Ортофотоплан это: Что такое ортофотоплан и для чего он нужен?

Содержание

Создание ортофотопланов по данным АФС или космической съемки

Ортофотоплан ― это фотографический план местности на точной геодезической основе, полученный путем аэрофотосъемки или космической съемки с последующим преобразованием снимков из центральной проекции в ортогональную с помощью метода ортотрансформирования.

Ортотрансформирование устраняет искажения на снимке, обусловленные рельефом местности и отклонениями оси фотоаппарата от вертикали при съемке, путем последовательного проектирования трансформируемого изображения возможно малыми участками с помощью ортофотопроекторов.

Перераспределение пикселей на изображении в результате ортотрансформирования.

В результате преобразования получаются ортофотоснимки, которые позволяют составить ортофотопланы на любые районы.

Ортофотопланы особенно востребованы при геодезических, топографических, геологических, гидрологических, экологических изыскательских работах, землеустройстве, архитектурно-строительном проектировании и контроле строительно-монтажных работ.

Создание ортофотоплана проходит в три этапа:

Редакционно-подготовительные работы ― выясняется наличие данных для трансформирования снимка, готовятся файлы исходных данных, выполняется копирование исходного снимка (исходного растра), создается матрица рельефа.

Трансформирование отдельных снимков ― на исходном растре опознаются и измеряются опорные точки, а также создается файл трансформированного изображения исходного растра (трансформированного растра).

Создание ортофотоплана ― происходит сводка изображения на стыках трансформированных растров (сшивка фотопланов) и нарезка фрагментов трансформированного растра по номенклатурным листам.

Аэрофотоснимки для создания ортофотопланов отличаются высоким качеством и точностью до нескольких сантиметров на пиксель. Ортофотопланы, полученные в результате ортотрансформирования аэрофотоснимков, обладают высокой визуальной информативностью и отличными измерительными свойствами.

Исходный аэрофотоснимок

Аэрофотоснимок после ортотрансформирования

Космические снимки высокого разрешения также используются для создания ортофотопланов. Данные со спутников можно получать оперативно, и в этом их преимущество. Не нужно ждать, когда спутник пройдет над заданной территорией, достаточно «наклонить» оптическую ось съемочной аппаратуры и вскоре получить нужные данные.

Космический снимок до (слева) и после (справа) ортотрансформирования.

Чтобы рассчитать стоимость ортофотоплана, обращайтесь в компанию «Совзонд» по телефонам: +7 (495) 642-8870, +7 (915) 206-0665 или по e-mail: sovzond@sovzond. ru

Заказать ортофотоплан

Ортофотоплан. Что это такое и для чего нужен?

Ортофотоплан (ОФП) — это ортогональное фото представление поверхности земли и объектов на ней, при котором требуется точная привязка к заданной координатной системе и требуемому разрешению на базе размера и числа пикселей на охватываемой площади. Для ортотрансформирования требуется совместить близлежащие снимки так, чтобы определить соответствие точек. Основой процесса становится формирование цифровой модели с триангуляцией сети.

Создание ортофотоплана

Создание ортофотоплана – это первый шаг перед тем, как заказать кадастровые карты, топографические планы, карты местности и базисы инженерных изысканий. Это визуализация, с помощью которой можно получить не только характеристики местности, но и в целом выбранного объекта.

Ортофотоплан получил максимальное распространение при военных действиях, а сейчас он используется в геологических, топографических, строительных и мелиоративных работах. Помимо этого, фотопланы требуются для:

формирования и обновления карт в цифровом формате,
оперативного проведения оценки текущего состояния почв и растительности,
строительстве,
в коттеджной застройке,
создание фотореалистичных цифровых 3D-моделей местности.

Интересный ньюанс – если качество построения фотоплана имеет большое значение, то есть определенные ограничения по времени года. Так зимой из-за наличия снега не земле требуется более дорогостоящее лазерное сканирование, в отличии от лета, когда земная поверхность максимально открыта. Если план подготавливается в качестве первоначального обзора, то нет ограничений по времени года.

