Методические указания по дисциплине Фотограмметрия и дешифрирование снимков предназначены для студентов специальности 020501 Картография
 Скачать 453.19 Kb.
|
BAo Величину смещения точки за рельеф можно оценить по формуле:
Полученная формула дает хорошую оценку величины смещения точек за рельеф и для плановых снимков. Значит, по измеренной на плановом снимке величине смещения  можно в ряде случаев с достаточной для практики точностью определить высоту отдельных объектов (дерева, столба, здания, трубы и т. д.).Вопросы для самоконтроля
Раздел 3. Создание фотопланов и фотосхем Литература: /1/, гл.VI, §§32-34, §§40-42, гл.VII, §§43-44. Тема 3.1 Цель, принцип и способы трансформирования Некоторые технологические варианты стереотопографической АФС предусматривают составление фотопланов или ортофотопланов. Фотоплан (ортофотоплан) это фотографическое изображение местности составленное из трансформированных снимков (ортофотоснимков) одного масштаба. Как правило, их составляют на полную трапецию, и выполняют зарамочное оформление, как у плана. По точности они должны соответствовать плану. Фотографическое изображение местности, составленное из плановых снимков, называется фотосхемой. Их точность ниже точности фотопланов, поэтому они используются для приближенных количественных оценок в лесоустройстве, землеустройстве и т.д. Фотосхемы бывают одномаршрутные и многомаршрутные. Трансформирование снимка в широком смысле это целенаправленное изменение его геометрических свойств с целью преобразования в заданную проекцию. Трансформирование – процесс преобразование фотоснимков из наклонных в горизонтальные с одновременным приведением их к заданному масштабу. Принцип трансформирования состоит в том, что по снимку можно восстановить связку проектирующих лучей такой, какой получался в АФА при съемке, а при помощи этих лучей спроектировать изображение снимка на горизонтальную поверхность. T S P A B E Z H f b a n b0 a0 n0 Рис. 15. Геометрическая сущность трансформирования фотоснимка Допустим, на наклонном фотоснимке P получено изображение участка Т плоской горизонтальной местности: точки a и b – изображения точек А и B. Фотоснимок P занимает относительно местности положение, которое он занимал в момент фотографирования. Следовательно, между плоскостями P и Т существует перспективное соответствие. Если связку лучей пересечь экраном Е параллельно плоскости Т, то перспективное соответствие будет не только между плоскостями P и Т, но и между фотоснимком P и плоскостью экрана Е. Поэтому проектирующие лучи связки, пересекая экран, образуют изображение, соответствующие горизонтальному фотоснимку. Масштаб полученного трансформированного изображения будет зависеть от удаления Z экрана Е от центра проекции S (объектива проектора). Из рис. 15 следует, что  где Z – расстояние от центра проекции S до плоскости трансформирования Е; Н – высота фотографирования; t – знаменатель масштаба трансформированного изображения. Вопросы для самоконтроля
Тема 3.2 Технические средства для трансформирования Прибор, с помощью которого реализуется, технология трансформирования называется фототрансформатор. По существу это усовершенствованный высокоточный фотоувеличитель. Основными частями фототрансформатора являются: направляющие, экран, кассета, объектив и источник света с параболическим отражателем. Имеется, кроме того, система винтов и устройств, обеспечивающих путем взаимного перемещения кассеты, объектива и экрана построение на экране трансформированного изображения в заданном масштабе. Различают фототрансформаторы I и II рода. В фототрансформаторах I рода трансформирование выполняется при сохранении той связки проектирующих лучей, которая существовала в момент фотографирования. Они не получили распространения, т.к. при изменении увеличения для получения резкого изображения необходимо менять проектирующий объектив. На производстве применяли только фототрансформаторы II рода, у которых фокусное расстояние объектива является величиной постоянной, не равной фокусному расстоянию АФА. Задача трансформирования в приборах II рода решается методом построения преобразованной связки лучей. Для правильного трансформирования необходимо выполнить геометрические условия, а для получения резкого изображения должны выполняться оптические условия трансформирования. У большинтсва фототрансформаторов геометрические условия выполняются оператором. Для выполнения оптических условий предназначены специальные устройства – инверсоры. В нашей стране наибольшее распространение получили фототрансформаторы ФТБ, ФТМ, ФТА, а так же Ректимат («Карл Цейс Йена») и универсальный топографический проектор УТП. Основные характеристики фототрансформаторов:
