Вісники та науково-технічні збірники, журнали

Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12

Browse

Author: search.filters.author.Церклевич, А.Subject: search.filters.subject.цифровая модель рельефа

Search Results

Now showing 1 - 2 of 2
  • Thumbnail Image
    Item
    Апроксимація висот фізичної поверхні Землі двовісним і тривісним еліпсоїдами
    (Видавництво Львівської політехніки, 2016) Церклевич, А.; Заяць, О.; Шило, Є.
    Мета. В науках про Землю широкого значення набувають планетарні задачі. Метою цієї роботи є удосконалення методики та створення оптимального алгоритму для апроксимації поверхні літосфери Землі двовісним і тривісним еліпсоїдами для дослідження динаміки зміни її фігури. Методика. Класичні підходи визначення фігури Землі передбачають визначення еліпсоїда обертання, що найкраще описує поверхню геоїда, або ж квазігеоїда. Такий підхід забезпечує вихідну поверхню відліку для багатьох референцних систем. Для вивчення геодинамічних процесів у планетарному масштабі актуальними є питання визначення розмірів і орієнтування такого еліпсоїда, який найбільш близько підходив би до поверхні літосфери Землі. Вирішення цієї задачі розглядається на прикладі апроксимації висот поверхні літосфери двовісним і тривісним еліпсоїдом. Описані алгоритми застосовуються для апроксимації висот моделі геоїда EGM2008 та ЦМР ETOPO1. Висоти моделей усереднюються в межах трапецій 5º×5º. На основі цих даних знаходяться параметри двовісного і тривісного еліпсоїдів. Для перевірки алгоритмів вирішення цих задач застосовується порівняльний аналіз результатів апроксимації запропонованими методами. Результати. Отримані результати і їх порівняльний аналіз з параметрами еліпсоїда, встановлених у геодезичних датах, свідчать про те, що запропоновані алгоритми апроксимації є достовірними і їх можна використовувати для дослідження планетарної динаміки фігури Землі. Наукова новизна. Удосконалена методика та створені оптимальні алгоритми апроксимації висот поверхні літосфери Землі. Практична значущість. Подані алгоритми апроксимації висот фізичної поверхні Землі будуть використовуватись у подальших дослідженнях, які спрямовані на вивчення планетарних характеристик нашої планети та динаміки їхніх змін у часі. Такі підходи до апроксимації поверхні будуть корисні не тільки для наук про Землю і планет земної групи, а й до інших напрямків, де ставиться задача моделювання об’єктів з такою геометричною формою. Цель. В науках о Земле все большое значение приобретают планетарные задачи. Целью данной работы является совершенствование методики и алгоритмов аппроксимации высот физической поверхности планеты двухосным и трехосным эллипсоидом для исследования динамики изменения ее фигуры. Методика. Классические подходы определения фигуры Земли предусматривают определение эллипсоида вращения, который лучше всего описывает поверхность геоида, или квазигеоида. Такой подход обеспечивает исходную поверхность отсчета для многих референсных систем. Для изучения геодинамических процессов в планетарном масштабе актуальными являются вопросы определения размеров и ориентации такого эллипсоида, который наиболее близко подходил к поверхности литосферы Земли. Решение этой задачи рассматривается на примере аппроксимации высот поверхности литосферы двухосным и трехосным эллипсоидами. Описанные методы применяются для аппроксимации высот модели геоида EGM2008 и ЦМР ETOPO1. Высоты моделей усредняются в пределах трапеций 5º×5º, на основе этих данных находятся параметры двухосного и трехосного эллипсоида. Для проверки алгоритмов решения этих задач применяется сравнительный анализ результатов аппроксимации предложенных методов. Результаты. Полученные результаты и их сравнительный анализ с параметрами эллипсоида, установленных в геодезических датах, свидетельствуют о том, что предложенные алгоритмы аппроксимации являются достоверными и их можно использовать для исследования планетарной динамики фигуры Земли. Научная новизна. Усовершенствованная методика и созданы оптимальные алгоритмы аппроксимации поверхности литосферы Земли. Практическая значимость. Представленные алгоритмы аппроксимации физической поверхности Земли могут использоваться в дальнейших исследованиях, направленных на изучение планетарных характеристик нашей планеты и динамики их изменений во времени. Также такие подходы к аппроксимации поверхности будут полезны не только для наук о Земле и планетах, но и в других направлениях, где ставится задача моделирования объектов с такой геометрической формой. Purpose. Planetary problems play in geosciences very important role. The aim of this work is to improve methods and algorithms for approximating of the physical surface of the planet by biaxial and triaxial ellipsoid for study the dynamics of change of its shape. Methods. Classical approaches to the determination of Earths shape provide computation of evolution ellipsoid parameters of that in the best way fits to geoid, or quasigeoid. Such approach allows to provide initial reference surface for many coordinates systems. The problem of determination of the size and orientation of the ellipsoid that most closely matched to the surface of the Earth's lithosphere is very relevant for