МИНИСТЕРСТВО сельского хозяйства РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВО «Бурятская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Р. Филиппова»
Институт землеустройства, кадастров и мелиорации
Отчет по учебной практики
по дисциплине «Фотограмметрия и дистанционное зондирование»
Выполнила: ст-ка 3 курса, гр. 6302-2
Монгуш Милана
Проверила: старший преподаватель
Кыркунова Галина Федоровна
Улан-Удэ,
2017
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
РАЗДЕЛ 1. Применение данных дистанционного зондирования Земли
РАЗДЕЛ 2. Расчет аэрофотосъемки на примере Хоринского района
РАЗДЕЛ 3. Применение программы ScanMagic для обработки изображений
Упражнение 1 «Настройка программы».
Упражнение 2. Просмотр контуров изображений на карте мира и открытие изображений
Упражнение 3. «Работа с гистограммой изображения. Алгоритмы коррекции изображения»
Упражнение 4. «Работа с произвольным фрагментом изображения»
Упражнение 5. «Построение диаграммы изображения»
Упражнение 6. «Анализ отсчетов яркости изображения»
Упражнение 7. «Географическая привязка изображений по аналитической модели орбиты и сенсора»
Упражнение 8. Улучшение пространственного разрешения (процедура Fusion)
Упражнение 9. «Работа с опорными точками»
Упражнение 10. «Привязка по технологии изображение к изображению»
Упражнение 11. Привязка снимка по технологии изображение
Упражнение 12. « Геопривязка растровой карты»
Упражнение 13. «Добавление группы записей в базу данных»
Упражнение 14. «Извлечение записей из базы данных»
Упражнение 15. «Просмотр и редактирование записей базы данных»
Упражнение 16. «Экспорт и импорт каталогов»
Упражнение 17. «Доступ к картографическим интернет - сервисам»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Целью учебной практики по дисциплине «Фотограмметрия и дистанционное зондирование» является закрепление теоретических и практических умений и навыков в области предварительного сбора информации, составления технического задания для проведения аэрокосмосъемки, анализа фотограмметрического и фотографического качества отснятого материала.
Задачами учебной практики по фотограмметрии являются:
· изучение технических условий проведения аэро- и космической фотосъемки;
· систематизация знаний, необходимых для подбора необходимого съемочного оборудования и летательного аппарата с целью проведения съемочных работ конкретного объекта в заданном масштабе;
· расчет технических условий выполнения полета и проведения съемки для заданного объекта;
· составление схемы полета, определение высоты и скорости полета, числа маршрутов, общего количества снимков и т. п.;
· оценка фотограмметрического качества отснятого материала;
· оценка фотографического качества отснятого материала.
Фотограмметрия - научная дисциплина, изучающая способы и методы определения формы, размеров и пространственного положения объектов в заданной координатной системе по их фотографическим и иным изображениям.
Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) -- наблюдение поверхности Земли авиационными и космическими средствами, оснащёнными различными видами съемочной аппаратуры. Рабочий диапазон длин волн, принимаемых съёмочной аппаратурой, составляет от долей микрометра (видимое оптическое излучение) до метров (радиоволны).
Методы зондирования могут быть пассивные, то есть использовать естественное отраженное или вторичное тепловое излучение объектов на поверхности Земли, обусловленное солнечной активностью, и активные -- использующие вынужденное излучение объектов, инициированное искусственным источником направленного действия.
РАЗДЕЛ 1. Применение данных дистанционного зондирования Земли
дистанционный зондирование изображение растровый
Дистанционное зондирование наиболее часто применяется в сельском хозяйстве, геодезии, картографировании, мониторинге поверхности земли и океана, а также слоев атмосферы.
