В октябре 2008 г. с использованием камеры ADS40 (Leica Geosystems AG, Швейцария) выполнена аэросъемка территорий Астаны и южной части Акмолинской области


Г.Ж. Сагындыков (РГКП «Астанатопография», Астана, Республика Казахстан)

РГКП «Астанатопография» — молодая компания, занимающаяся производством земле-устроительных, топографо-геодезических, картографических и аэросъемочных работ. Конечной продукцией являются карты, планы, атласы, фотокарты, фотопланы, фотосхемы, цифровые модели местности (ЦМР) и цифровые карты.

Более двух лет компания проводит цифрование и обновление топографических карт территории республики по государственному заказу Агентства Республики Казахстан по управлению земельными ресурсами. В августе 2008 г. агентство приобрело съемочное оборудование — камеру ADS40 (Leica Geosystems AG, Швейцария) и передало ее в эксплуатацию своему структурному подразделению — РГКП «Астанатопография». В октябре 2008 г. с использованием этой камеры была выполнена аэросъемка территорий Астаны (площадь 750 км2, масштаб 1:2000) и южной части Акмолинской области (43 тыс. км2, 1:25 000).

В результате работ получены аэроснимки с разрешением 20–40 см с высоты 2–4 тыс. м. Проект «Астана» включал в себя 16 маршрутов, по которым были созданы 750 листов выходных ортофотопланов. При ведении съемки тремя ПЗС-линейками на всем протяжении движения воздушного судна одновременно формируются три разных полосы изображений (вперед, в надир и назад). Получаемой информации вполне достаточно для фотограмметрической обработки данных. Одновременное формирование изображений в последующем облегчает процесс их совмещения и согласования геометрии. Стереопары могут создаваться путем комбинации соответствующих изображений любой из трех полос съемки.

Рис 1. Центральная часть г. Астаны: а — «Птица Самурык»; б — монумент «Дерево жизни — Байтерек»; в — резиденция президента Казахстана «Акорда»

Система ADS40 стандартно комплектуется инерциальным измерительным устройством (IMU) и приемником GPS (данные и положение антенны приемника фиксируются в системе координат WGS–84). Получаемые с помощью этого оборудования сведения обрабатываются программой управления полетом и сенсором (FCMS — Flight and Sensor Control Management System), в результате рассчитывается траектория движения летательного аппарата с учетом курса, а также вводятся и поддерживаются установки гиростабилизирующей платформы PAV30, необходимые для коррекции дрейфа и, соответственно, положения сканера.

GPS-обеспечение съемки. Если при съемке Астаны в обязательном порядке использовалась базовая станция с учетом того факта, что в итоге надо было создать цифровую карту столицы масштаба 1:2000 с высотой сечения рельефа 0,5 м, то при работах на территории Акмолинской области были задействованы точные данные об эфемеридах спутников, которые появляются через некоторое время после съемки.

Рис. 2. Летно-съемочные работы: а — директор РГКП «Астанатопография» Н.О. Хатиев и его команда; б — бортоператор А.С. Базылбеков

Метод точного позиционирования пунктов (Precise Point Positioning — PPP) позволяет обработать GPS-данные с помощью специального программного обеспечения (в данном случае GrafNav производства NovAtel, Inc., Канада) с использованием точных спутниковых эфемерид и поправок часов. Обработанные данные GPS-позиционирования полета обеспечили требуемую точность, т. е. все точки, зафиксированные приемником GPS, заняли истинное положение в пределах точности спутниковых эфемерид.

Рис. 3. Стереомонитор Planar

Обработка цифровых данных. Постобработка цифровых данных включает три основных этапа:
— перенос информации с помощью программы GPro (входит в комплект поставки съемочного комплекса ADS40) из блока памяти в наземную графическую станцию, т. е. экспорт «сырых» данных на сервер для последующей обработки;
— создание проекта, последовательно предполагающее: совместную обработку данных датчиков GPS/IMU и базовых станций GPS с помощью специализированного программного обеспечения IPAS Pro (Leica Geosystems) и GrafNav (изображения Lеvel 0); автоматическое измерение связующих точек между маршрутами; уравнивание блока маршрутов по связующим точкам с использованием программы ORIMA (ERDAS, Inc., США; (изображения Lеvel 1); извлечение ЦМР из изображений Level 1 с использованием Leica Photogrammetry Suite; редактирование ЦМР (наиболее трудоемкий и долгий процесс); создание изображения (16 бит) в ортогональной проекции с помощью программы GPro (изображение Level 2); цветокоррекцию (выравнивание кривых тональностей). Этап заканчивается созданием изображений (8 бит) в ортогональной проекции с учетом файла цветокоррекции изображений Level 2;
— открытие проекта с помощью программы Mosaic Pro (модуль Leica Photogrammetry Suite), подгрузка изображений, формирование и коррекция линий «сшивки», радиометрическая коррекция цвета и, наконец, создание цельного ортотрансформированного изображения всего проекта.

Создание цифровой карты. В начале 2009 г. в соответствии с государственным заказом начаты работы по созданию цифровой карты Астаны. С целью детального освоения необходимых программных продуктов были проведены тренинги для сотрудников РГКП «Астанатопография», по результатам которых получены соответствующие сертификаты. Несколько месяцев ушло на дешифрирование снимков территории столицы, затем была осуществлена векторизация карты на стереомониторах компании Planar (США) с помощью программы MicroStation (Bentley Systems, США) и классификатора условных знаков масштаба 1:2000 (ЦПИП «ВИСХАГИ-ЦЕНТР»). Ко Дню столицы (6 июля) специалисты РГКП «Астанатопография» приурочили подарок в виде отдельных фрагментов цифровой карты Астаны.

Помощь в установке, настройке и апробировании съемочного оборудования, проведении съемки Астаны и обработке полученных данных вплоть до получения ортофотоизображения столицы оказывал эксперт компании Leica Geosystems О. Сулейменов. Выражая искреннюю благодарность за содействие во внедрении технологии, мы надеемся на продолжение сотрудничества.