Методическое пособие, программы и контрольная работа по курсу "фотограмметрия". М.: МиигаиК, 2012, -74 с

17. Продольный и поперечный параллаксы При измерении стереопары кроме координат точек используют разности этих координат на обоих снимках, называемые параллаксами (рис. 15). При стереосъёмке точки объекта изображаются в разных частях левого и правого снимков. Например, на левом снимке точка объекта изобразилась в точке m. В системе координат o'ЛxЛyЛ этого снимка она будет иметь координаты xЛ, yЛ. На правом снимке та же точка объекта изобразилась в точке m', и в системе координат o'ПxПyП она имеет координаты xП, yП. По координатам xЛ, yЛ нанесём на правом снимке положение точки m. Смещения точки m' относительно точки m вдоль координатных осей х и у являются, соответственно, продольным (буква р) и поперечным (буква q) параллаксами. Их величины рассчитывают по формулам: p = xЛ - xП, q = yЛ - yП. Продольный параллакс р является базисом фотографирования b в масштабе съёмки данной точки. Это видно из формулы , (12) где В - базис фотографирования, Н - высота фотографирования, f - фокусное расстояние фотокамеры, m - знаменатель масштаба съёмки. Из (12) следует, что продольный параллакс р имеет переменную величину по площади снимка из-за изменений высоты фотографирования Н в зависимости от рельефа местности. Следовательно, измерив на стереопаре снимков продольные параллаксы, можно рассчитать высоты на местности. Что касается поперечного параллакса q, то он возникает из-за различия в величинах элементов внешнего ориентирования левого и правого снимков. BX = XSп - XSл не изменяет координат уП по сравнению с координатами уЛ и, следовательно, не вызывает появления поперечного параллакса. BY = YSп - YSл изменяет ординаты на правом снимке на величину . BZ = ZSп - ZSл изменяет масштаб правого снимка относительно левого. Разность углов Л и П, Л и П, Л и П вызывают изменения координат на снимках относительно друг друга. 18. Точность определения координат точек объекта по измерениям стереопары Чтобы получить формулы, по которым можно рассчитать точность определения координат точек сфотографированного объекта по измерениям стереопары, воспользуемся формулами идеального случая аэросъёмки. Идеальный случай аэросъёмки подразумевает следующие условия. 1. Базис фотографирования B параллелен координатной оси Х, поэтому его проекции на координатные оси BX = B, BY = BZ = 0. 2. Снимки расположены горизонтально, т.е. углы Л = Л = Л = П = П = П = 0, и системы координат левого SЛx0Лy0Лz0Л и правого SПx0Пy0Пz0П снимков параллельны системе координат ОХУZ объекта. Формулы получим в системе координат SЛXYZ, т.е. XSл = YSл = ZSл = 0. В формулах общего случая аэросъёмки приравняем нулю указанные выше элементы внешнего ориентирования и получим следующие формулы. X = , Y = , Z = . (13) Видно, что точность вычисления плановых координат Х и Y зависит от точности измерения на стереопаре координат x, y и продольного параллакса p, а точность вычисления высоты Z - только от точности измерения продольного параллакса p. С учётом этого, продифференцировав формулы (10), получим dX = , dY = , dZ = . Перейдем к средним квадратическим погрешностям, учитывая следующие замены: , = р = b и p2 = . В результате получим , , , где mX, mY, mZ - средние квадратические погрешности вычисления координат точек объекта, mx, my, mp - средние квадратические погрешности измерения координат и продольного параллакса на стереопаре, b - базис фотографирования в масштабе снимков. Если принять, что погрешности измерений mx, my, mp примерно равны, то . Вторые члены подкоренных выражений будут иметь максимальные величины при максимальных значениях координат х и у, т.е. погрешности mX и mY будут иметь максимальные величины на точках, расположенных в углах стереопары. В этом случае х = у = b, и . В результате формулы расчёта точности определения координат точек сфотографированного объекта по измерениям стереопары принимают вид: (14) где mXY = и mxy = - средние квадратические погрешности планового положения точек на объекте и на стереопаре. Если предположить, что: 1) снимки получены в идеальной центральной проекции, 2) построение модели объекта выполнено без погрешностей, 3) измерительный прибор не вносил своих погрешностей, то mx, my и mp будут погрешностями наведения измерительной марки на точки стереопары, значения которых mx  my  mp  5 мкм. Однако из-за влияния различных источников, действия которых проявляются при съёмке и при обработке снимков, реальная точность измерения снимков колеблется от 7 до 20 мкм. Так, аналоговые снимки, зафиксированные в фотокамере на фотоплёнку, проходят сначала фотохимическую обработку, а затем сканируются на специальном фотограмметрическом сканере. В ходе выполнения этих процессов исходная геометрия построения снимков подвергается искажению. Основными источниками искажения является деформация фотоматериала, вызванная «мокрым» фотохимическим процессом и старением фотоплёнки, если она перед сканированием хранилась какое-то время, а также инструментальные погрешности в работе сканера (см. раздел 11, с. 29). Общая суммарная систематическая деформация может быть устранена по измерениям калиброванных координатных меток, которые впечатываются с прикладной рамки фотокамеры на каждый снимок, или сетки крестов, которые впечатываются с прижимного стекла, расположенного в плоскости прикладной рамки фотокамеры. Остаточные локальные деформации по полю снимка таким путём не