- •§ 1. Понятие о фотограмметрии
- •§ 2. Основные виды и методы фототопографических съемок
- •§ 3. Краткий исторический очерк развития фотограмметрии
- •Глава 1. Основы аэрофотосъемки
- •§ 4. Общие понятия об аэрофотосъемке
- •§ 5. Фотографический объектив
- •§ 6. Характеристики фотографического объектива
- •§ 7. Светочувствительные слои и их основные показатели
- •§ 8. Аэрофотоаппарат
- •§ 9. Виды аэрофотосъемки. Носители съемочной аппаратуры
- •§ 10. Основные технические требования к топографической аэрофотосъемке
- •§11. Специальное аэросъемочное оборудование
- •§ 12. Аэрофотосъемочные работы
- •§ 13. Факторы, определяющие характер отображения объектов местности на аэроснимках
- •Глава 2. Геометрические основы фотограмметрии
- •§ 14. Понятие о центральной проекции
- •§ 15. Элементы центральной проекции
- •Основных точек центральной проекции
- •§ 16. Перспектива точки и прямой предметной плоскости
- •§ 17. Теорема Шаля. Эпюры
- •§ 18. Перспектива отвесной прямой
- •§ 19. Перспектива сетки квадратов
- •Масштаб изображения по направлениям, совпадающим с горизонталями, остается неизменным. В этом можно убедиться, рассмотрев подобные треугольники с общей вершиной в точке l
- •Глава 3. Теория одиночного снимка
- •§ 20. Системы координат в фотограмметрии
- •§ 21. Элементы ориентирования аэроснимка
- •§ 22. Преобразования координатных систем
- •§ 23. Определение направляющих косинусов
- •0 Cosa„
- •§ 24. Зависимость между координатами соответственных точек аэроснимка и местности
- •§ 25. Зависимость между координатами точек наклонного и горизонтального аэроснимков
- •Координат точек наклонного и горизонтального снимков
- •§ 26. Масштаб изображения на аэроснимке
- •§ 27. Смещения точек, вызванные влиянием угла наклона аэроснимка
- •Полезная площадь планового аэроснимка близка к его рабочей площади.
- •Длина отрезка, симметричного относительно точки нулевых искажений, не искажается: углы ф для концов отрезка различаются на 180°, а их искажения равны по величине и противоположны по знаку.
- •§ 28. Линейные смещения, вызванные влиянием рельефа местности
- •Для уменьшения влияния рельефа местности следует увеличивать либо высоту фотографирования н, либо фокусное расстояние /.
- •§ 29. Искажения направлений, вызванные влиянием угла наклона аэроснимка и рельефа местности
- •§ 30. Искажение изображения площади
- •§ 31. Физические источники ошибок аэроснимка
- •-Dy. Значение cos у найдем из прямоугольного треугольника Sna (рис. 3.18), из которого следует, что Рас. 3.18. Смещения точек, вызнанные влиянием атмосферной рефракции
- •Определения дисторсии
- •Глава 4. Трансформирование аэроснимков
- •§ 32. Понятие о трансформировании
- •§ 33. Аналитическое трансформирование
- •§ 34. Понятие о фотомеханическом трансформировании
- •§ 35. Оптические и геометрические условия фототрансформирования
- •§ 35.1. Оптические условия фототрансформирования
- •§ 35.2. Геометрические условия фототрансформирования
- •1. Угол между предметной плос костью (экраном) и картинной плос костью должен быть равен суммарно му углу наклона аэроснимка ас.
