Научная статья на тему 'Экспериментальные исследования современных программных продуктов для моделирования геопространства'

Экспериментальные исследования современных программных продуктов для моделирования геопространства Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
949
117
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОДЕЛЬ ГЕОПРОСТРАНСТВА / ТЕХНОЛОГИЯ / ЦИФРОВОЙ ТОПОГРАФИЧЕСКИЙ ПЛАН / ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТРЕХМЕРНАЯ ВИДЕОСЦЕНА / ЦМР / ЦМО / ЦФС / 3D ГИС / GEOSPACE MODEL / TECHNOLOGY / DIGITAL TOPOGRAPHIC PLAN / 3D VIDEO SCENE / DIGITAL ELEVATION MODEL (DEM) / DIGITAL OBJECT MODEL (DOM) / DIGITAL PHOTOGRAMMETRIC STATION (DPS) / 3D GIS

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Хлебникова Татьяна Александровна, Опритова Ольга Анатольевна

В статье приводится определение геопространства. Рассмотрены две основные формы пространственной информации о территориях и источники для моделирования геопространства. Показано, что в Сибирском государственном университете геосистем и технологий проводятся исследования в области фотограмметрической обработки данных с целью моделирования геопространства. Для проведения экспериментальных исследований выбраны цифровая фотограмметрическая система PHOTOMOD (компания Ракурс, г. Москва) и программа Аgisoft PhotoScan (компания Agisoft LLC, г. Санкт-Петербург). Для обработки использованы производственные материалы одного маршрута аэрофотосъемки масштаба залета 1 : 6 000. На ЦФС PHOTOMOD опробованы следующие режимы сбора векторных слоев: без классификатора; c классификатором, подготовленным заранее; с классификатором ГИС Панорама. Средствами Agisoft PhotoScan получена цифровая модель (облако точек). Выполнена оценка точности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Хлебникова Татьяна Александровна, Опритова Ольга Анатольевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EXPERIMENTAL STUDIES OF CONTEMPORARY SOFTWARE FOR MODELING GEOSPATIAL

This paper presents a definition of Geospace. Two main forms of spatial information was considered. We discussed the dataset of geospace model. This paper shows Siberian State University of GeoSystems and Technologies conducts research in the field of photogrammetric data processing for geospace model. For this purpose selected digital photogrammetric system PHOTOMOD (Company Raсurs, Moscow) and Photoscan Professional software, (company Agisoft LLC, St. Petersburg). The aerial imagery of one aerial route 1: 6,000 scale for photogrammetrically processing are used. In digital photogrammetric system PHOTOMOD tested the following acquisition modes vector layers: without classifier, with user classifier and classifier of GIS Panorama. By Means of Agisoft’sPhotoscan Professional software was obtained Digital Surface Model (point cloud). Also the accuracy assessment of results was made.

Текст научной работы на тему «Экспериментальные исследования современных программных продуктов для моделирования геопространства»

УДК 528.93

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГЕОПРОСТРАНСТВА

Татьяна Александровна Хлебникова

Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры инженерной геодезии и маркшейдерского дела, тел. (913)474-19-70, e-mail: [email protected]

Ольга Анатольевна Опритова

Сибирский государственный университет геосистем и технологий 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, руководитель Сибирского учебного научно-производственного картографического центра, тел. (913)940-08-97, e-mail: [email protected]

В статье приводится определение геопространства. Рассмотрены две основные формы пространственной информации о территориях и источники для моделирования геопространства. Показано, что в Сибирском государственном университете геосистем и технологий проводятся исследования в области фотограмметрической обработки данных с целью моделирования геопространства. Для проведения экспериментальных исследований выбраны цифровая фотограмметрическая система PHOTOMOD (компания Ракурс, г. Москва) и программа Âgisoft PhotoScan (компания Agisoft LLC, г. Санкт-Петербург). Для обработки использованы производственные материалы одного маршрута аэрофотосъемки масштаба залета - 1 : 6 000. На ЦФС PHOTOMOD опробованы следующие режимы сбора векторных слоев: без классификатора; c классификатором, подготовленным заранее; с классификатором ГИС Панорама. Средствами Agisoft PhotoScan получена цифровая модель (облако точек). Выполнена оценка точности.

