3. Системы координат, применяемые в фотограмметрии
а) Координаты точек местности. Для решения практических задач точки местности должны определяться относи- тельно геодезической системы координат. Эта СК ОГXYZ (рис.3) левая и пространственная.
Геодезические координаты определяют, обычно, на послед- нем этапе обработки фотосним- ков.
Непосредственно по фотоснимкам координаты точек метности (модели) определяют в фотограмметрической СК. Начало её может находиться в точке S (рис.3) или в точке О.
На рис.3-1 показана фотограмметрическая СК с началом в точке О. Использование конкретной СК зависит от решаемой задачи. Так, при рассмотрении основных зависимостей одиночного фотоснимка применяют СК ОXYZ, а для стереопары – SXYZ. Если начало СК находится в точке О, то ее оси должны быть параллельны соответствующим осям СК SXYZ (в этой СК определяются точки фотоснимков пространственными координатами).
Иногда, при переходе от фотограмметрических координат к геодезическим координатам, применяют геоцентрическую СК.
Начало её Огц находится в центре общеземного эллипсоида (рис.4), ось Zгц совмещена с полярной осью, а ось Xгц – это прямая-пересечение плоскости начального меридиана и плоскости экватора.
Геоцентрическая СК правая. Она применяется при обработке фотоснимков, покрывающих большие площади, например, космических снимков.
б) Координаты точек фотоснимков
Для определения плоских координат точек фотоснимков, измеряемых непосредственно по снимкам используют СК, задающиеся координатными метками (КМ).
Для стереопары КМ обозначают 1,2,3,4 для левого фотоснимка и 1',2',3',4' для правого фотоснимка (рис. 5).Начала СК о1΄ и о2΄ – это точки пересечения прямых, соединяющих противоположные КМ. Оси х – это прямые, соединяющие КМ 1, 2 для ле- вого и 1',2' правого фотоснимков соответственно, а оси у проходят через начала систем координат перпендикулярно осям абсцисс.
Системы координат о1΄х у и о2΄х у используются для непосредственного измере-ния координат точек по фотоснимкам стереопары.
2. Системы пространственных координат точек фотоснимков (S1XYZ и S2XYZ) имеют начала в своих центрах проек- ций и взаимно параллельные координатные оси.
Эти СК, как и все другие фотограмметрические СК это правыми. Пространственные ко- ординаты точек снимков не могут быть измерены.
Переход к пространственным координатам осуществляется че- рез вспомогательную СК (рис. 6) с использованием зависимостей (1.3).
Таким образом, пространст-венные координаты точек фо-тоснимков могут быть только вычислены.
2. Системы пространственных-ных координат точек фото- снимков (S1XYZ и S2XYZ) имеют начала в своих центрах проек ций и взаимно параллельные координатные оси.
Эти СК, как и все другие фотограмметрические СК это правыми. Пространственные координаты точек снимков не могут быть измерены.
Переход к пространственным координатам осуществляется че- рез вспомогательную СК (рис. 6) с использованием зависимостей (1.3).
Таким
образом, пространст-венные координаты
точек фо-тоснимков могут быть только
вычислены.
Зависимости между пространственными и плоскими координатами точек фотоснимка
4. Взаимное ориентирование фотоснимков
Под взаимным ориентированием будем подразумевать установку фотоснимков стереопары в такое положение, при котором каждая пара одноимённых проектирующих лучей пересекается. Добиться пересечения одноимённых проектирующих лучей можно, например, с помощью ЭВО фотоснимков (рис.2):Xs1, Ys1, Zs1, α1, ω1, κ1 и Xs2, Ys2, Zs2, α2, ω2, κ2. Если ЭВО стереопары фотоснимков определены относительно геодезической СК координат, то ориентировка модели и её масштаб будут известны.
Если ЭВО определяют положение фотоснимков в фотограмметрической СК, то для определения модели и её ориентирования относительно геодезической СК потребуются дополнительные действия.
Элементы внешнего ориентирования (ЭВО) стереопары фотоснимков.
Взаимное же положение фотоснимков, как в 1-м, так и во 2-м случаях характеризуется разностями их ЭВО:
Элементы взаимного ориентирования
Величины, определяющие взаиммное положение фотоснимков стереопары, при котором каждая пара одноимённых проектирующих лучей пересекается, называются эле- ментами взаимного ориентирования (ЭВзО).На практике используют две системы (группы) ЭВзО стереопары фотоснимков в зависимости от выбранной СК. Для 1-й группы ЭВзО СК выбирается так: начало СК совмещено с центром проекции S1 левого фотоснимка стереопары; ось X направлена вдоль базиса;ось Z находится в главной базисной плоскости левого фотоснимка стереопары;ось Y дополняет СК до правой. ЭВзО 1-й группы являют- ся: α′1 – продольный угол нак- лона левого фотоснимка Р1;κ′1 – угол поворота лево- фотоснимка Р1; α′2 – продольный угол нак- лона фотоснимка Р2; ω′2 – взаимный попереч- ный угол наклона правого фотоснимка Р2;k′2 – угол поворота пра- вого фотоснимка Р2.
а) Строгое уравнение ВзО 1-м способом
Для ЭВзО первой системы Xs2 = В,Ys2 = 0, Zs2 = 0. Поэтому условие (4.2) примет вид:
