Технологии сбора и обновления пространственных данных, применяемые сегодня на практике, широко используют ортофотопланы и трехмерные цифровые модели территорий в качестве исходных данных. Эти материалы, с одной стороны, можно получить достаточно быстро и эффективно, а с другой — они позволяют решать очень широкий спектр задач, где необходимо знать местоположение объектов в пространстве.
Ортофотопланы
Несмотря на высокий уровень наглядности и информативности, присущий результатам современной аэрокосмической съемки, измерения на них будут недостаточно точными, пока не выполнена ортокоррекция. Ортокоррекция (или орторектификация) — это специальное цифровое преобразование исходного изображения, в ходе которого компенсируются искажения, обусловленные влиянием рельефа снимаемой территории, а также проективные и другие искажения, возникающие во время съемки. В результате этой операции полученный цифровой ортофотоплан обладает такими же изображительными свойствами, как исходное изображение, и такими же измерительными свойствами, как карта.
Ортофотоплан может быть получен различными способами: путем цифровой обработки космических снимков, аэроснимков, а также снимков, сделанных беспилотными носителями (дронами). Технология цифровой орторектификации аэрокосмических снимков предусматривает выполнение съемки с перекрытием (обычно 60% вдоль маршрута и 30% между маршрутами), геодезическую привязку снимков с помощью наземных контрольных точек, построение цифровой модели рельефа, выполнение орторектификации и формирование конечного продукта — ортофотоплана в виде цифровой мозаики ортотрансформированных снимков.
Наиболее эффективно ортофотопланы используются для решения следующих задач:
- кадастр и землеустройство
- обновление карт
- муниципальное управление
- мониторинг территорий
- архитектура и строительство
- геологические работы
- проектно-генеральные работы
- создание базовой картографической основы для различных приложений
Трехмерные цифровые модели территорий
Сегодня все большее распространение получают приложения, где двумерного представления земной поверхности, которое обеспечивает ортофотоплан, недостаточно, и пользователям требуется полноценная трехмерная модель. Такое представление обеспечивают трехмерные цифровые модели территорий (или цифровые модели местности), среди которых наиболее востребованы цифровая модель поверхности (DSM — Digital Surface Model) и цифровая модель рельефа (DEM — Digital Elevation Model). Их отличие в том, что DEM моделирует только непосредственную поверхность (или рельеф) Земли, а DSM включает также трехмерные модели всех объектов, расположенных на рельефе (строений, сооружений, растительности и т. п.).
Современные технологии геоматики позволяют получать DSM несколькими способами:
- фотограмметрическая обработка стереоснимков, полученных в результате аэрокосмической съемки или наземной фотосъемки
- лазерное сканирование территорий с летательных аппаратов с помощью лидаров
- наземное лазерное сканирование
- обработка данных радиолокационной съемки с летательных аппаратов.
Для получения DEM на основе DSM используются различные методы цифровой обработки и фильтрации.
Если DEM применяется преимущественно для создания ортофотопланов, то области использования DSM — муниципальное управление, проектирование и строительство, радиопланирование, определение объемов, компьютерная визуализация и т. д.