уср 4 дис
.docxМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УО «БАРАНОВИЧСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Уср № 4
Дисциплина: «Методы дистанционных исследований»
Тема: «Стереоскопические свойства снимков. Стереофотограмметрические приборы.»
Подготовила:
Студентка 2 курса
Группы ГЭ-21
White wolf
Проверил:
Преподаватель Лукашов А.А.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Стереофотограмметрические приборы
Примеры приборов
Заключение
Введение
Стереофотограмметрические приборы - это оптико-механические и электронные устройства, дополненные в ряде случаев ЭВМ и средствами автоматики; позволяют по стереоскопическим снимкам местности (стереопарам) определять размеры, форму и положение (координаты) изображенных на них предметов (объектов), а также вычерчивать топографические планы и карты.
Стереофотограмметрические приборы
Основные части каждого стереофотограмметрического прибора независимо от его принципиальной схемы и конструктивного оформления - это координатно-измерительная система, снимкодержатели (обычно два), на которых располагаются фотоснимки, наблюдательная система, с помощью которой наблюдают стереомодель, измерительные марки, располагаемые в каждой ветви наблюдательной системы или в пространстве геометрической модели объекта, воссоздаваемой при проектировании двух его изображений. При измерениях на стереофотограмметрических приборах оператор осуществляет последовательное стереоскопическое наведение на различные точки изображений объекта и фиксирует их положение графически или отсчитывает их координаты по специальным счётчикам в координатной системе снимка или отдельной модели (в зависимости от типа стереофотограмметрического прибора).
По назначению стереофотограмметрические приборы делятся на универсальные и дифференцированного метода. Конструкция первых обеспечивает возможность выполнения на одном приборе всего комплекса технологических процессов, необходимого для получения геометрических характеристик изучаемого объекта. Каждый прибор дифференцирированного метода призван обслуживать какой-либо один технологический процесс. Наиболее распространённым прибором дифференцированного метода является стереокомпаратор.
Универсальные стереофотограмметрические приборы делятся на аналоговые и аналитические. Аналоговые приборы воссоздают и измеряют геометрическую модель объекта. По способу построения модели они могут быть оптическими, механическими и оптико-механическими.
Оптический прибор имеет две (или более) проектирующие камеры, с помощью которых по фотоснимкам воспроизводят связки проектирующих лучей и их взаимное ориентирование в пространстве, соответственно положению, существовавшему в моменты фотографирования; в результате пересечения проектирующих лучей от одноимённых точек фотоснимков строится геометрическая модель объекта. Масштаб модели определяется отношением базиса проектирования (расстояния между узловыми точками объективов двух проектирующих камер) к базису фотографирования. Пример стереофотограмметрических приборов данной группы — стереопланиграф. В универсальном стереофотограмметрическом приборе механического типа связки лучей и модель воспроизводят с помощью прецизионных рычагов или линеек, перемещающихся в плоскости или пространстве. На принципе механического проектирования созданы такие стереофотограмметрические приборы, как стереограф, стереопроектор, стереоавтограф и др. В оптико-механическом стереофотограмметрическом приборе связки проектирующих лучей восстанавливаются оптически, а модель строится при помощи механических устройств.
Восстанавливаемые в аналоговых стереофотограмметрических приборах связки проектирующих лучей могут быть подобны связкам, существовавшим в момент фотографирования, или преобразованными; соответственно модель получается подобной местности или преобразованной. Преобразования связок возникают в тех случаях, когда в стереофотограмметрических приборах расстояние от снимка до центра проекции не равно фокусному расстоянию фотоаппарата, которым получены обрабатываемые снимки. Таким образом, на стереофотограмметрических приборах с преобразованными связками можно обрабатывать снимки, полученные фотоаппаратом с любым фокусным расстоянием.
Аналитические универсальные стереофотограмметрические приборы состоят из стереокомпаратора, ЭВМ и координатографа, они обладают большими возможностями, чем аналоговые универсальные стереофотограмметрические приборы. Переход от координат точек фотоизображения к координатам точек объекта осуществляется с помощью ЭВМ. Для расширения сферы применения стереофотограмметрических приборов их дополняют особыми приставками, позволяющими изготавливать не только графические планы, но и ортофотопланы на любые районы. Ведутся также исследования по полной автоматизации процесса стереоизмерений.
Примеры приборов
Стереокомпаратор является наиболее высокоточным стереофотограмметрическим прибором, предназначенным для определения положения соответственных точек на смежных снимках, которое характеризуется координатами ее изображения.
Рисунок 1 - Стереокомпаратор «Стеко 1818».
