На снимке получили изображение точки местности a (Рис. 40), которое имеет искажение из - за рельефа местности aa0 = . Искажение направлено к точке надира n. Вместо направления aa0, будет измерено направление оа и мы допустим ошибку направления Dj. Чтобы найти значение Dj проведем перпендикуляр из точки а0 на линию оа, получим точку a'.
Из прямоугольного треугольника (98)
Для плановых аэроснимков можно принять (99)
где R - радиус - вектор на местности.
Величину a'a0 найдем из прямоугольного треугольника , в котором линия a''a0 проведена параллельно главной вертикали uu. . В равенстве (100) неизвестное a0a'' найдем из подобия треугольников ,
(101)
где , , (31) (97)
тогда (102)
Подставим равенство (102) в формулу (100) (103)
Значения a0a' из формулы (103) и оа0 из формулы (99) подставим в выражение (98)
(104)
За вершину направлений принята точка нулевых искажений
Вывод формулы, по которой можно определить величину искажения направления Dj аналогичен вышеизложенному. Отличие состоит только в том, что вместо оn (формула (31)) необходимо подставить сn (рис.41).
тогда и
При , следовательно . (105)
Искажения направлений вследствие влияния рельефа местности достигают значительных величин, если в качества вершины направлений выбрать главную точку o или точку нулевых искажений c.
На наклонном аэроснимке гористой местности углы измеряемые в любой точке снимка не будут равны углам измеряемым в соответствующей точке местности даже если вершина угла будет в точке надира снимка или в точке нулевых искажений. Направления, проведенные из точки надира не искажаются от влияния рельефа местности, но искажаются при наличии угла наклона снимка. Направления, проведенные из точки нулевых искажений не зависят от угла наклона аэроснимка, но меняются с изменением превышений сфотографированных точек. Направления проведенные из главной точки аэроснимка искажаются и при наличии угла наклона снимка и при всхолмленном рельефе местности.
|
21.Графическая фототриангуляция
Координаты контурных точек можно определить фотограмметрическим сгущением сети опорных геодезических точек. Наиболее простым методом такого сгущения является графическая фототриангуляция, которая позволяет определить только плановое положение контурных точек, необходимых, например, для трансформирования снимков. Для построения сети графической фототриангуляции достаточно на снимке выбрать центры направлений и связующие точки в зоне тройного продольного перекрытия. В сеть также включаются геодезические опознаки, необходимые для редуцирования, и точки, необходимые для трансформирования снимков. В качестве центра направлений (центральная точка) на аэроснимке выбирают контурную точку внутри окружности радиуса r =0,02f с центром в главной точке снимка. Из рассмотренного выше выяснили, что главная точка никакими характерными особенностями не обладает. Но на плановом аэроснимке в непосредственной близости к главной точке находятся точки надира и нулевых искажений. Поэтому направления проведенные из центральной точки будут иметь незначительные искажения как из-за рельефа местности, так и из - за наклона аэроснимка. Направление проведенное через центральные точки двух смежных снимков называется начальным. Связующие точки выбираются в зоне тройного продольного перекрытия снимков по обе стороны от начального направления (Рис.42) на расстоянии приблизительно равном расстоянию между центральными точками. Геодезические точки накалывают, руководствуясь материалами полевой привязки аэроснимков. Трансформационные точки выбираются вблизи углов четырехугольника, образованного средними линиями продольного и поперечного перекрытия снимков. Bce запроектированные точки перекалывают на соседние снимки. По завершении накола точек, для каждого аэроснимка изготовляют восковку направлений и переходят к построению ромбической сети. Восковки направлений первого и второго снимков взаимно ориентируют так, чтобы одноименные начальные направления совпали, а расстояние между центральными точками было в 1,5-2 раза крупнее, чем аналогичное расстояние на снимках. Это расстояние определяет масштаб сети фототриангуляции. Третья восковка и все последующие укладываются так, чтобы одноименные начальные направления совпадали, а направления на связующие точки пересекались в одной точке (Рис.43). После монтажа восковок на общую восковку перекалывают связующие, геодезические, трансформационные точки в пересечении одноименных направлений и те центральные точки, из которых выходят направления. Полученные точки представляют собой плановое положение контурных точек местности в произвольном масштабе и ортогональной проекции, так как положение точек определено угловыми засечками, а центральные точки выбраны таким образом, чтобы углы не искажались. Редуцирование Процесс приведения сети фототриангуляции к заданному масштабу и ее ориентирование относительно геодезической системы координат называется редуцированием. Существует несколько способов редуцирования плановых сетей. Однако в настоящее время находят применение, в основном, аналитический и оптико-механический. При аналитическом способе редуцирования вычисляют, например, коэффициент редуцирования по формуле (106) где l и - соответственно расстояние между геодезическими точками на местности и в сети фототриангуляции. При наличии нескольких геодезических точек для К берут среднее значение. Этот способ редуцирования применяют при построении сетей фототриангуляции аналитическим способом. При редуцировании сетей графической фототриангуляции, или сетей фототриангуляции построенных на универсальных приборах наиболее удобно применять оптико - механический способ. Задача редуцирования в этом случае решается на специальных приборах, которые называют оптическими редукторами или фоторедукторами, представляющих собой увеличитель. При редуцировании необходимо иметь основу с нанесенными на нее геодезическими точками в заданном масштабе, которую