41

Анализ таблицы 2. показывает, что предложенная методика позволяв! при достаточно разреженной схеме планово-высотной подготовки снимков строить бототриангуляцион.чг^ сети, нелинейная деформация в которых практически отсутствует. Кроме того, при применении способа жестких подблоков значительно сокращается порядок решаемой системы нормальных уравнений. 'Гак, для схемы сети на рис.о при совместном конформном ориентировании требуете^. определить 40 элементов внешнего ориентирования чли элемент конформно-нелинейного ориентирования. Тогда как при использовании способа жестких подблоков требуется определить только 42 элемента внешнего ориентнроакия, 7 элементов для кавдого и 6 подблоков. Но при. этом следует заметать, что организация вычислительного процесса в последне,.; случае сложнее.

Глааа 4. Описание разработанного автоматиэир"ванного программно технологического фотограмметрического комплекса (А&0 на базе микроОйМ

В процессе разработки комплекса был решен целый ряд взаимосвязанных задач. При этом особое внимание было уделено автоматизации процесса измерения снимков, созданию новых технологий фоготриангули-рования в режиме реального времени ориентированные на

микроб. Ниже -риведено описание пк,ограмшо-технологи<.----:ого комплекса на базе стекомэтра и Рсботрон 1716 \в даяьнейшек '."■^■-■'Игиг

4 20

СТсКОТРОН представляет, собой автономную измерительно-обрабатывающую систему для аналитической обработки снимков. Он разработан нг базе серийных стереокомпараторов и микроЗШ Роботрон 1715, связанных цифровыми датчиками типа "угол-код".

Пакет расчетных и сервисных программ, реализованный применительно к вычислительной среде микроАЙ' Роботрон 171о, написан на алгоритмическом,'языке 'Маскаль" и позволяет решать следующие технологические задачи:

1. Регистрировать координаты и "араллаксы, получаемые с дв -чинов стекометра;

2. Строить маршрутные и многомаршрутные сети на основе измерения снимка, выполненных на стекометре или стереокомпараторе;

3. Уравнивать результаты фотограмметрических 'лостроений с использованием внутренних и внесших связей;

4. Выдавать установочные элементы для аналоговых приборов.

При работе на А'Ш СТйЮТРОН реализована техк логия фототриангулирования в режиме реального времени " I ^

Основное преимущество технологии построения фотограмметрических сетей в режиме "0/2-» состоит в том, что построение сетей ведется в диалоговом режиме, при кагором результата измерений контр' тируется немедленно после заполнения измерений стереопары.

Далее приводятся результаты экспериментальных исследований работоспособности программного обеспечения А&К СТЕКОТРОЫ. В процессе проверки по тестам имитировались возможные ошибочные ситуации. При обнаружении ошибок или неудобстве работы программу исправлялись, либо дополнялись новдаи сервисны..,л комплексами.

Кроц ~"то, определены распределения затрат времени для разра-ботанньсх программ на микроЭИ! по сравнению с существующими для ЕС ЭВМ.

В четвертой главе приводятся расчеты экономической эффективности предложенной технологии. Расчет затрат времени приведен для

базовой к разработанной диссертантом технологии. В качестве базовых приняты две технологии аналитического фототрмангулироэания: базовая I - с^оготриаигулирование на ÊC ¿Ш с ручной записью результатов измерения и базовая 2 - фототр;;днгулкрование на ¿С ОЫ с применением АРС "0нега-2". Результаты расчета показали, что временные затрату- на стереопару для технологий базовая I и 2 составили 2.9 чел/ч и 1.У4 чел/ч, а для внедряемой техно;:..гии i.?o челД т.е. внедряемая технология позволила снизить временные затраты на стереопару 6Щ> по сравнению с технологией базовая I и-10,5 по (.равнению с базовой. 2.

В целом отмечается, что при фотограмм трических построениях с применением микроэвм и соответствующей методики фототриангулирования может быть достигнут определенны"! экономический э.ЭДект за счет уменьшения, главным образом, малопроизводительного ручного труда. . .

«Зг ушчение

Вып^чненные технологические и программные разработки, экспериментальные исследоиания, результаты которых изложены а диссертэ ционной работе, направлены на ускорение научно-технического про, ресса в топограф-геодезическом производстве, на повышение производительности труда и экономической эффективности, сокращение работ, с^язакных с полевой привязкой аэрофотоснимков.

В этих условиях требуется более ьысока" кзалификаци!' исполнителей, изменяются социальные аспекты производственных отношений s сторону ..иквлдации малопроизводительного ручного труда.

Основные результаты рабогы по четырем главам диссертации выражаются следующими положениями:

I» выполнен анализ по существующим технологиям- фотогриангу-лирования с применением ¿0 OdîvI и мчкро&и;

иг

¿. Рдяработан и внедрен в производство автоматизированный программно-технологический комплекс 1А-йЛ) СШСОТРОН, па базе серийных стереокомпараторов и ПЗДЛ, связанных цифровым!, датчиками типа "угол-код";

Разработана и шюдрена в производство техж огия мнсго-мар'лрутного фототркангулиро&акия в режиме реального времени " ОН- ™ с применением Ш С1ШОТРОИ;

4. Разработан математический алгоритм способа совместного объединения свободных марзрутных ряд^з в многомаршрутную сеть, который реализован в программном комплексе;

о. Выполнено сравнение способо многомаршрутного фототриангулирования. На основе численного эксперимента показано преимущество способа совместного обьединекия свободных маршрутных рядов в многомаршрутную сеть перед последовательным^способом многомаршрутного фоточриакгулирования;

6. Предложен новый способ блочного фототриангулирования, ос-кованкь., на_использовании в качестве единицы уравнивания свободных жестких подблоков. На оснозе численного эксперимента получены оптимальные размеры жэстхих цодблокоз и даны рекомендации для их применения в уелозиях производства;

7. По макетным и реальным материалам аэрофотосъемки-проведены экспериментальны«? исследования точности построения много; .ршрутных сетей с использованием разработанного программного комплекса. Полученные результаты подтвердили правильность основных предпосылок и работы программного комплекса; • ,

в. Внедрение разработанной технологии многомаршрутного фототриангулирования позволяет снизить вре энные затраты на проиэв д-ствр работ, связанных с измерениями я обработкой материалов аэрофотосъемки более чем иа по сравнение с технологией фототриангулирования на ЙС сШ с ручной записью результатов измерений.

Но теме диссертации опубликованы следуб>цие работы:

1. ¡Многократная фотограмметрическая засечка и ее применение

с использованием АРС "Онега-2". Экспресс-информация ц^МГАиК ГЛ';£, 1987, Вып.4, I-Id.

2. ¡¿аршрутное фототриангулирование. Методические указания по аналитической обработке снимков для слушгзлей факультета повышения квалификации. u.f МИИЗ, Iâdd ib соавторстве с ЬЬчявским o.k.),

3. Многомаршрутное фо-тотриангулирозание с помочью мнкроОБЛ. Геодезия и картография. № I, 1990, С.23-32 1 в соавторстве, с ¡¿-ял. веки;», Б.К. ).

/1-13654.

ЗАКАЗ .V11P4.

РОТАПРЯНТИНЯ УЧАСТОК AUl.'Bn.