Вопросы для самоконтроля
Тема 3.3 Трансформирование аэрофотоснимков Для того чтобы понять суть фотомеханического трансформирования (его еще называют оптико-механическим), предположим, что элементы внутреннего и внешнего ориентирования снимка известны. Восстановим связку проектирующих лучей и поместим ее в положение, которое она занимала в момент фотографирования, затем пересечем связку горизонтальной плоскостью E (рис. 16). В результате на экране получим трансформированное изображение наклонного снимка. S A B P E a a b b Ao Bo n N no ao ao b0 b0 H0 kf ha hb r r0 Рис.16 Перспективное трансформирование На практике, установку связки относительно экрана выполняют по опознакам. Для этого на экран укладывают основу с, опознаками (их должно быть не менее четырех), выполненную в масштабе, который равен заданному масштабу трансформированного изображения. На снимке делают отверстия (диаметром 0.2 – 0.3 мм) в точках, где изобразились опознаки, и с помощью проектора проецируют его на экран. Затем взаимным перемещением основы и проектора добиваются, чтобы изображения спроектированных на экран отверстий совпали с соответствующими трансформационными точками на основе, после чего последнюю убирают. В результате изображение на экране будет соответствовать трансформированному снимку. Его нужно только зафиксировать, например, сфотографировать. Трансформированием снимков может выполняться и цифровыми методами. При создании и обновлении карт различного назначения по аэрокосмическим снимкам создаются трансформированные изображения местности в проекции карты. Эти изображения могут быть созданы по одиночным снимкам или по нескольким перекрывающимся снимкам. Цифровое трансформирование выполняется с точностью, соответствующей точности предъявляемой действующими нормативными документами к точности карт соответствующего масштаба. Цифровые трансформированные изображения используют для создания контурной части карт, путем векторизации цифровых изображений в среде CAD или ГИС, а также как самостоятельные картографические документы. Процесс цифрового трансформирования состоит из двух этапов. На первом этапе процедура геометрического трансформирования создает «бланк» подходящего размера и устанавливает масштаб (размер пиксела). На втором - определяются пиксельные значение (плотности) каждого пиксела трансформированного изображения. С этой целью, изменяются параметры геометрического трансформирования каждого выводимого пиксела, для того чтобы определить его положение в системе координат строк и столбцов исходного растрового изображения. Принципиальная схема цифрового трансформирования снимков представлена на рис.17. Исходными материалами при цифровом трансформировании снимков служат: цифровое изображение исходного фотоснимка; цифровая модель рельефа (в большинстве случаев используется регулярная сетка ЦМР в виде сетки квадратов на местности); элементы внутреннего и внешнего ориентирования снимка; параметры внутреннего ориентирования снимка в системе координат цифрового изображения. Рис. 17 Схема цифрового трансформирования снимков Вопросы для самоконтроля
Тема 3.4 Создание фотоплана и фотосхемы В зависимости от целевого назначения различают фотопланы топографические и специальные. Первые составляют в общегосударственной разграфке с соблюдением инструкций и наставлений по топографическим съемкам. Специальные фотопланы составляют, как правило, в произвольной разграфке, и они должны удовлетворять требованиям ведомственных инструкций. В отличие от графического плана, фотопланы обладают большей наглядностью, поэтому многими специалистами и используются. На них могут быть нанесены горизонтали. В результате получается фотокарта. Фотопланы составляют из трансформированных снимков путем монтажа их на основе по опорным точкам. Иногда их составляют из плановых снимков, если при фотографировании местности применялись АФА с гиростабилизирующей установкой. Фотоплан составляют на жесткой основе (бумаге, наклеенной на алюминий, авиационной фанере или