Сельское хозяйство. При помощи спутников можно с определенной цикличностью получать изображения отдельных полей, регионов и округов. Пользователи могут получать ценную информацию о состоянии угодий, в том числе идентификацию культур, определение посевных площадей сельскохозяйственных культур и состояние урожая. Спутниковые данные используются для точного управления и мониторинга результатов ведения сельского хозяйства на различных уровнях. Эти данные могут быть использованы для оптимизации фермерского хозяйства и пространственно-ориентированного управления техническими операциями. Изображения могут помочь определить местоположение урожая и степень истощения земель, а затем могут быть использованы для разработки и реализации плана лечения, для локальной оптимизации использования сельскохозяйственных химикатов.
Основными сельскохозяйственными приложениями дистанционного зондирования являются следующие:
ь растительность:
· классификация типа культур
· оценка состояния посевов (мониторинг сельскохозяйственных
культур, оценка ущерба)
· оценка урожайности
ь почва:
· отображение характеристик почвы
· отображение типа почвы
· эрозия почвы
· влажность почвы
· отображение практики обработки почвы
Мониторинг лесного покрова. Зондирование также применяется для мониторинга лесного покрова и идентификации видов. Полученные таким способом карты могут покрывать большую площадь, одновременно отображая детальные измерения и характеристики территории (тип деревьев, высота, плотность). Используя данные дистанционного зондирования, возможно определить и разграничить различные типы леса, что было бы трудно достичь, используя традиционные методы на поверхности земли. Данные доступны в различных масштабах и разрешениях, что вполне соответствует локальным или региональные требованиям.
Для отображения изменений в лесном покрове (текстуры, плотности листьев) применяются:
· мультиспектральные изображения: для точной идентификации видов необходимы данные с очень высоким разрешением
· многоразовые снимки одной территории, используются для получения информации о сезонных изменений различных видов
· стереофотографии - для разграничения видов, оценки плотности и высоты деревьев. Стереофотографии предоставляют уникальный вид на лесной покров, доступный только через технологии дистанционного зондирования
· Радары широко применяются в зоне влажных тропиков, благодаря их свойству получать изображения при любых погодных условиях
· Лидары позволяют получать 3-мерную структуру леса, обнаруживать изменения высоты поверхности земли и объектов на ней. Данные Лидара помогают оценить высоту деревьев, области корон и количество деревьев на единице площади.
Мониторинг поверхности. Мониторинг поверхности является одним из наиболее важных и типичных применений дистанционного зондирования. Полученные данные используются при определении физического состояния поверхности земли, например, леса, пастбища, дорожного покрытия и т.д., в том числе результатов деятельности человека, такие, как ландшафт в промышленных и жилых зонах, состояния сельскохозяйственных территорий и т.п. Первоначально должна быть установлена система классификации земельного покрова, которая обычно включает в себя уровни и классы земель. Обнаружение изменения состояния поверхности земли необходимо для обновления карт растительного покрова и рационализации использования природных ресурсов. Изменения, как правило, обнаруживаются при сравнении нескольких изображений, содержащих несколько уровней данных, а также, в некоторых случаях, при сравнении старых карт и обновленных изображений дистанционного зондирования.
· сезонные изменения: сельскохозяйственные угодья и лиственные леса изменяются по-сезонно.
· годовые изменения: изменения поверхности земли или территории землепользования, например, районы вырубки леса или разрастания городов.
Информация о поверхности земли и изменения характера растительного покрова прямо необходимы для определения и реализации политики защиты окружающей среды и могут быть использованы совместно с другими данными для проведения сложных расчетов (например, определения рисков эрозии).
Геодезия. Сбор геодезических данных с воздуха впервые был использован для обнаружения подводных лодок и получения гравитационных данных, используемых для построения военных карт. Эти данные являют собой уровни мгновенных возмущений гравитационного поля Земли, которые могут быть использованы для определения изменений в распределении масс Земли, что в свою очередь может быть востребовано для проведения различных геологических исследований.
РАЗДЕЛ 2. Расчет аэрофотосъемки на примере Хоринского района
Хоринский район -- административно-территориальная единица и муниципальное образование (муниципальный район) в составе Республики Бурятия Российской Федерации. Административный центр -- село Хоринск.