Ключевые слова: модель геопространства, технология, цифровой топографический план, измерительная трехмерная видеосцена, ЦМР, ЦМО, ЦФС, 3D ГИС.

Географическое пространство - множество географических объектов и явлений с соотношениями и связями между ними [1].

Территория - часть поверхности земной суши со всеми ее природными, хозяйственными объектами, населением и ресурсами. Территорию характеризуют ее пространственное положение, размеры, структура, другие геометрические (морфометрические) показатели и географические (ландшафтные) особенности [1].

Пространственные данные, географические данные, геоданные, геопространственные данные - цифровые данные о пространственных объектах, включающие сведения об их местоположении и свойствах, пространственных и непространственных атрибутах [2].

Понятия «пространство» и «территория» взаимосвязаны, но не тождественны друг другу [3]. Не ставя здесь целью выявлять все их особенности, ограничимся тем, что эти понятия включают топографические объекты, процессы и явления природы.

Пространственная информация о территориях создается и используется в двух основных формах: дискретной и аналоговой. В дискретной форме - в виде координат и высот отдельных точек пространства - информацию получают методами геодезии. В последние годы координаты и высоты отдельных точек пространства измеряются спутниковыми методами. Детальное изучение географического пространства осуществляют с использованием средств и методов топографии, фотограмметрии и картографии.

До начала 1980-х гг. геодезическую пространственную информацию о территориях потребители получали и использовали в виде каталогов координат и высот точек, а топографическую и картографическую - в графическом виде [3].

Научно-технический прогресс трех последних десятилетий и применение компьютерных технологий привели к созданию, развитию и использованию геоинформационных систем (ГИС). Основной функцией ГИС является пространственный анализ геопространства. Для анализа необходимы модели объектов геопространства, поэтому второй основной функцией геоинформационных систем является моделирование объектов геопространства [3].

Моделирование геопространства позволяет оптимизировать управленческие решения за счет более полного информационного обеспечения - предоставления данных в удобном для анализа, в том числе и автоматизированного, и восприятия виде.

Для моделирования геопространства источниками служат картматериалы, материалы аэрофотосъемки, космической съемки, лазерной локации, данные полевых съемок [4-8].

В последние годы ряд организаций начинают использовать материалы фотосъемок с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) [9].

В Сибирском государственном университете геосистем и технологий (СГУГиТ) проводятся исследования в области фотограмметрической обработки данных с целью моделирования геопространства [10-15].

Для проведения таких исследований выбраны цифровая фотограмметрическая система (ЦФС) PHOTOMOD (версия 5, Lite, 5.3.1619 ru, компания Ракурс, г. Москва) [16] и программа Аgisoft PhotoScan Professional Edition (версия 1.2.0, компания Agisoft LLC, г. Санкт-Петербург) [17].

ЦФС PHOTOMOD осуществляет полный комплекс задач от сбора данных для построения сетей фототриангуляции до создания цифровых моделей рельефа и метрических трехмерных моделей [6,16, 18, 19]. С помощью данной ЦФС возможно получение пространственной информации по материалам различных съемочных систем, таких как кадровые цифровые и пленочные камеры, космические сканирующие системы, а также радары с синтезированной апертурой.

Перечень задач, решаемых с использованием этой цифровой фотограмметрической системы, обширен; их выбор зависит от потребностей конкретной производственной организации. Программное обеспечение PHOTOMOD рас-

считано на операционную среду Microsoft Windows. В системе реализованы следующие основные возможности [19]:

- предварительная подготовка исходных снимков;

- внутреннее ориентирование снимков;

- взаимное ориентирование снимков;

- ввод и измерение координат опорных точек;

- внешнее ориентирование снимков;

- моновекторизация;

- стереовекторизация;

- построение ЦМР;

- создание ортофотоплана;

- создание цифровой карты местности;

- построение трехмерной модели городской застройки.

Последний модуль (построение трехмерной модели городской застройки) появился сравнительно недавно, опыт его использования в отличие от других модулей системы, мало освещен в литературе.