пластике), на которой по координатам в заданном масштабе нанесены опознаки, пункты геодезической сети и трансформационные точки. Выполняют это либо путем монтажа отдельных фотоснимков либо путем оптического монтажа с одновременным трансформированием по зонам. Основными процессами составления первым из названных способов являются: подготовительный, монтаж снимков, контроль качества фотоплана и его оформление. Подготовительные работы включают: подбор фотоснимков по трапециям и по маршрутам в пределах трапеции; контроль их качества и точности трансформирования; пробивку пуансоном отверстий диаметром около 1 мм на всех опорных, трансформационных точках, и пунктах геодезической сети. Контроль точности трансформирования выполняют путем совмещения отверстий на снимке с соответствующими точками на основе так, чтобы отклонение центров отверстий от точек были одинаковыми. Снимки, для которых эти отклонения превышают 0.4 мм, а также снимки с резкими изменениями фототона трансформируют заново. Монтаж начинают с левого снимка северного маршрута. Его укладывают на основу, усредняют погрешности совмещения центров отверстий с точками на основе и закрепляют грузиками. Затем на основу укладывают второй снимок, так же совмещают отверстия с опорными точками и, закрепив его, проверяют сходимость контуров в зоне перекрытия. Для этого накалывают четкий контур на верхнем снимке и проверяют, где он оказался на нижнем снимке. Отклонение накола от контура не должно превышать 0.7 мм. После этого разрезают оба снимка одновременно примерно посередине продольного перекрытия. Линия пореза не должна проходить через ответственные контуры и вдоль линейных объектов. Обрезки от каждого снимка сохраняют для последующего контроля, а соответствующие части первого и второго снимков наклеивают на основу. Аналогичные операции выполняют при соединении второго и последующих снимков маршрута, а также при монтаже снимков смежных маршрутов. Но в последнем случае контроль сходимости контуров, а также порез, осуществляют и по поперечным перекрытиям. Рис.18 Цифровые фотопланы могут быть созданы по перекрывающимся цифровым трансформированным снимкам. На рис.18 представлен принцип формирования цифрового фотоплана. Для его создания используются трансформированные снимки с одинаковым размером пикселов и имеющие координаты начал систем координат цифровых изображений O1 и O2 кратные размеру пиксела. При создании цифрового фотоплана в зоне перекрытия трансформированных снимков проводят линию пореза в виде полилинии с узлами Ki. Затем, с ее помощью в каждой строке определяют граничные пикселы, совмещенные с линией пореза, и приступают к формированию матрицы цифрового фотоплана. Координаты начала системы координат цифрового фотоплана XOM принимаются равными наименьшему значению координат XO1 и XO2 начал систем координат цифровых трансформированных снимков, а YOM – наибольшему значению координат YO1 и YO2 . Каждая строка матрицы фотоплана формируется из строки трансформированного снимка P1, включая граничный пиксел и строки снимка P2, начиная с пиксела, следующего за граничным. Таким методом можно присоединить к созданному фотоплану другие перекрывающиеся снимки. Вопросы для самоконтроля
Раздел 4. Дешифрирование снимков Литература: /6/, /13/, /14/. Тема 4.1 Общие сведения о дешифрировании Под дешифрированием понимается выявление, распознавание и определение характеристик объектов местности, изобразившихся на фотоснимках. Виды дешифрирования: - топографическое; - специальное (с/х, лесное, геологическое, экологическое, военное, гидрологическое и т. д.). Топографическое - показывает информацию об элементах на поверхности Земли (количественно и качественно). Специальное - позволяет проводить региональное и топологическое районирование местности для изучения процессов, происходящих на поверхности Земли для решения специальных задач. Методы дешифрирования: а) полевое; б) аэровизуальное; в) камеральное; г) комбинированное; Дешифровочные признаки:
Прямые те свойства объектов, которые передаются непосредственно и воспринимаются дешифровщиком однозначно. К прямым относятся: форма, размер, тень, фототон, структура, протяженность. Косвенные дешифровочные признаки указывают на наличие или характеристику объекта, не изобразившегося на снимке или неопределённого по прямым признакам, а также устраняют многозначность или неопределённость прямых признаков. Комплексные дешифровочные признаки - это сочетание прямых и косвенных признаков. Дешифрирование по эталонам Эталон - образец дешифрирования. Они составляются на наиболее сложные участки, когда имеются сочетания не менее пяти фототонов. Эталоны бывают отраслевые и комплексные. Отраслевые содержат характеристики какого-либо одного элемента ландшафта, например, только рельефа, только болот и т.д. Комплексные эталоны сопровождаются многоотраслевой аннотацией природных явлений или условий. Приборы для дешифрирования фотоизображений, определения числовых характеристик объектов местности. К ним относятся: стереоскопы, микроскопы, измерительные лупы и т. д. – для дешифрирования аналоговых изображений (ПКДФ, СИ-2, МБС-1, 2, 9, СЛЗ, ПС и др.); оптические и электронные экраны – для рассматривания и дешифрирования цифровых изображений (АРМ, АЦФС и др.). Вопросы для самоконтроля
Тема 4.2 Топографическое дешифрирование снимков Топографическое дешифрирование выполняют с целью выявления, распознавания и определения характеристик объектов местности, которые должны наноситься на план в соответствии с требованиями действующих условных знаков. Дешифрирование снимков в процессе обследования местности в натуре называется полевым. Распознавание на фотоизображениях объектов и контуров без обследования их в натуре называется камеральным дешифрированием. В зависимости от топографической изученности картографируемого района и принятой технологии работ полевое дешифрирование проводится до камерального или после него. Полевое дешифрирование ведут, как правило, по маршрутам, которые намечают там, где расположены объекты, подлежащие обязательному обследованию в натуре (поселки, мосты, ЛЭП, трубопроводы и проч.). Камеральное дешифрирование значительно дешевле полевого, но для успешного его выполнения необходимо изучать дешифровочные, или, как их еще называют, демаскирующие признаки объектов. Камеральное дешифрирование аэрокосмических снимков позволяет опознать и получить количественные характеристики подавляющего большинства объектов местности, изображаемых на создаваемых картах и планах. Достоверность и полнота дешифрирования снимков зависят в значительной степени от организации работ. Камеральное дешифрирование аэрофотоснимков требует следующего порядка работ: подготовка к камеральному дешифрированию аэрофотоснимков; дешифрирование снимков и получение количественных характеристик объектов; сводка и корректура дешифрованных аэрофотоснимков; поверка результатов камерального дешифрирования в поле. При камеральном дешифрировании обычно используются основные и дополнительные исходные материалы. К основным исходным материалам относят аэрофотоснимки, эталоны и маршруты полевого дешифрирования, цветные тиражные оттиски карт. К дополнительным исходным материалам относят раннее изданные топографические карты, ведомственные картографические, литературно-справочные материалы и т.д. Основой методики камерального дешифрирования аэрофотоснимков является использование дешифровочных признаков объектов. Дешифровочные признаки при обнаружении и опознавании объектов следует применять комплексно. При этом вначале рекомендуется использовать прямые, а затем косвенные признаки объекта. Дешифрирование по элементам содержания карты производится в следующем порядке: гидрография и сооружения при ней; населенные пункты, промышленные и сельскохозяйственные предприятия и сооружения; ориентиры и отдельные постройки вне населенных пунктов; дорожная сеть и сооружения при ней; линии электропередач и связи; элементы рельефа не выражающиеся горизонталями; растительный покров и грунты. Дешифрирование снимков со специфическими природными условиями может производится и в другой последовательности. Например, дешифрирование снимков пустынных районов следует начинать с выявления дорог, колодцев и т.д. В процессе дешифрирования производится контроль, как самим исполнителем, так и руководителем работ. Самоконтроль исполнителя камерального дешифрирования заключается в повторном опознавании изображений наиболее трудных объектов. По окончании камерального дешифрирования тщательная корректура каждого снимка производится корректорами, выделенными из наиболее подготовленных топографов. При корректуре дешифрированных снимков проверяется: полнота камерального дешифрирования и правильность применения условных знаков; полнота и правильность цифровых характеристик дешифрированных объектов; правильность отбора и генерализации дешифрованных объектов; соответствие результатов камерального дешифрирования полевым эталонам; правильность подписей собственных названий объектов; качество сводок дешифрованных снимков. Вопросы для самоконтроля
