В декабре 2009 г. компания «Ракурс» выпустила пятую версию PHOTOMOD, которая представляет собой реализацию ряда возникших в процессе эксплуатации программного комплекса идей и пожеланий пользователей, а также учитывает недостатки предыдущих версий. При этом факт выпуска новой версии не стал конечной точкой в дальнейшем развитии продукта. Необходимая «доводка» первого релиза вылилась в совершенно новые разработки, так что впереди еще много планов.
По сравнению с предыдущими версиями PHOTOMOD 5.0 — продукт особого качественного уровня: это автоматизация многих процессов, повышение быстродействия и надежности, снятие ограничений на объемы проектных данных. Серьезные изменения в функционале, открытость системы и отсутствие переходов между этапами обработки проекта преобразили PHOTOMOD до неузнаваемости. В публикациях ближайшего времени мы постараемся познакомить пользователей с наиболее значимыми возможностями PHOTOMOD 5.0 на различных этапах обработки проекта, а в этой статье рассмотрим вопросы создания цифровой модели рельефа (ЦМР).
Существенно расширенный и усиленный инструментарий обеспечивает высокую точность выходной ЦМР. Среди новых возможностей версии 5.0:
— неограниченный размер матрицы высот;
— построение ЦМР сразу на весь блок изображений;
— большой набор инструментов для операций с матрицами высот;
— пакетное построение ЦМР;
— новый алгоритм автоматического расчета пикетов;
— усовершенствованный режим профилирования для создания пикетов;
— повышение быстродействия при создании/редактировании векторных объектов (в том числе больших объемов);
— многочисленные фильтры и средства контроля точности на всех этапах создания ЦМР (для пикетов, нерегулярной триангуляционной сети — TIN, горизонталей, регулярной матрицы высот — DEM);
— построение горизонталей картографического качества.
Прежде всего, изменилась сама TIN. Реализована возможность построения «глобальной» триангуляционной сети на весь блок снимков с любой границей, в том числе невыпуклой (с функцией сглаживания). TIN строится на основе векторных 3D-объектов и динамически перестраивается при изменении базовых векторов. Такую «эфемерную» TIN можно создать вместе с горизонталями, которые следует рассматривать как визуальное средство контроля для выявления грубых ошибок в сети. Горизонтали, построенные по сторонам треугольников, являются неотъемлемой частью TIN и также перестраиваются вместе с ней при редактировании базовых векторных слоев.
Рис. 1. ЦМР в версии PHOTOMOD 5.0
Среди арсенала многочисленных методов, способов, операций, используемых при создании ЦМР, особо хотелось бы выделить:
— автоматический расчет пикетов с помощью коррелятора;
— фильтр строений и растительности, позволяющий сортировать пикеты для получения слоя точек, описывающих рельеф местности;
— построение горизонталей по гладкой модели — возможность формирования горизонталей в виде гладких кривых с гарантией отсутствия пересечений.
Автоматический расчет пикетов
Способ предполагает автоматический обход узлов регулярной сетки, попадающих в область перекрытия снимков каждой ориентированной стереопары, и попытку системы рассчитать пространственные координаты с помощью коррелятора в окрестности каждого узла сетки. В случае успешной корреляции осуществляются контроль точности координат найденной точки и фильтрация, по результатам которых точка либо добавляется в целевой векторный слой пикетов, либо исключается. Если вычисление пространственных координат в каком-либо узле невозможно, узел пропускается.
Рис. 2. Расчет пикетов
При этом в рамках одной процедуры расчета пикетов для каждой стереопары (как маршрутной, так и межмаршрутной) можно настроить от одного до трех обходов узлов сетки, попадающих в область перекрытия, т. е. в каждом узле осуществляется от одной до трех попыток расчета пикета с различными параметрами коррелятора. Попытки прекращаются после первой удачной корреляции.
В поставку системы PHOTOMOD 5.0 включен готовый сценарий — настроенный набор параметров коррелятора, рекомендованный для расчета пикетов на «средней» стереопаре (с более-менее достаточным числом связующих точек). Набор включает три группы параметров коррелятора для трех обходов узлов сетки. В случае неудовлетворительного результата можно подобрать параметры экспериментально с учетом специфики исследуемой местности и сохранить их в новый набор.
При автоматическом расчете пикетов можно использовать:
— упрощенный режим, позволяющий быстро настроить параметры для одного обхода или применить готовый набор;
— расширенный режим, позволяющий задать до трех обходов узлов сетки с возможностью настройки параметров для каждого обхода, редактирования имеющихся наборов и создания новых.
Рис. 3. Фильтрация пикетов
Использование наборов, подбор значений параметров, их комбинаций и обходов, отбраковка точек по Z-диапазону и поперечному параллаксу, фильтрация близлежащих пикетов (полученных, как правило, при обработке одних и тех же узлов на разных стереопарах) и возможность сохранять оценки качества в атрибутах точечного объекта — весь этот комплекс действий представляет собой реализацию идеи «все в одном».
Для повышения производительности предусмотрен расчет пикетов в режиме распределенной обработки.
Фильтрация строений и растительности
Новый фильтр используется для обнаружения, исправления или удаления точек, полученных при автоматическом расчете пикетов, попавших на дома, деревья, машины, в ямы и т. п. При этом также фильтруются случайные выбросы. В результате остаются только пикеты, описывающие рельеф местности. Здесь также реализован поэтапный принцип — фильтрация в несколько проходов с использованием различных наборов параметров. По умолчанию предлагается следующий сценарий с тремя наборами параметров, включенными в поставку:
— основная фильтрация — для удаления точек, заметно отличающихся от соседних (могут попадать на отдельные деревья, лесные массивы, строения или представлять собой грубые ошибки коррелятора, т. е. резкие выбросы);
— дополнительная фильтрация — для поиска точек, пропущенных при основной фильтрации;
— детальная фильтрация — для удаления точек с незначительными отклонениями по высоте (невысокие строения, машины).
Рис. 4. Построение горизонталей по гладкой модели
В дополнение к стандартным можно создавать пользовательские наборы. Различные комбинации наборов и подбор последовательности их применения позволяют добиться оптимальных результатов фильтрации объектов для той или иной местности с целью получения чисто «рельефных» пикетов, на основании которых строится качественная матрица высот.
В ближайшем будущем предполагается разработка сценариев с наборами параметров для различных типов местности.
Построение горизонталей по гладкой модели
Создан инструмент для построения горизонталей (основных, утолщенных, дополнительных) в виде гладких кривых с заданной точностью. Метод гарантирует отсутствие пересечений, тем самым исключая операцию их контроля. Исходными данными могут служить любые векторные объекты, полученные в результате стереовекторизации. При необходимости можно предварительно определить векторные полигоны для использования их в качестве границ области построения горизонталей.
Над выпуском работала Н.Г. Разуванова, технический писатель компании «Ракурс»
См. также: Каталог Программного обеспечения: - PHOTOMOD Каталог Организаций: - Ракурс Каталог Авторов: - Разуванова Н.Г.
RSS
Реклама