Целью данной работы было исследовать возможности трехмерного моделирования объектов в ЦФС PHOTOMOD и Аgisoft PhotoScan.

Следует отметить, что компания Ракурс около 20 лет успешно работает на российском и мировом рынках геоинформатики. ЦФС PHOTOMOD является наиболее востребованной коммерческой ЦФС в России и успешно эксплуатируется в 70 странах мира [16]. По информации с сайта компании Ракурс обладает Сертификатом соответствия требованиям ГОСТ ISO 9001-2011 (ISO 9001:2008), а также имеет лицензию Федерального космического агентства на право осуществления космической деятельности и лицензию Федерального агентства геодезии и картографии России на осуществление геодезической и картографической деятельности [16].

Компания Agisoft LLC работает на международном рынке около 10 лет, но для создания цифровой картографической продукции (цифровые модели рельефа, трехмерные модели местности, ортофотопланы) в России программное обеспечение Agisoft PhotoScan используется сравнительно недавно.

Программное обеспечение Agisoft LLC в значительной степени ориентировано на автоматизацию процесса обработки данных, что имеет существенное значение для оперативного получения топографической информации, а также ведет к удешевлению рабочего процесса.

Программа Agisoft PhotoScan в пользовательском отношении отличается от известных ЦФС. В отзывах опытных пользователей встречаются определения этой программы - «программа нажатия одной кнопки». На самом деле это не совсем так. Безусловно, степень автоматизации высока, но для получения качественного конечного продукта, обеспечивающего точность измерений, необходимо тщательное выполнение всех требуемых настроек, а также соблюдение последовательности операций обработки.

Принцип работы автоматической фотограмметрической обработки заключается в следующем. Информация о каждом фотоснимке записывается в EXIF-файл (координаты, высота центра фотоснимка, углы поворота камеры). Программа использует технологии машинного зрения и фотограмметрической обработки для определения общих точек на нескольких фотоснимках. Учитывая данные EXIF-файлов, каждому пикселю определяется соответствующий пиксель на других фотоснимках. При нахождении соответственных точек на трех и более снимках, вычисляются координаты и высота точки в пространстве. Разработчики таких программ рекомендуют перекрытие фотоснимков от 60 до 80 %.

Технологии, использующие программы автоматической фотограмметрической обработки, позволяют получать цифровые ортофотопланы, модели местности, рельефа, ЭБ-модели. На открытых участках местности точность полученных данных по технологии автоматической фотограмметрической обработки сопоставима с лазерным сканированием [19].

Для создания цифровых трехмерных моделей объектов программа Agisoft PhotoScan позволяет использовать фотоснимки, полученные различными цифровыми фотокамерами с разных ракурсов (при условии, что каждый элемент объекта создаваемой модели был изображен по крайней мере с двух позиций съемки) [17].

Создание трехмерных моделей объектов в программе Agisoft PhotoScan осуществляется в четыре этапа:

- выравнивание снимков (по терминологии документации программы);

- построение плотного облака точек;

- построение полигональной модели объекта;

- построение текстуры модели или ортофотоплана.

Результаты обработки данных каждого этапа используются в последующих, а также могут быть экспортированы в обменный формат данных для использования во внешних программах.

Программное обеспечение Agisoft PhotoScan может функционировать в операционных системах Windows XP или более поздних [17].

Экспериментальные исследования выполнялись на производственных материалах одного маршрута аэрофотосъемки с характеристиками: масштабы залета - 1 : 6 000, фокусное расстояние АФА - 99,829 мм, формат кадра 18 х 18 см.

Территория объекта (Новосибирская область) представляла собой практически равнинную местность (перепад высот 8 м) с разноэтажной застройкой городского и сельского типов, с луговыми массивами, небольшими лесными участками.

Исследования включали следующие этапы:

- создание проекта;

- сгущение опорных данных с использованием результатов фотограмметрических измерений.