Цифровой ортофотоплан

Цифровой ортофотоплан — это изображение, которое может иметь любую детализацию. От чего она зависит? От качества и разрешение снимка. Например, 5 см поверхности – это 1 пиксель на фото, значит масштаб ортофотоплана будет примерно 1 к 500. Чем подробнее и детальнее изображение, чем выше точность ортофотопланов, тем выше стоимость за 1 м2. Это связано с малой высотой полета, большим фокусным расстоянием, что сказывается на ширине захвата снимка, продолжительности полета и числа снимков, полученных в процессе.

Обычно наибольшей популярностью пользуются планы с разрешением – 5 см, 10 см или 20 см на пиксель, в форматах: JPG, GeoTIF, BMP, GIF.

Съемка беспилотными летательными аппаратами (БПЛА)

Говоря о создании ортофотопланов в современном мире нельзя обойти стороной использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Именно их появление позволило получать данные о пространстве быстро и без лишних затрат на полевые работы. Именно эти данные можно использовать не только для мониторинга различных объектов, но и для создания цифровой модели.

Ортофотоплан БПЛА – это получение снимков в результате сплошного покрытия интересующей территории, где поперечные и продольные перекрытия будут не менее 60%. Для каждого снимка фиксируются координаты в момент срабатывания затвора камеры с одновременной фиксацией события в соответствующем файле, либо фиксация в просчитанной заранее точке, соответствующей автопилоту.

Создание цифрового ортофотоплана представляет собой длительный процесс. Для оперативного получения данных беспилотные судна стали самыми важным инструментам, что связано с их малой стоимость, хорошей скоростью развертывания, а также отличными свойствами конечных данных. При использовании беспилотников гарантирована повышенная точность исполнения и получения плана местности там, где сложно воспользоваться более массивной техникой или пилотируемыми аппаратами. Привлечение последних экономически невыгодно и нецелесообразно, так как не позволит получить нужное качество снимков.

Беспилотники считаются универсальными, так как они являются полностью автономными, передвигаются на малой скорости, поэтому хорошо справляются с аэрофотосъемкой на площади до 100 м2. Можно сделать ортофотоплан квадрокоптером, на малом объекте, а для более крупных территорий подходит самолет повышенной автономности с дальностью действия до 25 км от точки старта.

Этапы создания ортофотоплана

Создание ортофотопланов по аэрофотоснимкам с беспилотника или квадрокоптера проходит в несколько этапов:

Составление технического задания и подготовка к съемке.
Аэрофотосъемка с помощью БПЛА.
Работы по редактированию и подготовке – определяется наличие сведений для трансформации снимков, готовятся исходные данные, копируются снимки, формируется матрица рельефа.
Отдельные снимки трансформируются.
Создание плана – изображения сводятся на стыках трансформированных растров и нарезаются фрагменты реестра по номенклатурным листам.

В итоге данные, полученные в результате аэросъемок, имею ряд преимуществ, такие как достоверность и точность. А если учитывать относительно невысокую стоимость, то становится понятно почему данный метод стал востребованным во многих сферах. А благодаря современным программам для обработки снимков, мы быстро получаем новые данные о нужном объекте.

Полученная в результате аэрофотосъемок информация обладает существенными особенностями. Достоверность и точность являются явными преимуществами данного метода. За счёт сравнительно недорогого способа получения точной актуальной информации, аэрофотосъемки производятся всё чаще. Используя современные программы для обработки снимков, довольно быстро получают новые сведения о нужном объекте.

Фасадная съемка

Фотограмметрическая технология позволяет создавать измеряемую 3D-модель не только местности, но и архитектурных объектов. По геометрическим свойствам ортофотоплан значительно превосходит чертеж большей информативностью. Именно поэтому данная технология успешно применяется при создании проектной и актуализации исполнительной документации здания или сооружения. То есть мы получаем точные данные о геометрических размерах наружных частей зданий, памятников и малых архитектурных форм. А ведь основной задачей при создании проекта реставрации и реконструкции архитектурного сооружения является сохранение его исторического облика. И для решения этой задачи очень важно иметь максимально подробную информацию о форме, размерах и пространственном положении объекта.

Создание ортомозаики с помощью мастера ортомозаики—ArcGIS Pro

Доступно с расширенной лицензией.

