4. Цифровое фототрансформирование снимков равнинной местности (в17)
Если превышения точек на участке местности, изображенной на снимке, незначительны, при создании цифрового трансформированного изображения значения высот точек местности, трансформированного изображения, принимаются равными среднему значению высоты участка местности.
В этом случае, нет необходимости в создании цифровой модели рельефа местности, так как трансформированное цифровое изображение представляет собой центральную проекцию исходного снимка на горизонтальную плоскость, расположенную на высоте Z, равной среднему значению высоты участка местности. Такой метод трансформирования допустим в случае, если ошибки в положении точек на трансформированном изображении, вызываемые рельефом местности, не превышают допустимых значений.
Величины максимально допустимых значений превышений точек местности – h max относительно средней плоскости, при которых ошибки в положении точек на трансформированном изображении не будут превышать установленного допуска R max , можно определить по формуле :
h
max
=
,
(
4
. 1
)
в которой :
f – фокусное расстояние съёмочной камеры;
r – расстояние на исходном снимке от главной точки до точки на снимке.
Как следует из формулы 4.1, величина ошибки, Rmax прямо пропорционально значению r. Поэтому при определении hmax измеряется значение r до наиболее удаленной от главной точки снимка точки, участвующей в формировании трансформированного изображения.
Следует отметить, что формулы (4.1) используют только в случае, если трансформирование выполняется по снимкам, углы наклона которых не превышают 3 - 5.
Аналогичным образом можно определить величину допустимой ошибки hmax определения высот точек местности, соответствующих центрам пикселей трансформированного изображения, по цифровой модели рельефа.
hmax
=
Rmax
.
(4.2)
В случае, если трансформирование снимков выполняется с целью создания или обновления карт и планов значение Rmax выбирается равной величине 0,2 мм на карте или плане. То есть
Rmax = 0.2мм · M ,
где М – знаменатель масштаба создаваемой карты.
При создании цифровых трансформированных изображений местности в проекции карты, плановые координаты узлов цифровой модели рельефа определяют в системе координат карты. В России топографические карты создаются в проекции Гаусса - Крюгера в государственных системах координат СК 42, СК 63 и СК 95.
Высоты узлов цифровой модели рельефа задают равными геодезическим высотам H этих узлов относительно поверхности референц – эллипсоида.
По значениям координат узлов x, y в государственной системе координат вычисляют значения геодезической широты В и долготы L узлов цифровой модели рельефа, а затем по величинам B, L и H, координаты узлов Xгц, Yгц и Zгц в геоцентрической системе координат.
Эти преобразования подробно изложены в курсах высшей геодезии и математической картографии.
В остальном, процесс цифрового трансформирования аналогичен процессу создания цифрового ортофотоизображения. Необходимо только отметить, что элементы внешнего ориентирования снимка, в этом случае, должны быть определены в геоцентрической системе координат.
Вместо геоцентрической системы координат можно использовать топоцентрическую систему координат Oтц Xтц Yтц Zтц. Начало топоцентрической системы координат обычно выбирают в середине обрабатываемого участка местности. Ось Xтц топоцентрической системы координат лежит в плоскости меридиана, проходящего через начало системы координат. Ось Zтц совпадает с нормалью к поверхности референц –эллипсоида в начале системы координат, а ось Yтц дополняет систему до правой. При использовании топоцентрической системы координат, элементы внешнего ориентирования исходного снимка должны быть определены в этой системе координат.