
- •Введение § 1. Понятие о фотограмметрии
- •§ 2. Основные виды и методы фототопографических съемок
- •§ 3. Краткий исторический очерк развития и современное состояние 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
- •Глава 2. Геометрические основы фотограмметрии § 13. Понятие о центральной проекции
- •§ 14. Элементы центральной проекции
- •§ 15. Перспектива точки и прямой предметной плоскости
- •§ 16. Теорема Шаля. Эпюры
- •§ 17. Перспектива отвесной прямой
- •§ 18. Перспектива сетки квадратов
- •Глава 3. Теория одиночного снимка § 19. Системы координат в фотограмметрии
- •§ 20. Элементы ориентирования аэроснимка
- •§ 21. Преобразования координатных систем
- •§ 22. Определение направляющих косинусов
- •§ 23. Зависимость между координатами соответственных точек снимка и местности
- •§ 24. Зависимость между координатами точек наклонного и горизонтального снимков
- •§ 25. Масштаб изображения на аэроснимке
- •§ 26. Линейные искажения, вызванные влиянием угла наклона аэроснимка
- •§ 27. Линейные искажения, вызванные влиянием рельефа местности
- •§ 28. Искажение изображения площади
- •§ 29. Физические источники искажения изображения
- •§ 30. Определение элементов внешнего ориентирования снимка
- •Глава 4. Трансформирование снимков § 31. Понятие о трансформировании
- •§ 32. Аналитическое трансформирование
- •§ 33. Понятие о фотомеханическом трансформировании
- •§ 34. Оптические и геометрические условия фототрансформирования
- •§ 34.1. Оптические условия фототрансформирования
- •§ 34.2. Геометрические условия фототрансформирования
- •§ 35. Элементы трансформирования
- •§ 36. Фототрансформаторы
- •§ 37. Трансформирование снимков на фототрансформаторе
- •§ 37.1. Трансформирование снимков по установочным данным
- •§ 37.2. Трансформирование снимков по опорным точкам
- •§ 38. Учет рельефа при фототрансформировании
- •Глава 5. Фотосхемы и фотопланы § 39. Понятие о фотопланах и фотосхемах
- •§ 40. Изготовление фотосхем
- •§ 41. Изготовление фотопланов
- •§ 42. Контроль фотопланов и фотосхем
- •Глава 6. Дешифрирование снимков § 43. Понятие о дешифрировании
- •§ 44. Дешифровочные признаки
- •§ 45. Содержание и точность дешифрирования
- •Глава 7. Способы наблюдения и измерения стереомодели § 46. Глаз – оптическая и физиологическая система
- •§ 47. Монокулярное и бинокулярное зрение
- •§ 48. Стереоскопическое зрение
- •§ 49. Способы стереоскопических наблюдений
- •§ 50. Способы измерения снимков и стереомодели
- •§ 51. Стереокомпараторы
- •§ 52. Точность измерений
- •Глава 8. Теория пары аэроснимков. Построение одиночной модели § 53. Модель местности и пространственная фотограмметрическая засечка
- •§ 54. Элементы взаимного ориентирования пары аэроснимков
- •§ 55. Уравнение взаимного ориентирования
- •§ 56. Определение элементов взаимного ориентирования
- •§ 57. Прямая фотограмметрическая засечка
- •§ 58. Передача элементов внешнего ориентирования снимка
- •§ 59. Построение фотограмметрической модели
- •§ 60. Внешнее (геодезическое) ориентирование модели
- •§ 61. Деформация фотограмметрической модели
- •Глава 9. Универсальные стереофотограмметрические приборы § 62. Понятие об универсальных приборах
- •§ 63. Особенности обработки снимков с преобразованными связками проектирующих лучей
- •§ 64. Аналоговые фотограмметрические приборы
- •§ 65. Аналитические фотограмметрические приборы
- •§ 66. Обработка снимков на универсальных фотограмметрических приборах
- •§ 66.1. Обработка снимков на аналоговых приборах
- •§ 66.2. Обработка снимков на аналитических приборах
- •§ 67. Дифференциальное трансформирование
- •Глава 10. Пространственная фототриангуляция § 68. Сущность пространственной фототриангуляции
- •§ 69. Классификация методов фототриангуляции
- •§ 70. Внутреннее ориентирование снимков
- •§ 71. Способ полузависимых моделей
- •§ 72. Способ независимых моделей
- •§ 73. Уравнивание связок проектирующих лучей
- •§ 74. Другие способы аналитического построения сетей фототриангуляции
- •§ 75. Точность фототриангуляционных сетей
- •§ 76. Требования к густоте опорных точек
- •§ 77. Программы построения и уравнивания сетей пространственной фототриангуляции
- •Глава 11. Методы цифровой фотограмметрии § 78. Понятие о цифровом изображении
- •§ 79. Характеристики цифрового изображения
- •§ 80. Фотометрические и геометрические преобразования цифровых снимков
- •§ 81. Источники цифровых изображений
- •§ 82. Стереоскопические наблюдения и измерения цифровых изображений
