23. Центральная проекция, как геометрическая основа аэрофотоснимка. Основные элементы центральной проекции.

Проектирование – построение изображения какого-либо предмета на любой поверхности, по определенному закону, а полученное изображение – проекцией.

Центральная проекция – каждая точка пространственного объекта проектируется на горизонтальную плоскость (Р) лучами исходящими из одной (.) S – центра проекции.

Рассмотрим основные элементы центральной проекции:

1. Основные плоскости:

Е - предметная плоскость (условно принимается горизонтальной, содержат все элементы местности);

Р – картинная плоскость (плоскость аэронегатива) располагается произвольно под углом к плоскости Е;

Угол альфа – угол наклона к плоскости Р;

ТТ - ось перспективы;

Плоскость Е’- плоскость действительного горизонта;

W - плоскость главного вертикала, проходит через центр проекции S, перпендикулярна плоскости Р и плоскости Е, она дает следы пересечения v₀v и v₀V.

2. Основные линии:

ТТ - ось перспектив (линия основания картины);

v₀v - главная вертикаль (след пересечение плоскости v₀v с плоскостью Р;

v₀V - проекция главного вертикала на плоскости Е;

h_i h_i - след пересечение плоскости Р с плоскостью Е, это линии, проходящие на картине перпендикулярно к главной вертикали через точку i.

3. Проектирующие лучи:

So - главный проектирующий луч;

SN – луч надира;

Угол ОSN = угол альфа - это угол наклона АФС;

С - точка нулевых искажений;

SC-луч нулевых искажений.

4. Главные точки проекции:

S - центр проекции;

о - главная точка АФС - это основания перпендикуляра опущенного из S на плоскость Р;

О - проекция главной точки АФС;

n - точка надира - это точка пересечения отвесной линии проведенной из S с главной вертикалью v₀v;

N-проекция точки надира на плоскость Е;

с- точка нулевых искажений, точка пересечения биссектрисы угла альфа с v₀v;

С-проекция нулевых искажений, точка схода.

24.Система координат снимка. Связь координат соответствующих точек наклонного снимка и местности.

Применяемые в фотограмметрии системы координат можно условно разделить на 2 группы:

1. координаты системы местности. Используются для определения пространственного положения точек.

К ним относятся:

-геоцентрическая система координат. Используется при решении задач на больших расстояниях;

-система координат Гаусса. Используется для предоставления фотограмметрической обработки и определения положения опорных точек;

-местная система координат;

фотограмметрическая система координат.

2. координаты системы АФС: -внутренние системы АФС (координатная система снимка, плоская прямоугольная система, полярная система координат) и – внешняя система координат.

Элементы ориентирования аэрофотоснимка: 1. элементы внутреннего ориентирования 2. внешнего ориентирования.

Элементы внутреннего ориентирования: f - фокусное расстояние фотокамеры; х, у- координаты главной точки в системе координат ОХУ. Элементы внутреннего ориентирования определяются в процессе калибровки АФ камеры и заносят в технический паспорт. По ним можно восстановить связку проектируемых лучей, которые существовали в момент фотографирования.

Элементы внешнего ориентирования. Они определяют положение снимка в момент фотографирования относительно системы координат местности. Данная система используется при анализе снимка, применяется при аналитической обработке снимков в научных исследованиях, в конструкции фотограмметрических приборов.

Связь координат соответствующих точек наклонного снимка и местности.

Пусть получен АФ снимок, на котором изображена точка М местности. В положении точек МS относительно систем ОХУZ, определенного вектора Rs и R. Положение точки m относительно центр проекции S вектор Rm. Необходимо найти связь между координированными точками М и m. Определим, что R = Rs + ∆R и ∆R = R - Rs. Векторы Rm и ∆R коллиниарны (лежат на одной прямой), тогда ∆R = NRm, где N – сколяр, можно также записать ∆R = R – Rs = NRm , запишем наше уравнение в координатной форме: ∆Х = Х – Хs = NХm, ∆У = У – Уs = NУm, ∆Z = Z – Zs = NZm. Из последней формулы равенства выразим величину N = (Z - Zs) / Z, подставим значение N в предыдущее равенство, получим: Х – Хs = (Z - Zs)* Хm / Zm и У-Уs= (Z-Zs)* Уm/Zm. Вместо координат ХmУm Zm подставим координаты снимка, причем для всех точек снимка z = -f, получим: Х-Хs=(Z-Zs)*(а₁х+а₂у-а₃ z)/(c₁x+c₂y-c₃z) и У-Уs= (Z-Zs)*(b₁x+b₂y-b₃z)/(c₁x+c₂y-c₃z). Формула является формулой связи координат точек местности и наклонного снимка. Получим обратные формулы связи координат точек наклонного снимка: х =- f(а₁(х-хs)+b₁(y-ys)+c₁(z-zs))/(a₃(x-xs)+b₃(y-ys)+c₃(z-zs)) y= -f(а₂(х-хs)+b₂(y-ys)+c₂(z-zs))/ (a₃(x-xs)+b₃(y-ys)+c₃(z-zs)).