Геодезия

ЗА ДИГИТАЛНАТА ФОТОГРАМЕТРИЯ В БЪЛГАРИЯ И ВРЪЗКАТА Й С PHOTOMOD


Ст.н.с.  д-р инж.  Иван  Кацарски

ВЪВЕДЕНИЕ

 

Целта на тази статия е да запознае читателите с развитието и състоянието на фотограметрията в България, в частност – дигиталната фотограметрия и връзката с дигиталната фотограметрична работна станция PHOTOMOD на московската фирма RACURS. Съдържанието се основава на различни източници, както и на личните впечатления на автора, който е съвременник и участник във фотограметричната дейност в страната ни и чужбина през последните 50 години.

Статията е структурирана в две основни части:

  • Българската фотограметрия: Фотограметрична продукция, Фотограметрични технически средства и софтуер, Научно-технически мероприятия, Фотограметрична литература.
  • Дигиталната фотограметрия в България – Подбрана хронология, Прилагане на дигиталната фотограметрия, Експериментални обекти, Четири типични обекта.

            Поради сбитото изложение на фактите и проблемите авторът си е позволил в края на статията да цитира необичайно дълъг списък с литература от 21 заглавия. Читателите, които проявяват особен интерес към тази тематика могат да намерят богата допълнителна информация в цитираната литература.

 

 

БЪЛГАРСКАТА  ФОТОГРАМЕТРИЯ

 

Фотограметрична  продукция

 

Фотограметричната продукция в България е богата и разнообразна:

  • Обновяване на топографската карта в мащаб 1:25 000 (около 1300 картни листа с размер 50 х 50 см).
  • Обновяване на топографската карта в мащаб 1:5000 (около 19 000 картни листа с размер 50 х 50 см).
  • Производство и обновяване на кадастрални карти в мащаб 1:1000 (размер на листовете 80 х 50 см) на урбанизирани територии.
  • Производство но ортофотопланове в различни мащаби.
  • Специални приложения.

 

Фотограметрични  технически  средства  и  софтуер

 

Страната ни разполага със следните технически средства и специализиран софтуер:

  • Самолети: Антонов АН-30, L-410 фото-вариант, Cessnа 404 Titan;
  • Аерокамери: RC-30, RMK A 15/23, както и RC-10, MRB 15/23, MRB 30/23;
  • Фотограметрични скенери: DELTASCAN;
  • Дигитални фотограметрични работни станции: PHOTOMOD, SOKET SET, Geomatica OrthoEngine, ERDAS IMAGINE, DVP, DiAP NT, G Karto, DELTA.

 

Научно-технически  мероприятия

 

В България са организирани повече от 85 национални и международни конференции, симпозиуми, семинари и съвещания, в които фотограметричната тематика заема подобаващо място.

 

Фотограметрично  литература

 

В България са издадени следните печатни произведения по фотограметрия:

  • През 1930 г. е издадено първото ръководство по фотограметрия.
  • През периода 1930-2006 г. са издадени 37 книги и учебници.
  • През периода 1866-1999 г. са защитени 16 докторски дисертации по фотограметрия.
  • През периода 1929-2009 г. са издадени 38 наредби, инструкции и упътвания по фотограметрия.

 

 

ДИГИТАЛНАТА  ФОТОГРАМЕТРИЯ  В  БЪЛГАРИЯ

 

Подбрана  хронология

 