- •§ 83. Автоматическая идентификация точек цифровых снимков (коррелятор)
- •§ 84. Фотограмметрическая обработка цифровых снимков
- •§ 84.1. Внутреннее ориентирование снимков
- •§ 84.2. Выбор точек и построение фотограмметрических моделей
- •§ 84.3. Построение и уравнивание фототриангуляционной сети
- •§ 85. Цифровая модель рельефа и ее построение
- •§ 85.1. Способы представления цифровой модели рельефа
- •§ 85.2. Фотограмметрическая технология построения цифровой модели рельефа
- •§ 86. Ортотрансформирование снимков
- •§ 87. Современные цифровые фотограмметрические системы и их основные характеристики
- •Глава 12. Материалы фотограмметрической обработки в специальных исследованиях и геоинформационных системах § 88. Виды фотограмметрической продукции и их характеристика
- •§ 89. Решение задач по нетрансформированному снимку
- •§ 90. Использование нетрансформированных снимков в качестве топографической основы гис
- •Литература
§ 34. Оптические и геометрические условия фототрансформирования
Для правильного фототрансформирования снимков необходимо, чтобы был выполнен ряд условий, обеспечивающих резкость и геометрическую корректность формируемого на экране изображения.
§ 34.1. Оптические условия фототрансформирования
Оптические условия фототрансформирования обеспечивают получение на экране фототрансформатора резкого изображения.
Аэрофотосъемочные объективы рассчитывают для установки их на «бесконечность» и формирование изображения в главной фокальной плоскости. Так как высота фотографирования многократно превышает гиперфокальное расстояние (§ 6, формула 1.5), то проектирующие лучи после прохождения через объектив всегда дают на негативе резкое изображение. В фототрансформаторе расстояния от объектива до экрана сравнительно малы, и в его конструкции должны быть предусмотрены средства обеспечения резкости в плоскости экрана.
Для получения на экране фототрансформатора резкого изображения необходимо соблюдение двух оптических условий, одно из которых определяет соотношение расстояний до оптически сопряженных точек, а второе – взаимное положение плоскостей негатива, объектива и экрана.
Первое оптическое условие требует, чтобы основная формула оптики (1.1) оставалась справедливой для пары соответственных точек негатива и экрана, лежащих на главном оптическом луче. Заменяя в формуле (1.1) фокусное расстояние объектива фотоаппарата f на фокусное расстояние объектива фототрансформатора F, получим
, (4.3)
где D и d – расстояния вдоль главного оптического луча от главной плоскости объектива до экрана и негатива соответственно.
Положив D = F + D и d = F + d и подставив эти значения в (4.3), после несложных преобразований получим формулу Ньютона, используемую в конструкциях многих фотограмметрических приборов для автоматического решения основной формулы оптики:
. (4.4)
Для выполнения первого оптического условия в фототрансформаторах используют так называемые масштабные инверсоры.
Однако выполнение первого оптического условия (4.3) или (4.4) обеспечивает получение резкого изображения в случае, если плоскости негатива (P), объектива (R) и экрана (E) параллельны между собой. В действительности эти плоскости не параллельны, и точки a и b на экране оказываются размытыми (рис. 4.2). Для получения резкого изображения при наклонных плоскостях необходимо выполнить второе оптическое условие, известное в фотограмметрической литературе как условие Чапского (или Шеймпфлюга), согласно которому для оптического сопряжения двух плоскостей пространства необходимо, чтобы линия их пересечения лежала в главной плоскости объектива R (рис. 4.3).
Т
аким
образом, для получения на экране E
резкого изображения необходимо
обеспечить:
выполнение основной формулы оптики в виде условия (4.3) или (4.4) вдоль главного оптического луча eSe0;
пересечение плоскости объектива, экрана и негатива по одной прямой, лежащей в главной плоскости объектива.
Для выполнения второго оптического условия в фототрансформаторах применяются так называемые перспективные инверсоры.
Обратим внимание, что главная точка схода i (рис. 4.3) есть проекция бесконечно удаленных точек предметной плоскости (§ 15), и в соответствии с законами оптики лежит в главной фокальной плоскости объектива. В этом случае отрезок ik, являющийся кратчайшим расстоянием между главной фокальной плоскостью и главной плоскостью объектива Sv0, есть не что иное как фокусное расстояние F объектива фототрансформатора.