the study of geodynamic processes in a planetary scale. The solution to this problem is considered on the example of lithosphere heights approximation by biaxial and triaxial ellipsoid. Described in paper algorithms was used to for the approximation of the geoid model EGM2008 and DEM ETOPO1. For the approximation we used average values of geoidal ondulation and physical surface heights within 5º×5º spherical trapezoids. To verify algorithm we compare approximation result obtained by the proposed methods. Results. Comparative analysis of Lviv Polytechnic National University Institutional Repository http://ena.lp.edu.ua Геодезія 49 obtained results indicates that proposed approximation methods are reliable and can be used for the investigation of Earths planetary dynamic. The scientific novelty. Improved methods and algorithms was created for the best approximation of the surface of the Earth's lithosphere. The practical significance. Approximation algorithms of the physical surface of the Earth will be used in further research aimed at studying the characteristics of our planet planetary dynamics and their time changes. Such approaches to surface approximation are useful not only for Earth an planets Science but also in other areas where the problems arise in ellipsoidal objects modelling.
  • Thumbnail Image
    Item
    Аналіз результатів для створення ортофотопланів та цифрових моделей рельєфу із застосуванням БПЛА TRIMBLE UX-5
    (Видавництво Львівської політехніки, 2015) Вовк, А.; Глотов, В.; Гуніна, А.; Маліцький, А.; Третяк, К.; Церклевич, А.
    Метою цієї роботи є аналіз та дослідження можливостей безпілотних літальних апаратів (БПЛА) Trimble UX5 для створення ортофотопланів і цифрових моделей рельєфу (ЦМР), а також виявлення і усунення можливих недоліків під час аерознімання та опрацювання аерознімків. Методика. Перед початком аерознімальних робіт проводилось рекогносцирування місцевості. Для кобрирування та глісади обирали майданчики, які мали відповідні площадні параметри, вказані у технічних характеристиках БПЛА. Для підготовчих проектно-розрахункових робіт використовувалось програмне забезпечення Trimble Access Aerial Imaging, яке інсталювалось у захищений польовий контролер Trimble Tablet, що застосовується для управління UX5. Аерознімання з БПЛА виконувалось цифровою камерою SONY NEX 5R. Оскільки на БПЛА UX5 не передбачено встановлення двохчастотного GPS-приймача для отримування у польоті значень центрів проекцій, то зроблено розряджену планово-висотну прив’язку (ПВП) розпізнавальних знаків. Для оперативного створення ортофотопланів застосовували фотограмметричний модуль Trimble Business Center Photogrammetry Module фірми Trimble, за допомогою якого створювали хмару точок, трикутну нерегулярну сітку (TIN-модель) і план з відображенням горизонталей місцевості, над якою проводилося аерознімання. Для підтвердження можливості застосування цифрового стереофотограмметричного методу розраховано апріорну оцінку точності просторових координат місцевості. Для оцінювання точності на місцевості визначено контрольні точки на трьох експериментальних ділянках. Координати контрольних точок визначали під час проведення ПВП GPS-приймачами Trimble R7 у режимі RTK. Після створення ортофотопланів на них виміряні координати вищеозначених контрольних точок і обчислено середні квадратичні похибки (СКП) відносно координат, виміряних на місцевості. Результати. За аерозніманням, проведеним з висот 150 м, 200 м та 300 м, за отриманими зображеннями, були обчислені СКП положення контурних точок місцевості, які підтверджують можливість застосування літаків моделі Trimble UX5 для складання топографічних планів у масштабах 1:500, 1:1000 та 1:2000 з перерізом горизонталей 0,5-1 м для цих масштабів. Наукова новизна. На підставі критичного аналізу конструкторських та експлуатаційних особливостей БПЛА Trimble UX5 розроблено технологічну схему оцінки придатності БПЛА для аерознімального процесу як за кількісними, так і за якісними параметрами. Це дасть можливість у подальшому оцінювати будь-які моделі БПЛА стосовно застосування їх у цифровому стереофотограмметричному методі створення великомасштабних ортофо¬топланів та топографічних планів. Практична значущість. Застосування БПЛА Trimble UX5 дає можливість знімати території сільської місцевості, отримуючи необхідну точність для складання великомасштабних топографічних і кадастрових планів під час застосування цифрового стереофотограмметричного методу, що дає змогу значно здешевити процес створення вищеозначених планів. Целью данной работы является анализ и исследование возможностей беспилотного летательного аппарата (БПЛА) Trimble UX5 для создания ортофотопланов и цифровых моделей рельефа (ЦМР), а также выявления и устранения возможных недостатков в процессе аэросъемки и обработки аэроснимков. Методика. Перед началом аэросъемочных работ проводилось рекогносцировка местности. Для кабрирования и глиссады выбирались площадки, которые имели соответствующие площадные параметры, указанные в технических характеристиках БПЛА. Для подготовительных проектно-расчетных работ использовалось программное обеспечение Trimble Access Aerial Imaging, которое инсталировалось в защищенный