|
Одним из направлений деятельности компании является выполнение
аэросъемочных работ специализированными методами.
Результаты аэросъемочных
работ применяются в различных областях: картография,
экология, природопользование,
жилищно-коммунальное хозяйство,
эксплуатация нефте- и газопроводов,
линий электропередач, автомобильных и железных
дорог.
Техническое оснащение АО «КазГеоКосмос»
1. Технические средства обеспечения аэросъемки
Состав:
• Самолет – King Air C90А
• Цифровая камера Vexcel UltraCam-X
• Гиперспектральный сканер CASI–1500
• Система планирования полетов
• Система географической привязки аэрофотоснимков на борту самолета
• Система наземной поддержки географической привязки аэрофотоснимков.
Самолет
King Air C90А представляет собой легкий многоцелевой самолет, разработанный
американской фирмой Beech Aircraft.
Самолет переоборудован для
аэрофотосъемки. Имеет два фотолюка для съемки цифровой камерой
Vexcel UltraCam-X. многоспектральным сканером CASI-1500.

Рис. 1. Самолет – King Air C90А Таблица 1
| Взлетный вес,кг |
4581 |
| Крейсерская скорость, км/час |
420 |
| Высота, м (макс.), |
8000 |
| Расход топлива , л/час |
299 |
| Потребная длина ВПП, м |
800 |
| Экипаж, чел |
5-6 |

Рис. 2. Состав летающей лаборатории
Цифровая камера Vexcel UltraCam-X

Рис. 3. Цифровая камера Vexcel UltraCam-X
Таблица 2.
| Характеристики
камеры |
Формат изображения |
Эквивалент 23х15 см аэрофотоснимка, сканированного при разрешении
15 мкм |
Панхроматический
сенсор |
| Размер
изображения |
14
430 Х 9 420 точек |
| Размер
точки |
7.2
мкм |
| Фокусное расстояние |
100мм |
| Диафрагма |
1/5,6 |
| Поле зрения поперек (вдоль) маршрута |
55° (37°) |
| Разрешающая способность на местности при высоте полета 500м
(300м) |
3.6см ( 2. 2см) |
Мультиспектральный сенсор |
| Число каналов |
4 (красный, зеленый, синий, инфракрасный) |
| Размер изображения |
4992 х 3328 точек |
| Фокусное расстояние |
33 мм |
| Производительность |
1 кадр в 1.35 секунды |
| Радиометрическое разрешение в канале |
> 12 бит |
Гиперспектральный сканер CASI–1500
CASI–1500 представляет собой линейный авиационный сканер видимого
и ближнего инфракрасного диапазона. Обеспечивает получение информации
о распределении поля спектральной плотности земной поверхности. Характеристики сканера приведены в таблице 3.

Рис. 3. Авиационный гиперспектральный сканер CASI–1500
Таблица 3
| Спектральный
диапазон |
375-1050
нм |
| Количество спектральных каналов |
288 |
| Количество пикселей в строке |
1500 |
| Поле зрения |
- 40о
|
| Мгновенное поле зрения |
0,49 мрад |
| Относительное отверстие |
f/3,5 |
| Период дискретизации по спектру |
2,4 нм |
| Разрешающая способность по спектру |
2,4 нм |
| Размер пикселя |
20х20 мкм |
| Динамический диапазон |
14 бит |
| Максимальная частота сканирования |
333 линий в секунду |
| Информативность |
4,5 Мпикселей в секунду |
Система планирования полетов
Система планирования полетов состоит из аппаратной и программной
части.
Аппаратная часть находится на борту самолета и подключена
к его навигационной системе.
Кроме того, в состав аппаратной
части входит GPS-приёмник.
Программное обеспечение планирования
полетов устанавливается на компьютер, находящийся на
земле.
Система географической привязки аэрофотоснимков
Система состоит из бортовой и наземной части.
Бортовая часть включает в себя GPS- приемник и инерционный измерительный
блок IMU.
Эта система крепится непосредственно на фотокамере
и измеряет положение камеры в пространстве при
проведении съемки.
Данные измерений во время полета непрерывно записываются и служат
для
последующей
обработки в программной части (на Земле), которая содержит
все
инструменты
и функции, необходимые для обработки данных измерений,
вычисления параметров внешнего ориентирования (exterior
orientation, EO),
контроля качества, экспорта собранных GPS и IMU данных сразу
после
выполнения
полетного задания.
Наземная часть выполняет функцию контроля и поддержки
бортовой системы и включает в себя:
• двухчастотные GPS-приемники Trimble™ 5700 производства
компании Trimble Navigation Limited (USA);
• автомобиль высокой проходимости;
• систему спутниковой связи, позволяющую также передавать
данные.
2. Средства камеральной обработки данных. Фотограмметрические станции
АО «КАЗГЕОКОСМОС» обладает современными фотограмметрическими станциями
на основе цифровой
фотограмметрической системы PHOTOMOD.
Фотограмметрические станции имеют весь инструментарий для
выполнения
полного технологического
цикла работ, направленных на получение всех видов конечной продукции:
ЦМР, 3D-векторов, ортофотопланов, цифровых карт.
Фотограмметрические станции состоят из:
• высокопроизводительной рабочей станции на основе мощного
многоядерного процессора и графической карты;
• стереоскопического дисплея PLANAR (рис. 4);
• ЦФС PHOTOMOD.

