§ 71. Способ полузависимых моделей
Способ полузависимых моделей используется для построения модели маршрута в системе координат, передаваемой от одного снимка к другому по элементам взаимного ориентирования (§ 58). Общий порядок этих построений рассмотрен ранее (§ 59) применительно к использованию фотограмметрической системы координат.
При построении первого звена маршрута элементы внешнего ориентирования первого (левого) снимка и базис фотографирования выбирают произвольно, например, XS=YS=0, ZS=H, 1=1=1=0, B=bm (b – базис на снимке, а m – средний масштаб аэрофотосъемки). Обработку снимков осуществляют в следующем порядке.
1. Выполняют внутреннее ориентирование снимков в порядке, рассмотренном в § 70.
2. Определяют элементы взаимного ориентирования строгим способом под условием [vvp]=min (§ 56, формулы 8.12–8.18), по всем измеренным на стереопаре точкам. В качестве весов измерений часто используют удаления точек от центра стереопары (чем дальше, тем больше ошибка изображения, тем грубее измерение, тем меньше его вес). Критерием сходимости итерационного процесса служат величины остаточных поперечных параллаксов q0=q01q02, значения которых не должны превышать ошибки измерений.
3. Определяют угловые элементы внешнего ориентирования правого снимка стереопары по элементам внешнего ориентирования левого снимка и элементам взаимного ориентирования, используя для этого формулы (8.28) и (8.29).
4. По формулам (3.21) вычисляют трансформированные координаты точек левого (x01, y02) и правого (x02) снимков на плоскость SXY фотограмметрической системы, используя угловые элементы внешнего ориентирования этих снимков.
5. Определяют составляющие базиса фотографирования по формулам (8.31) и приращения фотограмметрических координат всех измеренных на стереопаре точек по формулам (8.21) и (8.22).
6. Действуя аналогично, для каждого последующего звена определяют:
элементы взаимного ориентирования;
угловые элементы внешнего ориентирования правого снимка, где в качестве элементов внешнего ориентирования левого снимка используют значения, полученные при обработке предыдущей модели, когда этот снимок был правым;
приращения фотограмметрических координат правого центра BX, BY, BZ и точек снимков X, Y, Z относительно левого центра фотографирования.
П
ри
построении текущего звена используют
базис фотографирования,
произвольно установленный
при построении первого звена, что
не соответствует действительности.
Это приводит к тому, что смежные звенья
Si-1Si
и SiSi+1
(рис. 10.4) оказываются в различных
масштабах, что
сказывается на длинах проектирующих
лучей (Si1,
Si2,
Si3
в звене Si-1Si
и Si1,
Si2,
Si3
в звене SiSi+1).
Установить равенство длин проектирующих
лучей можно изменением базиса
фотографирования в текущем звене
SiSi+1.
Из чертежа следует, что для приведения звена SiSi+1 к масштабу предыдущего нужно переместить центр Si+1 в положение Si+1, для чего умножить базис SiSi+1 на масштабный коэффициент
k=D/D, (10.10)
где D и D расстояния от точки фотографирования Si до соответственных связующих точек в звеньях Si-1Si и SiSi+1, а,
. (10.11)
Масштабный коэффициент k находят по всем связующим точкам, а за окончательное принимают среднее арифметическое или среднее весовое (считая, что вес коэффициента пропорционален длине проектирующего луча D).
Координаты точки фотографирования Si+1 и координаты точек обрабатываемого звена, приведенные к масштабу предыдущего звена, находят по формулам
, (10.12)
где BX, BY, BZ, X, Y, Z – приращения базиса фотографирования и координаты точек модели, найденные при построении текущего звена SiSi+1.
Контролем правильности выполненной операции является совпадение координат связующих точек, найденных при построении предыдущего и текущего звена.
В том же порядке строят последующие звенья маршрута, в результате получают модель маршрута в свободной системе координат.
7. Завершив построение маршрутной сети, приступают к ее внешнему (геодезическому) ориентированию по опорным точкам.
С этой целью для каждой опорной точки составляют уравнения поправок (8.34), решение которых методом наименьших квадратов, под условием [vv]=min или [vvp]=min дает уравненные элементы внешнего ориентирования маршрутной сети. В качестве весов уравнений используют некоторые коэффициенты, характеризующие точность геодезического определения опорных точек или их опознавания на снимках. В случае, если при аэрофотосъемке определялись координаты центров фотографирования, то система (8.34) дополняется соответствующими уравнениями, описывающими преобразование их фотограмметрических координат. Найденные элементы внешнего ориентирования маршрутной сети используют для преобразования координат всех включенных в фототриангуляционную сеть точек в систему местности по формулам (8.33). Критериями точности внешнего ориентирования фототриангуляционной сети являются остаточные невязки на опорных точках, определяемые как уклонения их исходных координат от значений, полученных по формулам (8.33) с уравненными элементами внешнего ориентирования.
При значительной протяженности маршрутной сети или обработке материалов дистанционного зондирования внешнее (геодезическое) ориентирование выполняют в геоцентрической системе координат, в которую предварительно перевычисляют координаты опорных точек. На завершающем этапе геоцентрические координаты точек фототриангуляционной сети преобразуют в систему координат Гаусса-Крюгера.
Систематические ошибки изображений, характер влияния которых на точки одиночной модели рассмотрен ранее (§ 61, рис. 8.13), при достаточной их величине приводят к аналогичным деформациям построенной сети. Для их устранения применяют полиномы различного вида (второй, третьей степени, конформные, ортогональные и др.), коэффициенты которых определяют из решения системы уравнений соответствующего порядка. В качестве свободных членов уравнений используют остаточные расхождения координат опорных точек. Неправильный выбор типа полинома может привести к дополнительным деформациям сети, поэтому использовать их нужно очень осторожно, при размещении опорных точек по стандартной схеме и при наличии уверенности, что остаточные невязки на этих точках являются следствием деформации определенного характера.