Тема 4.3 Понятие о дешифрировании космических снимков Космические снимки обладают новыми по сравнению с аэрофо тоснимками качествами, обусловливающими особенности их де шифрирования. Потенциальные возможности фотографического ме тода съемки очень велики и соотношение масштаба оригиналь ных космических снимков и масштабов карт, для создания ко торых они используются, может быть достаточно большим. Космические снимки применяются для обновления эле ментов топографических карт и для создания карт различных масштабов. Кроме дешифрирования можно назвать и другие области применения космических снимков при создании и об новлении топографических карт: проектирование топографических работ; проведение рекогносцировочных полевых обследований; учет информации об изменениях местности; редактирование топографических карт, разработка редак ционных документов, особенно ландшафтных схем, согласование карт, увязка содержания смежных листов карт и т. д. В силу большой обзорности и охвата значительных по пло щади территорий при дешифрировании космических снимков приходится исходить не из непосредственного знания местно сти, а из сведений, полученных о ней из различных материалов, главным образом картографических. При дешифрировании космических снимков так же, как и при работе с аэроснимками, оперируют прямыми дешифровочными признаками и их сочетаниями и косвенными признаками. Дешифрирование космических снимков в настоящее время производится в основном на ЦФС, которые предназначены для обработки цифровых снимков. Цифровые фотограмметрические станции, разработанные в России, как правило, содержат только программное обеспечение и могут устанавливаться на любом современном компьютере. Цифровая стереофотограмметрическая станция ЦСС–2. Разработана ЦНИИГАиК и Госцентром «Природа» в 1996. ЦСС-2 производит высокоточную стереофотограмметрическую обработку цифровых аэрокосмических снимков с целью создания и обновления топографических карт и планов и выполняет все виды фотограмметрических процессов по обработке одиночных и стереоскопических снимков. Цифровая фотограмметрическая система «Талка». Разработана в Институте проблем управления РАН. Система предназначена для создания цифровых ортофотопланов и фотосхем, измерительных стереомоделей для векторизации в стерео режиме, цифровых моделей рельефа местности, производства кадастровых планов и топографических электронных карт с использованием космических и аэрофотосъемочных материалов. Цифровая фотограмметрическая станция (ЦФС). Разработана ЦНИИГАиК и предназначена для обновления по одиночным аэрокосмическим снимкам цифровых, электронных карт и планов городов по результатам дешифрирования. Цифровая фотограмметрическая станция «Дельта». Разработана в 1998г. научно-производственной лабораторией «Геосистема» производственного объединения «Аэрогеоприбор». ЦФС «Дельта» предназначена для обработки аэрокосмических снимков с целью получения картографических материалов, цифровых карт и планов и ортофотопланов. Система многофункциональной фотограмметрической обработки стереопарных изображений PHOTOMOD. Разработана фирмой «Ракурс» в 1994 г. PHOTOMOD позволяет осуществлять полный фотограмметрический цикл обработки стереопарных изображений. Программно–технический комплекс «Садко» (Система Автоматизированного Дешифрирования Космических Снимков) разработан в 29 НИИ, 38 ЦАФТО, г. Москва в 1998 г. Предназначен для автоматизированного дешифрирования результатов дистанционного зондирования Земли. Вопросы для самоконтроля