Анализ результатов сгущения опорных данных средствами ЦФС РНОТОМОБ показал следующее:

- остаточные средние погрешности по расхождениям на опорных геодезических точках сети после внешнего ориентирования не превышали в плане 0,15 м, по высоте 0,09 м; на контрольных точках в плане 0,22 м, по высоте 0,17 м;

- остаточные средние погрешности по расхождениям на связующих точках (между стереопарами) не превышали в плане 0,30 м, по высоте 0,44 м.

Точность фотограмметрического сгущения средствами ЦФС РНОТОМОБ соответствовала требованиям нормативного документа [20].

Сбор метрической информации выполнялся по стереомоделям, которые строятся по стереопарам автоматически после уравнивания сети.

Дигитализация границ объектов реализована через сбор векторов. Информационное обеспечение этого процесса базируется на трех компонентах - формате данных, правилах цифрового описания объектов, классификаторе.

Классификатор - динамичный компонент, так как каждому потребителю необходим свой собственный перечень объектов территории.

В системе поддерживается три типа векторных слоев:

- векторный слой без классификатора - представляет собой слой векторных объектов без тематической классификации;

- векторный слой с классификатором - слой векторных объектов, привязанных к классификатору, который следует подготовить заранее;

- векторный слой с картой в формате ГИС Панорама - позволяет создать одновременно векторный слой и слой с картой в формате ГИС Панорама в соответствии с ее классификатором.

Дигитализация объектов линейной, точечной локализации не имеет принципиальных отличий от дигитализации по ортофотопланам и картмате-риалам.

Сбор информации об объемной форме строений с различным видом крыш (плоская, односкатная, двускатная, коньковая, бабочка, мансарда, двускатная мансарда, комбинированная, шпиль, ангар) обеспечивает специальный инструментарий, аналогичный приведенному в [21].

Итогом трехмерной векторизации строения будет его каркас.

Текстурирование каркасов строений и других топографических объектов выполняется средствами отдельного модуля (ЗБ-Моё), запуск которого в используемой версии осуществляется из оболочки РНОТОМОБ.

Программное обеспечение предоставляет возможность формировать результаты сбора в различных форматах и слоях по объектовому составу.

Сбор метрической информации для последующего построения трехмерных моделей объектов заключался в дигитализации границ объектов, изображающихся на плане масштаба 1 : 2 000. Выполнялась векторизация границ оснований, крыш строений (плоская, коньковая, односкатная), линий, соединяющих точки углов основания и крыши строений.

Нами опробованы следующие режимы сбора векторных слоев:

- без классификатора;

- c классификатором, подготовленном заранее;

- с классификатором ГИС Панорама.

Режим создания векторного слоя с картой ГИС Панорама позволяет отобразить векторные слои, созданные в PHOTOMOD, в оболочке ГИС Карта 2011 в пользовательской карте (SIT). Семантическую информацию затем пообъектно или послойно следует привести в соответствие с классификатором ГИС Карта 2011. Такой режим эффективен при обновлении ЦТК (ЦТП) по материалам аэрокосмических съемок.

Если трехмерные модели объектов создаются не для измерительных целей, то при сборе информации в PHOTOMOD достаточно создавать векторные слои, содержащие границы оснований объектов. При этом семантическая информация должна включать данные о высотной составляющей (относительная высота или этажность).

Результаты сбора в виде векторных слоев конвертировались в формат ГИС Карта 2011, 3D-Mod.

В ГИС Панорама - КАРТА 2011 реализован свой оригинальный стиль моделирования трехмерной сцены, который заключается в синтезировании трехмерной сцены при запуске специального вьювера по исходной цифровой карте (плану), содержащей метрическую и семантическую информацию объектов [19]. Трехмерные виды объектов создаются по принципу конструктора из графических примитивов. Конструктор видов содержит несколько типовых видов объектов. Имеется возможность создавать новые виды и текстуры. Трехмерные виды присваиваются каждому объекту всего слоя. Это эффективно при моделировании большого количества типовых строений одного слоя.

Создание моделей уникальных строений требует довольно большого количества дополнительных манипуляций и расширения объектового состава классификатора.

Автоматическая обработка аэрофотоснимков этого же маршрута в программе Agisoft PhotoScan выполнена в трех вариантах использования опорных и контрольных точек (маркеров - по терминологии документации программы).

