30 Сурет-маршруттық фототриангуляциядағы тірек нүктелерінің орналасу схемасы.

Планшетте километрлік торды бөліп,оған координата бойынша тірек нүктелерін орналастырады.

3. Геодезиялық және фотограмметриялық координаталар арасындағы байланыс

Жергілікті жер түсірісінде қолданылатын координата жүйелері.

Жергілікті жер фотограмметриясында объект нүктесі орны SXYZ немесе 32-суретте көрсетілген OxгYгZг тік бұрышты координат жүйесі арқылы анықталады. SXYZ координат жүйесі –оң . Оны әдетте объект нүктесі орнын оқуда қолданады және ол фотограмметриялық деп аталады. Бұл жүйелердің координаталық остерінің басы мен бағыты еркін алынуы мүмкін. Біздің жағдайымызда басы S фотографиялау нүктесімен орнатылады, ал жазықтығы ХУ горизонтальды орналастырады.

OxгYгZг координат жүйесі – сол, жергілікті жерді картографиялауда қолданылады және геодезиялық деп аталады. Бұл жұйеде XгYг жазықтығы әрқашан горизонталды, Хг осі солтүстікке, ал Уг осі шығысқа бағытталған.

32-сурет. Тік бұрышты кеңістіктік координата жүйесі.

Фотограмметриялық координата жүйесінің басы фотографиялау S нүктесінде орналассын дейік, ал Х және У координата остері Хг және Уг остеріне параллель болсын. Сонда жергілікті жердің геодезиялық координат А нүктесін мына формуламен анықтауға болады:

Xг = Xгs + Y

Yг = Yгs + X (6)

Zг = Zгs + Z,

Мұнда Xгs, Yгs, Zгs – S фотографиялау нүктесінің геодезиялық координаты,

X , Y , Z - жергілікті жердің фотограмметриялық координата нүктесі.

3. 4 Сұрақпен бірдей

3. Трансформаторда түсірістерді трансформалау

Трансформациялау әдістерінің қасиеттері және мақсаты.

Барлық фотограмметриялық есептерді еңіс суреттеріне қарағанда горизонтальды суреттерде шешу оңай.

Горизонтальды суреттерді камералды жағдайда еңіс суреттерін трансформациялау жолымен алуға болады.

Трансформациялауда жергілікті жердің бедерінен шыққан (вызванный) бұрмалануды, трансформацияланатың нүктелердің жағдайына түзетулер еңгізіп кішірейтуге боады. Трансформациялау әр түрлі картографиялық проекцияларда ұсақ масштабты карталарды құруда және арнайы арналған фотодокументтерді құруда негізгі процесстердің бірі болып келеді.

Аэротүсіріс нәтижесінде алынған аэросуреттер суретке түсіру мезгілінде фотокамераның еңіс шартына байланысты бұрмалануы болады. Сондықтан аэросуреттің әр түрлі нүктелерінде масштаб бейнеленуі бірдей емес. Одан басқа ұшу кезінде суретке түсіру биіктігінің өзгеруіне байланысты аэросуреттер өз ара әр түрі масштабты боады. Егер осы себептерден шыққан бұрмалану өлшем мөлшерінен асатын болса онда ондай аэрофотосуреттерді түзету қажет және қажетті масштабқа келтіруді трансформациялаумен орындайды.

Суреттерді трансформациялау деген еңіс суретін горизонтальды суретке берілген масштабта немесе бейнеде құрылатын картаға қатысты проекцияға келтіреді.

Трансформациялаудың бірнеше әдістері бар:

1) аналитикаық

2) графикалық

3) фотомеханикаық

4) оптикалық

5) графомеханикалық

6) электрондық

Осы әдістердің әр біреуі берілген мәліметтерге байланысты трансформациялаудың 2 жағдайымен айырады:

1) сыртқы бағдарлау элементтерімен

2) тірек нүктелерімен

Аналитикаық әдіс. Бұрыштар еіәсінің әсеріне түзетулер еңгізуге және анықтауға мүмкіндік береді яғни еңіс суретіңде өшенген координаталардан гоизонтальды суреттегі координаталарға өту.