  • 1996 г. – За катедра „Фотограметрия и картография“ към УАСГ е доставена дигиталната фотограметрична работна станция DVP. Това е първата подобна система в страната, предназначена за обучение. През 2003 г. са доставени две инсталации на дигиталната система Geomatica OrthoEngine, а през 2010 г. са доставени три инсталации на системата ERDAS IMAGINE и пет инсталации PHOTOMOD.
  • 1999 г. – За Централната военнокартографска база към Министерството на отбраната е доставена дигиталната фотограметрична станция ERDAS IMAGINE. Това е първата подобна система в страната, предназначение за производство.
  • 2000 г. – ГИС-София ЕООД започва проучвания за въвеждане на дигиталната фотограметрия.
  • 2001 Португалската фирма Estereofoto предоставя на Геопланпроект за ползване дигиталната фотограметрична работна станция DiAP NT, с която започва изпълнение на обекти от чуждестранни инвеститори.
  • 2001 г. – Институтът за космически изследвания към БАН доставя дигиталната фотограметрична работна станция Geоmatica OrthoEngine.
  • 2001 г. – ГИС-София ЕООД получава от RACURS Co. едномесечен лиценз за всички модули на дигиталната фотограметрична работна станция PHOTOMOD 3.11. Впоследствие версиите са сменявани няколко пъти с по-съвършени. Сега се работи с PHOTOMOD, версия 5.2.
  • 2002 г. – Лесотехническият университет се снабдява с дигиталната фотограметрична работна станция ERDAS IMAGINE с 5 работни места.
  • 2003 г. – ГИС-София ЕООД доставя три дигитални фотограметрични работни станции PHOTOMOD. Това са първите такива система собственост на българско стопанско предприятие.
  • 2003 г. – ESRI-България ООД закупува спътникова снимка IKONOS над София и изработва дигитален оротофотоплан с точност ± 1 м.
  • 2003 г. – ГИС-София ЕООД закупува спътникова снимка QuickBird над София, покриваща площ 272 кв. км и изработва дигитален ортофотплан с точност

± 80 см, както и обновява 9 листа от Едромащабната топографска карта (1:5000) с обща площ 56,25 кв. км. През 2004 г. е орторектифицирана цялата снимка.

  • 2004 г. – ЕУРОСЕНС-България ЕООД получава от ЕUROSENSE-Германия дигитални фотограметрични работни станции SOKET SET.
  • 2004 г. – ГЕОКАД93 ООД доставя първата си дигитална работна станция PHOTOMOD.
  • 2004 г. – Софийският университет се снабдява с дигитална фотограметрична работна станция ERDAS IMAGINE с 10 работни места.

 

Прилагане  на  дигиталната  фотограметрия

 

Сега дигиталната фотограметрия в България се прилага в:

  • Единадесет производствени предприятия;
  • Четири университета;
  • Един изследователски институт.

 

Експериментални  обекти

 

През 2001 г. ГИС-София“ ЕООД подготви два малки експериментални обекта на територията на София – „Младост“ и „Яворов“ с площ 4,5 кв. км всеки.

Обектите са маркирани преди изпълнение на аерозаснемането съответно с 27 и 77 марки върху терена. Тези опорни точки са измерени с GPS. Направени са две серии аерофотоснимки в мащаб 1:4500 с две аналогови аерокамери с фокусни разстояния съответно 15 и 30 см. Броят на аероснимките е 18, разпределени в 3 ивици с 6 снимки всяка. Аерофилмът е сканиран в Оберкохен посредством фотограметричния скенер PhotoScan 2001 на фирмата Z/I Imaging.

Целта на експеримента е да изясни възможностите на дигиталната фотограметрия, в частност на системата PHOTOMOD, за изработване на кадастрални карти на населени места в мащаб 1:1000. Резултатите са много окуражаващи.

 

Четири  типични  обекта

 

            Следва информация за четири типични обекта, изпълнени през периода 2003-2010 г. Два от тях се отнасят за спътниковата фотограметрия и два – за въздушната фотограметрия.

 

 

1.  Спътникова фотограметрия

            През 2003 г. ГИС-София ЕООД закупува изображения, заснети със спътника   QuickBird   и  въз  основа  на  тях  изработва  ортофотоплан  с  точност

± 0,78 см посредством дигиталната система PHOTOMOD.

 

2.  Въздушна фотограметрия

През 2006 г. ГИС-София ЕООД започва работа по обекта Витошка яка с площ 70 кв. км, намиращ се южно от София до планината Витоша. Целта на обекта е изработването на ортофотоплан в мащаб1:1000, поддържане на съвременна кадастрална информация и генериране на дигитален модел на терена (DTM).

Опорните точки са маркиране върху терена преди изпълнение на аерозаснемането и измерени с GPS. Аероснимките в мащаб 1:4500 са направени с аналоговата аерокамера RMK TOP 30/23 на Z/I Imaging. Използван е филм Kodak Aero color negative. Фотограметричните процеси са изпълнени с дигиталната система PHOTOMOD. Качеството на ортофотоплана е високо.