Рис. 4. Стереодисплей PLANAR
Технология выполнения работ
1. Аэросъемочные работы
Аэрофотосъемка производится с борта специально оборудованного самолета
King Air C90А аэрофотокамерой
Vexcel UltraCam-X.
Эта крупноформатная цифровая фотокамера разрешением 136 мегапикселей
является самой передовой на сегодняшний день и предназначена
для проведения аэрофотосъемки для решения топографо-геодезических
задач,
таких как:
• создание и обновление топографических карт и планов вплоть
до масштаба 1:500;
• создание ЦМР, ЦММ и ортофотопланов;
• развитие геодезических сетей фототриангуляционными методами
и др.
Аэрофотосъемка имеет применение при решении таких задач, как
съемка площадных и линейных объектов,
экологические исследования,
в т.ч.
оперативная аэрофотосъемка чрезвычайных ситуаций (природные
и техногенные катастрофы), лесотехнические и землеустроительные
работы, топографо-геодезические
и инженерно-
изыскательские работы в интересах различных
отраслей народного хозяйства (нефтегазовая, дорожная, электроэнергетическая,
градостроительная, сельское хозяйство и др.)
Аэрофотокамера UltraСam-X имеет новое программно-аппаратное
обеспечение и кабельное соединение, усовершенствованную
оптику, усовершенствованную
конструкцию транспортных
рукоятей, избыточное
количество пикселей на каждый снимок (набор
из 9 субизображений - 216 Мегапикселей), широкую
полосу
захвата
- 55°. Благодаря сменным накопителям
данных DX возможно практически неограниченное накопление изображений
на борту летательного аппарата без его посадки.
Сенсорный блок SX камеры UltraCam-X установлен
на гиростабилизированной платформе («подходит»
ко всем
известным гиростабилизированным
платформам, в т.ч. -
для Intergraph T-AS).
Крупноформатная цифровая аэрофотокамера UltraCam-X
обеспечивает принципиально новые возможности
при проведении
аэрофотосъемки,
позволяя создавать
потрясающие информационные материалы за минимально низкие цены. Несмотря
на использование самой сложной на сегодняшний день технологии обеспечено
лучшее
соотношение цена-производительность.
Гиперспектральная съемка производится
сканером CASI-1500 компании Itres, позволяющем снимать большие территории
за один полет и получать
результаты с пространственным разрешением до 25 см.
Компания Itres использует в этой камере набор датчиков и превосходно
настроенную оптику для обеспечения
прецизионной фокусировки и высокой
чувствительности - во всем спектральном диапазоне. Сканер работоспособен
в условиях слабой освещенности, позволяет в этих условиях получать
высококачественные изображения, что, в свою очередь, позволяет
сэкономить дни, возможно недели, при выполнении проекта,
и дает возможность
быстро выполнить проекты, которые просто невозможно выполнить,
используя другую аппаратуру.
Этот прибор может использоваться для спектрозональной съемки
в следующих областях:
• сельское хозяйство;
• дендрометрия;
• оптическая оценка качества воды;
• оценка заболоченности мест, анализ прибрежных зон, обнаружение
сорняков;
• обнаружение мин и нарушений почвенного покрова.
Все виды аэросъемочных работ управляются полуавтоматически с помощью
системы планирования полетов.
Программное обеспечение СПП обеспечивает
быструю и эффективную подготовку плана аэросъемочных работ.
Планирование
может производиться поверх цифровых растровых или векторных карт.
Во время предварительного планирования разрабатываются маршруты
залетов, задаются режимы съемки и др. необходимые требования.
При проведении съемки пилот выдерживает запланированный маршрут,
а аэрофотосъемка производится с
помощью заложенного в аппаратную
часть плана проведения работ. При этом момент включения фотоаппарата, величина
перекрытия снимков и другие параметры съемки выдерживаются автоматически.Данные
съемки имеют
жесткую и точную географическую
привязку благодаря системе геопозиционирования, основанной на взаимосвязи
бортовой и наземной частей. Обе части дополняют и могут полностью
заменить
друг-друга.
Во время проведения аэросъемки наземные GPS-приемники расставляются
вдоль трассы полета на необходимом расстоянии и работают в качестве
станций дифференциальных поправок.
Эти приемники также используются для формирования сети опорных
точек для последующей более точной привязки
снимков, для перевода
полученных
данных в иную систему координат.
2. Камеральная обработка
Камеральная обработка данных аэрофотосъемки проводится на специализированных
фотограмметрических станциях.
Данные станции обеспечивают:
• поддержку различных типов съемочных систем;
• широкий набор обменных форматов, обеспечивающий совместимость с
другими фотограмметрическими и геоинформационными системами;
• автоматизацию фотограмметрических процессов;
• распределенную сетевую среду для реализации больших проектов;
• различные способы стереонаблюдений.
ЦФС PHOTOMOD имеет развитую систему хранения рабочих данных, основанных
на хранилищах. Кроме того, настройки, различные служебные и
временные данные системы хранятся в отдельном каталоге.
Стереодисплеи позволяют проводить измерения в режиме, эмулирующем
трехмерное пространство, на всех этапах фотограмметрическитх
работ.
См. Департамент геомоделирования
|