Фотограмметрия — это научно-техническая дисциплина, занимающаяся определением размеров, формы и пространственного положения объектов по их фотографическим изображениям. В буквальном переводе фотограмметрия – это измерения по светозаписи, т.е. по фотоизображению (фотоснимкам).
Фотограмметрические работы – в классическом понимании это процесс установления математической зависимости между координатами объектов и их изображениями, полученными различными съемочными системами (фотографическими, телевизионными, радиолокационными, оптико-электронными и др.), а также изучение особенностей обработки соответствующих изображений на основе классических методов фотограмметрии.
В фотограмметрических работах выделяют 2 классических метода:
- фотограмметрический – основанный на измерениях объектов по одиночному снимку;
- стереофотограмметрический – метод измерений по двум перекрывающимся фотоснимкам (стереопаре).
Фотограмметрия тесно связана с геодезией, авиацией, космонавтикой, точным приборостроением, физикой, химией, электронной техникой, математикой, картографией и другими областями, знаний и отраслями экономики.
В настоящее время фотограмметрию разделяют на две части фотограмметрической науки – общую и прикладную.
В общую фотограмметрию входят все теоретические основы, изучение методов и средств применения, классической трехмерной фотограмметрии и динамической четырехмерной, где в качестве четвертой координаты используется время.
К прикладной относятся все остальные области применения фотограмметрии – геодезическая, научно-техническая, топографическая, космическая, подводная, применение при использовании природных ресурсов, в горном деле и промышленности, в географических и геофизических исследованиях, в инженерной фотограмметрии при изысканиях, проектировании, строительстве, эксплуатации инженерных сооружений.
В фотограмметрии принято выделять три направления исследований:
- первое изучение и развитие методов картографирования земной поверхности по снимкам;
- второе связано с решением прикладных задач в различных областях науки и техники;
- третье развитие технологии получения информации об объектах Земли, Луны и планет солнечной системы.
У нас можно заказать
Решаемые задачи
Основная задача современной фотограмметрии - получение по снимкам метрической информации о состоянии объектов, изображающихся на снимках и преобразования этой информации в заданный вид с заданной точностью.
Главной задачей фотограмметрии является преобразование изображений, полученных в результате наземной, аэро- и космической фотосъемок поверхности, в заданную проекцию с устранением искажений фотоснимков, обусловленных рельефом местности, отклонениями оси фотографирования от вертикали при фотосъёмке (отклонение от надира), атмосферной коррекции и других искажений, возникающих в момент фотографирования, что применяется для создания продукции при решении следующих заданий:
- в строительстве методами фотограмметрии выполняют контрольные измерения в процессе возведения зданий и изучают деформации различных сооружений и строительных материалов;
- в военно-инженерном деле создают топографические и специальные карты, составляют цифровые модели местности, фотодокументы, используют для сгущения опорных геодезических сетей, определения координат целей и своих войск, исследования траекторий и скоростей полёта снарядов, ракет и т.д.
Нужна консультация?
Оставьте заявку, и мы с вами свяжемся.
Примеры применения
Поставка новой космической съемки сверхсверхвысокого разрешения и создание ортофотоплана на территорию Москвы масштаба 1:10 000
- Поставка новой космической съемки сверхсверхвысокого разрешения согласно границе района работ;
- Создание цифровой ортомозаики на основе полученных материалов ДЗЗ;
- Произведение цветокоррекции фото, сшивка и выпуск продукции в заданном формате;
- Разбивка на трапеции в соответствии с используемыми системами координат;
- Составление схемы расположения листов на район работ.
- Цифровая ортомозаика в рамках «трапеций» в двух системах координат;
- Космические снимки в естественном цвете и в цвете синтеза с ближним инфракрасным каналом;
- «Загрубленные» орто-изображения с пространственным разрешением 3–5 м;
- Карта-схема расположения листов космических фото.
Создание ортофотопланов на территорию трассы проектирования трубопровода из России в Китай масштаба 1:10 000
Создание ортофотопланов с использованием данных ДДЗ на территорию трассы трубопровода в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.
Сбор данных об изученности территории, разработка методики действий.
Были произведены просмотр, подборка и обработка цифровой информации с КА с пространственным разрешением 0,5 м в надире.
Архивные снимки были подобраны с соблюдением требуемого режима - комплект изображений - панхроматический канал и 4 мультиспектральных диапазона (RGB+NIR). Проекция - UTM, эллипсоид и система координат WGS84.
Определен порядок и технология по созданию цифровых ортофотопланов с подготовкой и утверждением у Заказчика «Методики выполнения работ».