 

3.  Въздушна фотограметрия

            През 2008 г. ГИС-София ЕООД подготвя най-големия проект на дружеството за актуализиране и поддържане на кадастрална информация посредством ортофотопланове в мащаби 1:1000 и 1:2000, както и генериране на DTM на Столичната община с площ 1470 кв. км, включваща 810 км. км урбанизирани територии, 530 кв. км извънселищни територии и 130 кв. км извън границите на общината, която площ се залива от р. Лесновска и част от р. Искър.

В зависимост от мащаба на аероснимките размерът на пикселите върху терена (GSD) e 10 см за урбанизираните територии и 20 см за извънселищните територии. Опорните точки са маркирани върху терена преди аерозаснемането и измерени с GPS. Аерозаснемането е изпълнено от фирмата Hansa Luftbild с дигиталната аерокамера DMC на Intergraph. Общият брой на аероснимките е 6912 с разделителна способност 13824 х 7680 пиксела и размер на пикселите 12 х 12 микрометъра.

Снимките са организирани в 36 блока и измерени с PHOTOMOD. Блоковете първоначално са изравнение по отделно, след което са групирани в 6 големи блока. Опорните и контролните точки, използвани при изравнението на големите блокове са съответно 110 и 22 за урбанизираните територии и 21 и 9 за извънселищните територии. В изравнението са включени всички проекционни центрове, т. е колкото са аероснимките. Постигната е точност от изравнението на блоковете е следната: за тези с GSD 10 см ± 8,5 см по положение и ± 8,5 см по височина; за тези с GSD 20 см ± 13,7 см по положение и ± 11,5 по височина.

 

4.  Спътникова фотограметрия

ГИС-София ЕООД, Геодетект ЕООД и Геокад93 ЕООД изработват ортофотоплан на част от територията на България въз основа на спътникови изображения с много висока разделителна способност. Продуктът е предназначен за актуализиране на Системата за идентифициране на поземлени парцели на Министерството н земеделието и храните. Изображенията покриват 10 зони с обща площ 45 183 кв. км, което е около 41 % от територията на страната.

 

Изображенията от спътниците GeoEye-1, IKONOS-2 и QuickBird са придобити през 2008 и 2009 г. По-съществените данни за окончателните ортофотопланове са следните:

  • Спектрална разделителна способност ≤ 1 м;
  • Радиометрична разделителна способност ≤ 8 бита за канал;
  • Облачно покритие 5-10 %;
  • Геометрична точност – средна квадратна грешка по Х и Y ≤ ± 2,5 м.

 

Ортофотоплановете са изработени с дигиталната фотограметрична система PHOTOMOD. В процеса на орторектифициране е генериран DTM, като са използвани хоризонталите от топографската карта в мащаб 1:5000.

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

            PHOTOMOD е съвременна дигитална фотограметрична работна станция, която отговаря на високите изисквания на днешното фотограметрично производство. Тази дигитална система има лесно достъпен за ползвателя интерфейс. Клиентът е снабден с подробен и полезен Наръчник за ползвателя. Повечето от процесите са автоматизирани и PHOTOMOD има добра изградена система за векторизиране.

            Дигиталната система PHOTOMOD е напълно сравнима с други известни дигитални фотограметрични системи и дори превъзхожда някои от тях. Особено техническо и икономическо предимство на PHOTOMOD е оптималният баланс между възможности и цена.

 

 

Литература

 

1.      Кацарски,   И.   Развитие   на   дигиталната   фотограметрия.   Международен

симпозиум „Пространствена информация – технологии, придобиване, обработване и ефективно използване. Доклади. София, 2002.

2.      Кацарски, И. Дигиталната фотограметрия и състоянието й в България. София,

Геодезия, картография, земеустройство, 3-4, 2004.

3.      Кацарски, И.  Дигиталната оротофотоскопия.  София,  Геодезия,  картография,

земеустройство, 1-2, 2005.