Ортомозаика — это продукт фотограмметрически ортотрансформированного изображения, составленный из коллекции изображений, в котором геометрические искажения были исправлены, а изображение сбалансировано по цвету для создания бесшовного набора данных мозаики.

Мастер ортомозаики обеспечивает общий рабочий процесс для создания мозаик ортофотоснимков из скорректированной коллекции изображений. Мастер ортомозаики предоставляет пошаговый рабочий процесс с четырьмя предварительно настроенными шагами для создания фотограмметрически скорректированного изображения из вашей коллекции изображений:

Ортотрансформирование
Балансировка цвета
Создание линии сшивки
Настройки ортомозаики

Можно изменить параметры обработки по умолчанию, но нельзя удалить шаг. Чтобы выполнить определенный шаг, вы можете использовать пользовательский мастер.

Настройки ортотрансформирования

Выберите источник высот, который будет использоваться для ортотрансформирования вашей мозаики.

Спутниковые снимки ортотрансформируются при уравнивании с помощью рабочей области ЦМР. Для всех других типов рабочей области коллекция изображений ортотрансформируется при создании ортомозаики.

Параметры для настройки орторектификации


Наименование параметра	Описание
Elevation Source	9002. Цифровой Etelemif. Варианты включают эталонную ЦМР для рабочей области, ЦМР, сгенерированную с помощью Мастера ЦМР, или внешнюю ЦМР.

Настройки цветового баланса

Измените настройки для цветового баланса ортофотоплана. Балансировка цвета регулирует внешний вид отдельных изображений, чтобы переход от одного изображения к соседнему выглядел плавным.

