Высшего профессионального образования
«Тюменская государственная сельскохозяйственная академия»
Агротехнологический Институт
Кафедра «Земельный кадастр»
Задания и краткие методические
Указания к Лабораторной работе
По дисциплине «фотограмметрия и дистанционное зондирование
Территории»
(Для студентов –заочников специальности Земельный кадастр)
Преподаватель: к. с.-х. наук,
доцент Кучеров Д.И.
Тюмень 2010
Лабораторная работа № 1
Теория одиночного снимка
Используя рекомендуемую литературу, необходимо:
– ознакомиться с расположением в пространстве всех плоскостей, точек и линий центральной проекции, с закономерностями изображения объектов при центральном проектировании их на плоскость, то есть с линейной перспективой;
– изучить закономерности изменения масштаба на наклонном аэроснимке равнинной местности, линейных смещений точек за угол наклона снимка и рельеф местности. В качестве литературных источников предлагаются: [1], [3], [4].
Задание 1.Выполнить геометрический анализ изображения на аэроснимке.
Рассчитать для заданных точек масштаб изображения, линейные смещения за влияние угла наклона аэроснимка и рельефа местности.
Исходные данные:
фокусное расстояние f = (100 + №) мм;
высота фотографирования Н = (1700 + 10 №) м;
угол наклона α = 2о;
угол разворота снимка c = №;
четыре точки с известными координатами Х и У (в системе снимка) и
отметками Z.
Таблица 1
Таблица координат
| Номер точки | Х, мм | У, мм | Z, м |
| 30 + 0,5 № | 40 + 0,5 № | 20,5 + № | |
| –60 + 0,5 № | 50 + 0,5 № | 50,9 + № | |
| –60 + 0,5 № | –50 + 0,5 № | 130,7 + № | |
| 50 + 0,5 № | –70 + 0,5 № | 70,4 + № |
Примечание. № – порядковый номер студента по общему списку группы
(сообщается преподавателем на установочных лекциях).
Порядок выполнения
1. Соединить прямыми линиями координатные метки, в пересечении получить главную точку снимка (о). От правого конца горизонтальной оси Х по ходу часовой стрелки отложить угол c. Нанести тушью главную вертикаль νν, перпендикулярно к ней главнуюгоризонталь ho ho.
Для последующих измерений соответственно принять за оси ХХ и УУ.
2. Определить положение точки нулевых искажений (с) и надира (n), вычислив их координаты по формулам
Хс = – f tg(α/2), Ус = 0, (1)
Хn = – ftgα, Уn = 0. (2)
3. Нанести точки (с) и (n) на снимок. По координатам нанести на снимок четыре заданные точки, пронумеровать их, оформить тушью.
4. Определить значения масштабов в точках о, с,n и заданных координатами по формулам
(3)
(4) 
(5)
, (6)
где j0 – угол между положительным концом главной вертикали и направлением на данную точку из точки о, измеряется он против хода часовой стрелки. 5.Рассчитать максимальное значение отклонения знаменателя масштаба фотографирования D m от его среднего значения из-за влияния рельефа местности h по формуле
(7)
где отметки Zmax, и Zmin выбрать из четырех заданных.
5. Вычислить предельную относительную ошибку определения длин горизонтальных линий местности при использовании среднего масштаба
(8)
6. Определить величины линейных смещений точек из-за влияния угла наклона аэроснимка по формуле
, (9)
где rc – расстояние от заданной точки до точки нулевых искажений;
jс – угол при точке (с) между положительным направлением главной вертикали и направлением на данную точку, отсчитанный против часовой стрелки.
При вычислении учитывать знак при соs jc в зависимости от четверти. Четверти принять как в математике (рис.1).
7. Ввести поправки в положение точек по радиусам- векторам. Со знаком (+) поправка откладывается по направлению к точке нулевых искажений, со знаком (–) – по направлению от точки с. Для наглядности исправленные положения точек показать другим цветом.
 |
Рис. 1. Определение смещения за угол наклона
8. Определить величины линейных смещений точек из-за влияния рельефа по формуле
, (10)
где rn – расстояние от заданной точки до точки надира, измеренное на снимке в мм;
h – превышение точки над средней плоскостью (м), вычисленное как
h = Zi – Zср. (11)
Отметка средней плоскости определяется по формуле
. (12)
9. Ввести поправки в положение всех наколотых точек. Поправки вводят в соответствии с их знаком вдоль радиусов, проведенных из точки надира через данную точку. Со знаком (+) поправка откладывается по направлению к точке n, со знаком (–) – от точки n. Исправленные точки нанести цветной тушью. Оформление снимка представлено на рис. 2.
Для зачета представить журнал вычислений, оформленный аэроснимок, пояснительную записку с ответами на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1. Покажите на чертеже элементы внутреннего и внешнего ориентирования снимка, в тексте дайте пояснения к ним.
2. Назовите закономерности изменения масштаба на наклонном аэроснимке равнинной местности.
3. Назовите точки, которые не имеют линейных смещений за угол наклона и рельеф местности на наклонном снимке.
4. Назовите точки, через которую проходят центральные направления без искажений за угол наклона и за рельеф местности.
5. Укажите пути уменьшения искажений за угол наклона и за рельеф, пути устранения искажений на аэроснимке.
 |
Рис. 2 Образец оформления аэрофотоснимка
Образец вычислений
Исходные данные:
фокусное расстояние f = 150 мм;
высота фотографирования Н = 2200 м;
угол наклона аэроснимка a = 2о;
угол разворота снимка c = 5о.
Таблица 2
Координаты точек
| Номер точки | Х, мм | Y, мм | Z, м |
| 55,0 | 65,0 | 70,5 | |
| –35,0 | 75,0 | 100,9 | |
| –35,0 | –25,0 | 180,7 | |
| 75,0 | –45,0 | 120,0 |
Определение положения точек с и n
Хс = –2,62 мм, Ус = 0,
Хn = –5,24 мм, Уn = 0.
Вычисление масштабов
.
Вычисление максимального отклонения знаменателя масштаба от среднего значения из-за влияния рельефа
Вычисление предельной относительной ошибки определения длины линии при использовании среднего масштаба
Таблица 3
Определение линейных смещений точек