На рис. 1 приведена схема расположения камер и опорных точек с определенными в полевых условиях координатами и высотами, на рис. 2 - схема расположения камер, плотного облака точек.

Рис. 1. Изображение схемы расположения разреженного облака точек,

камер и опорных точек

Рис. 2. Изображение камер, плотного облака точек

В варианте 1 использованы 10 точек в качестве опорных и 5 в качестве контрольных.

В результате этой обработки получено разреженное облако точек в трехмерном пространстве.

Остаточные расхождения на опорных точках в варианте 1 приведены в табл. 1.

Таблица 1

Погрешности определения координат и высот опорных точек средствами программы Agisoft Р^оБеап

Номер опорной точки Расхождения координат и высот, м Вектор расхождений

X У Н м пикс

421 -0,03 0,05 -0,05 0,08 0,30

423 0,01 0,15 -0,09 0,18 0,59

424 -0,07 -0,14 -0,08 0,18 0,37

426 -0,10 -0,01 -0,04 0,11 1,07

428 -0,01 -0,04 0,04 0,06 0,34

430 0,00 0,05 0,04 0,11 0,67

432 0,00 -0,01 0,03 0,04 0,13

433 0,06 -0,09 0,09 0,14 0,46

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

434 -0,04 -0,07 -0,12 0,15 0,17

435 0,10 -0,03 0,05 0,12 0,00

Остаточные расхождения на контрольных точках в варианте 1 приведены в табл. 2.

Таблица 2

Погрешности определения координат и высот контрольных точек средствами программы Agisoft Р^оБеап

Номер контрольной точки Расхождения координат и высот, м Вектор расхождений

X У Н м пикс

422 0,36 -0,48 0,09 0,60 0,11

425 0,08 -0,40 0,30 0,50 0,53

427 -0,20 -0,48 1,45 1,54 1,35

429 -0,23 -0,13 -0,54 0,60 0,86

431 0,00 -0,05 0,08 0,10 0,51

В варианте 2 использованы 12 точек в качестве опорных и 3 в качестве контрольных, в варианте 3 - все 15 точек использованы в качестве опорных.

Формы табл. 1, 2 соответствуют отчету об обработке, генерируемому программой Agisoft Р^оБеап.

Средние квадратические погрешности по трем вариантам приведены в табл. 3.

Таблица 3

Погрешности определения координат и высот опорных точек средствами программы Agisoft Р^оБеап

Номер варианта Средние квадратические погрешности, м

X Y H

1 0,06 0,08 0,07

2 0,11 0,15 0,18

3 0,08 0,15 0,19

Анализ результатов расхождений координат и высот на опорных точках после уравнивания маршрута средствами Agisoft PhotoScan показал следующее: остаточные средние погрешности по расхождениям на опорных геодезических точках сети после ориентирования не превышали в плане 0,14 м, по высоте 0,12 м; максимальные погрешности на контрольных точках в плане -0,47 м, по высоте - 0,53 м.

Точность полученной цифровой модели (облака точек) по выбранным материалам аэрофотосъемки средствами Agisoft PhotoScan также соответствует требованиям нормативного документа [20].

Дальнейшая автоматическая обработка аэрофотоснимков в программе Agisoft PhotoScan включает:

- построение трехмерной полигональной модели местности;

- текстурирование модели местности;

- экспорт результатов в обменные форматы данных.

Кроме того, в программе Agisoft PhotoScan может быть сформирован подробный отчет о фотограмметрической обработке аэрофотоснимков.

Результаты исследований позволяют сделать следующие выводы.

1. Программное обеспечение ЦФС PHOTOMOD дает возможность:

- выполнять стереоскопический сбор трехмерных объектов на основе сте-реомоделей по материалам аэросъемки и космических снимков высокого разрешения;

- формировать результаты сбора в различных форматах и слоях по объектовому составу;

- выполнять построение трехмерных моделей объектов городской застройки.

2. При этом установлено, что не все функции работают корректно, например, если высота строения не велика (одноэтажное), то функция «snap» не всегда работает правильно.

