У підручнику подано теорію аналітичної фотограмметрії та розв'язання основних фотограмметричних задач, що становить основу цифрової фотограмметрії. Висвітлено питання цифрового оброблення зображень, зокрема формування образів, покращання якості, способи стиснення та ін. Детально описано технології цифрової фотограмметрії, зокрема побудова цифрових моделей рельєфу і поверхні, аеротріангуляції, кореляції зображень, створення ортофотокарт. Подано теоретичне розв'язання задач космічної фотограмметрії, розглянуто сучасні підходи до технологій космічного картографування поверхонь Землі і планет. Підручник призначений для студентів ВНЗ з базового та магістерського рівнів підготовки напряму "Геодезія, картографія та землевпорядкування", а також для аспірантів, докторантів та фахівців, що займаються використанням фотограмметрії та дистанційного зондування у різних галузях науки і практики. ЗМІСТ Від авторів 7 1. ВСТУП 9 1.1. Концепція цифрової фотограмметрії та чинники її розвитку 9 1.2. Коротка історична довідка 18 2. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ФОТОГРАММЕТРІЇ 25 2.1. Види проекцій, в яких отримується зображення 25 2.2. Знімок як центральна проекція 26 2.3. Системи координат, що використовуються у фотограмметрії 29 2.3.1. Системи координат знімків 29 2.3.2. Просторові фотограмметричні системи координат, кути Ейлера та напрямні косинуси 31 2.3.3. "Геодезична" (абсолютна) та геоцентрична системи координат 33 2.4. Елементи внутрішнього та зовнішнього орієнтування знімка 34 2.5. Математичні залежності між координатами точок знімка та місцевості 37 2.5.1.Визначення координат точки об'єкта з використанням одного знімка 37 2.5.2.Визначення координат точки знімка за відомих координат точки об'єкта 38 2.5.3.Залежність між координатами точок горизонтального і нахиленого знімків 42 2.6. Елементи орієнтування пари знімків і геометричної моделі об'єкта 44 2.6.1. Елементи зовнішнього орієнтування пари знімків 44 2.6.2.Елементи взаємного орієнтування (ЕВО) 45 2.6.3. Елементи зовнішнього орієнтувіїння фотограмметричної моделі об'єкта 46 2.7. Аналітичне розв'язання основних фотограмметричних задач 47 2.7.1. Пряма фотограмметрична засічка 47 2.7.2. Обернена фотограмметрична засічка для одного знімка 49 2.7.3. Подвійна обернена фотограмметрична засічка 53 2.7.4. Розв'язання задачі взаємного орієнтування 56 2.7.5. Сумісне визначення елементів взаємного орієнтування та передавання масштабу для двох суміжних моделей 60 2.7.6. Геодезичне орієнтування фотограмметричної моделі 62 2.8. Геометричні перетворення, вживані у фотограмметрії 63 2.9. Математичні моделі похибок фотограмметричних вимірів. Вплив кривини Землі 69 2.9.1. Моделі похибок фотограмметричних вимірів 69 2.9.2. Відхилення реальної центральної проекції від ідеальної 70 2.9.3. Похибки вимірювання фотокоординат 73 2.9.4. Фактори нестрогого математичного опрацювання 74 2.9.5. Вплив кривини Землі 75 3. КОМП'ЮТЕРНЕ ОПРАЦЮВАННЯ ЦИФРОВИХ ЗОБРАЖЕНЬ 78 3.1. Основи перетворення образу у цифрову форму 78 3.1.1. Сприйняття зображень 78 3.1.2. Кольорове охоплення та моделі кольору 82 3.2. Візуалізація цифрових образів на екрані комп'ютера 95 3.3. Збереження цифрових зображень 106 3.4. Компресія цифрових образів 112 3.4.1. Кодування без втрат 113 3.5. Оптимізація яскравості та контрасту 120 3.6. Методи кольорової компресії 124 3.7. Прилади із зарядовим зв'язком - основні відомості 126 4. ЦИФРОВИЙ ФОТОГРАММЕТРИЧНИЙ ЗНІМОК 131 4.1. Вступ 131 4.2. Сканування фотографічних зображень. Фотограмметричні сканери 131 4.3. Визначення плоских прямокутних координат точок цифрового зображення 141 4.4. Цифрові фотограмметричні знімальні системи 143 