2. Элементы ориентирования аэрофотоснимков

Параметры, определяющие положение плоскости аэрофотоснимка относительно центра проекций S, называют элементами внутреннего ориентирования. К ним относят координаты главной точки аэрофотоснимка x₀, y₀ и фокусное расстояние объектива аэрофотоаппарата f_k. Элементы внутреннего ориентирования позволяют восстановить положение связки лучей относительно плоскости аэрофотоснимка, существовавшее в момент фотографирования.

При юстировке АФА стремятся к тому, чтобы главная точка аэрофотоснимка практически совпадала с началом фотограмметрических координат. Тогда x₀ = 0 и y₀ = 0 и, следовательно, элементы внутреннего ориентирования будут представлены только фокусным расстоянием объектива АФА.

Параметры, определяющие положение аэрофотоснимка в пространстве в момент фотографирования в общей системе геодезических координат, называют элементами внешнего ориентирования.

В аэрофотограмметрии различают две системы внешнего ориентирования аэрофотоснимков.

К первой системе внешнего ориентирования относят следующие параметры (рис. 4, а):

Х_S, Y_S, Z_S — геодезические координаты центра проекций;

α₀ — угол отклонения главного луча (оптической оси АФА) в момент фотографирования от отвесной линии;

α— дирекционный угол главного луча, т. е. угол между осью X и проекцией главного луча на плоскость ХY;

χ — угол поворота снимка.

Рис. 4. Системы внешнего ориентирования аэрофотоснимков:

а – первая; б – вторая

Ко второй системе элементов внешнего ориентирования аэрофотоснимков относят (рис. 4, б):

Х_S, Y_S, Z_S — геодезические координаты центра проекций;

α_X — продольный угол наклона снимка, заключенными между осью Z и проекцией главного луча на плоскость XZ;

ω — поперечный угол наклона снимка, составленный главным лучом и плоскостью XZ ;

χ — угол поворота снимка.

Аналогично наземным снимкам, аэрофотоснимки имеют девять элементов ориентирования: три элемента внутреннего ориентирования и шесть элементов внешнего.

Из рассмотренных выше систем внешнего ориентирования первую используют при фотограмметрической обработке одиночных аэрофотоснимков, вторую — стереопар.

Если положение одного аэрофотоснимка в общей системе геодезическими координат определяют шесть элементов внешнего ориентирования, то положение стереопары определяют уже 12 элементов:

Х_S1, Y_S1, Z_S1, α_X1, ω₁, χ₁

Х_S2, Y_S2, Z_S2, α_X2, ω₂, χ₂

Различают две системы взаимного ориентирования аэростереопар:

- в первой системе положение аэрофотоснимков стереопары устанавливают по расположению правого снимка относительно левого (аналогично наземной фототеодолитной съемке) (рис. 5).

При этом определяют:

Δα_X = α_X2 - α _X1 - взаимный продольный угол наклона фотоснимков;

Δω = ω₂ – ω₁ - взаимный поперечный угол наклона;

Δχ = χ₂ – χ₁ - взаимный угол разворота;

В — базис фотографирования;

φ — дирекционный угол базиса фотографирования;

v — угол наклона базиса к горизонту.

Рис. 5. Элементы взаимного ориентирования аэрофотоснимков. Вид аэросъемочного маршрута сбоку

Следовательно, элементы внешнего ориентирования в этом случае будут представлены следующими параметрами:

Х_S1, Y_S1, Z_S1, α_X1, ω₁, χ₁, В, φ, v, Δα_X, Δω, Δχ;

во второй — по расположению аэрофотоснимков относительно базиса фотографирования (см. рис. 5). В базисной системе взаимного ориентирования стереопары положение аэрофотоснимков устанавливают относительно базиса фотографирования. Для этого определяют:

τ₁, τ₂ - продольные углы наклона аэрофотоснимков относительно нормали к базису;

ε - взаимный поперечный угол наклона главных базисных плоскостей между собой;

χ₁, χ₂— углы поворота снимков в своих плоскостях.

Таким образом, для этого случая элементы внешнего ориентирования будут представлены следующими параметрами:

Х_S1, Y_S1, Z_S1, α_X1, ω₁, χ₁, В, τ₁, τ₂, χ₁, χ₂, ε

В каждой из рассмотренных систем взаимного ориентирования аэрофотоснимков первые семь величин определяют положение двух смежных снимков и поэтому являются элементами геодезического ориентирования стереопары, а последние пять — элементами взаимного ориентирования.