Затем были на основе полученных данных были созданы ортофотопланы в соответствии с требованиями технического задания. Ортотрансформирование материалов выполнялось в проекции
UTM, WGS-84 с использованием RPC-коэффициентов и общедоступной цифровой модели рельефа SRTM-90. Готовый ортофотоплан был предоставлен единым массивом (без нарезки) с разрядностью 8 бит в естественных цветах (RGB).
Заказчик получил необходимые данные ДЗЗ, ортофотоплан с заданной точностью на территорию трубопровода.
Создание 3D модели Пальмиры (Сирия)
Целью являлось применение методов фотограмметрии, создание виртуальной 3D модели развалин древнего города.
После того как древний город был освобожден от террористов ИГИЛ, которые практически полностью его уничтожили, было организовано две экспедиции с участием российских и сирийских специалистов.
В результате этих экспедиций была проведена детальная аэрофотосъемка всей территории древнего города Пальмира и прилегающих к нему некрополей с целью получения единой трехмерной модели всего памятника, признанным памятником Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Аэрофотосъемка выполнялась с трех разных высот: с высоты 320 метров с разрешением 7 см/пиксел, с высоты 200 метров с разрешением 4 см/пиксел и центральная часть снималась с высоты 120 метров с разрешением 2,4 см/пиксел.
В результате было получено более 20 000 фото на общую площадь около 20 км2.
Кроме того, была выполнена наземная фотосъемка трех разрушенных объектов древнего города с целью последующего создания трехмерных моделей разрушенных участков для детального моделирования памятника в разрушенном состоянии и создания основы планирования реконструкции архитектурного объекта.
В результате фотограмметрической обработки всех материалов были созданы цифровой ортофотоплан сверхвысокого разрешения всей территории Пальмиры, построена детальная трехмерная ландшафтно-архитектурная модель всей территории объекта всемирного наследия ЮНЕСКО, создана высокоточная модель рельефа всей территории древнего города, созданы высокоточные 3D модели участков разрушения города, которые стали основой для архитекторов-реставраторов. Полученные результаты загружены в ГИС, которая включает в себя, а также планы раскопок, исторические и современные фотографии, библиографию, исторические описания, выполнение реставрации и др.
Создание цифровой модели рельефа (ЦМР) по материалам стереосъемки сверхвысокого разрешения масштаба 1:5000
- Заказ стереосъёмки сверхвысокого разрешения на территорию интереса с разрешением 0,3;
- Создание цифровой модели рельефа соответствующих по точности масштабу 1:5000.
Первым этапом была выполнена стереофотограмметрическая обработка блока изображений сверхсверхвысокого разрешения.
Масштаб 1:5000 для ортофотоплана с разрешением 0,3 м иногда сложно достичь из-за точности. Необходимо измерять опорные точки. Измерено 20 таких точек. Соединяющие точки автоматически измерены. Использована технология объединения изображений с одного витка для увеличения эффективности обработки. Затем создана цифровая модель рельефа с разрешением 3 м. Некоторые участки, такие как развязки дорог, требуют уточнения вручную. Матрица высот преобразована в пикеты, редактированные вручную в сложных участках. Затем векторные объекты сконвертированы обратно в матрицу высот через сеть треугольников TIN.
- Цветобаланс выходного ортофотоплана был выполнен в автоматическом режиме. Конечным продуктом являлись прямоугольные листы размером 1×1 км на местности, полученные в результате автоматической нарезки ортофотоплана;
- Цифровая модель рельефа разрешением 3 м на местности была передана заказчику.
Создание цифровой модели местности (ЦММ) и создание цифрового топографического (ЦТП) плана масштаба 1:5000 с применением космических стереоснимков
Создание цифровой модели местности (ЦММ) и создание цифрового топографического (ЦТП) плана масштаба 1:5000 с применением космических стереоснимков на территорию интереса, для выполнения плановых работ на подводных переходах магистральных трубопроводов и кабельных линий связи.
- Подбор и заказ космических стереоснимков, удовлетворяющих условиям Технического задания, контроль полученных данных;
- Фотограмметрическая обработка стереоснимков с использованием опорных точек, полученных от заказчика;
- Выполнение стереовекторизации рельефа местности;
- Создание ЦМР в виде TIN модели. Экспорт, конвертация и перепроецирование данных;
- Создание цифрового ортофотоплана местности;
- Выполнение камерального дешифрирования объектов по цифровым ортофотопланам;
- Создание цифрового топографического плана, контроль выполненных работ.
- Анализ покрытия. Подбор данных, согласно параметрам съемки, указанным в техническом задании. Заказ исходных данных. Получение космических стереоснимков, проверка и передача для осуществления фотограмметрической обработки.
- Фотограмметрическая обработка космических стереоснимков. Выполнение полного цикла фотограмметрической обработки с использованием абрисов и каталогов опорных точек в условной системе координат и WGS.
