2.2. Планово-высотная подготовка снимков

При плановом сгущении методом графической триангуляции опознаки обычно располагают рядами поперёк маршрутов, чтобы каждый маршрут был обеспечен тремя плановыми опознаками, причём вдоль границ, перпендикулярных направлению аэрофотосъёмки, на каждом маршруте проектируют два опознака, на маршрутах вдоль границ - опознаки через расстояния вдвое меньше, чем для остальных маршрутов.

Опознак - это геодезическая точка, опознанная на аэрофотоснимке.

При аналитической или аналоговой фототриангуляции опознаки проектируют рядами так, чтобы каждый маршрут был обеспечен двумя опознаками. В этом случае число опознаков будет примерно в полтора раза меньше числа секций фототриангуляционных маршрутов.

Высотная привязка снимков заключается в определении отметок точек местности, опознанных на снимке, и предназначается для обеспечения аэрофотоснимков высотными точками, необходимыми для ориентирования снимков и рисовки рельефа на соответствующих стереофотограмметрических приборах. Отметки точек при высотной привязке определяют в зависимости от высоты сечения рельефа горизонталями геометрическим или тригонометрическим нивелированием.

В зависимости от масштабов карты и фотоснимков, высоты сечения рельефа, характера участка съёмки, типа применяемого аэрофотоаппарата, стереофотограмметрического прибора выполняют сплошную (при картографировании масштабов) или разрежённую (при картографировании средних и крупных масштабов) привязку снимков. Сплошная высотная привязка выполняется в случаях, когда при высотном сгущении фотограмметрическими методами не обеспечивается необходимая для ориентирования и рисовки рельефа на стерео приборах точность определения высот ориентирных точек. При сплошной невязке на аэрофотоснимках намечают основные опознаки по схеме и дополнительные точки, используемые для контроля стерео рисовки. Зоны знаков согласуют между смежными маршрутами, располагая в зоне

поперечного перекрытия и по возможности так, чтобы намеченные опознаки могли служить для ориентирования снимков смежных маршрутов.

При разрежённой высотной привязке снимков высотные опознаки располагают попарно по обе стороны от оси маршрутов в зоне поперечных перекрытий смежных маршрутов. Расстояние между знаками вдоль маршрута в зависимости от параметров съёмки, высоты сечения рельефа составляют от 2 до 4, иногда и более базисов фотографирования, что определяется требованиями к точности определения отметок ориентирных точек высотного сгущения.

При выполнении полевых работ средние ошибки определения высот опознаков, опознавание точки на местности и отождествление её на аэроснимке не должны превышать 0,1 принятой высоты сечения рельефа.

Если планово-высотная подготовка выполняется для обеспечения блочной съёмки, то нет необходимости обеспечивать опознаки каждый маршрут.

Если опознаки определяются только для нанесения ситуации местности, то такие опознаки относят к плановым и у них в поле определяют только координаты X и У.

2.2.1. Трансформирование снимков

И зображение плоской горизонтальной местности на аэрофотоснимках, имеющих углы наклона, не является планом. Чтобы получить по таким снимкам план, нужно их преобразовать из наклонных в горизонтальные. Кроме того, из-за изменения высоты полёта меняется и масштаб аэрофотоснимков, поэтому их ещё нужно привести к единому масштабу составляемого плана. Процесс преобразования наклонного аэрофотоснимка в горизонтальный с одновременным приведением его к заданному масштабу называется трансформирование аэрофотоснимка.

Сущность трансформирования аэрофотоснимка состоит в следующем. Пусть известны элементы внутреннего и внешнего ориентирования наклонного снимка Р (рис. 1), на котором сфотографирован участок плоской горизонтальной местности Е. Расположим снимок Р относительно плоскости Е так, как это было в момент фотографирования, и осветим его источником света L. Другими словами, восстановим связку проектирующих лучей с центром S, существовавший при съёмке. Если снимок имеет угол наклона, то изображение, например, квадрата АВСД местности на снимке получится в виде фигуры abсd, не подобный квадрату. Теперь поместим между центром проекции S и местностью Е горизонтальную плоскость P_t. Следы a_t, b_t, c_t, d_t проектирующих лучей на этой плоскости составят квадрат, то есть фигуру, подобную той, которая имеется на местности, но в определённом масштабе. Масштаб изображения можно изменять, перемещая поступательно горизонтальную плоскость P_t относительно центра проекции S. Таким образом, в плоскости P_t мы получим трансформированное изображение, какое должно было получиться на горизонтальном снимке. Расположим на плоскости P_t, например, лист фотобумаги, мы получим снимок, не имеющий искажений за наклон и приведённый к заданному масштабу.

Существует два вида трансформирования:

1. Трансформирование отдельных элементов изображения (координаты контурных точек)

1. Трансформирование изображения местности в целом.

Задача первого вида трансформирования заключается в преобразовании координат контурных точек, измеренных на наклонном снимке в координаты точек горизонтального снимка.

Задача второго вида - в преобразовании изображения местности на наклонном снимке в изображение идентичное местности, масштаб которого задаётся.

При практическом решении задачи достаточно бывает устранить смещения, обусловленные только наклоном снимка. Это достигается путём коллинеарного преобразования.

Коллинеарное трансформирование можно рассматривать как изображение, полученное путём центрального проектирования всех точек наклонного снимка на неподвижный горизонтальный снимок.

Если при трансформировании необходимо устранять смещения точек, вызванные рельефом местности, то применяют неколлинеарное трансформирование. Неколлинеарное трансформированное изображение получается методом центрального проектирования отдельных участков местности (отдельных точек) на горизонтальную плоскость (ортотрансформирование).

Ортотрансформирование основано на проектировании снимка малыми участками. При этом расстояние от центра проекции до горизонтальной плоскости непрерывно меняется, что обеспечивает постоянство масштаба аэроснимка.

Существует несколько способов трансформирования снимков: графический, оптический, фотомеханический, аналитический. Рассмотрим аналитический способ.

Он основан на вычислении координат точек горизонтального снимка по измеренным координатам точек наклонного аэрофотоснимка на основании формул

Эти формулы универсальны, то есть пригодны для любых значений элементов внешнего ориентирования и выражают математическую связь измеренных плоских прямоугольных координат х,у точек наклонного снимка Р и координат соответственных точек трансформированного горизонтального снимка (х°, у⁰). Коэффициенты ai, bi, ci -направляющие косинусы, характеризующие ориентирование пространственной системы координат SXpYpZp наклонного снимка и системы координат SXYZ горизонтального снимка.

хо, уо - координаты главной точки снимка.