Стереокомпаратор «Стеко 1818» предназначен для измерения координат и параллаксов точек по снимкам формата 18×18 см. Коэффициент увеличения наблюдательной системы 8х. Визирование осуществляется с помощью марок, расположенных в фокальной плоскости окуляров. Марки имеют форму баллончиков с точкой в нижней части; для наведения на точки используют точку или нижний конец баллончика. Наблюдение стереомодели и ее измерение выполняется с помощью бинокулярного микроскопа 7. Наведение на точки снимков выполняют вращением штурвалов абсцисс X (2), ординат Y (3), продольного параллакса Р (6) и кольца поперечного параллакса Q (5). Значения координат отсчитывают по круговым шкалам абсцисс (1) и ординат (4) с точностью 0,02 мм, а Р и Q – по круговым шкалам продольных (8) и поперечных (9) параллаксов с точностью 5 мкм.
Универсальными называют стереофотограмметрические приборы, предназначенные для построения геометрической модели по снимкам местности и измерения пространственного положения любой точки этой модели для целей фотограмметрического сгущения полевого обоснования, съемки контуров и рельефа, создания и обновления топографических и специальных карт, получения ортофотоснимков и др. При построении геометрической модели местности по каждому снимку стереопары восстанавливаются направления проектирующих лучей, проходящих через изображения точек на снимке, центр проекции и точки модели.
Оптические универсальные приборы имеют две и более проектирующие камеры, с помощью которых восстанавливаются связки проектирующих лучей. Геометрическая модель создается в результате пересечения соответственных лучей в пространстве модели. Группу оптических приборов представляют мультиплексы, двойные проекторы и др.
Рисунок 2- стереограф СД-3
Механические универсальные приборы имеют только по две проектирующие камеры. В них оптические лучи заменены двумя механическими стержнями или линейками, вращающимися вокруг карданных центров. Рассматриваемую группу приборов представляют стереопроектор Романовского (СПР, СПР-2, СПР-3), стереограф Дробышева (СД-1, СД-1М, СД-2, СД-3, УСД, СЦ-1, СЦ-2), стереометрограф, топокарт (Германия) и др.
Оптико-механические универсальные приборы имеют также по две камеры. В них связка проектирующих лучей строится оптическими средствами, а геометрическая модель – при помощи двух стержней. Эту группу приборов представляет стереопланиграф (Германия) и некоторые другие приборы.
Элементами конструкции аналоговых универсальных стереофотограмметрических приборов являются следующие технологические системы.
Измерительная система стереоприбора предназначена для определения пространственных координат точек модели. Она включает направляющие, которые определяют пространственную систему координат, и каретки, перемещающиеся вдоль направляющих.
Проектирующая система используется для построения фотограмметрической модели путем восстановления связок проектирующих лучей (в оптических приборах) или соответственных проектирующих стержней (в механических и оптико-механических приборах).
Трансформирующая система применяется для учета смещений точек вследствие влияния углов наклона снимков.
Наблюдательная система предназначена для стереоскопического наблюдения пары снимков, наведения на точки измерительной марки и решения некоторых других задач – освещения снимков, звуковой сигнализации и т. п.
Стереофотограмметрические приборы, в зависимости от способа установления связи между этими тремя точками, делятся на аналитические и аналоговые.
Аналитические приборы представляют собой сочетание измерительных приборов на базе высокоточного стереокомпаратора и ЭВМ. Поступающие в ЭВМ данные используются для решения уравнений связи между координатами точек снимков и местности, управления каретками измерительной системы и координатографа. Результаты обработки представляются в виде плана, ортофотоплана, каталога координат и высот точек и др. К числу таких приборов относятся «Матра» (Франция), Aviolyt (Швейцария) Стереоанаграф (Россия – Украина), АФП SD2000 (Россия) и др.
Рисунок 3- АФП SD2000
Аналоговые приборы основаны на использовании достижений оптики и точной механики. В основе их конструкции лежит построение геометрической засечки оптическими, механическими или оптико-механическими средствами.
Заключение
Современные стереофотограмметрические приборы основаны на действии оптических, оптико – механических и аналитических приборов. Оптический прибор имеет две (или более) проектирующие камеры, с помощью которых по фотоснимкам воспроизводят связки проектирующих лучей и их взаимное ориентирование в пространстве, соответственно положению, существовавшему в моменты фотографирования; в результате пересечения проектирующих лучей от одноимённых точек фотоснимков строится геометрическая модель объекта. Масштаб модели определяется отношением базиса проектирования (расстояния между узловыми точками объективов двух проектирующих камер) к базису фотографирования.
Барановичи, 2020