Дигитализация строений сложной архитектуры и последующее построение объектов трехмерной сцены - достаточно трудоемкий процесс.

3. Программное обеспечение Agisoft PhotoScan позволило получить по выбранным материалам аэрофотосъемки цифровую модель (облако точек), пригодную для создания измерительных трехмерных моделей геопространства.

4. Дальнейшие исследования предполагают использование облака точек для получения и оценки ЦМР, полигональных трехмерных моделей объектов, а также обработку материалов БПЛА на выбранных ЦФС.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Берлянт А. М. Картографический словарь. - М. : Научный мир, 2005. - 424 с.

2. Баранов Ю. Б., Берлянт А. М., Капралов Е. Г. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов. - М. : ГИС-Ассоциации. - 1999. - 204 с.

3. Карпик А. П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий. - Новосибирск : СГГА, 2004.- 260 с.

4. Ultracamx, the large format digital aerial camera system by vexcel imaging Microsoft. / Michael Grubera, Martin Ponticellia, Stefan Bernoggera, Franz Leberlb // XXI Congress : proceedings (Beijing China, 3-11 July 2008). - Vol. XXXVII, Part B1, TC I. - P. 665-670. - 1 электр. опт. диск (DVD+R).

5. Modelling of Urban Environments. Sandra Haydeé González Garcia, Raúl Muñoz Salabarría, Alián Mayet Valdés, Dunia Suárez Ferreiro, Bernardino Deni Díaz Rodríguez // XXI Congress : proceedings (Beijing China, 3-11 July 2008). - Volume XXXVII, Part B5, TC V. - P. 707-710. - 1 электр. опт. диск (DVD+R).

6. Журкин И. Г., Хлебникова Т. А. Цифровое моделирование измерительных трехмерных видеосцен : монография. - Новосибирск : СГГА, 2012. - 246 с.

7. Хлебникова Т. А., Кулик Е. Н. Результаты экспериментальных исследований технологии получения измерительной трехмерной видеосцены по материалам аэрокосмических съемок // Вестник СГГА. - 2010. - Вып. 1 (12). - С. 74-82.

8. Хлебникова Т. А. Анализ методов создания трехмерных моделей объектов в ЦФС и ГИС // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2015. XI Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия»: сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 13-25 апреля 2015 г.).- Новосибирск : СГУГиТ, 2015. Т. 2. - С. 157-162.

9. Антипов И. Т., Кобзева Е. А. Об использовании цифровых средне- и малоформатных камер для аэрофотосъемки // Геодезия и картография. - 2013. - № 11. - С. 29-34.

10. Хлебникова Т. А., Трубина Л. К. Возможности использования трехмерных видеосцен в экологической оценке состояния городских территорий // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2015. - № 5/С. - С. 170-174.

11. Журкин И. Г., Хлебникова Т. А. Результаты экспериментальных исследований технологии получения измерительной трехмерной видеосцены по материалам аэрокосмических съемок // Геодезия и картография. - 2010. - № 7. - С. 27-31.

12. Trubina L. K., Khlebnikova T. A., Nikolaeva O. N. Environmental assessment of urban areas: approaches based on geospatial data integration. Journal of Asian Scientific Research. -2015. - Vol. 5, No. 10. - P. 482-488

13. Khlebnikova T. A. Research and technology development for construction of 3D video-scenes // XXIII ISPRS Congress «ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences» (Prague, 12-19 July 2016). - Czech Republic, Prague, 2016, Vol. III-6.

14. Антипов И. Т., Хлебникова Т. А. О достоверности вероятностной оценки точности пространственной аналитической фототриангуляции // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар.

науч. конгр.: сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.) - Новосибирск : СГГА, 2011. Т. 4. - С. 47-54.

15. Антипов И. Т., Хлебникова Т. А. Исследование вероятностной оценки точности пространственной аналитической фототриангуляции // Вестник СГГА. - 2011. - Вып. 2 (15). -С. 50-57.

16. Сайт компании «Ракурс» [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.racurs.ru.

