Фототриангуляция

Лекция № 8 ФОТОТРИАНГУЛЯЦИЯ Это метод сгущения опорных и контурных точек по АФсн Сгущение (создание геодезической сети) выполняют в камеральных условиях с целью обеспечения снимков опорными точками для трансформирования АФсн. Главная задача камеральных работ– стереофотограмметрическая обработка АФсн, чтобы получать данные для создания топографических планов и ЦММ. Для этого нужны трансформированные аэрофотоснимки– ортофотоснимки, исправленные от искажений и приведенные к одному масштабу. Для трансформирования и монтажа АФсн на каждом из них необходимо иметь координаты минимум четырех контурных точек. Задача может быть решена, если в процессе планово-высотного обоснования АФС создано необходимое количество опознаков. Контурные точки АФсн, координаты которых определены в ходе наземных геодезических работ путём привязки к пунктам государственной геодезической сети, называют опорными точками или опознаками. Их делят на плановые и высотные. В ходе наземных геодезических работ определяют минимально необходимое количество опознаков, а дальнейшее их сгущение выполняют камерально. Если до начала АФС отсутствуют контурные точки на местности, то их размещают согласно проекту до съёмки, выполняют маркировку, чтобы они были хорошо видны и контрастировали на фоне окружающей местности. Обычно опознаки оформляют в виде контрастных квадратов или крестов. Точность опознавания таких точек в плане в среднем должна составлять 0,1мм х mплана (0,1х5000 = 0,50м), а по высоте - 0,1х hсеч. Например, при высоте сечения hсеч= 2м точность будет Необходимо выбрать опознаки на более пологих участках местности, стараясь избегать крутых поверхностей. Подготовка планово-высотных опознаков может быть сплошной или разреженной. При сплошной подготовке на каждую стереопару должны попасть минимум 4 опорные геодезические точки. Сплошную подготовку, как правило, выполняют при АФС городских территорий, равнинных местностей с небольшой высотой сечения hсеч=0,25…0,50 м, а также при съёмках для составления крупномасштабных планов местности. При изысканиях в пересеченной местности часто выполняют разреженную планово-высотную подготовку, при которой определяют геодезические координаты, как минимум, 2-3 опознаков на первой и последней стереопарах маршрута и 1-2 в середине. Общее количество на маршрут 6…8 точек, для того чтобы учесть деформацию всего маршрута на последней стадии уравновешивания. По густоте точки располагают в начале, в конце и на поворотах маршрута. В зонах перекрытий и между соседними маршрутами располагают по 2 связующие точки, а в середине - 2…3. Расстояния между парами опознаков принимают от 2 до 10 км, высотные опознаки располагают вдоль оси, в зонах тройного перекрытия. Расчёт количества стереопар (Стп) и расстояния между опознаками при разреженной подготовке выполняют: 1. для плановых опознаков где nпл – количество Стп между опознаками; mк – знаменатель масштаба плана (карты); mсн – знаменатель масштаба снимка. 2. то же, для высотных опознаков где bсн – базис фотографирования на снимках (например, 70 мм); mZ – заданная дополнительная погрешность в высотах точек ЦММ ≈ 15-20мм; mq- средняя погрешность измерения поперечных параллаксов снимков; f– фокусное расстояние АФА. 3. расстояние между плановыми опознаками Lпл= nплbсн mсн. 4. Определяют расстояние между высотными опознаками Lвыс = nвысbсн mсн. ПЛАНОВАЯ ФОТОТРИАНГУЛЯЦИЯ Метод плановой триангуляции основан на свойстве АФсн, когда углы между направлениями, проведенными из точки нулевых искажений (точки надира), равны горизонтальным углам между теми же направлениями на местности. При плановой АФС если углы отклонения оптической оси АФА относительно отвесной линии ≤3° и рельеф местности пологий, то вместо точки надира используют главную точку АФсн. Построение фототриангуляции по АФсн требует минимум 60% взаимного продольного перекрытия, т.