Космические стереоснимки, TIN модель и цифровой топографический план (ЦТП) масштаба 1:5000 в условной системе координат в формате AutoCAD (*.dwg)
Извлечение контурных признаков айсбергов и их определение с помощью нейросети
Автоматическое определение айсбергов и извлечение пространственных характеристик объектов.
Получение радиолокационных данных с общедоступных источников. Первичная обработка радиолокационных данных. Обучение нейросети. На протяжении всего процесса обучения система постоянно уточняет свои прогнозы, корректируя параметры на основе разницы между полученной вручную структурой и прогнозируемым результатом. Обучение прекращается автоматически, когда система достигает оптимальной производительности, обеспечивая ее адаптируемость и успех на новых примерах.
Полигоны обнаруженных айсбергов и их пространственные характеристики.
Выполненные проекты
Наши клиенты
Часто задаваемые вопросы
Фотограмметрия — это одно из направлений 3D-сканирования, основанное на получении данных о размерах и поверхностях реальных объектов за счёт фотоснимков. Технически это происходит следующим образом. Статичный объект фотографируют с разных ракурсов, в результате чего получается множество снимков.
Фотограмметрия – это наука, занимающаяся получением достоверных измерений из фотографических и цифровых снимков. Результатом процесса выполнения фотограмметрии часто являются ортоизображения, тематические карты, ГИС-слои или трехмерные (3D) модели реальных объектов или сцены.
Фотограмметрия — способ определения размеров, положения, рельефа и других внешних особенностей объекта по его фотоснимкам. Технология применяется для сбора информации о геометрии самых разных объектов — от спутниковой антенны до корпуса самолета. Изначально фотограмметрия применялась в составлении топографических карт.
- Высокая точность измерений;
- Высокая степень автоматизации процесса измерений и связанная с этим объективность их результатов;
- Большая производительность (поскольку измеряются не сами объекты как таковые, а лишь их изображения);
- Возможность дистанционных измерений в условиях, когда пребывание на объекте небезопасно для человека.
Фотограмметрия играет важную роль в процессе 3D-моделирования, позволяя создавать реалистичные трехмерные модели объектов и сцен на основе фотографий. Применение фотограмметрии при 3D-моделировании включает несколько шагов:
- Фотографирование: Снимаются множество фотографий объекта или сцены с различных углов и позиций. Времени, необходимого для съемки, зависит от сложности объекта или сцены и точности, которую вы хотите достичь в итоговой модели.
- Импорт и калибровка фотографий: Фотографии импортируются в специальное программное обеспечение для фотограмметрии, которое анализирует изображения и определяет их параметры, такие как фокусное расстояние, дисторсия и точки общего вида.
- Сопоставление и трассировка точек: С помощью программы точки общего вида находятся на разных изображениях и соответствующие им точки на модели объекта или сцены. Этот процесс называется "сопоставлением точек" или "трассировкой точек".
- Триангуляция и создание модели: На основе трассированных точек программа строит трехмерную модель объекта или сцены. Она соединяет точки трассировки, создавая триангулированную сетку, которая представляет поверхность объекта.
- Текстурирование и финальная обработка: Полученная трехмерная модель может быть текстурирована, то есть на нее могут быть накладываны цветовая информация или текстуры, полученные из исходных фотографий. Затем модель может быть оптимизирована и подвергнута финальной обработке с использованием специальных программ для улучшения ее внешнего вида и готовности к использованию.
Использование фотограмметрии при 3D-моделировании позволяет создавать очень точные и реалистичные модели объектов и сцен на основе фотографий. Этот метод имеет широкий спектр применения в различных областях, таких как архитектура, игровая индустрия, кино, визуализация и другие. Он позволяет создавать модели с высокой степенью детализации и достаточно быстро и эффективно. Программы для фотограмметрии предлагают различные инструменты и функции, которые облегчают процесс создания 3D-моделей. Они позволяют взаимодействовать с большим количеством изображений, автоматически находить точки общего вида, проводить высокоточную трассировку точек и создавать детальные трехмерные модели.
Одним из преимуществ использования фотограмметрии является возможность создания моделей объектов, которые воспроизводят их реальную геометрию и внешний вид с высокой точностью. Это особенно полезно в архитектуре и проектировании, где требуется точная реплика объекта или сцены. Кроме того, фотограмметрия позволяет сохранить фотореалистичность моделей, так как они основаны на реальных изображениях.
В заключение, фотограмметрия является мощным инструментом при 3D-моделировании, который позволяет создавать высококачественные трехмерные модели на основе фотографий. С его помощью можно достичь реалистичности и детализации, сохраняя при этом простоту и эффективность процесса моделирования.
Лицензии
Наши партнеры