устраняются, и они снижают точность фотограмметрических измерений. Геометрия построения цифрового снимка, полученного в цифровой фотокамере, зависит от качества изготовления расположенной в фотокамере светочувствительной матрицы, в частности, её плоскостности и точности установки в фотокамере. В настоящее время точности изготовления матриц и их установки в фотокамерах достаточно высоки и отвечают требованиям точности фотограмметрических измерений. Размер пикселей матриц цифровых фотокамер, используемых в аэросъёмке, находится в пределах от 6 до 12 мкм. На точность измерения снимков также влияет качество фотографического изображения. Из источников, ухудшающих качество, можно выделить два основных: неоптимальная экспозиция и смаз изображения из-за вибрации фотокамеры и её поступательного движения относительно объекта. Современные камеры, как правило, снабжены автоматическими устройствами выбора оптимальной экспозиции и компенсации смаза изображения. Однако остаточное влияние этих источников ухудшает точность измерения цифрового изображения. Практический опыт показывает, что средние погрешности измерения координат цифрового изображения должны быть не хуже 0,5 пикселя. В противном случае нужно искать причину нарушения геометрии построения цифрового изображения. 19. Технологическая схема стереофотограмметрической съёмки В настоящее время основным видом сбора цифровой и графической информации об объекте по его изображениям является стереофотограмметрическая съёмка (в топографии она называется стереофототопографической), технологическая схема которой приведена на рис. 16. На технологической схеме показаны укрупнённые процессы (в утолщённых рамках) и вид продукции (в тонких рамках), передаваемой (показаны стрелками) из одного процесса в другой. Далее даются краткие пояснения каждого процесса. Точки государственной геодезической сети (ГГС) - пункты триангуляции, нивелирования, полигонометрии - используют в качестве опорных точек при создании съёмочного обоснования и фотограмметрической обработке снимков. При съёмке инженерных, архитектурных и других сооружений в качестве опорных точек используют замаркированные точки, координаты которых определяют геодезическими измерениями в системе координат данного сооружения или ГГС. Снимки, полученные при аэро-, наземной или космической фотосъёмке, используют при полевом дешифрировании, создании съёмочного обоснования и при фотограмметрической обработке снимков. Если во время проведения съёмки использовалась спутниковая навигационная система, то полученные координаты центров проекции снимков используют при построении сетей фототриангуляции в качестве дополнительных опорных точек. Т.к. пункты ГГС располагаются довольно разреженно, их дополняют точками съёмочного обоснования (плановыми и высотными опознаками) для обеспечения опорными точками последующего построения сетей фототриангуляции. Проектирование количества и расположения опознаков производят с учётом масштаба создаваемой карты, установленной высоты сечения рельефа и точности фотограмметрического сгущения. Если технология съёмочного обоснования предполагает маркировку опознаков на местности, то этот процесс выполняют до аэросъёмки. Точность наведения измерительной марки на точки снимка, маркированные на местности или объекте, выше, чем на точки, маркированные непосредственно на снимках, или на контурные точки снимков. При этом наилучший эффект будет достигнут, если точки местности (объекта) будут покрашены краской, дающей максимальное отражение света в той зоне спектра, для которой аберрации у объектива фотокамеры сведены до минимума. Дальнейшие процессы связаны с фотограмметрической обработкой снимков, которая начинается с построения сети фототриангуляции, если имеются две или более последовательных стереопары, а также два маршрута и больше. Если же имеется только одна стереопара, то при её обработке практически выполняются почти те же процессы, что при построении сети фототриангуляции. Более существенное отличие в фотограмметрической обработке одиночного снимка. С учётом этого в следующих параграфах даются последовательно пояснения о фототриангуляции, об обработке одиночной стереопары и об обработке одиночного снимка. По окончании фотограмметрической обработки выполняется редактирование и оформление цифрового оригинала карты, после чего он отправляется в банк цифровой топографической информации (БЦТИ). Цифровая карта хранится на машинном носителе в БЦТИ в масштабе 1:1, т.е. в натуральных размерах, в основном, в метрах. Её точность должна соответствовать точности наиболее крупномасштабной карты в графическом виде, которую можно создать по данным снимкам. Пользователь картой приобретает её в БЦТИ в цифровой форме и собственными средствами делает тираж в нужном количестве или заказывает этот тираж. 20. фототриангуляция Фототриангуляцию используют для определения элементов внешнего ориентирования (ЭВО) каждого снимка, которые были в момент съёмки. Эти элементы (см. разделы 14 и 15) задают ориентацию систем координат снимков в системе координат местности (объекта) и тем самым обеспечивают выполнение последующих процессов обработки снимков. Если во время съёмки используется спутниковая навигационная система (ГЛОНАСС или GPS), то определённые с помощью неё ЭВО снимков используют при построении сети фототриангуляции. Если точность определения ЭВО удовлетворяет точности построения сети фототриангуляции, то их используют в качестве опорной информации. Если же нет, то их используют в качестве исходных, приближённых значений. В этом случае, чтобы координаты точек сети фототриангуляции были получены в системе координат объекта (местности), необходимо на объекте в его системе координат измерить координаты точек, которые в фототриангуляционной сети будут выполнять роль опорных и контрольных точек. В зависимости от числа аэросъёмочных маршрутов, используемых при построении сетей фототриангуляции, она подразделяется на маршрутную (одномаршрутную) и блочную (многомаршрутную). Блочная фототриангуляция строится по двум и более маршрутам. Она имеет преимущество перед маршрутной сетью, т.