
Основные элементы центральной проекции.
При картографировании земной поверхности используют различные картографические проекции. Задачи организации территорий, земельного и городского кадастра, инженерных изысканий удобнее решать по планам, созданным по законам ортогонального проецирования, — точки элементов ситуации при этом проецируют на горизонтальную плоскость отвесными линиями с одновременным масштабированием результатов. На снимках, полученных с помощью кадровых съемочных систем, изображение, как отмечалось ранее, строится по законам центрального проецирования. Проектирующие лучи здесь представляют собой пучок линий, проходящих через единую точку — центр проекции. Основные элементы центральной проекции следующие: S— центр проекции, в фотограмметрии — задняя узловая точка объектива съемочной камеры;
Р` -
картинная плоскость (негативная) —
фокальная плоскость объектива съемочной
камеры;
P- картинная
плоскость позитивная
^ Е
- предметная
плоскость — горизонтальная секущая
плоскость снимаемого участка
местности;
о
(о') —
главная точка картины — главная точка
снимка, получаемая при пересечении
главного луча (оптической оси) объектива
съемочной камеры So с
плоскостью картины;
W—
плоскость главного вертикала, проходящая
через точку S перпендикулярно
плоскостям Р(Р') и Е;
νoν(νo`ν`)—
главная вертикаль — след пересечения
плоскостей P(P') и W;
voV
— проекция главной вертикали;
п(п') —
точка надира — точка пересечения
плоскости Р(Р') с
отвесным лучом;
N— проекция
точки надира — точка пересечения
плоскости Е отвесным
лучом, проходящим через точку S;
αp—(альфа
п) угол наклона картины (снимка) — угол
между плоскостями Р(Р`) и Е или
лучами SO и SN;
c(с`) —
точка нулевых искажений — точка
пересечения плоскости Р(Р) биссектрисой
угла аР;
С
- проекция точки нулевых
искажений;
hnhn (h'nh'n) —горизонталь,
проходящая через точку п(п'),
— линия
в плоскости Р(Р'), перпендикулярная
νoν(νo`ν`) .
Горизонтали могут проходить через
любую точку картины, например через
точку о — hoho или
точку с —hchc. В
одной из систем координат снимка главную
вертикаль vov
принимают за ось абсцисс, а любую из
горизонталей — за ось ординат.
Точки о,
п, с располагаются
на главной вертикали, а точки О,
С, N—
на ее проекции. Отстояния точек n и с от
точки о определяют
по формулам:
и
(1)
Эти точки, в общем случае, близки друг
к другу.
Расстояние oS— главное
расстояние, и обозначают его буквой f. В
фотограмметрии этот отрезок называется
фокусным расстоянием съемочной
камеры. Расстояние SH =
Н называют
высотой съемки.
Сущность трансформирования снимков(тр) местности.
.ТР выполняют путем «обратного проектирования» изображения с наклонной картинкой плоскости на предметную, соответствующую ортогональной проекции.
Процесс преобразования наклонного аэрофотоснимка в горизонтальный с одновременным приведением его к заданному масштабу называется ТР аэрофотоснимка.
Принцип
ТР
состоит в том, что по снимку можно
восстановить связку проектирующих
лучей такой, какой получался при съемке,
а при помощи этих лучей спроектировать
изображение снимка на горизонтальную
поверхность.
Допустим, на наклонном фотоснимке
P получено изображение участка Т плоской
горизонтальной местности: точки a и b –
изображения точек А и B. Фотоснимок P
занимает относительно местности
положение, которое он занимал в момент
фотографирования. Следовательно, между
плоскостями P и Т существует перспективное
соответствие.
Если связку лучей пересечь экраном
Е параллельно плоскости Т, то перспективное
соответствие будет не только между
плоскостями P и Т, но и между фотоснимком
P и плоскостью экрана Е. Поэтому
проектирующие лучи связки, пересекая
экран, образуют изображение, соответствующие
горизонтальному фотоснимку.
Масштаб
полученного ТРого
изображения будет зависеть от удаления
Z экрана Е от центра проекции S (объектива
проектора).
И
з
рис. 15 следует, что
где
Z – расстояние от центра проекции S до
плоскости трансформирования Е;
Н
– высота фотографирования;
t
– знаменатель масштаба трансформированного
изображения.
Существует
несколько способов трансформирования
снимков: графический, оптический,
фотомеханический, аналитический.Графический
способ
построение
на снимке и на планшете взаимно
проективных сеток и перенесении по ним
контуров с аэрофотоснимка на план.
Оптический
(или оптико-графический)
способ производят
с помощью проекционной камеры (типа
оптического проектора или фотоувеличителя).
После построения на экране прибора
ТРого
изображения его обводят на планшете и
получают графический план.Фотомеханический
способ
применение
фототрансформаторов. Спроектированное
на экран прибора ТРое
изображение экспонируют на фотобумаге,
получая ТРый
аэрофотоснимок. Это наиб. распр. способом
получения ТРых
изображений,
из которых затем составляют фотоплан
местности в заданном масштабе.Аналитический
способ
вычисление
координат точек горизонтального снимка
по измеренным координатам точек
наклонного аэрофотоснимка на основании
формул ТРых
координат. В последние годы в связи с
широким внедрением ЭВМ аналитический
способ находит все большее применение
в фотограмметрии.