Анаитикалық трансформациялауда есептерді шешуде еңіс суретіңде координаталарды өлшеу үшін стерекомпаратор қажет. Есептеген өңдеу айырмашыықтарын ЭВМ де қолданып орындайды. Егер сыртқы бағдарлау элементтері белгісіз болса, онда трансформациялауды тірек нүктелері бойынша орындауға болады. Суреттерді трансформациялау үшін тірек нүктеерінің саның анықтау үшінеңіс суретіне формулаарды қолданады.Бір тірек нүктесі екі теңдеу және сегіз бегісізді құруға мүмкіндік береді. Трансформацияаудың элементтерін анықтау үшін кем дегенде төрт тірек нүктесі болуы тиіс.

Графикалық әдіс. Перспективті суретте негізгі нүктелерді және сурет сызығын анықтайды. Ватманда квадраттар торын сызады және сол квадраттар қатынасымен суреттегі бейнелерді планшетке көшіреді.

Фотомеханикалық әдіс. Суреттерді трансформациялау фототрансформатордың көмегімен орындалады. Сурет еңісіндегі бейнелерді объектив арқылы жобалап бейнелерді горизонтальды суретке қатысты экранда аспапты сол жағдайға келтіреді. Экранда алынған бейнелерді фотоқағазда фиксацияланады және химиялық өңдеуден кейін трансформацияланған горизонтальды сурет алынады.

Оптикалық әдіс. Горизонтальды суретке қатысты бейнелер планшетке сурет еңісін оптикалық жобалау жолымен алынады. Бұл бейнелердің детальдары картада бейнеленіп шартты белгілермен сызылады

Оптика – графикалық әдіс. Трансформациялық әдіс әр түрлі конструкциялы оптикалық проекцияларды қолдануда негізделген. Бейнелерді трансформациялау құрылатын планның негізіне (планшетке) жобаланады ал элементтер шартты белгілермен сызылады.

Электрондық әдіс. Оны арнайы фототрансформаторларда орындайды. Бейнелер экранға электронды-сәулелі трубкамен беріледі және одан приставканың көмегімен фотоқағазға немесе фотопленкаға суретке түсіріледі.

Оптика-механикалық әдіс. Бұл әдісте сурет еңісі камераның көмегімен трансформатордың камерасына трансформаторланады (ФТП, ФТМ). Ол кезде бейнелер ортаңғы проекция түріне горизонтальды суреттегі бейнелерге қатысты келтіреді. Сондықтан фототрансформаторға негізгі бөліктер болып жарық негізі л, кассета k, объектив S, экран Е кіреді. Трансформацияланған бейнелерді алу принципі бойынша трансформаторлар екі топқа бөлінеді: 1 және 2 родты трансформаторлар. Трансформаторларда суретке түсіру мезгілінде түйін сәулелерінің жиының 1-ші родты фототрансформатор деп атайды. 1-ші родты фототрансформатор әр түрлі трансформациялау коэффиценттерімен суреттерді трансформациялау үшін объективтер наборының жиынтығы болуы керек. Ондай жағдай жұмысты қиындатады. Қазіргі кезде 2-ші родты фототрансформатор қолданылады. Ол бір объективтің көмегімен әр түрлі коэффиценттермен суреттерді трансформациялауға мүмкіндік береді.

Трансформациялаудың орналастыру элементтері.

Трансформациялауды горизонтальды суретке қатысты бейнелерді сурет еңісі объективпен экранға қатысты оның анықталған жағдайы бойынша алуға болатыны қарастырыған. Фототрансформаторда сурет анықталған жағдайымен орын алады. Оңдай жағдайды орналыстыру эементтерімен алуға болады.

Фототрансформаторда сурет жағдайын анықтайтын өлшемдер арқылы беріген масштабта горизонталдық суретке қатысты бейнелерді экранда алу орналастыру элементтері деп аталады. Оларға:

- s_р - кассетаның еңіс бұрыш. Ол сурет жазықтығы мен объективтің негізгі жазықтық арасындағы бұрыш;

- s_е – экранның еңіс бұрыш. Ол объектив жазықтығы мен экран жазықтығы арасындағы бқрыш;

- d₁ – оптикалық ось бойынша S проекция центрі және сурет жазықтығы арасындағы ара қашықтық;

- d’ – оптикалық ось бойынша S проекция центрі және экран жазықтығы арасындағы ара қашықтық;

- χ – суреттің өз жазықтығындағы бұрылу бұрышы;

- δ – децентрация. Ол е нүктесіне қатысты суреттің негізгі нүктесінің о аутқуы;

Осылардан s_е, χ и d₁ – тәуелсіз элементтер, s_р ,d’ и δ – тәуелді элементтер.

