8.Центральная проекция аэроснимка

Топографическая карта представляет собой ортогональную про­екцию местности на горизонтальную плоскость. Аэроснимок - это центральная проекция местности на плоскость аэронегатива. Поэто­му для создания топографических карт и планов по аэроснимкам необходимо знать и использовать основное законы центрального проектирования, чтобы перейти от положения точек в центральной проекции к их положению в ортогональной.

Изображение местности на аэроснимке (Рис.19) строится прямолинейными проектирующими лучами, направленными от точек местности А, В, О, С, D к центру проектирования S, в пересечении этих проектирующих лучей со снимкам, получим центра­льные проекции соответс­твующих точек местности. То есть точки а, b, о, c, d плоскости негатива Р с проектирующими лучами АS, ВS, OS, СS, DS являются центральными проекциями точек местнос­ти А, В, О, С, D.

Центральную проекцию можно построить и для изображения Р', расположенного на расстоянии Sо' = SО. В этом слу­чае Sa' = Sа, Sb' = Sb, Sс'= Sс, Sd' = Sd и, следова­тельно а'b'=аb, b'о'= bо, о'c'= ос, c'd'₌ сd.

Изображение Р называют негативным, а Р' - позитивным, и так как расстояния между одноименными точками этих изображений рав­ны между собой, то при фотограмметрической обработке используют и негативные и позитивные изображения.

Отличие между централь­ной и ортогональной проекци­ями состоит в том, что при перемещении плоскости Р рас­стояния между изображениями точек в ортогональной про­екции сохраняются прежними, то есть a_оb_о= a'_оb'_о , а в центральной проекции равен­ство не сохраняется, то есть a_оb_о a'_оb'_о

Ортогональная проекция есть частный случай центральной проек­ции, когда центр проекции S находится в бесконечности. Изображение объекта полученное на плоскости аэроснимка в ре­зультате центрального проектирования называется перспективным изображением.

Свойства центральной проекции: каждой точке местности соот­ветствует только одна точка на перспективном изображении, а каж­дой прямой на местности соответствует только одна прямая на пер­спективном изображении.

9.Основные элементы перспективы

Основные элементы перспективы показаны на рис.21.

E - предметная плоскость или плоскость основания - это горизон­тальная плоскость, проходящая через какую-либо точку местно­сти;

Р - картинная плоскость или плоскость снимка, которая в общем случае занимает наклонное положение к плоскости основания; S- центр проекции или центр перспективы;

So - главный луч или оптическая ось объектива - это прямая, про­ходящая через центр проекции f перпендикулярно к плоскости сним­ка. Отрезок Sо- фокусное расстояние f;

О - главная точка, получена в результате пересечения главного лу­ча со снимкой; n - точка надира - пересечение отвесной линии, проходящей через центр проекции S со снимком;

 - угол наклона картинной плоскости, это угол между оптической осью и отвесной линией;

с - точка нулевых искажений - пересечение биссектрисы угла  со снимком;

О, C, N - проекции точек о, c, n снимка на местность;

SN=Н - высота съемки, то есть высота центра проекции S отно­сительно плоскости основания Е;

W- плоскость главного вертикала, это вертикальная плоскость, проходящая через центр проекции S, точку надира n, и главную точку о;

V - главная вертикаль - пересечение плоскости главного вертикала со снимком;

VV - линия направления съемки получена в результате пересечения плоскости главного вертикала W с плоскостью основания Е;

 - главная точка схода картинной плоскости - пересечение луча SI параллельного направлению съемки с картинной плоскостью;

' - главная точка схода предметной плоскости - пересечение луча SI' параллельного главной вертикали V с плоскостью основания;

G - плоскость действительного горизонта, это горизонтальная плоскость проходящая через центр проекции So .

Линии на аэроснимке перпендикулярные к главной вертикали но­сят название горизонталей.

h_ih_i - линия действительного горизонта - пересечение плоскости действительного горизонта G - со снимком Р, на ней изображаются точки местности бесконечно удаленные от снимка;

h_th_t - линия основания картины - пересечение плоскости основа­ния Е с плоскостью снимка Р;

h_oh_o - главная горизонталь, это прямая на снимке, проходящая через главную точку 0 перпендикулярно к главной вертикали V;

h_ch_c - линия неискаженных масштабов - прямая, проходящая через точку нулевых искажений перпендикулярно к главной вертикали;

h_nh_n - надирная горизонталь, которая проходит через точку нади­ра перпендикулярно к главной вертикали.

Получим зависимости, определяющие расстояния между важнейши­ми точками центральной проекции. Эти выражения легко получить решая прямоугольные треугольники (Рис.22).

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)