Порядок выполнения работы

Факультет управления территориями

 

 

Кафедра «Землеустройство и геодезия»

 

 

Лабораторной работе № 3

Тема: «Вычисление смещений точек и поправок за угол наклона аэрофотоснимка»

 

Автор работы: Юмаев Рамиль Равильевич

Специальность: 120303 «Городской кадастр»

Группа: ГРК-31

Руководители работы: Пресняков Владимир Викторович

Тюкленкова Елена Петровна

Работа защищена:Оценка:

Пенза 2011

 

Вычисление смещений точек поправок за угол наклона аэрофотоснимка.

Цель работы: научиться вычислять масштабы аэрофотоснимков и определять поправки за угол наклона аэрофотоснимка.

Исходные данные и материалы:

1 - часть фотоплана масштаба 1:М 1:10000;

2 - контактный аэроснимок местности;

3 - фокусное расстояние аэрофотоаппарата f=103 мм;

4 - угол наклона аэрофотоснимка α = 3°;

5 - угол поворота аэроснимка в своей плоскости χ = - 60⁰ + i

Общие сведения

При картографировании земной поверхности используют раз­личные законы построения изображения этой поверхности в масш­табе - картографические проекции. Задачи организации террито­рий, землеустройства и кадастров удобнее решать по планам, созданным по законам ортогонального проектирования: точки элементов ситуации при этом проецируют на горизонтальную плоскость отвесными линиями с одновременным масштабированием результатов.

На снимках, полученных с помощью кадровых съемочных систем, изображение строится по законам центрального проецирова­ния. Проектирующие лучи здесь представляют собой пучок линий, проходящих через единую точку - центр проекции.

Основные элементы центральной проекции (рис. 4.1) следую­щие:

S - центр проекции - в фотограмметрии задняя узловая точка съемочной камеры;

Р' - картинная плоскость (негативная) - фокальная плоскость съемочной камеры;

Р - картинная плоскость позитивная;

Е - предметная плоскость - горизонтальная секущая плоскость снимаемого участка местности;

о - главная точка картины - главная точка снимка, получаемая при пересечении главного луча (оптической оси) объектива съемоч­ной камеры S₀ с плоскостью картины;

W - плоскость главного вертикала, проходящая через точку 5 перпендикулярно плоскостям Р ч Е;

v₀v' - главная вертикаль - след пересечения плоскостей Р(Р') и IV;

v₀V - проекция главной вертикали;

n- точка надира - точка пересечения плоскости Р(Р') отвесным лучом;

N - проекция точки надира - точки пересечения плоскости Е отвесным лучом;

ар - угол наклона картины (снимка) - угол между плоскостями Р(Р') и Е или лучами SO и SN;

с - точка нулевых искажений - точка пересечения плоскости Р(Р') биссектрисой угла oSn;

С - проекция точки нулевых искажений;

h_nh_n - горизонталь, проходящая через точку n, - линия в плоскости Р(Р'), перпендикулярная v₀V

Горизонтали могут проходить через любую точку картины, например, через точку о – h_oh_o или точку с- h_ch_c. В одной из систем координат снимка главную вертикаль v_oV принимают за ось абсцисс, а любую из горизонталей - за ось координат.

Точки о, п, с располагаются на главной вертикали, а точки О, С, N - на ее проекции. Расстояние oS называют главным расстоянием и обозначают буквой f, а в фотограмметрии - фокусным расстоянием съемочной камеры. Расстояние SN называют высотой съемки иобозначают Н.

 

Влияние наклона снимка на его геометрические свойства

На снимке равнинной местности, полученном при от­весном положении оптической оси съемочной камеры, элементы си­туации изобразятся без искажений. Сетка квадратов на местности, например, изобразится на снимке Р_о подобной сеткой в масштабе

1/m=f/H

Порядок выполнения работы

 

1) По координатным меткам на аэроснимке накалывают иглой главную точку аэроснимка о.

 

2) Определяют положение главной вертикали vv по значению угла х.

 

 

3) Вычисляют расстояние ос, мм, до точки нулевых искажений снимка по формуле

ос = -f'tg α/2=-100tg3^o/2=-2,6

 

4) Откладывают это расстояние от главной точки о по главной вертикали vv и наколоть точку с нулевых искажений. Проводят линию h_ch_c неискаженных масштабов.

 

5) Выбирают на аэроснимке три зоны вблизи главной вертикали vv. В каждой зоне накалывают по три контурные точки с расстоянием между ними 20-30 мм. Соответствующие точки накалывают на фотоплане. Угол между базисами I-1, I-2 и т.д. должен быть около 90°. Наколотые точки (I,1,2,…6) отмечают черточками черной тушью.

 

6)Находят численные значения знаменателя масштаба аэросним­ка по каждому базису по формуле

m = l_пл ∙ M/ l_cн

где l_пл - длина базиса на фотоплане, мм;

l_cн - длина соответственного базиса на снимке, мм.

 

7) Вычисляют знаменатель частного масштаба в каждой зоне

 

m_част=(m₁ +m₂)/2

 

8) Вычисляют средний масштаб снимка и отклонения частных масштабов от найденного среднего масштаба

 

m_ср=(m _ч1 +m _ч2+m _ч3)/3

∆m= m_ср - m_чi

 

 

Таблица 1

Результаты измерений и вычислений знаменателей частных и среднего масштабов аэроснимка

Обозначение базисов	Длина базиса	Масштабы	Уклонения масштабов
lпл	lcн	mi	mч	mср	∆mi	∆mi/ mср
-1							0.072
-2						-213	0.023
-3						-103	-0.008
-4							0.002
-5							0.011
-6						-794	-0.064

 

9) Вычисляют смещения точек, мм, δа (концов базисов) за влияние угла наклона снимка

 

δа = -(r_с^2 ∙ (cos φ/f)) ∙sinα

где r_с - расстояние от точки нулевых искажений C до каждой точки (I, II, III, 1, 2,... 6);

φ - угол между положительным направлением главной верти­кали vv и направлением на данную точку, отсчитанный против хода часовой стрелки.

Таблица 2

Определение поправок в точки снимка за угол его наклона

 

Обозначение точек базиса	rс	φ 0	cos φ	δа
		230	0.921	-0.1
		320	0.848	-0.3
		30	0.998	-1
		1420	-0.819	1.2
		1740	-0.994	1.3
		1320	-0.669	0.5
		2420	-0.469	0.5
		2600	-0.173	0.4
		2180	-0.788	0.9

 

 

10) Вводят поправки δα(если они больше 0,2 мм) за угол накло­на в точки концов базисов. Поправки вводят по направлениям, приведенным из точки с на данную точку. Отрицательные значения δа компенсируются введением поправки по направлению от точки с, а положительные - к точке с. Полученные точки наколоть и отметить красной тушью.

 

11) Определяют частные масштабы по вновь полученным точкам аэрофотоснимка.

 

Таблица 3

Определение частных и среднего масштабов аэроснимка по точкам,

положение которых исправлено за угол его наклона.

 

Обозначение базисов	Длина базиса	Масштабы	Уклонения масштабов
lпл	lcн	mi	mч	mср	∆mi	∆mi/ mср
-1		24.3					0.027
-2						-995	-0.071
-3							0.032
-4							0.029
-5							0.018
-6						-525	-0.037