Введение 3
Глава 1. Основы аэрофотосъемки 4
1.1 Виды аэрофотосъемки и их особенности 4
1.2 Основные технические требования к топографической аэрофотосъемке
местности 5
1.3 Фотограмметрическая калибровка камеры 10
1.4 Ортофотоплан 13
1.5 Обзор нормативных документов 14
Глава 2. Применение БПЛА для целей аэрофотосъемки 16
2.1 Преимущества и недостатки БПЛА перед традиционными методами
съемки местности 16
2.2 БПЛА, используемый в аэрофотосъемке г.Елабуга 17
2.3 Камера Sony ILCE-QX1 18
2.4 БПЛА, используемый в аэрофотосъемке Раифского монастыря 20
2.5 Камера SONY ILCE-5000 21
2.6 Обзор ПО AgisoftPhotoscan 22
Глава 3. Построение ортофотоплана и анализ результатов 27
3.1 Построение ортофотопланаРаифского монастыря 27
3.2 Построение ортофотопланаг.Елабуга 34
3.3 Анализ точности полученных данных 38
Заключение 42
Литература 44
Приложения
Впервые аэрофотоснимки появились в XIX веке. Тогда, в качестве летательных аппаратов использовались воздушные шары и воздушные змеи. Позднее, на рубеже XX века, для осуществления аэрофотосъемки стали применяться самолеты, и долгое время служили самым распространенным способом получения фотоснимков с воздуха.
В настоящее время аэрофотосъемка с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) становится все более актуальной. Аэрофотосъемка является одним из основных методов создания и обновления топографических карт и планов, поскольку этот метод позволяет выполнять работы в достаточно короткие сроки и в значительной мере уменьшать затраты на производство картографических материалов за счёт сокращения объёма дорогостоящих полевых работ. [15] Результаты аэрофотосъемки довольно востребованы - широко применяются в экологии, мониторинге экзогенных процессов, в сельском хозяйстве, нефтяной и газовой промышленности.
Ортофотоплан — это фотографический план местности на точной геодезической основе, полученный путем аэрофотосъемки или космической съемки с последующим преобразованием снимков из центральной проекции в ортогональную с помощью метода ортотрансформирования.[7]
Целью данной работы является построение ортофотопланаРаифского монастыря и г. Елабуги в программном обеспечении AgisoftPhotoscan, а также анализ точности измерений по контрольным точкам. Для достижения данной цели потребовалось решить следующие задачи:
• Изучение материалов аэрофотосъемки
• Ознакомление с нормативными документами в области фотограмметрии
• Построение ортофотоплановвПО AgisoftPhotoscan
• Измерение контрольных точек ортофотоплановв ПО ГИС Панорама
• Анализ полученных результатов
Данная выпускная квалификационная работа была посвящена изучению теоретических основ аэрофотосъемки, а также изучению программного обеспечения AgisoftPhotoscan, ее возможностей при построении ортофотоплана М 1:2000.
В ходе построения ортофотопланов 2-х местностей были выполнены полные циклы обработки и после этого проведен анализ результатов.
Согласно инструкции ГКИНП (ГНТА)-02-036-02 средние погрешности в положении на плане М 1:2000 равны 0,5 мм в масштабе плана, т.е. 100 см в плане на местности.
Исходными материалами для обработки служили фотоснимки 2-х местностей, полученные в результате аэрофотосъемки, а также опорные и контрольные точки, координаты которых стали известны благодаря съемочному обоснованию на участке.
В процессе обработки фотоснимков Раифского монастыря было установлено «Высокое» качество создания плотного облака точек и модели, а в процессе обработки Елабуги - «Среднее», так как для такой большой территории, как Елабуга, время создания Эбмодели высокого качества заняло бы более 90 ч.
После обработки снимков в AgisoftPhotoscan, были построены фотопланы М 1:2000. Данные фотопланы загрузили в ПО ГИС Панорама для измерения контрольных точек.
Затем координаты контрольных точек, полученныхпутем съемочногообонования в Раифском монастыре сравнивались с координатами, измеренными в ПО ГИС Панорама.
По формулам среднеквадратического отклонения вычислены ошибки, которые составляют по X 0.25 м, по Y 0.22 м; поХ0,34 м, по Y0,41 для Раифского монастыря и Елабуги соответственно, что не превышает допустимого значения 1 м.
По результатам данной работы можно сделать следующие выводы:
1. СКО координат у обоих ортофотопланов оказались в допуске, соответствующей М1:2000 (что составляет 1 м)
2. Аэрофотосъемочные работы необходимо выполнять при безоблачном небе, чтобы на фотоснимках не было теней от облаков, которые отрицательно влияют на качество обработки.
3. В целом, программное обеспечение AgisoftPhotoscan хорошо справилось с задачей построения ортофотопланов. Но как показал опыт, программа лучше всего справляется с построением небольших территорий. А обработка территорий с большой площадью занимает много времени.
Благодаря такому продвинутому и удобному в использовании программному обеспечению, как AgisoftPhotoscan, появилась возможность качественно обрабатывать материалы аэрофотосъемки небольших территорий. А это значит, что для решения задач картографирования можно внедрять технологии аэрофотосъемкис БПЛА.