Орындаушы тек қана тәуелді элементтерді орнатады, ал қалғандары инвенсор деп аталатын арнайы құрылымдардың көмегімен автоматты түрде орнатылады. Барлық бұл элементтерді формулалар бойыша есептеуге болады:

угол .

ΔVS’е и ΔVS’ трансформациялау коэффицентінен

Мұнда кішкентай еңіс бұрыштары.

δ – децентрация – ол eJ және OJ кесінділерінің айырмашылығы.

Аспаптың конструкторлық осьі болып объективтің оптикалық осі болып келеді. Объективтің негізгі жазықтығы горизонтальдық жағдайда болады.

Орналастыру элементтері бойынша трансформациялау инвенсерлеудің нақты юстировкасын орындауды таап етеді, себебі олардың геометриялық шарттарын өзгертілсе бейнелерді трансформацияауда үлкен қателіктерге келтіреді. Тірек нүктелері бойынша трансформациялауда мұндай қателіктер орнатылатын өлшемдердің өзгерулері қатынасымен жойылады.

Тірек нүктелері бойынша суреттерді трансформациялау.

План мен суреттер арасындағы перспективті қатынасты орнату үшін кем дегенде төрт жалпы нүкте суретте де планда да болуы қажет. Трансформациялауды бақылау үшін суреттің ортаңғы бөлігінде орналасқан бесінші нүкте қажет. Бірақ оның суретте бейнесі қарама қарсы тірек нүктелерін байланыстыратын түзу қиылысу нүктелерімен сәйкес келуі керек. Тірек нүктелерінің координаталарын геодезиялық өлшемдер бірлігімен немесе фототриангуляция кеңістігі өлшемдерімен анықтаады. Трансформациялаудың негізгі процесстері болып: дайындық, құру және трансформацияланған бейнелерді фиксаждау мен фото өңдеу кіреді.

Дайындық процессіне – негатив пен планшетті дайындау және бедерге түзетулер еңгізу, фотоқағаз деформациясының коэффицентің анықтау мен подложка қалыңдығын есептеу кіреді.

Құрылатын план немесе карта трапециясы бойынша негативтерді таңдайды. Негативті барық алдыңғы жұмыстар үшін қоданған таңбаларды өшіреді ал трансформацияланатын нүктелерді 0,2—0,3 мм.дейін үлкейтеді.

План мен карта оригиналын қатты негізде құрады. Негізге (планшет) құрылатын план масштабында координата торын және тірек нүктелерән құрады. Егержергілікті жер жазық болса сурет пен планның арасындағы перспективті қатынас орнығуы мүмкін. Практикада ол трансформацияланатын нүктеде бедерге қатысты нүктелердің аутқуы 0,5 мм аспауы тиістігін білдіреді. Үлкен өлшемдерде (значениях) бедерге байланысты түзетулерді есептейді. Оларды планшетте трансформацияланатын нүктелерге немесе оларға қатысты сурет еңісіндегі нүктелерге еңгізеді. Негативте артық тесіктер жасамау үшін түзетулерді планшеттегі нүктелерге формула бойынша еңгізеді:

dr0=r0h/H-h,

Мұнда г0— паншеттегі надир нүктесінен n0 трансформацияанған нүктелерге дейіңгі қашықтық; H— трансформацияау жазықтығынан суретке түсіру биіктігі;

h — жазықтыққа қатысты трансформацияланатын нүктенің биіктігі.

ФТБ да тірек нүктелері бойынша суреттерді трансформациялаудағы жұмыс тәртібі. 19 сурет.

19 – сурет Последовательность операций при трансформировании снимков на ФТБ.

Суреттерді зоналар бойынша трансформацияау

Егер жергілікті жергоризонтальдық жазықтық боып көрінсе геометриялық көз қараспен трансформацияланған суреттің планнан айырмашыллығы болмайды, ал жергілікті жер төбешікті немесе таулы ьолатын болса трансформацияланатын суретте бедердің әсерінен шыққан нүктелердің аутқуы пайда болады.