полевой контроллер Trimble Tablet, который применяется для управления UX5. Аэросъемка с БПЛА выполнялась цифровой камерой SONY NEX 5R. Поскольку на БПЛА UX5 не предусмотрено установление двухчастотного GPS-приемника для получения в полете значений центров проекций, то было сделано разреженную планово¬высотную привязку (ПВП) опознавательных знаков. Для оперативного создания ортофотопланов применяли фотограмметрический модуль Trimble Business Center Photogrammetry Module, фирмы Trimble, с помощью которого можно создать облако точек, треугольную нерегулярную сетку (TIN-модель) и план с отображением горизонталей местности над которой проводилась аэросъемка. Для подтверждения возможности применения цифрового стереофотограмметрического метода рассчитано априорную оценку точности пространственных координат местности. Для проведения оценки точности определялись контрольные точки на трех экспериментальных участках. Координаты точек определялись при проведении ПВП GPS - приемниками Trimble R7 в режиме RTK. После создания ортофотопланов на них были измерены координаты вышеуказанных точек и вычислено средние квадратичные погрешности (СКП) относительно координат измеренных на местности. Результаты. По аэросъемке проведенной с высот 150 м, 200 м и 300 м по полученным изображениями были вычислены СКП положения контурных точек местности, которые подтверждают возможность применения самолетов модели Trimble UX5 для составления топографических планов в масштабах 1: 500, 1: 1000 и 1: 2000 с сечением горизонталей 0,5-1 м для этих масштабов. Научная новизна. На основании критического анализа конструкторских и эксплуатационных особенностей БПЛА Trimble UX5 разработана технологическая схема оценки пригодности БПЛА для аэросъёмочного процесса как по количественным так и по качественным параметрам. Это позволит в дальнейшем оценивать любые модели БПЛА относительно их применения в цифровом стереофотограмметрическом методе создания крупномасштабных ортофотопланов и топографических планов. Практическая значимость. Применение БПЛА Trimble UX5 позволяет снимать территории, получая необходимую точность для составления крупномасштабных топографических и кадастровых планов с применением цифрового стереофотограмметрического метода, что позволяет значительно удешевить процесс создания вышеуказанных планов. The purpose of this paper is to analysis and research capabilities of unmanned aerial vehicle (UAV) Trimble UX5 to create orthophotomap and digital elevation models (DEM), as well as identifying and addressing possible shortcomings in the aerial survey and processing of aerial photographs. Methods. Before starting aerosurveying conducted reconnaissance of the area. For nose-up and glide-path elected corresponding surface area on the ground had areal options on listed specifications for the UAV, and satisfy the conditions for launching and landing UAV.For preliminary design and calculation works software was used Trimble Access Aerial Imaging, which install a protected field controller Trimble Tablet, which is used to control UX5.UAV aerial survey was carried out with a digital camera SONY NEX 5R.Since the UAV UX5 stipulated the establishment of two-frequency GPS- receiver for in-flight values of projection centers, it was done discharged horizontal and vertical tie-in markings.For operative creation of orthophotomap used photogrammetric module Trimble Business Center Photogrammetry Module, the company Trimble, with which you can create a point cloud, triangular irregular grids (TIN- model) and plan to display contour lines, terrain over was carried out aerial aerosurveying.To confirm the possibility of using digital stereophotogrammetric method calculated apriori estimate of the accuracy of the spatial coordinates of the area. To assess the accuracy of the terrain defined checkpoints at three pilot sites. Coordinates of points determined during VFR GPS - receivers Trimble R7 mode RTK. After creating orthophotomap they measured the coordinates of the above points and calculated root-mean-square error measured relative to the coordinates on the ground. Results. For aerial survey conducted with a height of 150 m, 200 m and 300 m on the received images were calculated mean square error provisions terrain contour points, which confirm the possibility of using aircraft model Trimble UX5 to produce topographic maps at scales of 1: 500, 1: 1000 and 1: 2000 section 0.5-1 m contour for these scales and 1 m for the third scale. The scientific novelty. Based on a critical analysis of the design and operational features Trimble UX5 UAV developed technological scheme to evaluate the fitness of UAV aerosurveying both quantitative and qualitative parameters. This will enable further evaluate any models UAV regarding their use in digital stereofotohrammetryc method of creating large-scale orthophotomap and topographical plans. The practical significance The use of UAVs Trimble UX5 allows you to take difficult territory, with the required precision to produce large-scale topographic and cadastral plans in the application of digital stereophotogrammetric method that can significantly reduce the cost of the process of creating the above plans.