к. для её внешнего ориентирования общее число опорных точек и их густота расположения будут меньше, чем при построении на ту же площадь маршрутных сетей. Для построения сетей фототриангуляции стандартное продольное перекрытие снимков должно составлять в среднем 60%, а поперечное - в среднем 30-40%. В отдельных случаях для повышения точности построения блочных сетей съёмку выполняют при одинаковых (в среднем 60%) продольном и поперечном перекрытиях. Для построения сетей фототриангуляции используют три способа: независимых моделей, независимых маршрутов и связок. Способ независимых моделей подразумевает следующий порядок действий. По отдельным стереопарам строят модели, независимые друг от друга. Затем их соединяют в общую модель (блок), используя межмодельные связующие точки, расположенные в пределах продольных межмодельных перекрытиях, и межмаршрутные связующие точки, расположенные в пределах поперечных межмаршрутных перекрытиях. В результате получают свободную сеть, т.е. сеть в масштабе, близком к заданному, и с примерной ориентировкой в системе координат объекта. Затем выполняют внешнее ориентирование и уравнивание свободной сети по опорным точкам. Способ независимых маршрутов заключается в том, что свободные сети строят в пределах маршрутов, а затем по межмаршрутным связующим точкам соединяют их в блок, который внешне ориентируют и уравнивают по опорным точкам. Способ связок позволяет построить, ориентировать и уравнять сеть одновременно по всем снимкам без построения моделей. Для примера рассмотрим технологическую схему (рис. 17), составленную из укрупнённых процессов, входящих в построения сетей фототриангуляции способом независимых моделей или способом связок.

Похожие:

	Методическое руководство по курсу Теория вычислительных процессов Контрольная работа предназначена для контроля усвоения основ теоретического программирования методов исследования, интерпретации...		Методические указания по выполнению контрольной работы Контрольная... Контрольная работа выполняется по учебно-методическому пособию Авиационный английский язык. Контрольная работа : учеб метод пособие...
	Учебно-методическое пособие по курсу «Рентгенографический анализ» Казань, 2010 Методическое пособие предназначено для студентов и аспирантов геологического факультета		Методическое пособие по выполнению практических работ по междисциплинарному курсу Методическое пособие предназначено для обучающихся по специальности 151901 Технология машиностроения
	Программа и методические указания по курсу «прикладная геодезия» Программа и методические указания по курсу «Прикладная геодезия». Часть Изд. МиигаиК. Упп «Репрография», 2012 г., с. 52		Методическое пособие для самостоятельной работы студентов по курсу... Методическое пособие подготовлено доцентом кафедры разведения с Х. животных и зоотехнологий Хасановой С. А
	Методическое пособие по вопросам организации и проведения контроля... Контроль выполнения мероприятий по устранению недостатков и нарушений, выявленных в результате проверки		Учебно-методическое пособие к лабораторным занятиям по курсу «Основы кристаллооптики» Практическое руководство по работе с поляризационным микроскопом для исследования петрографических объектов: Учебно-методическое...
	Методическое пособие по вопросам организации и проведения контроля... Контроль выполнения мероприятий по устранению недостатков и нарушений, выявленных в результате проверки		Учебно-методическое пособие филиал казанского (Приволжского) федерального... Кулинарный практикум: учебно-методическое пособие / А. Л. Файзрахманова, И. М. Файзрахманов. – Елабуга: Изд-во филиала кфу в г. Елабуга,...
	Учебно-методическое пособие Казань 2010 Печатается по рекомендации... Учебно-методическое пособие по курсу «Организационное поведение» /Д. М. Сафина. – Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет;...		Контрольная работа по курсу «Теория менеджмента» Проанализировать... Ждем вас на осеннюю сессию, которая состоится с 24 сентября по 14 октября 2012 г. Просим вас до 15 сентября сдать в учебную часть...
	Контрольная работа по дисциплине «Английский язык» Контрольная работа предназначена для студентов специальности: 08. 02. 01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений», 4 курс...		Контрольная работа по дисциплине «Английский язык» Контрольная работа предназначена для студентов специальности: 08. 02. 01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений», 4 курс...
	Контрольная работа по дисциплине «Английский язык» Контрольная работа предназначена для студентов специальности: 08. 02. 01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений», 4 курс...		Итоговая контрольная работа по географии 5 класс фгос Образовательные: Обобщить и систематизировать знания по курсу; выявить уровень усвоения учащимися результатов обучения