ВВЕДЕНИЕ
Стереоскопическая пара снимков – это пара снимков, полученная с двух точек фотографирования и содержащая изображение одной и той же местности.
ВОПРОС 1 ЭЛЕМЕНТЫСТЕРЕОПАРЫСНИМКОВ
Обратимся к рисунку 1, на котором изображена пара снимков и
в положении, которое они занимали во время фотографирования.
Рисунок 1 – Элементы стереопары снимков
На рисунке представлены следующие элементы стереопары:
– центры проекции - точки, через которые проходят проектирующие лучи;
– точки фотографирования – точки пространства, в которых находились центры проекции во время фотографирования (в момент съемки они совмещены);
– базис фотографирования () – расстояние между точками фотографирования
;
– связки – совокупность проектирующих лучей, принадлежащих центрам проекции ();
– главные лучи – лучи связок, перпендикулярные к снимкам ();
– надирные лучи – отвесные лучи ();
– базисные лучи – лучи, совпадающие с базисом фотографирования (,
);
– фокусное расстояние снимка – расстояние от центра проекции до снимка ();
– главные точки – точки пересечения главных лучей со снимками ();
– точки надира – следы отвесных лучей на снимках ();
– углы наклона снимков – углы между надирными и главными лучами ();
– точки нулевых искажений – следы на снимках, образованные биссектрисами углов наклона снимков ();
– базисные точки – следы базисных лучей на снимках ();
– соответственные (одноименные) точки – изображения одной и той же точки на местности ();
– базисная плоскость – плоскость, проходящая через базис фотографирования ();
– главные базисные плоскости – базисные плоскости, проходящие через главные лучи ();
– надирная базисная плоскость – базисная плоскость, проходящая через надирные лучи ();
– соответственные (одноименные) базисные линии – следы базисной плоскости на снимках ();
– главные базисные линии – следы главных базисных плоскостей на снимках ();
– надирные базисные линии – следы надирной базисной плоскости на снимках (,
).
ВОПРОС 2 ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛИ МЕСТНОСТИ
Каждая пара соответствующих лучей лежит в одной базисной плоскости и пересекается.
Представим себе, что одна связка, например правая, вместе со своим снимком движется по направлению к левой связке. При этом связка перемещается параллельно самой себе и центр проекции не сходит с базиса (рисунок 2).
В этом случае каждый проектирующий луч подвижной связки будет все время оставаться параллельным своему исходному положению и, следовательно, находиться в одной и той же базисной плоскости. Таким образом, пересечение одноименных лучей связок нигде не будет нарушено.
Если движение связки прекратилось и центр проекции правой связки занял новое положение , то каждой точке местности будет соответствовать новая точка, где пересеклись одноименные лучи. Новая поверхность, образованная совокупностью точек пересечения соответственных лучей, называется стереомоделью или просто моделью.
Рисунок 2 – Принцип построения модели местности
Так как в результате построения модели углы между базисными плоскостями получаются такими же, какими они были при фотографировании, а треугольники, образованные базисом и каждой парой лучей, подобны соответствующим треугольникам, имевшим место при фотосъемке, то модель подобна местности.
Расстояние между центрами проекции двух связок, по которым построена модель, называется базисом проектирования .
Масштаб модели равен:
. (1)
Итак, пара снимков позволяет восстановить связки, существовавшие в момент фотографирования, и расположить их так, чтобы все соответственные лучи обеих связок попарно пересеклись. В результате такой установки снимков и связок образуется модель местности, изобразившейся на стереопаре.
Связки восстанавливают с помощью проектирующих камер, фокусное расстояние которых равно фокусному расстоянию съемочной камеры. Восстановление связок проектирующих лучей называется внутренним ориентированием снимков. Установка снимков относительно друг друга в положение, существовавшее во время фотографирования, называется взаимным ориентированием снимков.
В результате взаимного ориентирования снимков получается модель местности в произвольном масштабе, т.к. базис устанавливается обычно произвольно.
Чтобы использовать модель для создания карты, надо привести ее к заданному масштабу. Для этого на снимках нужно иметь не менее трех опорных точек.
Приведение модели к заданному масштабу и установка ее относительно планшета (геодезической системы координат) называется внешним ориентированием модели. Карту составляют путем проектирования контуров и горизонталей на планшет. Ортогональное проектирование элементов на планшет называется съемкой контуров и рельефа.
Мы рассмотрели схему оптического решения основной задачи стереофотограмметрии – преобразования двух центральных проекций (снимков) в ортогональную проекцию (план или карту).
Однако основную задачу можно решать и другими способами: аналитическим, графическим, механическим, оптико-механическим, электронным, рассмотрение которых выходит за рамки нашего лекционного курса.