Приложение. Технические требования к информации, полученной методом фотограмметрии, размещаемой в электронной форме в информационных системах г. Москвы

Приложение
к распоряжению Департамента
информационных технологий города Москвы
и Комитета по архитектуре
и градостроительству города Москвы
от 4 марта 2020 г. N 64-16-107/20/246

Технические требования
к информации, полученной методом фотограмметрии, размещаемой в электронной форме в информационных системах города Москвы

1. Общие положения

Настоящие технические требования к информации, полученной методом фотограмметрии, размещаемой в электронной форме в информационных системах города Москвы (далее - Технические требования), определяют требования к порядку подготовки исходной информации для формирования фотограмметрических моделей и требования к фотограмметрической модели, формируемой в электронном виде для последующего размещения в соответствующих информационных системах города Москвы, за исключением случаев, когда такие требования установлены нормативными правовыми актами Российской Федерации.

Настоящие Технические требования распространяются на органы исполнительной власти города Москвы, подведомственные им организации, а также отдельные некоммерческие организации, созданные Правительством Москвы или органами исполнительной власти города Москвы.

Качество формируемых фотограмметрических моделей в электронном виде для последующей публикации в информационных системах города Москвы, определяется государственными заказчиками (заказчиками) указанных работ.

Допускается формирование фотограмметрических моделей, для последующего размещения в соответствующих информационных системах города Москвы, на основании исходной информации, полученной не в соответствии с настоящими Техническими требованиями, если такая исходная информация получена до 1 января 2020 года.

2. Термины и определения

Термин/сокращение	Определение
Фотограмметрическая модель	Совокупность 3D полигонов и 3D граней моделируемых объектов, определенных в результате фотограмметрической обработки фотографий с текстурированием полигонов исходными снимками, построенная в соответствии с открытым форматом *3D Tiles и спецификацией *b3dm.
3D Tiles	Открытая спецификация для потоковой передачи гетерогенных трехмерных наборов геопространственных данных.
Исходная информация для формирования фотограмметрической модели	Изображение объекта и окружающей территории на фотографиях в цифровом виде, значения элементов внутреннего ориентирования камеры, значения элементов внешнего ориентирования снимка.
Значения элементов внутреннего ориентирования камеры	Координаты главной точки (х0 и у0) в системе координат снимка, фокусное расстояние камеры (f), размер пиксела матрицы камеры, параметры радиальной (k1, k2, kn, ...) и тангенциальной дисторсии (p1, p2, pn, ...) объектива съемочной камеры. Данные величины определяются в процессе фотограмметрической калибровки съемочной камеры.
Значения элементов внешнего ориентирования камеры (снимка)	Координаты положения центра проекций (Xs, Ys, Zs), определенные в системе координат объекта, угловые элементы внешнего ориентирования (, , ) съемочной камеры. Элементы внешнего ориентирования определяются для каждого снимка. Значения определяются по данным установленного на камеру приемника спутникового позиционирования (GPS, ГЛОНАСС и др.) и инерциальной системы ориентирования (IMU) или в процессе фотограмметрической обработки.
Матрица заполнения фотограмметрических моделей	Геоинформационный векторный слой, представляющий собой набор квадратов, покрывающий всю территорию города Москвы. Матрица заполнения фотограмметрических моделей представлена в 3 разграфках: Матрица заполнения фотограмметрических моделей в разграфке 250 м х 250 м - размер ячейки 250 на 250 метров Матрица заполнения фотограмметрических моделей в разграфке 1000 м х 1000 м - размер ячейки 1000 на 1000 метров Матрица заполнения фотограмметрических моделей в разграфке 2000 м х 2000 м - размер ячейки 2000 на 2000 метров
Планшет матрицы заполнения фотограмметрических моделей	Ячейка метрической координатной сетки с определенным номером планшета, размером и координатной привязкой. Перечень планшетов матрицы заполнения фотограмметрических моделей на территорию города Москвы приведен в приложении 1 к настоящим Техническим требованиям.
Дочерние планшеты	Четыре планшета Матрицы заполнения фотограмметрических моделей более мелкой разграфки. Совокупность 4 дочерних планшетов составляет 1 планшет. Перечень дочерних планшетов для планшетов Матрицы заполнения фотограмметрических моделей в разграфках 1000 м х 1000 м, 2000 м х 2000 м приведен в Приложении 1 к настоящим Техническим требованиям. (столбец "входящие дочерние планшеты")
Блок фотограмметрической модели	Фотограмметрическая модель, выполненная в границах планшета матрицы заполнения.
Уровень качества фотограмметрической модели	Параметр, определяющий разрешающую способность снимка, составляющего текстуру трехмерного объекта. Указанный показатель измеряется в см./пикс.
Блок исходной информации для формирования фотограмметрических моделей	Снимки моделируемой территории в цифровом виде, используемые для целей подготовки фотограмметрических моделей в границах планшета матрицы заполнения фотограмметрических моделей.
Полигональные сетки	Набор плоских многоугольников, описывающих форму трехмерного объекта.
Текстура	Цифровое изображение, воспроизводящее совокупность визуальных свойств поверхности объекта.
EXIF	Стандарт, позволяющий добавлять к изображениям дополнительную информацию (метаданные), комментирующий этот файл, описывающий условия и способы его получения.