Parameters for color balance settings


Parameter name	Description
Select Mosaic Candidates	The Select Mosaic Candidates parameter is typically used for image collection with dense overlaps such as drones . Он используется для поиска оптимального набора изображений, которые можно использовать в мозаичных изображениях. Выбранные изображения будут использоваться при построении линии сшивки, цветовой балансировке и операции вывода мозаики.
Balance Method	Используемый алгоритм балансировки цвета. Осветление — значения пикселей изображения будут скорректированы в соответствии с целевой цветовой поверхностью с использованием окна осветления и соответствующей функции гаммы, установленной на основе локальной статистики окна и целевой цветовой поверхности. Поверхность цвета может быть рассчитана из набора входных изображений с указанным типом поверхности цвета или из внешнего целевого растра. Это значение по умолчанию. Гистограмма — значение в пикселях изображения будет регулироваться путем сопоставления гистограммы каждого изображения с гистограммой всей коллекции изображений или с гистограммой внешнего целевого растра, если он указан. Этот метод хорошо работает, когда все изображения, которые нужно сбалансировать по цвету, имеют одинаковую гистограмму. Стандартное отклонение — значение пикселя изображения будет скорректировано путем сопоставления гистограммы в пределах одного стандартного отклонения между каждым изображением и всей коллекцией изображений или целевым растром, если он указан. Этот метод работает лучше всего, когда все изображения, которые нужно сбалансировать по цвету, имеют нормальное распределение.
Цвет Тип поверхности	Если используется метод баланса уклонения, каждому пикселю требуется целевой цвет, который определяется типом поверхности. Один цвет — все пиксели будут изменены в сторону одной цветовой точки, которая представляет собой среднее значение всех пикселей. Этот метод уместен, когда имеется небольшое количество изображений и несколько типов наземных объектов. Если растров слишком много или типов поверхности земли слишком много, цвет на выходе может стать размытым. Цветовая сетка — пиксели будут преобразованы в сетку цветовых точек, распределенных по коллекции изображений. Эта техника уместна, когда у вас есть большое количество изображений или областей с большим количеством разнообразных наземных объектов. Первый порядок — цветная поверхность (наклонная плоскость) будет представлена в виде полинома первого порядка. Этот метод имеет тенденцию создавать более плавные изменения цвета и требует меньше памяти во вспомогательной таблице, но может занять больше времени для обработки по сравнению с поверхностью цветовой сетки. Все пиксели могут быть изменены в сторону множества точек, полученных из двумерной полиномиальной наклонной плоскости. Результат подобен результату для одного цвета. Второй порядок — цветная поверхность будет представлена в виде полинома второго порядка. Этот метод имеет тенденцию создавать более плавное изменение цвета и требует меньше памяти во вспомогательной таблице, но может занять больше времени для обработки по сравнению с поверхностью цветовой сетки. Все входные пиксели изменяются в сторону множества точек, полученных из двумерной полиномиальной параболической поверхности. Этот метод дает промежуточный результат между одним цветом и цветовой сеткой. Это значение по умолчанию. Третий порядок — цветная поверхность будет представлена в виде полинома третьего порядка. Этот метод имеет тенденцию создавать более плавное изменение цвета и требует меньше памяти во вспомогательной таблице, но может занять больше времени для обработки по сравнению с поверхностью цветовой сетки. Все входные пиксели изменяются в сторону нескольких точек, полученных на кубической поверхности. Результат аналогичен цветной сетке.
Целевой растр	Растр, который будет использоваться в качестве эталона для цветового баланса коллекции изображений. Это может быть набор растровых данных, набор данных мозаики или сервис изображений. Статистические данные, необходимые для метода балансировки и типа цветовой поверхности, если применимо, будут получены из этого целевого изображения.
Пересчитать статистику	После выполнения цветовой балансировки в растре могут появиться новые значения пикселей. Установите флажок, чтобы рассчитать статистику с последними значениями пикселей.
Количество столбцов для пропуска	Количество пикселей по горизонтали между образцами. Коэффициент пропуска определяет часть растра, используемую при вычислении статистики. Входное значение указывает коэффициент пропуска по горизонтали или вертикали, где значение 1 будет использовать каждый пиксель, а значение 2 — каждый второй пиксель. Коэффициент пропуска может варьироваться от 1 до количества столбцов/строк в растре. Значение должно быть больше нуля и меньше или равно количеству столбцов в растре. По умолчанию используется значение 1 или последний использованный коэффициент пропуска. Коэффициенты пропуска для наборов растровых данных, хранящихся в файловой базе геоданных или многопользовательской базе геоданных, различаются. Во-первых, если коэффициенты пропуска x и y различны, меньший коэффициент пропуска будет использоваться как для коэффициентов пропуска x, так и для y. Во-вторых, коэффициент пропуска связан с уровнем пирамиды, который наиболее точно соответствует выбранному коэффициенту пропуска. Если значение коэффициента пропуска не равно количеству пикселей в слое пирамиды, число округляется в меньшую сторону до следующего уровня пирамиды, и используется эта статистика.
Количество строк для пропуска	Количество пикселей по вертикали между выборками. Коэффициент пропуска определяет часть растра, используемую при вычислении статистики. Входное значение указывает коэффициент пропуска по горизонтали или вертикали, где значение 1 будет использовать каждый пиксель, а значение 2 — каждый второй пиксель. Коэффициент пропуска может варьироваться от 1 до количества столбцов/строк в растре. Значение должно быть больше нуля и меньше или равно количеству строк в растре. По умолчанию используется значение 1 или последний использованный коэффициент пропуска y. Коэффициенты пропуска для наборов растровых данных, хранящихся в файловой базе геоданных или многопользовательской базе геоданных, различаются. Во-первых, если коэффициенты пропуска x и y различны, меньший коэффициент пропуска будет использоваться как для коэффициентов пропуска x, так и для y. Во-вторых, коэффициент пропуска связан с уровнем пирамиды, который наиболее точно соответствует выбранному коэффициенту пропуска. Если значение коэффициента пропуска не равно количеству пикселей в слое пирамиды, число округляется в меньшую сторону до следующего уровня пирамиды, и используется эта статистика.

Настройки линии сшивки

Укажите настройки линии сшивки для ортофотоплана. Линии сшивки — это многоугольники, которые используются для определения границ мозаики и разрешения перекрытий изображений.