Район, площадью 13 431 км2, расположен в центральной Бурятии. На западе и севере граничит с Прибайкальским и Баунтовским, на востоке -- с Еравнинским, на юге -- с Кижингинским, на юго-западе -- с Заиграевским районами.
Территория района по природно-экономическому районированию относится к сухостепной зоне Удинской подзоны, входит в охранную зону озера Байкал (крупные реки: Уда, Худан, Курба, Она).
Район занимает холмисто-степную северо-восточную окраину Гусино-Удинской системы межгорных понижений, к северу переходящую в Курбинскую горную страну, образованную ветвями хребта Улан-Бургасы. С юга хоринская степь ограничена параллельно идущими цепями Цаган-Хуртэя и Худанского хребта, в свою очередь разделёнными Киченгской и Худанской долинами. Орошается район рекой Удой и её притоками --Курбой (без нижнего течения, вошедшего в Заиграевский район), Оной, Худаном, Киченгой и Чесаном.
Значительную часть территории района занимают хребты второго порядка, с их разветвлениями и межгорными долинами. Максимальная высота над уровнем моря составляет 1800--2000 м, минимальная -- 540 м. Наиболее крупным является Курбинский хребет (1746 м), который является водоразделом рек Курбы и Оны. Высота над уровнем моря Худанского хребта составляет 1327 м, Замагта -- 1280 м. Все хребты массивные, плосковершинные, с большим количеством куполообразных вершин и грив, покрытых лесом. Встречаются отроги хребтов с остроконечными гребнями и оголёнными вершинами, отвесными скалами и ущельями.
В недрах территории района из металлических ископаемых в первую очередь следует назвать золото, железо, титан, свинец, цинк, молибден. Из них добывается только золото. Остальные металлы в данное время не востребованы. Из неметаллических полезных ископаемых разрабатывается пиритовая руда, которая является сырьём при получении серы.
Фототопографическая съемка - топографическая съемка, основанная на использовании фотоснимков. По способу создания разделяют аэрофототопографическую съемку, т.е. съемку, выполненную непосредственно с летательного аппарата и наземную фототопографическую съемку - т.е. съемку, выполненную непосредственно с земной поверхности.
Аэрофототопографическая съемка Хоринского района проводится с помощью самолета Ан-2.
Ан-2 -- советский лёгкий многоцелевой самолёт. Представляет собой поршневой однодвигательный биплан с расчалочным крылом. Оборудован двигателем АШ-62ИР конструкции А. Д. Швецова. Ан-2 используется как сельскохозяйственный, спортивный, транспортный, пассажирский самолёт.
Лётные характеристики:
Максимально допустимая скорость: 300 км/ч
Максимальная скорость: 236 км/ч (при максимальной взлётной массе)
Крейсерская скорость: 180 км/ч (при максимальной взлётной массе)
Практическая дальность: 990 км
Практический потолок: 4200 м (при максимальной взлётной массе)
Скороподъёмность: 2,4 м/с (при максимальной взлётной массе)
Длина разбега: 235 м (при максимальной взлётной массе)
Длина пробега: 225 м.
При топографической съемке кроме аэрофотоаппарата на самолете устанавливают дополнительное оборудование, обеспечивающее стабилизацию съемочной камеры, контроль высоты, скорости, прямолинейности полета, интервала между экспозициями, захода на очередной съемочной маршрут, а также определение данных для последующей фотограмметрической обработки - высоты фотографирования, превышений между центрами фотографирования, их координаты и др. С этой целью на борту самолета устанавливают статоскоп, радиовысотометр, гиростабилизирующую установку и др.
Статоскоп представляет собой высокочувствительный дифференциальный барометр, позволяющий измерять изменения давления воздуха, возникающие при колебании высоты фотографирования.
Радиовысотометр представляет собой радиолокационную установку, предназначенную для измерения высоты полета в моменты фотографирования.
Гиростабилизирующая установка предназначена для стабилизации в полете положения съемочной камеры и уменьшения углов отклонения её главной оптической оси от отвесной линии.