- •§ 36. Элементы трансформирования
- •§ 37. Фототрансформаторы
- •§ 38. Трансформирование аэроснимков на фототрансформаторе
- •§ 38.1. Расчет толщины подложки
- •§ 38.2. Фототрансформирование по установочным данным
- •§ 38.3. Фототрансформирование по опорным точкам
- •Условные обозначения: — точки опорного планшетика;
- •§ 39. Учет рельефа при фототрансформировании
- •* Пред 1000г '
- •Карты, соответствующий рабочей площади снимка
- •Определение по карте высот опорных (трансформационных) точек Zb округление их до отметок ближайших горизонталей и расчет колебания рельефа в пределах рабочей площади снимка
- •Вычисление отметок средних плоскостей каждой зоны £срл1л.:
- •4. Расчет поправок по формулам, (4.14), (4.15) и введение их в по ложение трансформационных точек опорного планшетика для первой,
- •Зоны трансформирования
- •Глава 5. Плоскостная фототриангуляция
- •§ 40. Общие сведения
- •§ 41. Построение одномаршрутного ряда
- •§ 42. Редуцирование фототриангуляции
- •Глава 6. Фотопланы и фотосхемы
- •§ 43. Понятие о фотопланах и фотосхемах
- •§ 44. Изготовление фотосхем
- •§ 45. Изготовление фотопланов
- •§ 46. Контроль фотопланов и фотосхем
- •Глава 7. Дешифрирование снимков
- •§ 47. Понятие о дешифрировании
- •§ 48. Дешифровочные признаки
- •Кустами; 4 - молодые посадки леса
- •§ 49. Содержание работ по дешифрированию
- •§ 50. Физиологические особенности дешифрирования
- •Глава 8. Способы наблюдения и измерения стереомодели
- •§ 51. Глаз - оптическая и физиологическая система
- •§ 52. Монокулярное и бинокулярное зрение
- •§ 53. Стереоскопическое зрение
- •Наблюдение снимков
- •§ 54. Способы стереоскопических наблюдений
- •§ 55. Способы измерения снимков и стереомодели
- •142 Вдоль левого проектирующего луча.
- •§ 56. Стереокомпараторы
- •§ 57. Измерения на стереокомпараторе
- •§ 58. Точность измерений
- •Глава 9. Теория пары аэроснимков
- •§ 59. Основные понятия и стереофотограмметрии
- •1. Модель местности не разрушится, если точку s2 переместить в положение s'2, оставляя проектирующие лучи в тех же базисных плоскостях.
- •2. Модель местности не разрушится, если обе связки одновременно, не меняя их взаимного положения, развернуть или наклонить в произвольном направлении.
- •§ 60. Элементы ориентирования пары аэроснимков
- •§ 61. Прямая фотограмметрическая засечка
- •§ 62. Основные формулы идеального случая съемки
- •§ 63. Элементы взаимного ориентирования пары аэроснимков
- •§ 64. Уравнение взаимного ориентирования
- •§ 65. Определение элементов взаимного ориентирования по стандартным точкам
- •§ 66. Строгий способ определения элементов взаимного ориентирования
- •§ 67. Точность определения элементов взаимного ориентирования
- •§ 68. Неопределенность взаимного ориентирования
- •Должны быть
- •§ 69. Связь угловых элементов внешнего ориентирования снимков стереопары
- •Глава 10. Построение
- •§ 70. Построение фотограмметрической модели по паре аэроснимков
- •§ 71. Построение фотограмметрической модели по трем аэроснимкам
- •§ 72. Элементы внешнего (геодезического) ориентирования модели
- •§ 73. Внешнее ориентирование фотограмметрической модели по опорным точкам
- •§ 74. Деформация фотограмметрической модели
- •Глава 11. Топографический стереометр
- •§ 75. Понятие о дифференцированном способе создания высотной части карты
- •По трансформированным снимкам
- •§ 76. Топографический стереометр стд-2
- •§ 76.1. Уравнение ориентирования снимков на стд-2
- •§ 76,2. Устройство стереометра стд-2
- •Назначение коррекционного механизма
- •§ 77. Обработка снимков на стереометре
- •Глава 12. Универсальные
- •§ 78. Понятие об универсальных приборах
- •§ 79. Особенности обработки аэроснимков с преобразованными связками проектирующих лучей
- •§ 80. Аналоговые фотограмметрические приборы
- •§ 81. Аналитические фотограмметрические приборы
- •1 Гульт управления
- •§ 82. Обработка снимков на универсальных фотограмметрических приборах
- •§ 82.1. Обработка снимков на аналоговых приборах
- •§ 82.2. Обработка снимков на аналитических приборах
- •§ 83. Дифференциальное трансформирование
- •Глава 13. Пространственная фототриангуляция
- •§ 84. Сущность пространственной фототриангуляции
- •1. Все проектирующие лучи проходят через центры фотографиро вания и точки аэроснимков. Значит, связки внутренне ориентированы.
