9.4 Обработка данных воздушного лазерного сканирования и создание ЦМР

"ГОСТ Р 59562-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Съемка аэрофототопографическая. Технические требования" (утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 10.06.2021 N 542-ст)

9.4 Обработка данных воздушного лазерного сканирования и создание ЦМР

9.4.1 Обработка лидарных данных и создание ЦМР включают в себя следующие процессы:

- обработка данных калибровочного полета и определение параметров калибровки лидара;

- входной контроль, обработка "сырых" лидарных данных с использованием полученных параметров калибровки и ГНСС/ИИУ измерений, формирование файлов ТЛО;

- контроль точности ТЛО по расхождениям в межмаршрутных перекрытиях, уравнивание данных ТЛО многомаршрутной съемки;

- классификация точек лазерных отражений и ЦМП, полученной в результате фотограмметрической обработки, с целью выделения точек земной поверхности и формирование ЦМР;

- контроль плотности точек ЦМР;

- контроль точности ЦМР по контрольным точкам и взаимной согласованности ЦМР и точек фотограмметрического сгущения;

- преобразование ЦМР в требуемую систему координат и высот с учетом модели квазигеоида.

Для выполнения указанных процессов следует использовать специальные программные средства, обладающие соответствующими функциональными свойствами.

9.4.2 Обработку данных калибровочного полета и определение параметров калибровки выполняют в соответствии с документацией используемого воздушного лазерного сканера. Полученные в ходе вычислений параметров калибровки средние остаточные расхождения на связующих точках, значения угловых параметров калибровки и их стандартные отклонения фиксируют в специальном файле, а затем отражают в техническом отчете.

9.4.3 Целью входного контроля является оперативная проверка полноты покрытия территории объекта работ лидарной съемкой (отсутствие незаснятых частей территории, разрывов между маршрутами) и оценка плотности точек лазерных отражений.

9.4.4 С использованием полученных параметров калибровки и ГНСС/ИИУ измерений выполняют обработку "сырых" лидарных данных и формирование файлов ТЛО, в которых точки лазерных отражений представлены в системах координат ГСК или ITRF (координаты в картографической проекции Гаусса-Крюгера и геодезические высоты).

9.4.5 В результате контроля точности ТЛО по расхождениям в межмаршрутных перекрытиях определяют среднее и максимальное значения систематических расхождений точек по высоте, которые фиксируют. Если среднее значение расхождений не превышает 1/5 от высоты сечения рельефа, выполняют уравнивание данных ТЛО многомаршрутной съемки и их "сшивку". Деление всей совокупности точек на территориальные части осуществляется исходя из планируемого распределения работы по классификации точек и составлению плана (карты) между исполнителями.

9.4.6 Классификацию точек лазерных отражений и ЦМП выполняют с помощью специальных программных продуктов, она включает в себя выделение "низких" точек, расположенных заведомо ниже естественной земной поверхности (например, в ямах), и выделение точек земной поверхности. Установочные параметры классификации указывают в техническом отчете. После выполнения автоматических процедур осуществляют просмотр и корректировку классификации вручную. При проверке следует обращать внимание на качество выделения точек земли под низкорослой растительностью, в особенности вблизи береговой линии водоемов. В результате классификации создают ЦМР в виде совокупности нерегулярно расположенных точек поверхности земли.

9.4.7 Для уменьшения влияния случайных погрешностей высот, обусловленных инструментальной погрешностью лидара и микрорельефом, свойственных каждой точке ТЛО, полученную ЦМР рекомендуется сгладить, используя имеющееся для этого программное средство. Отклонение точек сглаженной поверхности от исходной не должно превышать 0,3 высоты сечения рельефа.

9.4.8 В результате контроля плотности ЦМР выявляют отсутствие/наличие участков, не обеспеченных точками. Оценивают среднюю плотность точек ЦМР и сравнивают с требуемой (допустимой) плотностью. Под участком, не обеспеченным точками, понимают участок без ТЛО площадью более чем 9/N, где N - требуемая средняя плотность точек (число точек на м2). Исключение составляют участки водных поверхностей и занятые строениями и сооружениями, на которых точки ЦМР могут вообще отсутствовать. Результаты контроля отражаются в техническом отчете. Если выявляются участки, не занятые водоемами или строениями, но не обеспеченные ЦМР, проверяют корректность классификации точек на этих участках и устанавливают причины отсутствия точек. При этом проверяют и учитывают следующее:

- не были ли точки участка классифицированы как "низкие", корректна ли такая классификация;

- наличие и характер растительности;

- наличие иных объектов;

- уклон поверхности.

При необходимости и обоснованности выполняют ручную корректировку - добавление точек из других классов.

9.4.9 Точность сформированной цифровой модели рельефа проверяют по всем опорным и контрольным точкам, координаты которых определены в результате выполнения работ по геодезическому обеспечению, а также по дополнительным контрольным точкам из каталога точек фотограмметрического сгущения, выбранных оператором и измеренных вручную при выполнении фототриангуляции, если параметры аэрофотосъемки отвечают требованиям стереотопографической съемки рельефа. Координаты опорных и контрольных точек должны быть представлены в той же системе координат, что и ТЛО (ГСК или ITRF). СКП ЦМР по высоте, вычисленная по расхождениям высот на опорных и контрольных точках, координаты которых определены в результате выполнения работ по геодезическому обеспечению, не должна превышать значения, указанного в таблице В.1 приложения В. СКП ЦМР, вычисленная по расхождениям на контрольных точках, полученных из фотограмметрического сгущения, не должна превышать 1,4 значения, указанного в таблице В.1 приложения В. Расхождения высот определяют как разность между высотой контрольной точки и высотой, вычисленной в результате линейной интерполяции по значениям высоты ближайших ТЛО, являющихся вершинами треугольника, в котором расположена контрольная точка.

9.4.10 Преобразование ЦМР в требуемую систему координат и высот выполняют с использованием элементов преобразования и параметров проекции с учетом модели квазигеоида и поправки к высоте, вычисленной, как указано в 8.4. После перевычисления выполняют повторный контроль по контрольным опознакам, координаты которых представлены в требуемой системе координат и высот.

9.4.11 В качестве результата обработки данных лидарной съемки передают файлы с классифицированными точками лазерных отражений, принадлежащих поверхности земли, в требуемой системе координат и высот в виде текстовых файлов (*.XYZ).