Параметры настройки линии стыка


Название параметра	Описание
909003 Метод расчета Метод расчета, который будет использоваться для создания линий сшивки: Несоответствие — линии сшивки будут созданы на основе изображений несоответствия стереопар. Этот метод позволяет избежать пересечения стыков зданий. Вороного — линии сшивки будут созданы с использованием диаграммы Вороного области. Это значение по умолчанию. Радиометрия — линии сшивки будут генерироваться на основе спектральных моделей объектов на изображениях. Обнаружение краев — линии сшивки будут генерироваться по пересекающимся областям на основе краев объектов в области. Геометрия — линии сшивки будут генерироваться для перекрывающихся областей на основе пересечения контуров. Области без перекрывающихся изображений объединят следы.
Дополнительные параметры
Размер в пикселях	Размер в пикселях, используемый для создания линии сшивки. Иногда набор данных мозаики содержит растровые элементы с разным разрешением. Используйте этот параметр, чтобы выбрать размер пикселя для создания линий сшивки.
Минимальный размер области	Укажите минимальный размер области в пикселях. Любые полигоны меньше указанного порогового значения будут удалены из результата линии сшивки. По умолчанию 100 пикселей.
Обработка
Единицы ширины смеси	Единица измерения, используемая для ширины перехода: Пиксели — измерение с использованием количества пикселей. Это значение по умолчанию. Наземные единицы измерения — измерения с использованием тех же единиц измерения, что и в наборе данных мозаики.
Ширина смешивания	Смешивание (растушевка) происходит вдоль линии сшивки между пикселями, где есть перекрывающиеся растры. Ширина смешивания определяет, сколько пикселей будет смешано. Если значение ширины смешивания равно 10, и вы используете ОБА в качестве типа смешивания, то 5 пикселей будут смешаны внутри и снаружи линии сшивания. Если значение равно 10, а тип смешивания — INSIDE, то 10 пикселей будут смешиваться внутри линии сшивания.
Тип смешивания	Метод, который будет использоваться для смешивания одного изображения с другим по линиям сшивки. Возможные варианты: смешивание внутри линий швов, вне линий швов или как внутри, так и снаружи. Оба — пиксели по обе стороны от линий стыка будут смешаны. Например, если значение ширины смешивания равно 10 пикселям, 5 пикселов будут смешаны внутри и снаружи линии стыка. Это значение по умолчанию. Внутри — пиксели внутри линии стыка будут смешаны. Снаружи — пиксели за пределами линии стыка будут смешаны.
Тип размера запроса	Единицы, которые будут использоваться для значения размера запроса. пикселей — размер запроса будет изменен в зависимости от размера пикселя. Эта опция выполняет повторную выборку ближайшего изображения на основе размера растрового пикселя. Это значение по умолчанию. Коэффициент масштабирования пикселей — размер запроса будет изменен путем указания коэффициента масштабирования. Эта опция выполняет повторную выборку ближайшего изображения путем умножения размера растрового пикселя (из таблицы уровней размера ячейки) на коэффициент размера пикселя.
Размер запроса	Укажите количество столбцы и строки для повторной выборки. Максимальное значение 5000. Увеличьте или уменьшите это значение, основанное на сложности ваших растровых данных. Увеличенное изображение разрешение обеспечивает больше деталей в наборе растровых данных, но также увеличивает скорость обработки время.
Варианты удаления ленты
Минимальный коэффициент толщины	Определите, насколько тонким может быть многоугольник, прежде чем он будет считаться осколком. Это основано на шкале от 0 до 1,0, где значение 0,0 представляет многоугольник, который представляет собой почти прямую линию, а значение 1,0 представляет многоугольник, который представляет собой круг. Щепки удаляются при построении линий стыка.
Максимальный размер фрагмента	Максимальный размер полигона, при котором он все еще считается фрагментом. Этот параметр указывается в пикселях и основан на значении размера запроса, а не на пространственном разрешении исходного растра. Любой полигон, который меньше квадрата этого значения, считается осколком. Щепки удаляются при построении швов.

Настройки ортомозаики

Укажите настройки вывода для вашей мозаики.

