Разработка и исследование математических моделей фотограмметрических построений по радиолокационным снимкам Мчедлишвили, Георгий Бердович

Введение к работе

Актуальность темы.Существенной чертой развития фотограмметрии последних лет является широкое использование материалов сканерных съемок, в том числе радиолокационной. Радиолокационная съемка обладает большим охватом местности, высокой оперативностью получения информации и применяется для топографического и тематического картографирования, экологического мониторинга в глобальном и региональном масштабе.Все это нашло свое отражение в материалах последних конгрессов Международного общества фотограмметрии и дистанционного зондирования. На XVI конгрессе, проходившем в 1988 г. в г.Киото (Япония), этим вопросам была посвящена работа нескольких технических комиссий, в частности второй, которая называлась "Системы и инструменты для обработки данных радиолокатора с синтезированной апертурой (РСА)". В отчете о работе конгресса отмечается быстрое развитие РСА как инструмента дистанционного зондирования и потребность в расширении применения РСА для дистанционного зондирования. В одной из 41 резолюций конгресса следует рекомендация "дальнейшего исследования возможностей космических радарных систем, таких как радар с синтезированной апертурой, радарный альтиметр, радиометры и скаттеро-метры, для получения топографической и тематической информации в глобальном масштабе". Особо подчеркивается необходи-мость "вести исследования для разработки стандартов калибровки конечного продукта и качества данных радарных систем". Этим вопросам и посвящена данная диссертационная работа.

Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы - разработка математических моделей фотограмметрических пост-

рсекии по радиолокационным саиыл^.1,ьк^ча.0и,^::

1. калибровку радиолокационных снимков;

2. совместную фотограмметрическую обработку радиолокационных и аэрофотоснимков;

3. оперативный метод определения координат по радиолокационным снимкам.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

4. разработать математическую модель калибровки радиолокационных снимков;

5. разработать математическую модель уравнивания фотограмметрических измерений по радиолокационным и аэрофотооним-

idi.i;

3) разработать алгоритм и комплекс программ олс-ратиансл
и прецизионной обработки радиолокационных снимков с использо
ванием автоматизированной измерительной системы.

Методы исследований. Работа основывается на использовании метода имитационного моделирования фотограмметрических задач, метода наименьших квадратов, векторной и матричной алгебры, математической статистики. Исследования по теме выполнялись с учетом современных достижений в области аналитической и сканерной фотограмметрии.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем.

1. Разработаны математические модели калибровки радиолокационных снимков с использованием испытательного полигона и выполнено исследование этих моделей по макетным данным.

2. Выявлена возможность совместной фотограмметрической обработки различных типов снимков. Рассмотрены различные ва-

лсгена ігетодккз для совместного уравнивания измерении по радиолокационным и аэрофотоснимкам. Для решения возникающих при этом линейных уравнений впервые на практике реализован алгоритм предложенный А.П. Гуком, основанный на ортогональных преобразованиях Хаусхолдера.

Практическая ценность работы заключается в следующем.

3. Выполнено исследование измерительных свойств радиолокационных снимков,в частности оценена точность визирования на объекты снимка, определены объекты, которые можно использовать в качестве ориентиров.

4. В результате полевого дешифрирования, выполнявшегося в течении ряда лет на испытательном полигоне, изучены измери-' тельные свойства радиолокационных снимков, полученных съемочными системами различного типа.

5. Разработано программное обеспечение автоматизированной измерительной системы для обработки материалов радиолокационной съемки, включающее сбор информации со снимков, предварительную обработку измерений, определение координат, калибровку снимков, совместное уравнивание измерений, полученных по радиолокационным и аэрофотоснимкам.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работа докладывались и обсуждались на научно-техническом семинаре по применению радиолокационной информации высокого разрешения для картографии, Реутов 1992 г.. Всесоюзной научно-технической конференции "Состояние и перспективы кнгенер-!'о-г^г^г?-!т:?о'"':'"' и ?-07стря»"-'?тп:г7ескчх ссбот", Новосибиоск

- б -

кафедры фотограмметрии НИИГАиК, конференциях НИИГАиК и ТОБАГО, Новосибирск 1984, 1986, 1987 гг.

Основное содержание работы отражено в пяти публикациях автора.

Исследования по диссертационной работе выполнялись в рамках госбюджетных и хоздоговорных работ 22 Е-81, 6.Э0.008, 6.30.058, 215-83, 359-88. Результаты внедрены в учебный процесс кафедры фотограмметрии НИИГАиК, Моссковскии институт теплотехники, НПО машиностроения (г. Реутов).

Структура к объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объем работы составляет 136 страниц, из них 104 страниц машинописного текста, 11 таблиц, 24 рисунков, Ю страниц библиографии, 22 страниц приложений, _v

Основные положения,представляемые к защите:

6. Математические .модели калибровки радиолокационных снимков.

7. Методика совместного уравнивания материалов радиолокационных и аэрофотоснимков.

8. Алгоритмы и программы оперативной и прецизионной обработки радиолокационной обработки с использованием автоматизированной измерительной системы.