4.5. Методи покращання характеристик цифрових знімків 151 4.5.1. Методи просторової області 151 4.5.2. Методи частотної області 155 4.5.3. Поліпшення зображення модифікацією гістограми 157 4.5.4. Згладжування зображень 163 4.5.5. Підкреслення країв у зображенні 165 4.5.6. Поліпшення зображень за допомогою частотних фільтрів 167 4.6. Специфічні операції опрацювання цифрових знімків 172 4.7. Методи автоматичної ідентифікації образів у цифровій фотограмметрії 176 5. ПОБУДОВА ЦИФРОВИХ МОДЕЛЕЙ ОБ'ЄКТІВ 181 5.1. Поняття про цифрові моделі об'єкта (ЦМО, ЦММ, ЦМР) 181 5.2. Методи збирання даних для побудови моделі об'єкта 182 5.2.1. Загальні відомості 182 5.2.2. Наземне лазерне сканування 184 5.2.3. Лазерні сканувальні системи повітряного базування 189 5.2.4. Радарні методи 196 5.3. Математичні моделі відтворення та інтерполяції ЦМР 204 6. АНАЛІТИЧНА ФОТОТРІАНГУЛЯЦІЯ 214 6.1. Класифікація способів аналітичної фототріангуляції 214 6.2. Фототріангуляція методом в'язок 215 6.3. Фототріагуляція методом моделей 217 6.4. Фототріангуляція за відомих координат центрів проекцій 218 6.5. Маршрутна фототріангуляція 221 6.5.1. Спосіб частково залежних моделей 222 6.5.2. Спосіб повністю залежних моделей 223 6.5.3. Спосіб незалежних моделей 223 6.6. Фототріангуляція із самокалібруванням 224 6.7. Деформація фототріангуляційної мережі. Точність фототріангуляції 227 7. ТЕХНОЛОГІЇ ЦИФРОВОЇ ФОТОГРАММЕТРІЇ 231 7.1. Цифрові фотограмметричні станції га основні види продукції 231 7.1.1. Системи стереоспостереження у ЦФС 231 7.1.2. Характеристики деяких ЦФС 232 7.2. Технологія побудови мереж аеротріангуляції з цифрових знімків 241 7.3. Технології взаємного та абсолютного орієнтування моделі 250 7.4. Технології побудови цифрової моделі рельєфу (ЦМР) з цифрових аерознімків 253 7.5. Цифрові ортофотокарти 259 7.5.1. Визначення і теоретичні основи 259 7.5.2. Генерування ортозображень 261 7.5.3. Генерування ортозображень з виправленням оптичної щільності 264 7.5.4. Визначення лінії "склеювання " мозаїки 265 7.5.5. Вирівнювання кольорів для створених ортофотокарт 266 7.5.6. Створення ортофотокарт з обрізанням по рамках секцій з одночасним тональним вирівнюванням 267 7.5.7. Виправлення похибок ЦМР та похибок знімків на створених ортофотокартах 270 7.6. Сумісне опрацювання даних лазерного сканування з літака та цифрових знімків 272 7.7. Сучасні технології у картографуванні територій (на прикладі Швейцарії) 275 8. КОСМІЧНА ФОТОГРАММЕТРІЯ 283 8.1. Предмет космічної фотограмметрії. Об'єкти досліджень 283 8.2. Картографічні супутникові системи високої точності та роздільної здатності 284 8.2.1. Супутникові системи світу 284 8.2.2. Значення роздільної здатності 289 8.2.3. Космічні системи високої роздільної здатності 293 8.2.4. Ціна картографічних супутникових зображень 294 8.2.5. Картографічні супутникові системи та Україна 295 8.3. Теоретичні основи космічної фотограмметрії 296 8.3.1. Завдання космічної фотограмметрії 296 8.3.2. Відомості про орбітальний рух 296 8.3.3. Системи координат, вживані у космічній фотограмметрії 299 8.3.4. Визначення планетоцентричних координат точок планети із застосуванням кадрових систем 303 8.3.5. Визначення планетоцентричних координат точок планети із використанням сканерних систем 304 8.3.6. Визначення планетоцентричних координат точок планети з даних радіолокаційного знімання 306 8.4. Космічна фототріангуляція 309 8.4.1. Математичні моделі космічної фототріангуляції 309 8.4.2. Відомості про створені опорні мережі на об'єктах Сонячної системи 313 8.5. Космічна фотограмметрія для картографування територій 315 СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 323 АЛФАВІТНИЙ ПОКАЖЧИК 326