- •§ 85. Классификация методов фототриангуляции
- •§ 86. Понятие об аналоговой фототриангуляции
- •§ 87. Аналитическая маршрутная фототриангуляция
- •§ 87.1. Построение сети из полузависимых моделей
- •§ 87.2. Построение сети из независимых моделей
- •§ 87.3. Построение сети из зависимых моделей
- •§ 87.4. Уравнивание связок проектирующих лучей
- •§ 87.5. Устранение деформации маршрутной сети по опорным точкам
- •§ 88. Аналитическая многомаршрутная фототриангуляция
- •§ 88.1. Объединение в блок независимых маршрутов
- •I I.I I I I.2 I I I.3 I I I.4 I I I.5 I Первый способ предусматривает
- •I 2.1 I I 2.2 I I 2.3 I I 2.4 I I 2.5 I ординат путем объединения всех звеньев
- •§ 88.3. Уравнивание связок проектирующих лучей
- •§ 88.4. Принципы уравнивания с самокалибровкой
- •X, у, £'представлены в системе координат с началом в центре модели и осями, параллельными осям координат базисной системы; в - средняя величина базиса фотографирования.
- •§ 89. Использование спутниковых измерений
- •§ 90. Точность фототриангуляционных сетей
- •§ 91. Требования к густоте и размещению опорных точек
- •§ 92. Технология построения фотограмметрической сети
- •§ 93. Программы построения и уравнивания сетей пространственной фототриангуляции
- •Глава 14. Методы цифровой фотограмметрии
- •§ 94. Понятие о цифровом изображении
- •Координат растрового изображения
- •§ 95. Способы получения цифровых изображений
- •§ 96. Характеристики цифрового изображения
- •§ 97. Преобразование цифровых изображений
- •Яркости и контрастности изображения
- •256 Метрическое разрешение и направ ление координатных осей, и в ре зультате сетки пикселов исходного и Рис. 14.8. Гистограмма яркостей выходного изображения не совпа-
- •§ 98. Стереоскопические наблюдения цифровых изображений
- •§ 99. Измерение цифровых снимков
- •§ 100. Автоматическая идентификация точек цифровых снимков (коррелятор)
- •Определить на правом снимке зону поиска размером тхпг пикселов (т»п) вероятного расположения искомой точки с координатами центра хп & хл - Ьсю уп & ул (рис. 14.13).
- •Последовательным перемещением области размером пхп в границах зоны поиска на один пиксел вначале по оси х, а затем по
- •§ 101. Фотограмметрическая обработка цифровых снимков
- •§ 101.1. Внутреннее ориентирование снимков
- •§ 101.2. Выбор точек и построение фотограмметрических моделей
- •§ 101.3. Построение и уравнивание фототриангуляционной сети
- •§ 102. Построение цифровой модели рельефа
- •§ 102.1. Способы представления цифровлй модели рельефа
- •§ 102.2. Построение триангуляции Делоне (модели tin)
- •§ 102.3. Фотограмметрическая технология построения цифровой модели рельефа
- •§ 103. Цифровое трансформирование снимков (ортотрансформирование)
- •25Jm юоОг
- •§ 103.1. Технология ортотрансформирования
- •Трансформирования границы рабочей площади снимка
- •Снимка начинают с границы рабочей площади
- •«Обратное» ортотрансформирование каждого пиксела исходного снимка, расположенного в границах рабочей площади, в рассмотренном выше порядке, согласно схеме на рис. 14.23.
- •Фотометрическая коррекция сформированного ортоизображения по границам снимков (выравнивание яркостей по границам зон трансформирования).
- •Нарезка ортоизображений на планшеты заданного масштаба по координатам их углов и их зарамочное оформление.
