Р. В.Зотов
АЭРОГЕОДЕЗИЯ
Учебноепособиевдвухкнигах
Книга1
Омск▪2012
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»
Р.В. Зотов
АЭРОГЕОДЕЗИЯ
Учебное пособие в двух книгах
Книга 1
Омск
СибАДИ
2012
УДК 528.4 УДК 528.7 УДК 528.8 ББК 26.12 З-88
Рецензенты:
д-р техн. наук, проф., заслуженный работник геодезии и картографии РФ
Ю.В. Столбов (СибАДИ);
канд. техн. наук Л.В. Быков (ОмГАУ)
Работа одобрена редакционно-издательским советом вуза в качестве учебного пособия.
Зотов Р. В.
З-88 Аэрогеодезия: учебное пособие: в 2 книгах. Книга 1 / Р. В. Зотов. – Омск:
СибАДИ, 2012. – 216 с., ил.
Учебное пособие рекомендуется для студентов специальности «Автомобильные дороги и аэродромы» изучающих «Основы аэрогеодезии», а также для других специальностей изучающих «Методы дистанционного зондирования» и «Геоинформатику», может быть полезно аспирантам и специалистам производства.
© ФГБОУ ВПО «СибАДИ», 2012
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебное пособие содержит материалы из:
1.Курса лекций кандидата технических наук, профессора, заведующего кафедрой «Фотограмметрия» МИИГАиК А. П. Михайлова (разделы 1−5 главы 3, главы 4, 5).
2.Курса лекций «Фотограмметрия» кандидата технических наук, доцента А. С. Назарова, который даётся для студентов географического факультета Белорусского государственного университета, следующие главы и разделы (части 1 и 5 введения; разделы 1-8 главы 1; глава 2, разделы 6-10 главы 3; главы 6, 7, 9; разделы 1-3 главы 8).
3.Работы А.С. Назарова: «Средства получения цифровых снимков и методы их фотограмметрической обработки. – Минск: Учебный центр подготовки, повышения квалификации и переподготовки кадров землеустроительной и картографо-геодезической службы, 2009» (глава 10).
В учебном пособии использованы статьи и лекции о воздушном лазерном сканировании кандидата технических наук Е.М. Медведева, которые опубликованы в журнале «ГЕОПРОФИ» и размещены на сайтах компаний «ГЕОКОСМОС» и «ГеоЛИДАР». Использован ряд статей других авторов, посвящённых системам инерциальной, спутниковой навигации ГЛОНАСС и GPS, БПЛА и цифровой съёмке, а также информация компании «Совзонд», опубликованная на сайте sovzond.ru, в частности, из раздела «Статьи о ДЗЗ».
3
ВВЕДЕНИЕ
1. Аэрогеодезия, её содержание
АЭРОГЕОДЕЗИЯ – это раздел геодезии, изучающий методы дистанционного зондирования, измерения и преобразования изображений земной поверхности, методы получения по ним широкого спектра информации об объектах съёмки с целью составления топографических и специальных планов и карт, цифровых моделей местности, а также для решения ряда инженерных отраслевых задач при проектировании, строительстве и эксплуатации различных искусст-
венных сооружений (дорог, мостов, аэродромов, плотин, каналов, трубопроводов, линий электропередач и т. п.).
Аэрогеодезия рассматривает часть тех же вопросов, что и геодезия, но использует для этого, вместо измерений и установления качественных и количественных характеристик объектов непосредственно на поверхности земли, измерения и интерпретацию этих объектов преимущественно по данным дистанционного зондирования (ДЗЗ), в частности по аэрокосмическим изображениям.
Современная АЭРОГЕОДЕЗИЯ базируется на методах сбора геопространственной информации с движущихся носителей – цифровой аэро и космической фотосъёмки, лазерного сканирования, методах прямого геопозиционирования и методах цифровых преобразований результатов условно статических и динамических съёмок объектов к их статическим моделям в заданной системе координат.
Классический пример статической фотосъёмки детально описан в учебнике (Лобанов А.Н., Фотограмметрия, 1984) в разделе «Наземная фотограмметрия». Фототеодолитная съёмка построена на математическом аппарате и технологических приёмах, основанных на том, что фотоснимки представляют собой центральную проекцию, получаемую в условиях, когда фотоаппарат и местность взаимно неподвижны.
К условно статической относят стереотопографическую съёмку. Здесь фотоснимки представляют собой мгновенную центральную проекцию местности, когда передвижением носителя во время экспонирования кадра можно пренебречь, что нашло отражение в теории и практике традиционной фотограмметрии.
Специфика космических съёмок потребовала применения соответствующих съёмочных систем, получивших название динамических. Появилась динамическая фотограмметрия, в которой рассматриваются методы геометрической интерпретации изображений, полу-
4