Сравнение качества создания цифровой модели рельефа залесенной территории по данных аэрофотосъемки с использованием программных комплексов Photomod и Metashape

DOI: 10.35595/2414-9179-2024-1-30-462-475

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

И.А. Рыльский

Московский государственный университет, географический факультет,
Ленинские горы, 1, Москва, Россия, 119234,
E-mail: rilskiy@mail.ru

М.А. Потапов

Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, Горный институт,
Весенняя ул., д. 28, г. Кемерово, Россия, 650000,
E-mail: potapovma@kuzstu.ru

А.Н. Панин

Московский государственный университет, географический факультет,
Ленинские горы, 1, Москва, Россия, 119234,
E-mail: alex_panin@mail.ru

Р.В. Груздев

ФГБУН Институт природных ресурсов, экологии и криологии, Сибирское отделение РАН,
ул. Недорезова, 16а, а/я 1032, Чита, Россия, 672002,
E-mail: rogruzdev@mail.ru

Аннотация

Выполнение цифровой фотосъемки в видимом диапазоне и последующее моделирование рельефа в масштабе 1:2 000 и крупнее на территории залесенных районов обычно считается сложной или трудно решаемой задачей. В настоящее время основным методом решения этой задачи является метод воздушного лазерного сканирования, при котором цифровая фотосъемка проводится, но используется в основном для создания цифровых ортофотопланов, при этом источником информации о рельефе служит лазерного сканирование (благодаря возможности лазерных импульсов проникать сквозь кроны деревьев). В силу более низкой стоимости цифровая аэрофотосъемка без лазерного сканирования может быть коммерчески привлекательна для ряда заказчиков. По этой причине в работе ставилась задача оценить возможности по использованию для этих целей двух наиболее популярных в Российской Федерации программных средств — Photomod и Metashape. В качестве тестового полигона был выбран участок Южной Сибири, на территории которого представлены различные типы сочетаний форм рельефа и различной по густоте растительности. Исходный залет выполнен в соответствии с требованиями масштаба 1:2 000 под шаг горизонталей в 1 м, при этом применено более высокое поперечное перекрытие залета (до 50 % вместо 30 %). Съемка выполнена с использованием беспилотного летательного аппарата в видимом диапазоне. В работе приведены сведения о качестве выполненных фотограмметрических работ с использованием как аппаратных средств регистрации элементов внешнего ориентирования, так и наземных контрольных и опорных точек. Не все участки местности могут быть картографированы с соблюдением требований данного масштаба. В работе проводится анализ полученных результатов, оценка применимости того или иного программного продукта, особенностей полученных наборов данных. Итоговые выводы содержат информацию о применимости данного метода в сочетании с программными средствами, ограничениях возможностей его применения. Проведено сравнение временных затрат на решение идентичных задач в разных программных комплексах.

Ключ. слова

аэрофотосъемка, 3D-точки, Photomod, Metashape, залесенная территория, цифровая модель рельефа

Список литературы

  1. Капралов Е.Г., Кошкарев А.В., Тикунов В.С. Основы геоинформатики. Учебное пособие для студентов вузов в 2-х книгах. М.: Издательский центр «Академия», 2004. 480 с.
  2. Руководство по аэрофотосъемочным работам. М.: Министерство гражданской авиации, 1986. 176 с.
  3. Руководство по аэрофотосъемке в картографических целях. Военно-топографическое управление Генерального Штаба. М.: Редакционно-издательский отдел, 1989. 105 с.
  4. Chandler J.H. Terrain measurement using automated digital photogrammetry. Engineering Geology Special Publications, 2001. V. 18. P. 13–18. DOI: 10.1144/GSL.ENG.2001.018.01.02.
  5. Korpela I. Mapping of understory lichens with airborne discrete-return LiDAR data. Remote Sensing of Environment, 2008. V. 112. Iss. 10. P. 3891–3897. DOI: 10.1016/J.RSE.2008.06.007.
  6. Lohr U. Digital elevation models by laser scanning: principle and applications. Third International Airborne Remote Sensing Conference and Exhibition, 1997. P. 174–180.
  7. Mancini F., Dubbini M., Gattelli M., Stecchi F., Fabbri S., Gabbianelli G. Using unmanned aerial vehicles (UAV) for high-resolution reconstruction of topography: the structure from motion approach on coastal environments. Remote Sensing, 2013. V. 5. Iss. 12. P. 6880–6898. DOI: 10.3390/rs5126880.
  8. Rangel J., Goncalves G., Perez J. The impact of number and spatial distribution of GCPs on the positional accuracy of geospatial products derived from low-cost UASs. Remote Sensing, 2018. V. 39. Iss. 21. P. 7154–7171. DOI: 10.1080/01431161.2018.1515508.
  9. Wilson J. Digital terrain modelling. Geomorphology, 2012. V. 137. Iss. 1. P. 107–121. DOI: 10.1016/J.GEOMORPH.2011.03.012.
  10. Zhang C., Chen T. Efficient feature extraction for 2D/3D objects in mesh representation. Proceedings of the 2001 International Conference on Image Processing, 2001. P. 935–938. DOI: 10.1109/ICIP.2001.958278.

Для цитирования: Рыльский И.А., Потапов М.А., Панин А.Н., Груздев Р.В. Сравнение качества создания цифровой модели рельефа залесенной территории по данных аэрофотосъемки с использованием программных комплексов Photomod и Metashape. ИнтерКарто. ИнтерГИС. M.: Географический факультет МГУ, 2024. Т. 30. Ч. 1. С. 462–475. DOI: 10.35595/2414-9179-2024-1-30-462-475

For citation: Rylskiy I.A., Potapov M.A., Panin A.N., Gruzdev R.V. Comparison of the quality of creation of a digital territory model of a forested territory from aerial photo data using Photomod and Metashape software complexes. InterCarto. InterGIS. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2024. V. 30. Part 1. P. 462–475. DOI: 10.35595/2414-9179-2024-1-30-462-475 (in Russian)