Параметры для настройки ортомозаики


Наименование параметра	Описание
Pixel Размер	.
Формат	Выходной формат, который будет использоваться для ортофотоплана: Cloud Raster Format TIFF Format JPEG Format JPEG2000 Format Meta Raster Format
Compression	The compression method that will be used for the output. В зависимости от выбранного значения формата будут доступны следующие параметры: Нет LZW JPEG JPEG2000 LERC

Что такое ортомозаика? Объяснение ортофотопланов и ортофотопланов

Дроны стали отличными инструментами для создания ортофотопланов. Но что такое ортомозаика? Как они используются? А зачем тебе один?

Нравится это видео? Подпишитесь на наш канал YouTube, чтобы узнать больше.

Определение ортофотоплана

Проще говоря, ортофотоплан похож на Google Планета Земля, но намного четче. Это большое изображение картового качества с высокой детализацией и разрешением, полученное путем объединения множества изображений меньшего размера, называемых ортофотоснимками.

Ортофотоснимок, иногда называемый ортофотоснимком или ортоизображением, представляет собой аэрофотоснимок, в котором были исправлены искажения объектива, наклон камеры, перспектива и топографический рельеф, то есть изменения высоты земной поверхности. Эти скорректированные ортофотопланы не имеют никаких искажений и имеют равномерный масштаб по всему изображению.

В чем разница между обычной фотографией и ортофото?

Основное различие между обычным аэрофотоснимком и ортофотопланом заключается в перспективе и точности. Обычный аэрофотоснимок, как вы можете видеть ниже, имеет вид в перспективе. Вы можете видеть стороны зданий и других объектов, а перспектива меняется в зависимости от того, где была сделана фотография.

Ортофото, с другой стороны, называется «ортотрансформированным». Он геометрически скорректирован для этого вида в перспективе, а также искажения объектива и угла камеры, чтобы создать идеально прямой вид всех объектов в кадре, как вы могли бы видеть в Google Планета Земля.

Точность и правильность ортофотопланов означает, что и ортофотопланы, и ортомозаики имеют такое же качество, как и карты, и могут использоваться для измерения истинных расстояний.

Получение обновленных видов больших участков суши

Одним из основных вариантов использования ортофотоплана является получение обновленного вида больших участков земли. Google Earth полезен, но часто изображения устарели. Ваш новый проект развития может быть завершен, новые строительные проекты могут быть в стадии реализации, или ландшафт мог измениться из-за стихийных бедствий. Агенты по недвижимости также могут захотеть получить обновленный вид собственности, чтобы убедиться, что она подходит для их нужд. Какова бы ни была причина, ортомозаика — лучший способ объединить аэрофотоснимки для получения обновленного представления о вашей земле.

Использование ортомозаики для точных измерений

Строительные фирмы также считают ортофотоплан особенно полезным. Они могут регулярно получать обновленные виды своих строительных площадок и использовать точность ортомозаики для точных измерений. Такие программы, как DroneDeploy, позволяют пользователям измерять расстояние, площадь и объем. Строительные фирмы могут использовать эти инструменты для расчета объема складских запасов, оценки стоимости материалов и сбора других ценных данных без необходимости присутствия на строительной площадке. Программное обеспечение также может использовать необработанные данные аэрофотоснимков для построения 3D-моделей, что является еще одним мощным инструментом для строительных фирм.

Мониторинг здоровья растений

Сельскохозяйственная отрасль также видит огромные преимущества от ортомозаики. У специализированных дронов есть мультиспектральные камеры, которые собирают данные из определенных диапазонов света, таких как красный, зеленый, синий, красный край и ближний инфракрасный диапазон. Добавленные данные от мультиспектральных систем камер наряду с возможностью создания ортомозаичных карт позволяют фермерам получить подробное представление о состоянии их растительности с помощью индекса NDVI. Они могут использовать эти данные и обрабатывать области, которые требуют немедленного внимания и имеют более успешный сезон сбора урожая.

Проведение инспекций

Наряду с инспекцией посевов ортомозаика отлично подходит для проведения инспекций с воздуха оборудования и других объектов. Их можно использовать для осмотра крыш, солнечных установок, разваливающихся зданий и многого другого.

Судопроизводство и судебные дела

Ортомозаика иногда используется и в судебных делах. В некоторых случаях требуются обновленные и точные изображения рассматриваемого объекта.

XVRN.RU