помещают на горизонтальный экран прибора. В кассету редуктора закладывают сеть. Изменяя масштаб изображения и перемещая основу по экрану, совмещают изображения опорных точек сети с одноименными опорными точками основы. После совмещения геодезических точек на основу перекалывают все точки сети. Фотосхемы При решении по плановым аэроснимкам некоторых задач часто бывает удобно пользоваться не отдельными аэроснимками, а составленными из них фотосхемами. Фотосхемой называется фотографическое изображение местности, полученное путем монтажа плановых аэроснимков. Их используют в качестве обзорного материала при полевом дешифрировании, съемке рельефа, географических, геологических исследованиях, предварительных инженерно - проектировочных работах и в ряде других случаев. Фотосхему можно изготовить за очень короткие сроки после аэрофотосъемки и это следует учитывать при решении вопроса о целесообразности ее применения. Фотосхемы делятся на маршрутные и многомаршрутные. В первом случае монтируются аэроснимки принадлежащие одному маршруту, во втором - нескольким маршрутам. Наиболее точный монтаж - по начальным направлениям; менее точный, но более быстрый - по контурам. Способы изготовления фотосхем зависят главным образом от их назначения. Если фотосхема предназначена для дешифрирования контуров или используется в качестве обзорного материала, то основное внимание обращается на фотографическое качество. Если изготовляемая фотосхема предназначается для каких либо измерений, то основное внимание при ее изготовлении обращается на ее точность. Подобного рода фотосхемы монтируют по начальным направлениям и называют уточненными. При монтировании уточненной фотосхемы на каждом аэроснимке около главной точки выбивают контурную центральную точку.и опознают ее на смежных аэроснимках. Начальные направления при небольших взаимных превышениях точек не искажаются на плановом аэроснимке, поэтому очевидно, что при совмещении одноимённых начальных направлений смежных аэроснимков будет устранена возможность азимутального искажения фотосхемы. На четных (или нечетных) аэроснимках карандашом проводят начальные направления. На нечетных (или четных) снимках пуансоном (Рис.44) вырезают кружки в местах наколов, облегчающие монтаж аэроснимков. При монтаже аэроснимок с пробитыми отверстиями накладывают на смежный аэроснимок, чтобы центральные точки, намеченные на нем, находились в центре кружков или равномерно смещались относительно центральных точек в продольном направлении. Оба аэроснимка закрепляют грузиками и разрезают скальпелем по фигурной линии, проходящей приблизительно по средней линии продольного перекрытия. Фигурная линия разреза дает возможность обходить участки аэроснимков, заполненные наиболее важными контурами. Линейные контуры разрезают под прямым углом. По окончании монтажа первых двух аэроснимков переходят к монтированию второго с третьим и т.д. После монтирования все средние части аэроснимков наклеивают на лист картона или плотной бумаги. О точности фотосхемы можно судить по величинам расхождений одноименных контуров на стыковых линиях смежных аэроснимков. Для этого к фотосхеме прикладывают обрезанную при монтировании часть аэроснимка, на ней прокалывают ряд контурных точек, находящихся вблизи линии разреза. Сняв обрезок аэроснимка с фотосхемы, просматривают следы проколов на фотосхеме и определяют величины уклонений наколов от соответствующих контуров. Точность фотосхемы существенно зависит от углов наклона снимков, рельефа местности, колебаний высоты полета, погрешностей монтажа аэроснимков. 23.Назначение и принцип трансформирования аэроснимков Трансформированием аэроснимков называется процесс преобразования наклонного снимка в горизонтальный заданного масштаба. В ходе трансформирования устраняют искажения контурных точек обусловленные наклоном аэроснимка. Смещения, обусловленные рельефом местности, при обычных способах трансформирования не устраняются, можно лишь изменить величину смещений. Трансформированное изображение геометрически можно рассматривать как центральную проекцию местности на горизонтальную плоскость Е (Рис.45) из той же точки пространства S, с которой был получен аэроснимок Р. Проведем на местности горизонтальную плоскость U и поставим условие, чтобы сечение местности этой плоскостью изобразилось на экране Е в конкретном масштабе , то есть . (107) В выражении (107) SN=H. Чтобы получить изображение на плоскости Е в масштабе , необходимо расположить ее от центра проекции S на расстоянии . (108) Изображения точек местности, имеющих превышения над плоскостью U, будут смещены относительно планового положения по радиус-векторам, проходящим через точку надира n. Приняв трансформированное изображение за план, смещения точек, вызванные рельефом местности, будем рассматривать как ошибки. Величину смещения можно найти по формуле . (97) где - расстояние от точки надира до любой точки трансформированного аэроснимка, которая попадет на фотоплан. Если возможно получить трансформированный аэроснимок с допустимыми ошибками за рельеф, то горизонтальную плоскость U проводят на средней высоте сфотографированного участка местности. В этом случае . На основании выражения (97) определим предельные превышения, при которых ошибки за рельеф не превысят допустимой величины . (109) Так как это расстояние мы измерить не можем, то выразим его через аналогичное расстояние на снимке. Для плановых аэроснимков можно принять . (110) где R - расстояние на местности, соответствующее расстоянию снимка. Для трансформированного изображения можно записать следующее соотношение . (111) Решим формулы (110) и (111) относительно R ; (112) Приравняем полученные выражения и решим их относительно . (113) Подставим полученное значение в формулу (109) . (114) На основании выражения (114) можно заключить, что при заданном величину превышения можно увеличить, если использовать длиннофокусные аэрофотоаппараты.