3. Качество фотограмметрической модели

Качество фотограмметрической модели определяется пространственным разрешением плановых снимков исходной фотосъемки. Настоящими Техническими требованиями определяется три уровня качества фотограмметрической модели:

Уровень качества	Пространственное разрешение	Примечание
1 уровень качества	до 5 см на пиксель в надире	При выполнении работ с 1 уровнем качества исполнителем предоставляются блоки фотограмметрических моделей по планшетам матрицы заполнения фотограмметрических моделей в разграфке 250 м х 250 м.
2 уровень качества	5-10 см на пиксель в надире	При выполнении работ со 2 уровнем качества исполнителем предоставляются блоки фотограмметрических моделей по планшетам матрицы заполнения фотограмметрических моделей в разграфке 1000 м х 1000 м. Дополнительно предоставляются блоки фотограмметрических моделей по всем дочерним планшетам в разграфке 250 м х 250 м.
3 уровень качества	свыше 10 см на пиксель в надире	При выполнении работ с 3 уровнем качества исполнителем предоставляются блоки фотограмметрических моделей по планшетам матрицы заполнения фотограмметрических моделей в разграфке 2000 м х 2000 м. Дополнительно к блоку фотограмметрических моделей предоставляются блоки фотограмметрических моделей по всем дочерним планшетам в разграфке 250 м х 250 м и 1000 м х 1000 м.

4. Разграфка и номенклатура планшетов матрицы заполнения фотограмметрических моделей

Разграфка выполняется на номенклатурные матрицы 2000 м х 2000 м от заданной точки (405500, 6170000) в системе координат WGS84 и/или ПМСК, с последующим делением на дочерние планшеты 1000 м х 1000 м, 500 м х 500 м, 250 м х 250 м".

5. Порядок подготовки информации, полученной методом фотограмметрии

В целях упорядочивания процедуры приемки созданных фотограмметрических моделей и обеспечения их корректной загрузки в информационные системы города Москвы при создании фотограмметрических моделей указываются номера планшетов и уровень качества выполняемых фотограмметрических моделей (Исходная информация).

Подготовка фотограмметрических моделей проводится в соответствии с требованиями к Матрице заполнения фотограмметрических моделей и Планшетом матрицы заполнения фотограмметрических моделей. Минимальная единица выдачи задания на подготовку фотограмметрических моделей - один планшет матрицы заполнения фотограмметрических моделей.

Результаты обработки формируются блоками. Номер блока фотограмметрической модели должен соответствовать номеру планшета матрицы заполнения фотограмметрической модели.

При подготовке фотограмметрических моделей кроме номера планшета матрицы заполнения фотограмметрических моделей указывается требуемый уровень качества фотограмметрических моделей.

Методика съемки для получения фотограмметрических моделей описана в Приложении 3 к настоящим Техническим требованиям.

6. Требования к блокам фотограмметрических моделей

Фотограмметрические модели разрабатываются в открытом формате 3D Tiles в соответствии со спецификацией Batched 3D Model.

Блок фотограмметрической модели передается в виде набора файлов формата *b3dm, содержащих бинарные данные для построения фотограмметрических моделей (полигональные сетки, текстуры) и *json файлов, описывающих правила формирования фотограмметрических моделей. Вместе с фотограмметрическими моделями передается файл в формате *XML, описывающий метаданные. Все файлы должны быть заархивированы в файл формата *ZIP. Технические требования к блоку фотограмметрической модели приведены в Таблице 1.

Таблица 1 "Технические требования блоку фотограмметрической модели"