17. Agisoft PhotoScan Professional Edition - Руководство пользователя. Версия 1.2 [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.agisoft.com/pdf/photoscan-pro_1_2_ru.pdf.

18. Гордиенко А. С. Исследование алгоритмов создания и редактирования цифровых моделей рельефа, реализованных в программе PHOTOMOD // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск : СГГА, 2013. Т. 1. - С. 38-42.

19. PHOTOMOD - Руководство пользователя. Версия 5.3. [Электронный ресурс]. -Москва : Ракурс, 2014. - 181 с. - 1 электр. опт. диск (DVD+R).

20. Нехин С. С., Олейник С. В. Автоматизация фотограмметрического сбора трехмерной информации на ЦФС // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2011. - № 2. - С. 70-74.

21. ГКИНП (ГНТА)-02-036-02. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов. - М. : ЦНИИГАиК. - 2002. - 100 с.

Получено 27.01.2017

© Т. А. Хлебникова, О. А. Опритова, 2017

EXPERIMENTAL STUDIES OF CONTEMPORARY SOFTWARE FOR MODELING GEOSPATIAL

Tatyana A. Khlebnikova

Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., D. Sc., Professor, Department of Engineering Geodesy and Mine Surveying, tel. (913)474-19-70, e-mail: [email protected]

Olga A. Opritova

Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St, Head of the Siberian Training Research and Production Cartographical Center, tel. (913)940-08-97, e-mail: [email protected]

This paper presents a definition of Geospace. Two main forms of spatial information was considered. We discussed the dataset of geospace model. This paper shows Siberian State University of GeoSystems and Technologies conducts research in the field of photogrammetric data processing for geospace model. For this purpose selected digital photogrammetric system PHOTOMOD (Company Raсurs, Moscow) and Photoscan Professional software, (company Agisoft LLC, St. Petersburg). The aerial imagery of one aerial route 1: 6,000 scale for photogrammetrically processing are used. In digital photogrammetric system PHOTOMOD tested the following acquisition modes vector layers: without classifier, with user classifier and classifier of GIS Panorama. By Means of Agisoft'sPhotoscan Professional software was obtained Digital Surface Model (point cloud). Also the accuracy assessment of results was made.

Key words: geospace model, technology, digital topographic plan, 3D video scene, digital elevation model (DEM), digital object model (DOM), digital photogrammetric station (DPS), 3D GIS.

REFERENCES

1. Berlyant, A. М. (2005). Kartograficheskiy slovar [Cartographic dictionary]. Moscow: Scientific world [in Russian].

2. Baranov, J. B., Berlyant, A. М., & Kapralov, Е. G. (1999). Geoinformatica. Tolkoviey slovar osnovnix termino [Geoinformatics. Explanatory dictionary of key terms]. Moscow: GIS-Association (in Russian).

3. Karpik, A. P. (2004). Metodologicheckie i technologicheckie osnovy geoinformasionnogo obespechenij territorii [Methodological and technological basis for GIS support of the territories]. Novosibirsk: SSUGT [in Russian].

4. Grubera, M., Ponticellia, M., Bernöggera, S., & Leberlb, F. (3-11 July 2008). Ultracamx the large format digital aerial camera system by vexcel imaging Microsoft. In Proceedings XXI Congress: Vol. XXXVII, Part B1, TC I (pp. 665-670). [DVD recording]. Beijing China.

5. Sandra Haydeé González Garcia, Raúl Muñoz Salabarría, Alián Mayet Valdés, Dunia Suárez Ferreiro, & Bernardino Deni Díaz Rodríguez. (3-11 July 2008). Modelling of Urban Environments. Proceedings XXI Congress: Vol. XXXVII, Part B5, TC V (pp. 707-710). [DVD recording]. Beijing China.

6. Zhurkin, I. G., & Khlebnikova, Т. A., (2012). Tsifrovoye modelirovaniye izmeritelnykh tryokhmernykh videostsen [Digital standard of 3D video scenes for measuring purposes]. Novosibirsk: SSGA (in Russian).