- •§ 103.2. Контроль ортоизображения
- •§ 104. Современные цифровые фотограмметрические системы и их основные характеристики
- •4. 2 * Bo Photomod Mosaic
- •11Азвание
- •Глава 15. Наземная стереоскопическая съемка
- •§ 105. Общие понятия о наземной стереоскопической съемке
- •§ 106. Системы координат и элементов ориентирования наземных снимков
- •§ 107. Связь координат соответственных точек наземных снимков и местности
- •I cosa sina 0| |1
- •0 10 Isinx 0 cosx
- •§ 108. Точность наземной стереотопографической съемки
- •§ 109. Фототеодолиты
- •§ 110. Полевые и камеральные работы при фототеодолитной съемке
- •Глава 16. Материалы дистанционного зондирования земли и их фотограмметрическая обработка
- •§111. Понятие о дистанционном зондировании
- •1,0 Мкм 10 мкм 100 мкм 1,0 мм 1,0 см 1,0 дм 1,0 м Юм Длина волны
- •§ 112. Технические средства дистанционного зондирования
- •§ 113. Основные характеристики материалов дистанционного зондирования
- •Ifo з аметим, что при этих параметрах протяженность орбиты составит 43960 км, а скорость полета спутника - 7,6 км/сек; за время сканирования одной строки изображения он переместится почти на 10 м.
- •§ 114. Космические системы дистанционного зондирования
- •§ 115. Предварительная обработка материалов дистанционного зондирования
- •Радиометрическая, [геометрическая коррек-;ия, приведение к заданной проекции без учета влияния рельефа.
- •Irs (Индия)
- •§ 116. Фотограмметрическая обработка кадровых космических снимков
- •§ 117. Фотограмметрическая обработка материалов оптико-электронного сканирования
- •§ 118. Использование материалов дистанционного зондирования высокого разрешения
- •1,07Х1,я 1,15x1* 1,41-xLfl
- •1,13ХЬд 1.33xLfl 2,0хЬд
- •Глава 17. Материалы фотограмметрической обработки в специальных исследованиях и геоинформационных системах
- •§ 119. Виды фотограмметрической продукции и их характеристика
- •1. Перенесем начала координат на снимке и на карте в центр тяже сти фигуры, образованной опорными точками
- •3. Для каждой опорной точки составим два уравнения вида,
- •§ 1. Понятие о фотограмметрии 3
I I.I I I I.2 I I I.3 I I I.4 I I I.5 I Первый способ предусматривает
* ' * * ' ' j ' I——* построение сети в свободной системе ко-
I 2.1 I I 2.2 I I 2.3 I I 2.4 I I 2.5 I ординат путем объединения всех звеньев
3.1 1 |
1 3 2 |
|
3.3 |
|
T7I |
1 3.5 |
' ' ' ' ' ' ' ' ' ' и последующее внешнее ориентирование
блока по опорным точкам.
Пусть по снимкам, входящим в блок, Рис. 13.8. Построение блока
из независимых моделей построены независимые одиночные модели (рис. 13.8), каждая из которых характеризуется своим масштабом и ориентированием. Все модели связаны со смежными общими точками в зонах тройного продольного и поперечного перекрытий (рис. 13.5).
Блок строится путем последовательного преобразования координат точек каждой модели в систему координат центральной модели 2.3 (рис. 13.8): сначала моделей 1.3, 2.2, 2.4, 3.3, затем - моделей 1.2, 1.4, 3.2, 3.4 и т.д. Элементы их ориентирования относительно центральной находят в рассмотренном в § 73 порядке, по точкам со смежными моделями 1 и 1', 2 и 2', ЗиЗ', общему центру Si9 и по точкам С, 1, А, 3 в зоне поперечного перекрытия (рис. 13.5). В результате этих преобразований будет построена единая модель блока в свободной системе координат, после чего выполняют внешнее ориентирование всей сети по опорным точкам в рассмотренном ранее порядке, (§§ 73, 87.1).
В этом способе подориентирование звеньев в направлении маршрута выполняется с более высокой точностью, чем в поперечном направлении, что объясняется использованием как связующих точек 1, 2, 3 (рис. 13.5), так и центров фотографирования S*. При объединении моделей 1.1, 2.1 и 3.1 (рис. 13.8) такой возможности нет, их связь выполняется по точкам относительно малого поперечного перекрытия маршрутов, и имеется опасность появления шарнирного эффекта.
Второй способ построения блока из независимых моделей основан на определении элементов внешнего ориентирования каждого звена относительно системы координат местности, минуя объединение их в свободную сеть. Для определения семи элементов внешнего ориентирования каждой модели составляют две группы уравнений, вытекающих из различных математических условий.