Егер жергілікті жердегі нүктелердің биік айырымы аз болса онда бедерге байланысты графикалық құру қателік шегіненаспайды.Таулы аудандарда аутқу үлкен өлшемдерде болады..

Егер суреттерді зоналар бойынша трансформациялайтын болса жергілікті жер бедерінің аутқуын азайтуға боады.

Зона деп – бедерге байланысты аутқу берілген өлшемдерден аспай трансформацияанған сурет бөлігін атайды.

Негативтен басқа ескі картадан алынған горизонтальдармен контакты отпечатка берілген болса формула бойынша h_пр биіктігінің шеткі мағынасын есептейді. Трансформацияланған суретте нүктелер аутқуы өлшемінен аспауы керек.

Өлшем есебі ретінде жергілікті жер участексінің ортаңғы горизонтальдық түсіріс биіктігін H қолданамыз. Өлшем ретіңде трансформацияланған суретте радиус векторын r қолданамыз. Содан кейін суреттегі зоналарға бөліп әр бір зона бойынша оны трансформациялайды.

Бірінші зонаның трансформациялау жазықтығының биіктігі

Екінші зона

и т. д.

Мұнда Z_min — суретте бейнеленген жергілікті жердің ең кіші биіктігі.

h_пр биіктігін трансформациялау жазықтығы мен зона шекарасын горизонтаьдармен біріктіру үшін дөңгелетеді (округляют). 20 сурет.

Бірінші зонаның трансформациялау жазықтығының биіктігін біле отырып формула бойынша сол жазықтыққа қатысты бедерге түзетулер еңгізіп Н түсіру биіктігін анықтайды. Содан кейін ол түзетулерді планшеттегі тірек нүктелеріне еңгізіп бағдарланатын нүктелерді алып бірінші зона бойынша трансформацияллауды орындайды.

Тура сол жолмен суреттерді трансформациялауды қалған екінші, үшінші және басқа зоналарда жүргізеді.

20 сурет – Түсірісті зона бойынша трансформациялау

Фотопланды монтаждау кезінде транформацияланған зона ғана қолданылады.

Бағыттаушы нүктені әдетте әрбір зонаға емес, тек біреуіне ғана анықтайды. Мысалы, бастапқы болып саналатын ортаңғы зонаға бағыттаушы нүкте анықталады. Бұл жағдайда басқа түсіріс зоналары қандай да бір кесіндінің көмегімен трансформацияланады. Мысалы,түсірістің байланыстырушы координаттық белгілері.

Трансформация кезінде кесіндінің бастапқы зонасының проекциясы l-ге тең болсын, сонда трансформация кезіндегі шектесіп жатқан зона - . Мұнымен шектес зона аз болады да, аумағы оң болады. Егер шектес зонаның трансформация кезіндегі жазықтықтың биіктігі азайса және теріс болса, егер бұл биіктік бастапқы зонаның трансформация кезінде жазықтықтың биіктігінен көп болса онда:

H₁ және H₂ —бсатапқы және шектес зоналардың трансформация кезіндегі жазықтығына байланысты түсіру биіктігі,

Но H₂=H₁-2h_пр, сондықтан

L аумағы тірек нүктелері мен бағыттаушы бірігу проекциясында нүктелердің орны ауысқан соң масштабты инвенсор көмегімен өзгереді.

Бұл тәсіл кезінде бейненің масштабының өзгеруіне байланысты негативтің қисықтығы өзгереді және соның салдарынан бейнеде бұрмалаушылықтар пайда болады. Дегенмен зоналардың аз болуына баыланысты бұрмалаушылықтар білінбейді.

Зона бойынша трансформациялау фотоплан монтажын қиындатып жіберетіндіктен зоналардың саны 3-тен аспағанда ғана қолданылады.Зоналардың саны көп болған жағдайда трансформациялаудың оптикалық тәсілі қолданылады.

Трансформациялаудың ең нақты әрі қолайлы әдісі болып саңылау трансформайиясы болып табылады. Ол қыратты және таулы аймақтардың фотопланын құрғанда өте қолайлы.