Раздел 5. Основы стереозрения Литература: /1/, гл.VIII, §§45-57, гл.XII, §§58,59; §§60-63. Тема 5.1 Стереопара аэрофотоснимков и стереомодель Главной задачей фотограмметрии в применении ее для то пографии является определение координат точек местности по аэрофотоснимкам. Используя одиночный аэрофотоснимок, можно определить лишь плановое положение точек, изобразив шихся на нем. Для определения высот точек местности необходимо иметь два аэрофотоснимка данного участка, полученных из двух раз ных точек или с двух концов базиса фотографирования. Два снимка с изображениями одного и того же участка местности, полученные с двух точек пространства, называются стереоскопической парой снимков (стереопарой). Снимок, полученный с точки фотографирования S1, называется левым, а с S2 – правым. На рис. 19 изображена пара снимков в положении, которое она занимала в момент фотографирования. А – точка местности, изобразившаяся на снимках в точках а1 и а2. Рис.19 A a1 a2 A S1 S2 S2 a2 W1 W2 bп Они называются соответственными или одноимёнными точками. Проектирующие лучи S1Aи S2A, проходящие через эти точки называются соответственными или одноимёнными проектирующими лучами. Расстояние В между точками фотографирования S1 и S2 – базис фотографирования. ПлоскостьWA, проходящая через базис и точку А местности есть базисная плоскость. Плоскости, проходящие через базис фотографирования и главные лучи являются главными базисными плоскостями (W1 - левого W2 - правого снимков). Любая пара соответственных лучей пересекается, если снимки занимают положение, которое было в момент фотографирования. Совокупность их точек пересечения образует поверхность. Ее называют стереомоделью или просто моделью местности. При выше названных условиях она совпадает с земной поверхностью, значит масштаб такой модели 1:1. Представим теперь, что одна из связок (например, правая) поступательно перемещается вдоль базиса из положения S2 вS2. Модель при этом не разрушится, но изменится ее масштаб. Расстояние bп между центрами проекций двух связок, по которым построена модель, называется базисом проектирования. Ее масштаб вычисляется по формуле:
Вопросы для самоконтроля
Тема 5.2 Координаты и параллаксы точек стереопары Положение соответственных точек на стереопаре фотоснимков определяется в плоских прямоугольных системах координат o1x1y1и o1x2y2(рис. 20). Начала систем координат о1и о2 находятся в точках пересечения прямых, соединяющих противоположные координатные метки фотоснимков 1 и 2 (1' и 2') и 3 и 4 (3' и 4'), ось х совмещают с прямой 1—2 (1'—2'), а у — с прямой 3—4 (3'—4'). Координатами точки а1 являются х1, у1, а точки а2— х2, у2. Рис.20 Координаты и параллаксы одноименных точек снимков стереопары Координаты соответственных точек в общем случае не равны, т. е. х1 ≠х2и y1 ≠y2Это означает, что точка на левом фото снимке a1по отношению к выбранной системе координат o1x1y1расположена не так, как точка на правом фотоснимке а2 относи тельно системы координат и o1x2y2. Иначе говоря, существуют сме щения точек на стереопаре фотоснимков. Смещения соответственных точек на фотоснимках стереопары называют параллаксами. Они имеют место как по оси абс цисс, так и по оси ординат. Смещение вдоль оси абсцисс называ ется продольным параллаксом и обозначается буквой р. Смещение вдоль оси ординат называется поперечным параллаксом и обозначается буквой q. Наложим фотоснимок Р1стереопары на Р2так, чтобы их си стемы координат совпали. Точка левого фотоснимка а1займет положение а2, т. е. сместится параллельно оси абсцисс на вели чину р и на величину q— параллельно оси ординат. Продольный параллакс выражается разностью абсцисс соот ветственных точек: р = х1 – х2 а поперечный — разностью ординат этих точек: q= у1 - у2 Вопросы для самоконтроля
Тема 5.3 Элементы взаимного ориентирования стереопары Взаимное ориентирование снимков стереопары это установка их в положение, при котором любая пара соответственных лучей пересекается, то есть обеспечивается построение модели. Величины, определяющие такое положение снимков, называются элементами взаимного ориентирования (ЭвзО). На практике выполнение условия пересечения соответственных лучей достигается поворотом обоих снимков или поворотами и смещениями только одного из них при неподвижном положении второго. В соответствии с этим различают две системы элементов взаимного ориентирования. В первой неподвижными считают базис фотографирования и главную базисную плоскость левого снимка; во второй – левый снимок. Первая система элементов. Начало системы координат S1X1'Y1'Z1'– в центре проекции S1 левого снимка Р1 (рис. 21). Ось X1' совмещена с базисом фотографирования, а ось Z1' установлена в главной базисной плоскости левого снимка. Система координат S2X2'Y2'Z2' параллельна системе координат S1X1'Y1'Z1'. Элементами взаимного ориентирования являются:  - угол в главной базисной плоскости левого снимка между осью Z1' и главным лучом связки; - угол на левом снимке между осью y1 и следом плоскости  ; - угол в главной базисной плоскости левого снимка между осью Z2' и проекцией главного луча правой связки на главную базисную плоскость левого снимка; - угол между проекцией главного луча правой связки на главную базисную плоскость левого снимка и главным лучом;   Z1´ Y1´ Y2´ Z2´ S1 S2 x1 x2 α´2 m1 m2 M y1 y2 X1´, 2   o1 o2 P1 P2 χ´1 χ´2 ω´2 1 Рис.21.  - угол на правом снимке между осью y2 и следом плоскости  .Вторая система элементов. За начало пространственной фотограмметрической системы координат принимается центр проекции левого снимка S1. Координатные оси  этой системы направлены параллельно соответствующим координатным осям x1, y1 левого снимка (рис. 22), а ось  совпадает с главным лучом левой связки. Система координат  параллельна системе координат  .Элементами взаимного ориентирования являются:  - угол между осью  и проекцией базиса на плоскость  (или элемент ориентирования By); - угол наклона базиса S1S2 относительно плоскости  (или BZ); - взаимный продольный угол наклона снимков, составленный осью  с проекцией главного луча правой связки на плоскость  ; - взаимный поперечный угол наклона снимков, заключённый между плоскостью и главным лучом правой связки; - взаимный угол поворота снимков, угол на правом снимке между осью y2 и следом плоскости     Z1´ Y1´ Z2´ Y2´ X2´ X1´ S1 S2 BZ BY BX S0 y2 x2 P1 o1 o2 P2 m2 m1 y1 x1 M  ν τ Δχ Δω Δα Рис.22. Вопросы для самоконтроля
Тема 5.4 Фотограмметрическая модель местности Для достижения основной цели - определения координат точек местности по фотоснимкам, нужно их измерять. Из данных природой человеку органов чувств, особое значение для этого имеет зрение. Обеспечивается оно системой «глаз – мозг». Глаз человека это сложное и совершенное оптическое устройство. Различают два вида зрения: монокулярное и бинокулярное. Зрение одним глазом называется монокулярным зрением, двумя - бинокулярным. Существует понятие стереоскопического (пространственного) восприятия объектов. Оно может быть монокулярным и бинокулярным. При монокулярном зрении об удалённости наблюдаемых предметов можно судить только по косвенным признакам (относительный размер предметов, свет и тени, перекрытия, перспектива, визуальные контрасты, параллакс движений, детальность изображений и т.д.). Указанные признаки оценки пространственной глубины при монокулярном зрении дают приближённое, а иногда неверное представление о расстояниях. Стереоскопическое зрение это пространственное восприятие, возникающее при рассматривании объекта двумя глазами. Такое наблюдение называется бинокулярным зрением (рис.23). F A A F b o1 o2 f1 f2 a2 a1 LA L LF P2 P1 f1 f2 a1 a2 Рис.23 Бинокулярное зрение Расстояние bмежду центрами хрусталиков левого и правого глаз это глазной базис. Он у людей разный и колеблется в пределах от 55 до 72 мм. Угол  F, под которым пересекаются зрительные оси, называется углом конвергенции (сходимости).Неравенство углов F и A вызывает неравенство дуг  и  , полученных в пределах жёлтого пятна левого и правого глаз. Алгебраическая их разность называется физиологическим параллаксом и обозначается р, т.е.:
Пространственное восприятие можно получить не только при непосредственном рассматривании объекта в натуре, но и при рассматривании стереопары снимков этого объекта. Пространственное восприятие объекта при бинокулярном рассматривании пары снимков, полученных с разных точек пространства, называется стереоскопическим эффектом, а воспринимаемая при этом мнимая картина – стереоскопической моделью. Для получения стереоэффекта, необходимо, чтобы: -Разность масштабов снимков стереопары не превышала 16 %. -Каждым глазом наблюдался только один из снимков. -Угол, под которым пересекаются соответственные лучи, не превышал 16°. -Положение снимков было согласовано с глазным базисом. В первом приближении это осуществляется расположением снимков на линии, параллельной глазному базису. Для обеспечения второго условия получения стереоэффекта используют: анаглифический, поляроидный, затворов, оптический и другие способы. Вопросы для самоконтроля