4.      Кацарски, И.  О  цифровой  фотограмметрии  и  перспективах  ее  применении.

Москва, Научно-технический журнал по геодезии, картографии и навигации Геопрофи, 6, 2006.

5.      Кацарски, И., В. Петрова. Точност аеротриангуляции в системе PHOTOMOD.

VІІ Международная научно-техническая конферениця „От снимке к карте: цифровые  фотограмметрические  технологии.  Тезисы  докладов.  Несебыр,

Болгария, 2007.

6.      Кацарски, И.   Дигитална   фотограметрия  –  същност,   технически   средства,

въвеждане в производството. София, Геомедия, 4, 2008.

7.   Кацарски, И. PHOTOMOD в Болгарии. ІХ Международная научнотехническая

конференция „От снимке к карте: цифровые фотограмметрические технологии“. Тезисы докладов. Аттика, Греция, 2009.

8.   Кацарски, И.  Хронология  на  българската  фотограметрия.  София,  Геомедия,

5 / 2009,  6 / 2009,  1 / 2010.

9.   Маджарова,  Т.   Дигиталната  фотограметрия  в  ГИС – София  ЕООД.  София,

Геомедия, 3, 2009.

10.  Chucheva, K.PHOTOMOD 5.1 – Precision, quality and productivity. 20th International symposium on modern technologies, education and professional practice in geodesy and related fields. Proceedings. Varna, Albena Resort, 2010.

11.  Ivanova, K., Y. Nikolaeva. Large scale orthophotoplan of Sofia Municipality. IX International scientific and technical conference „From imagery to map: digital photogrammetric technologies. Proceedings. Attica, Greece, 2009.

12.  Katzarsky, I. Development and State of Photogrammetry in Bulgaria. ISPRS XVIII Congress, Vienna, 1996. Intern. Arch. of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. XXXI, Part B6, Commission VI.

13.  Katzarsky, I. Digital photogrammetry, but how? Международен симпозиум „Съвременни технологии, образованието и професионалната практика в геодезията и свързаните с нея области“. Доклади. София, 2004.

14.  Katzarsky, I. RACURS Co. in Bulgaria. VII International Scientific and Technical Conference „From imagery to map; digital photogrammetric technologies“. Proceedings. Nessebаr, Bulgaria, 2007.

15.  Katzarsky, I. Bulgarian photogrammetry and ISPRS. XXI Congress of ISPRS, Beijing, 2008. Intern. Arch. of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. XXXVII, Part B 6 a, Commission VI.

16.  Katzarsky, I. PHOTOMOD in Bulgaria. IX International Scientific and Technical Conference „From imagery to map; digital photogrammetric technologies“. Proceedings. Attica, Greece, 2009.

17.  Madzharova, T., V. Petrova, K. Ivanova, M. Koeva. Mapping from high resolution data in GIS Sofia Ltd. Beijing, XXI Congress of ISPRS. Inter. Arch. of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences Vol. XXXVII, Part B 4-3, Commission IV.

18.  Madzharova, T., A. Angelov. Very High Resolution Imagery Orthorectification for Land Parcel Identification System Using PHOTOMOD (Abstract). X Anniversary International Scientific and Technical Conference „From imagery to map; digital photogrammetric technologies“. Proceedings. Gaeta, Italy, 2010.

19.  Petrova. V, M. Koeva. Digital Photogrammetry in GIS-Sofia Ltd. Third International PHOTOMOD Users Conference. Proceedings. Moscow, Golitsino, 2003.

20.  Petrova, V. GIS-Sofia – Distributor of PHOTOMOD in Bulgaria. 16th International symposium on modern technologies, education and professional practice in geodesy and related fields. Papers. Sofia, 2006.

21.  Petrova, V.,  E. Palanova,  K. Ivanova,  T. Madzharoava,  Y. Nikolaeva. The biggest

large-scale project in Bulgaria. VIII International scientific and technical conference „From imagery to map: digital photogrammetric technologies“. (Abstract). Proceedings. Porec, Croatia, 2008.

Автор

Super User

И все пак тя се върти…
Rotating_earth
Rotating_earth
От категорията
Гео-портал на минестерството на отбраната

Contact Us