12.2. Системы координат, применяемые в фотограмметрии

В фотограмметрии обычно используют следующие системы ко­ординат.

Для определения положения точки на снимке, как уже описы­валось в части II, применяют правую плоскую прямоугольную си-

стему координат снимка о'ху (рис. 12.1). Началом системы коорди­нат является точка о' — точка пересечения прямых, соединяющих координатные метки снимка 1—2 и 3—4, Ось х совпадает с прямой 1—2, а ее положительное направление — с направлением полета. Ось у перпендикулярна оси х и проходит через о'. Координаты то­чек (х, у), измеренные в системе координат снимка, называют плоскими координатами.

Для определения положения центра проекции S относительно снимка используют пространственную систему координат снимка o'xyz (рис. 12.2). В этом случае начало системы координат и оси х и у те же, что и в плоской системе координат снимка. Ось o'z пер­пендикулярна плоскости снимка и дополняет систему до правой.

Взаимное положение точек местности определяют в простран­ственной фотограмметрической системе координат. Это правая си­стема координат. Начало системы и направления координатных осей выбирают произвольно. Часто начало системы координат совмещают с центром проекции S— SXYZvuivi с какой-либо точ­кой местности М— MXYZ. Плоскость XYпринимают горизонталь­ной или параллельной плоскости снимка (рис. 12.3).

Положение точек местности определяют в левой геодезической системе прямоугольных координат Гаусса— О^Г Х^г Y^r Z^r. Начало геодезической системы координат О^г находится в точке пересече­ния осевого меридиана данной зоны и экватора. Плоскость X^rY^r — горизонтальная. Ось Y^T направлена на восток, ось Х^г — на север (рис. 12.4). Условная геодезическая система координат может иметь началом любую точку местности, а ее оси сонаправлены соответствующим осям системы координат Гаусса (рис. 12.5).

12.3. Элементы ориентирования одиночного снимка

Различают элементы внутреннего и внешнего ориентирования снимка.

Элементы внутреннего ориентирования определяют положение центра проекции S относительно снимка. Ими являются координаты точки S в пространственной системе координат снимка (рис. 12.6, а). Поскольку проекцией точки S на плоскости снимка является главная точка о, то их плановые координаты хи^в системе координат снимка совпадают, аппликатой точки S является расстояние So, т. е. фокусное расстояние АФА/ Таким образом, элементами внут­реннего ориентирования снимка являются координаты главной точки снимка хь, уо и фокусное расстояние АФА / Эти элементы почти всегда известны с высокой точностью и записаны в паспорте АФА. Например,/= 100,020 мм; xq = -0,012 мм; у₀ = +0,023 мм.

Элементы внутреннего ориентирования снимка формируют связку проектирующих лучей, существовавшую при съемке. Ее положение в пространстве определяют элементы внешнего ориен­тирования снимка. Их шесть. Это три линейных элемента — гео- координаты центра проекции S (X_s, Y_s, Z_s) и три угло­вых элемента наклона и поворота снимка (рис. 12.6, б):

а — продольный угол наклона снимка (угол между осью Z и про­екцией главного луча на плоскость XZ);

со — поперечный угол наклона снимка (угол между главным лучом и проекцией главного луча на плоскость XZ);

ае — угол поворота снимка (угол на снимке между осью у и следом сечения плоскости снимка с плос­костью, построенной на главном луче и оси Y).

В аналитической фотограммет­рии горизонтальным снимком на­зывают снимок, все три угла наклона и поворота которого равны нулю, т. е. а = со = ае = 0.

Следует заметить, что для всех снимков, полученных данным АФА, элементы внутреннего ориентирования можно считать по­стоянными известными величинами. Однако элементы внешнего ориентирования у каждого снимка свои и, как правило, неизвестны.

Задачу по определению геодезических координат точки мест­ности по измеренным координатам ее изображения на снимке на­зывают прямой фотограмметрической засечкой.