Ортофотоплан – это вид карты, созданный на основе аэрофотоснимков или спутниковых изображений, которые были исправлены для устранения искажений, вызванных рельефом местности и углами съемки. Эти исправления, называемые орторектификацией, обеспечивают высокую точность изображений, позволяя им представлять истинные расстояния и пропорции. В результате ортофотоплан можно использовать как точную базу для различных видов анализа и проектирования.

Ортофотопланы находят широкое применение в различных сферах благодаря своей точности и наглядности.

• В градостроительстве ортофотопланы используются для создания генеральных планов городов, разработки планов застройки и проектирования инфраструктуры. Они позволяют детально изучить территорию и принять обоснованные решения по размещению новых объектов. Эти карты также помогают отслеживать изменения в городской застройке, выявлять незаконные постройки и контролировать выполнение строительных норм и правил.
• В землеустройстве ортофотопланы используются для создания и обновления кадастровых карт, что необходимо для определения границ земельных участков, оценки их стоимости и урегулирования земельных споров. Также с их помощью можно проводить анализ текущего использования земельных участков, выявлять неэффективно используемые территории и планировать их переиспользование.
• При создании топографических карт ортофотопланы служат основой для их обновления. Это необходимо для различных инженерных, научных и образовательных целей.
• Ортофотопланы интегрируются в ГИС для проведения пространственного анализа и моделирования, что позволяет решать широкий спектр задач, от природоохранных исследований до оптимизации транспортных маршрутов.
• Для мониторинга окружающей среды ортофотопланы используются для отслеживания изменений в природных ландшафтах, контроля за состоянием лесов, водоемов и других экосистем. Они помогают в проведении экологических исследований и оценке воздействия различных проектов на окружающую среду, что важно для принятия решений в области охраны природы.
• В сельском хозяйстве ортофотопланы применяются для мониторинга состояния сельскохозяйственных угодий, оценки здоровья растений и планирования агротехнических мероприятий. С их помощью можно оптимизировать использование воды, удобрений и других ресурсов, что способствует повышению эффективности сельскохозяйственного производства.

Процесс создания ортофотоплана

Каждый этап cоздания ортофотоплана требует использования специализированного оборудования и программного обеспечения, а также высокой квалификации специалистов.

1. Сбор исходных данных

Первый шаг в создании ортофотоплана — это сбор исходных данных с помощью различных методов аэрофотосъемки или спутниковой съемки.

• Аэрофотосъемка: Выполняется с использованием самолетов или беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), оборудованных высокоточными камерами. Фотографирование производится с определенной высоты и в строгом соответствии с запланированными маршрутами, чтобы обеспечить полное покрытие исследуемой территории.
• Спутниковая съемка: Данные собираются с помощью спутников, которые обеспечивают высокое разрешение снимков. Этот метод особенно полезен для крупных и труднодоступных территорий.

2. Обработка и коррекция данных

Собранные изображения требуют обработки и коррекции, чтобы устранить искажения, вызванные рельефом местности и углами съемки. Этот процесс называется орторектификацией и включает несколько шагов:

• Калибровка и коррекция: Включает исправление радиометрических и геометрических искажений на изображениях. Радиометрическая коррекция устраняет ошибки, связанные с изменениями освещенности и погодными условиями, а геометрическая коррекция исправляет искажения, вызванные перспективой и движением камеры.
• Ортопреобразование: Процесс, в котором каждый пиксель изображения переносится в свою правильную географическую позицию. Это достигается с помощью цифровых моделей рельефа (ЦМР), которые учитывают высоту каждой точки местности.

3. Составление ортофотоплана

После завершения коррекции и ортопреобразования данных, изображения объединяются для создания единого, непрерывного ортофотоплана.

• Мозаика изображений: Несколько отдельных изображений объединяются в одно целое, что требует точного совмещения границ снимков и устранения видимых переходов между ними.
• Геопривязка: Готовый ортофотоплан привязывается к географическим координатам, что позволяет использовать его в географических информационных системах (ГИС) и других картографических приложениях.
• Финальная проверка: Перед завершением работы проводится финальная проверка на предмет точности и качества полученного ортофотоплана. Это включает визуальный осмотр и сравнение с контрольными точками на местности.

4. Использование специализированного программного обеспечения

Для обработки и создания ортофотопланов используется специализированное программное обеспечение, которое автоматизирует многие этапы и обеспечивает высокую точность результатов.

• Программы для обработки изображений: Такие как Pix4D, Agisoft Metashape и другие, предназначены для обработки аэрофотоснимков и создания ортофотопланов.
• ГИС-системы: Программное обеспечение, такое как ArcGIS или QGIS, используется для анализа, хранения и визуализации ортофотопланов в контексте других географических данных.

Преимущества использования ортофотопланов

Ортофотопланы представляют собой мощный инструмент для анализа и управления территориями, обеспечивая высокую точность и детализацию данных. Их использование приносит множество преимуществ в различных отраслях и сферах деятельности. 

Преимущества ортофотопланов

• Высокая точность: они создаются путем ортопреобразования аэрофотоснимков, что устраняет искажения, вызванные рельефом местности и углами съемки. Это обеспечивает точное соответствие географическим координатам и позволяет использовать их для точного измерения расстояний и площадей.
• Детализация и наглядность: обладают высокой разрешающей способностью, что позволяет рассматривать мелкие детали и объекты на местности. Это делает их незаменимыми для анализа территорий, где требуется высокая степень детализации.
• Универсальность использования: ортофотопланы могут использоваться в различных сферах: от градостроительства и землеустройства до экологического мониторинга и сельского хозяйства. Они легко интегрируются с другими географическими данными в ГИС-системах.
• Обновляемость: современные технологии позволяют регулярно обновлять ортофотопланы, что обеспечивает актуальность данных. Это особенно важно для мониторинга изменений на территории и принятия своевременных решений.
• Экономическая эффективность: создание ортофотопланов с использованием БПЛА и спутниковых снимков снижает затраты по сравнению с традиционными методами картографирования и наземных исследований.