N п/п	Наименование требования	Описание требования
1.	Границы блока фотограмметрической модели	Границы блока фотограмметрической модели строго соответствуют Планшетам матрицы заполнения фотограмметрических моделей.
2.	Структура папок и файлов Блока фотограмметрической модели	Файл формата *ZIP, который именуется строго в соответствии с номером планшета матрицы заполнения фотограмметрической модели. Структура каталога, из которого формируется *ZIP, имеет строго следующий вид: - Папка с файлами с названием "Data"; - tileset.json - Meta.xml В папке "Data" располагаются все файлы *.b3dm и файлы *json нижнего уровня. Корневой файл с названием tileset.json содержит правила визуализации фотограмметрической модели из файлов *.b3dm и файлов *.json нижнего уровня. Файл Meta.xml содержит к метаданные блока фотограмметрической модели.
3.	Размер одного файла *b3dm	не более 2 Мб.
4.	Требования к файлам *json	Файлы *json должны соответствовать спецификации OGC document.
5.	Система координат	EPSG:4326, система высот относительно эллипсоида WGS 84 и ПМСК (пространственная местная система координат города Москвы);
6.	Погрешность геопозиционирования	Уровень качества	Среднее квадратическое отклонение геопозиционирования
		1	не более 10 см в плане и 15 см по высоте
		2	не более 15 см в плане и 20 см по высоте
		3	не более 25 см в плане и 35 см по высоте
		4	1 м и более (точность зависит от навигационного GPS оборудования установленного на БПЛА)
		Оценка точности созданной модели выполняется по контрольным точкам полученным по полевым пикетам, материалам ЦТП масштаба 1:500.
7.	Требования к метаданным блока фотограмметрической модели Meta.xml	XSD-схема метаданных приведена в приложении 2 к настоящим Техническим требованиям.

7. Требования к исходной информации для формирования фотограмметрической модели

Исходная информации для формирования фотограмметрической модели передается в виде набора файлов *jpg. Вместе с исходной информацией передается файл в формате *XML описывающий метаданные. Все файлы должны быть заархивированы в файл формата *ZIP. Технические требования к исходной информации для формирования фотограмметрической модели указаны в Таблице 2.

Таблица 2 "Технические требования исходной информации для формирования фотограмметрической модели"

N п/п	Наименование требования	Описание требования
1.	Границы подготовки исходной информации для формирования фотограмметрической модели	Границы подготовки исходной информации для формирования фотограмметрической модели должны соответствовать планшетам матрицы заполнения.
2.	Структура папок и файлов, а также их наименования	На каждый планшет формируется отдельный файл формата *ZIP, который именуется строго в соответствии с номером планшета матрицы заполнения фотограмметрической модели, дата съемки и регистрационный номер летного средства, перед номером указывается префикс Photo. Название папки будет иметь следующий вид - Photo_А0101-111_20200101_1111r11
3.	Формат предоставления исходной информации для формирования фотограмметрической модели и требования к сжатию	Снимки - *jpg, без сжатия (100% качество). Значения элементов внутреннего ориентирования камеры должны быть записаны в EXIF, либо представлены в отдельном файле. Значения элементов внешнего ориентирования снимков должны быть записаны в EXIF, либо представлены в отдельном файле (при наличии)
4.	Требования к исходным метаданным исходной информации для формирования фотограмметрической модели	В файле изображений должны быть указаны параметры съемки в стандарте EXIF.
5.	Пространственная привязка	EPSG:4326, система высот относительно эллипсоида WGS84 и ПМСК (пространственная местная система координат города Москвы)
6.	Требования к метаданным блока исходных фотоматериалов для формирования фотограмметрических моделей.	XSD схема метаданных блока исходных фотоматериалов приведена в приложении 2 к настоящим Техническим требованиям.

8. Требования к порядку обновления фотограмметрической модели

Мероприятия по обновлению фотограмметрической модели осуществляются в соответствии с требованиями, установленными для формирования фотограмметрической модели.

При обновлении фотограмметрической модели допуски по границам фотограмметрических моделей, образующихся в результате условной Матрицы заполнения фотограмметрических моделей, с учетом разных условий съемок, оптимизируются в информационных системах города Москвы различными правами доступа пользователей соответствующих информационных систем, а также временной градацией.

9. Требования к визуальному качеству фотограмметрической модели

Контроль визуального качества сформированной фотограмметрической модели производится методом визуального осмотра. Фотограмметрическая модель должна отображаться в виде трехмерной цифровой текстурированной модели местности в пределах заданных границ.

Критерии визуального качества фотограмметрической модели:

- поверхность фотограмметрической модели не должна иметь разрывов, отверстий и выбросов;

- поверхность фотограмметрической модели не должна иметь явно выраженных провалов или возвышений в местах, соответствующих ровным участкам модели;

- строения и другие объекты должны быть представлены в фотограмметрической модели целиком;

- цвет текстуры поверхностей фотограмметрической модели должен соответствовать реальной цветовой окраске этих поверхностей;

- не допускается наличие явных искажений текстур на поверхностях модели, кроме мест плохо доступных для фотосъемки ("мертвые зоны", фотосъемка с ограниченного числа ракурсов, дворовые участки плотной застройки);

- смещения текстур с одной поверхности объекта на смежную (текстуры окна на стену и наоборот, текстуры стены на крышу и наоборот, текстуры дороги на газон и наоборот и т.п.) должны быть не более величины разрешения фотоизображений;

- отсутствие эффекта искажения (задваивания) объекта съемки на модели.