Первая группа уравнений составляется для опорных точек и соответствует условию равенства их координат, найденных по результатам геодезических измерений и путем преобразования фотограмметрических координат модели i по формулам (10.4):
234
х° |
i |
\y° |
+ |
\z° |
|
'ь, |
b, |
Ьг] |
i |
X |
i |
Xr |
a, |
a, |
«Э |
X |
Y |
xtl- |
Yr |
^c> |
ci |
ci) |
|
Z |
|
zr |
0,
(13.22)
где верхний индекс группы элементов обозначает принадлежность их модели с номером i. Это соответствует условиям
4>ix{X[),Y0,Z0,Ei,r],Q,t,X,Y9Z)-Xr =0 Ф^Х0,У0,20,);,п,елХ,У,2)-Уг=0 ^z{Xl)9Y{)9ZQ^r]f 8,*,Х, Y,Z)-Zr = 0
(13.23)
которые представляются уравнениями поправок (10.5), записанными для модели с номером i.
Аналогичные уравнения можно составить для центров фотографирования, координаты которых определены в полете.
Вторая группа уравнений составляется для связующих точек смежных моделей i и у. Уравнения соответствуют условию равенства координат связующих точек в системе местности, полученных по формулам (10.4) при внешнем ориентировании соответствующих моделей:
ах
U2
а3
&,
Ь2
Ьъ
ь,
ь2
ьъ
\ |
|
х| |
V Г |
|х° |
|
' |
|
xtx |
У |
- |
L» |
+ |
|
) |
|
z\ |
|
\z° |
|
к |
xtx
: 0 (13.24)
(верхний индекс группы элементов jio-прежнему обозначает принадлежность их моделям с номерами i и /). Это условие в общем виде представляется следующим образом:
Ф^(x(),Y;J,z()^,л,в,t,x,y,z)-ф'x(x0,Y;1,z(д,n,e,t,x,y,z)=o, 9Ux(„y0,z0,^n,e,t,x,y,z)-9i,(xu,Y;),z(J,^n,e,^x,y,z)=oi. (13.25) Фи^о»^)»^о»^»л»в,^х,у,^)-ф^(х0,у;),^(),4эЛ»^^^»У»^)=о
Составляемые по этим условиям уравнения поправок соответствуют разностям уравнений (10.5), записанных для моделей с номерами i и /'.
Для отыскания неизвестных элементов внешнего ориентирования необходимо функции (13.23) и (13.25) привести к линейному виду путем разложения их в ряд Тейлора с удержанием членов первого порядка малости и, полагая приближенные значения элементов внешнего
235
ориентирования всех моделей известными, записать уравнения поправок, вытекающие из этих условий.
Уравнения, вытекающие из условий (13.23) содержат поправки к приближенным значениям элементов внешнего ориентирования модели U в которой расположена соответствующая опорная точка. Уравнения поправок, вытекающие из условий (13.25), содержат поправки к приближенным значениям элементов внешнего ориентирования моделей / и /', в которых расположена соответствующая связующая точка.
Полученная система уравнений решается методом наименьших квадратов, под условием [vup] = min, причем вес точки, по которой составляется уравнение, связывается с надежностью ее опознавания на снимке и точностью определения координат в системе местности. Неизвестные находят методом последовательных приближений, пока поправки к неизвестным или свободные члены уравнений, вытекающих из условий (13.23) и (13.25), не окажутся меньше заданного допуска. Точность внешнего ориентирования характеризуется величинами остаточных невязок на опорных точках.
Пусть блок из т маршрутов по п моделей в каждом опирается на ft опорных точек, в каждой модели имеется по шесть стандартно расположенных точек, каждая из которых является связующей с предыдущей, последующей моделью или смежным маршрутом. В таком блоке возникает \6тп - 6(п + 2т) + 3ft уравнений и 1тп неизвестных. При уравнивании блока из трех маршрутов по 10 снимков в каждом, опирающегося на 12 опорных точек (т = 3, п = 10, ft = 12) возникает 420 уравнений с 210 неизвестными.
Рассмотренный способ построения и уравнивания фототриангуляционного блока предполагает, что в одиночной модели отсутствует заметное влияние систематических ошибок, и относится к строгим.