к. только тогда возможна зона тройного перекрытия на АФсн и изображение главной точки каждого АФсн на смежных снимках (например, точка О2 II снимка изображена на I и III снимках). На каждом АФсн накалывают свою центральную точку О, а также центральные точки соседних АФсн. Линии, соединяющие эти точки, являются базисами. В зоне тройного перекрытия выбирают контурные точки 1, 2 и 3, 4. Их называют связующими. Из центральной точки О каждого снимка проводят направления на эти связующие точки. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ФОТОТРИАНГУЛЯЦИЯ Это построение стереомодели местности взаимным ориентированием снимков стереопары и последующим ориентированием её относительно исходной геодезической системы координат. Назначение и классификация методов пространственной фототриангуляции Цель фототриангуляции определение элементов внешнего ориентирования снимков, координат и высот опорных точек в системе координат объекта, путем построения и внешнего ориентирования фотограмметрической модели объекта (местности) по снимкам, принадлежащим одному или нескольким маршрутам. Полученные данные используют в качестве опорной и контрольной информации при выполнении обработки стереопар или одиночных снимков на фотограмметрических приборах и системах. Построение сетей пространственной фототриангуляции выполняют только аналитическим методом, а измерения снимков производят на стереокомпараторах, аналитических и цифровых стереофотограмметрических системах. Фототриангуляцию делят на: 1) Маршрутную, когда модель строится по одному маршруту; 2) Блочную (многомаршрутную), когда она состоит из отдельных стереопар снимков нескольких смежных маршрутов. При блочной фототриангуляции значительно сокращается объём полевых работ. Маршрутная фототриангуляция методом продолжения МФТ фототриангуляция методом продолжения выполняется следующим образом: 1. Строят фотограмметрические модели по смежным (соседним) снимкам маршрута. 2. Построенные модели объединяют в общую модель маршрута, путем последовательного присоединения моделей к первой модели. В этом случае все точки модели маршрута определяются в системе координат первой модели, называемой системой координат модели. Объединение моделей производят по связующим точкам, общим для двух смежных моделей. Их выбирают и измеряют на смежных стереопарах в зонах тройного перекрытия. 3. Сн1 Сн2 Сн3 Сн1 Сн2 Сн3 – связующая точка 4. Производят внешнее ориентирование модели маршрута по опорным точкам. 5. При необходимости устраняют систематические искажения сети по опорным точкам. Рассмотрим перечисленные выше процессы более подробно. Построение фотограмметрических моделей Построение фотограмметрических моделей производят в два этапа: 1) Сначала определяют элементы взаимного ориентирования снимков, а затем строят фотограмметрические модели. При построении независимых моделей обычно используют систему элементов взаимного ориентирования В результате пространственной фототриангуляции определяют пространственные координаты выбранных точек местности, а в плановой- определяют только плановое положение точек участка съёмки. Имеется ряд снимков одного и того же маршрута, полученных из центров фотографирования S1, S2, S3…Sn. Выполняя взаимное ориентирование по первым двум снимкам, строят модель и добываются пересечения проектирующих лучей в точках I, N1, II и A, N2, B. Такое построение называется звеном пространственной фототриангуляции. Внешнее ориентирование первого звена выполняют по двум опорным точкам I и II в начале маршрута с базисом b1 (S1, S2 ), а затем следующее звено b2 (S2, S3 )....и т.д. В конце соединяют все звенья по общим точкам в зонах тройного перекрытия в единую сеть. По имеющимся в сети опорным точкам I, II, III, IV … выполняют окончательное масштабирование и горизонтирование сети, добиваясь равенства пространственных фотограмметрических и геодезических координат опорных точек. Задание По представленным выше исходным данным произвести расчёт количества стереопар (Стп) для плановых и высотных опознаков и расстояния между опознаками при разреженной подготовке. По окончании каждой лекции студент в файле word наберет свои Ф.И.О. и № группы и, кратко изложив основное содержание данной лекции, прикрепляет и посылает в мой интернет адрес от своей личной почты в течение 2 часов.