Раздел 6. Создание и обновление топографических карт по аэрофотоснимкам Литература: /1/, гл.VI, §§32-34, §§40-42, гл.VII, §§43-44. Тема 6.1Стереотопографическая съемка. Технологическая схема Сущность метода заключается в том, что в камеральных условиях по фотоснимкам получают и контурную часть плана, и изображение рельефа. Полевые работы могут быть необходимы только для определения плановых координат (высот) опознаков и дешифрирования снимков. Теоретической основой метода является решение двойной обратной пространственной фотограмметрической засечки. Но характер и последовательность выполнения основных процессов зависит в основном от двух факторов: применяемого для обработки снимков оборудования, и необходимости составления фотоплана (ортофотоплана). Фотопланы (ортофотопланы) как основу топографического плана есть смысл составлять, если снимаемая территория (незастроенная, с рассредоточенной и малоэтажной застройкой) характеризуется большим количеством контуров. Последовательность выполнения технологических процессов в стереотопографическом методе съемки можно представить так, как это сделано на рис. 24. К цифровым методам обработки снимков привело бурное развитие вычислительной техники. На первый взгляд цифровые и аналитические методы это одно и тоже. Но это не так. В аналитических методах основным источником информации является фотоснимок, который и измеряется оператором для определения координат и параллаксов. Значит аналитический прибор, как обрабатывающая система обязательно имеет той или иной конструкции стереокомпаратор. Цифровые методы имеют дело с цифровым снимком на каком то носителе, который получают как результат сканирования фотоизображений или путем фотографирования цифровыми камерами. Часть информации может быть получена в процессе дигитализации существующих картографических материалов. Все это обрабатывается на компьютере. Результат обработки контролируется на экране дисплея, в том числе и в трехмерном виде. Летносъемочный процесс Привязка и полевое дешифрирование снимков Камеральное сгущение съемочной сети Камеральное дешифрирование снимков и составление планов на стереоприборах (на чистой основе) Трансформирование снимков Составление фотоплана Камеральное дешифрирование снимков и составление планов на стереоприборах (на фотоплане) Рис.24 Основные процессы стереотопографической съемки Оцифровка снимков Привязка и полевое дешифрирование снимков Обработка снимков на цифровой фотограмметрической станции Построение общей модели и камеральное сгущение сети Камеральное дешифрирование снимков и векторизация по стереопаре Составление плана Трансформирование Составление фотоплана (ортофотоплана) Камеральное дешифрирование и векторизация Цифровые технологии Аналоговые (аналитические) технологии Вопросы для самоконтроля
Тема 6.2 Назначение и классификация универсальных приборов Эти приборы предназначены для составления планов и карт по паре фотоснимков, а также для сгущения сети съемочного обоснования. Они реализуют решение двойной обратной пространственной фотограмметрической засечки. Считается, что в процессе развития средств измерения стереопар создано два поколения универсальных аналоговых стереофотограмметрических приборов. При конструировании приборов первого поколения опирались в основном на достижения оптики и механики. Основными их частями являлись моделирующая, измерительная, наблюдательная системы и координатограф. Появление приборов второго поколения это результат развития вычислительной техники. На направляющие устанавливались регистраторы перемещений, что позволяло автоматизировать процесс передачи результатов измерений в ЭВМ, а значит организовать процесс обработки пары в режиме реального времени (в том числе и процесс построения цифровой модели объекта). По способу построения пространственной засечки, рассматриваемые приборы можно разделить на оптические, оптико-механические и механические. По точности аналоговые приборы подразделяются на 3 класса (1,2,3 класса). Засечка в приборах осуществляется по принципу треугольника, параллелограмма или треугольник плюс параллелограмм. Что это означает, рассмотрено ниже. Приборы отличаются по способу наблюдения и измерения модели. Основным является оптический способ наблюдения с помощью бинокулярной системы. Для измерения используется мнимая марка. Реже применяются способы анаглифов и поляроидов, а для измерения – действительная марка. Вопросы для самоконтроля
Тема 6.3 Аналоговые, аналитические и цифровые приборы |
.
