Метод отримання опорних точок для геометричної корекції аеро та космічних знімків місцевості

Мета. В фотограмметрії фундаментальною задачею є визначення елементів зовнішного просторового орієнтування знімальних систем на момент отримання ними зображень. Принципово ця задача вирішується двома шляхами. Перший шлях – пряме позиціонування та вимірюванням напрямків орієнтування оптичної осі камер в геодезичному просторі з допомогою GPS/INS апаратури. Другий шлях – аналітичне вирішення задачі з допомогою набору опорної інформації (найчастіше такою інформацією є набір опорних точок, геодезичне положення яких відоме з достатньою точністю і які надійно зчитуються на аерознімках фотограмметричного блоку). Автори розглядають завдання забезпечення опорною і контрольною інформацією саме другого підходу, який має ряд переваг щодо надійності та точності визначення шуканих параметрів орієнтування знімків. Отримувати зображення опорних точок пропонується за методом додаткового їх аерознімання з допомогою БПЛА в більшому масштабі порівняно із масштабом знімків фотограмметричного блоку. Метою представленої роботи є реалізація методу створення опорних точок та експериментальне підтвердження його ефективності для фотограмметричних опрацювань. Методика та результати роботи. Для повної реалізації потенціалу аналітичного шляху визначення елементів зовнішнього орієнтування знімків необхідна наявність певної кількості опорних точок та дотримання визначеної схеми їхнього розміщення в охопленні фотограмметричного блоку знімків чи космічного знімка. Як джерело опорної інформації автори виокремлюють аерознімки місцевості, які отримані автономно від основного знімання (наприклад, з квадрокоптера), мають краще геометричне розрізнення і на яких зображено опорні точки. З таких допоміжних знімків є можливість автоматизованого перенесення зображень опорних точок на знімки основного фотограмметричного блоку. У нашому трактуванні ці зображення опорних точок та їхнього оточення на місцевості називають «опорні образи». Основою роботи є розроблення способу отримання опорних образів з допоміжних аерознімків і перенесення цих образів на  основні аеро- або космічні знімки місцевості засобами комп‘ютерного стереоототожнення. Для досягнення поставленої мети ми розробили спосіб опрацювання для створення опорних образів аерознімка чи серії допоміжних різномасштабних аерознімків, отриманих дроном з різних висот над опорною точкою. Оператор опізнає точку один раз на допоміжному аерознімку найвищого розрізнення. Далі відбувається автоматичне стереоототожнення опорного образу на всій серії допоміжних знімків послідовно із зменшенням розрізнення і в кінцевому результаті – безпосередньо на аерознімках фотограмметричного блоку. Ніяких опізнавань/наведень курсора оператором-людиною і пов’язаних з ними розбіжностей, промахів і помилок не відбувається. Крім того, вказаний метод при застосуванні достатньо великого розміру образів-еталонів можна застосовувати на малоконтурній місцевості і тому можна обійтись в багатьох випадках без фізичного маркування точок. А це шлях до спрощення і здешевлення фотограмметричної технології. Дію розробленого способу перевірено експериментально для забезпечення опорною інформацією блоку архівних аерофотознімків малоконтурної місцевості. Результати дослідної апробації запропонованого способу дають підстави стверджувати, що запропонований спосіб дає змогу ефективніше виконувати геодезичне забезпечення фотограмметричних проектів за рахунок відмови від фізичного маркування місцевості перед аерозніманням. Запропонованим способом можна скористатись також для отримання контрольної інформації для перевірки якості фотограмметричного знімання. Автори стверджують, що застосування додаткового обладнання – БПЛА напівпрофесійного класу для отримання опорних образів є економічно обгрунтованим. Наукова новизна та практична значущість. Вперше викладено результати апробації методу «опорного образу» з отриманням стереопар аерознімків з вертикальним розміщенням базису знімання. Виконане дослідження властивостей таких стереопар аерознімків для отримання зображень опорних точок. Показано дієвість включення опорних образів в основний блок мережі цифрової фототріангуляції для знімків, отриманих з БПЛА.