3. Понятие о зd-изображении

Цифровую модель местности можно визуализировать в виде традиционного планово-картографического материала, а также в виде трехмерного пространственного изображения, так называе­мого ЗD-изображения [З-dimensional (англ.) —трехмерный].

В современном понимании 3D-изображение — это изображе­ние трехмерных объектов на плоскости, дающее максимально воз­можное представление об их пространственных формах и разме­рах. Существует большое разнообразие проекций (ортогональная, аксонометрическая, изометрическая и др.), позволяющих изобра­жать пространственные объекты на плоскости.

Привычной для человеческого восприятия является централь­ная проекция, поскольку изображение окружающего нас мира строится на сетчатке глаза человека именно по законам централь­ной проекции, которую иначе называют перспективой. Законы перспективы позволяют нам судить о глубине пространства. Более удаленные объекты изображаются мельче, чем нахо­дящиеся вблизи, к тому же могут быть частично или полностью ими закрыты.

Пример изображения трехмерных объектов на плоскости в центральной проекции — фотоснимок этих объектов, полученный кадровым фотоаппаратом. Удачно выбранный ракурс, т. е. точка фотографирования и угол зрения, позволит извлечь максимум ин­формации о форме, размерах и взаимном расположении объектов.

Современные технологии цифровой обработки аэрофотосним­ков позволяют получать визуализированное изображение местно­сти, аналогичное фотографическому, в любом ракурсе.

ЗD-изображение создается на основе ранее построенной циф­ровой модели рельефа и ортофотоснимков. ЗD-изображение мож­но назвать макетным фотоснимком, поскольку его получают не фотографированием, а компьютерной графикой.

При создании макетного снимка технолог задает элементы внешнего и внутреннего ориентирования. При этом руководству­ются желаемым ракурсом просмотра местности, т. е. ЭВО опреде­ляют точку и угол зрения на объект съемки.

Цифровую модель рельефа, используемую для создания ЗD-изображения, в большинстве случаев получают на основе стереофотограмметрической обработки аэрофотоснимков. Однако на аэро­снимках невидимыми, как правило, остаются фасады зданий. Для их представления на ЗD-изображении используют материалы на­земной съемки, например полученные цифровой фотокамерой.

Таким образом, цифровой макетный снимок представляет со­бой массив чисел, каждым элементом которого являются три чис­ла — координаты (х, у) в системе координат снимка и закодиро­ванная оптическая плотность этой точки.

Визуализация цифрового макетного снимка представляет со­бой 3D-изображение.

ЗD-изображения позволяют анализировать исследуемую терри­торию, представленную в виде пространственной модели. На базе ЗD-изображений создают электронные макеты местности, вклю­чающие в себя, помимо рельефа, произвольные трехмерные объекты (здания и сооружения, растительность и т. п.).

ЗD-изображения позволяют осуществлять трехмерную интер­поляцию какого-либо признака. Исходной информацией для трехмерной интерполяции служит нерегулярная сеть пунктов, в которых проведены измерения некоторого признака (уровня кис­лотности почв, содержания СО в воздухе и т. п.). Программа ин­терполяции создает математическую модель поведения исследуе­мого признака на заданном участке. С помощью данной модели рассчитывают наиболее вероятные значения признака в любой точке пространства, формируют изоповерхности, представляющие собой геометрические места точек с одинаковыми значения­ ми признака.

ЗD-изображения широко используют в городском кадастре и градостроительстве, экологическом мониторинге, при изучении эрозионных процессов, при рекультивации нарушенных земель, т. е. в тех областях, где измерения проводят в трехмерном про­странстве.

САМОСТОЯТЕЛЬНО, К ЛЕКЦИИ №8

1. Планово-высотная привязка аэрофотоснимков.

Литература. А.И.Обиралов, 2004г. стр.130-133.