7. Khlebnikova, Т. A., & Kulik, Ye. Н (2010). The results of experimental investigations of 3-dimentional standardized videostage texnology obtaining based on aerospace surveying data. Vestnik SGGA [Vestnik SSGA], 1(12), 74-82 [in Russian].

8. Khlebnikova, Т. A. Analysis оf methods for creating 3D object models in digital photogrammetric system and GIS. In Sbornik materialov Interekspo GEO-Sibir '-2015: Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii: T. 2. Geodeziya, geoinformatika, kartografiya, marksheyderiya [Proceedings of Interexpo GEO-Siberia-2015: International Scientific Conference: Vol. 2. Geodesy, Geoinformatics, Cartography, Mine Survey] (pp. 157-162). Novosibirsk: SSUGT [in Russian].

9. Antipov, I. T., Kobzeva, Е. А. (2013). About application of digital cameras with small or medium frames for aerial photography. Geodeziya i kartografiya [Geodesy and Cartography], 11, 29-34 [in Russian].

10. Khlebnikova, T. A., & Trubina, L. K. (2015). The possibility of using three-dimensional video scenes in the environmental assessment of urban areas. Izvestia vuzov. Geodezija i ajerofotosemka [Izvestia vuzov. Geodesy andAerophotography], S/5, 170-174 [in Russian].

11. Zhurkin, I. G., & Khlebnikova, Т. A. (2010). Experimental results regarding technology for construction of 3D video scenes using satellite and aerial surveys data. Geodeziya i kartografiya [Geodesy and Cartography], 7, 27-31 [in Russian].

12. Trubina, L. K., Khlebnikova, T. A., & Nikolaeva, O. N. (2015). Environmental assessment of urban areas: approaches based on geospatial data integration. Journal of Asian Scientific Research, 5(10), 482-488.

13. Khlebnikova, T. A. (12-19 July 2016). Research and technology development for construction of 3D videoscenes. In Proceedings XXIIIISPRS Congress: Vol. III-6. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Czech Republic, Prague, 2016

14. Antipov, I. T., & Hlebnikova, T. A. (2011). About reliability of a probabilisatic estimation of analitical phototriangulation accuracy. In Sbornik materialov GEO-Sibir'-2011: Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii: T. 6 [Proceedings of GEO-Siberia-2011: International Scientific Conference: Vol. 4 (pp. 47-54). Novosibirsk: SSUGT [in Russian].

15. Antipov, I. T., Hlebnikova, T. A. (2011). Research of probability of space analytical triangulation accuracy estimation. VestnikSGUGiT[VestnikSSUGT], 2(15), 50-57 [in Russian].

16. Website of "Perspective". (n. d.). Retrieved from http://www.racurs.ru/ [in Russian].

17. Agisoft PhotoScan Professional Edition (User guide): Version 1.2. (n. d.). Retrieved from http://www.agisoft.com/pdf/photoscan-pro_1_2_ru.pdf [in Russian].

18. Gordienko, A. S. (2013). Research of algorithms of creation and editing of digital elevation models in PHOTOMOD program. In Sbornik materialov GEO-Sibir'-2013: Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii: T. 1. Distantsionnye metody zondirovaniya Zemli i fotogrammetriya, monitoring okruzhayushchey sredy, geoekologiya [Proceedings of Interexpo GEO-Siberia-2015: International Scientific Conference: Vol. 1. Remote Sensing and Photogrammetry Sensing, Environmental Monitoring, Geoecology] (pp. 38-42). Novosibirsk: SSGA [in Russian].

19. PHOTOMOD (User's Guide): Version 5.3. (2014). [DVD recording]. Moscow: Perspective [in Russian].

20. GKINP (GNTA)-02-036-02. Instruction for photogrammetric works to create digital topographic maps and plans. (2002). Moscow: TSNIIGAIK [in Russian].

21. Nekhin, S., Oleynik, S., (2011). Automation of DPS-based capture of three-dimensional data. Izvestia vuzov. Geodezija i ajerofotosemka [Izvestia vuzov. Geodesy and Aerophotography], 2, 70-74 [in Russian].

Received 27.01.2017

© T. A. Khlebnikova, O. A. Opritova, 2017

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.