книги из ГПНТБ / Соколова Н.А. Технология крупномасштабных аэротопографических съемок

Величины случаііиоі!

деформации

Исследования

Огпова

Примечание

± 5 , 4

-j-6,0

± 8 , 5

—

Аффинное

преобразо­

вание

[80]

± 3 0

± 3 0

± 4 2

62

49

68

Gevaert

Средняя

деформация

Печнн

+ 7

+ 7

+ 1 0

17

11

17

Аффинное

преобразо­

вание

Ц Н И И Г А н К

± 2 2

± 2 2

± 3 1

46

52

64

Gevaert

Средняя

26

деформация

Печнн

+ 8

+ 9

± 1 2

18

19

Аффинное

преобразо­

вание

Орлов В . К .

± 8 , 0

± 9 , 2 ± 1 2 , 2

32

59

59

Триацетатная

[44]

13,8

9,6

36

32

Л а в с а н

Аффинное

преобразо­

вание

ла выполнена только по второму способу, то никаких

примечаний

не сделало, при оценке случайной

деформации после

исключения

средней систематической в таблице

даны соответствующие

при­

мечания.

Приведенные в табл. 20 данные

не очень

хорошо

согласуются

друг с другом. Это следует отнести

как за счет различной

поста­

новки исследований, так и за счет

различного

их объема . И з т а б ­

лицы видно, что если учитывать не среднюю,

а продольную

и по­

ацетатного фильма

будут отличаться

от деформаций

аэрофильма

на полиэстровой основе максимум в

1,5 раза, а

в

большинстве

случаев будут

примерно одинаковы. Поэтому случайную деформа ­

цию аэрофильмов как на триацетатной, та к и на полиэстровой

ос­

нове в среднем

можно считать равной 8—10 мкм .

Как известно, влияние систематической

(средней)

деформации

компенсируется

изменением фокусного расстояния

аэрофотоаппа ­

рата fk. Р а з н о с т н а я

деформация при

аналитическом

способе

сгу­

щения опорной

сети

компенсируется путем

умножения

измеренных

по снимкам координат на соответствующие коэффициенты

кх и kVt.

определяемые на основании измерений расстояний между

изобра­

жениями координатных меток

на аэронегативе и в аэрофотоаппа ­

рате. При обработке

снимков

на универсальных

приборах значе­

ние F„ устанавливают

в соответствии с fukx дл я

того, чтобы не

направлении — другой, в соответствии

с разностью

коэффициентов

kx и ku. При аналитическом

редуцировании разность

масштабов

учитывается

путем

введения

соответствующих поправок в фото­

грамметрические ординаты точек. При оптическом

редуцировании

поправки могут быть введены только приближенно .

При

обработке

одиночных

моделей

масштабирование

выполняется

по

точкам с

дели

т а к ж е будет отличаться от расчетного. Если масштабирова ­

ние

выполнять так, чтобы расхождения в положении ориентиро­

ки фотограмметрических высот

из-за разностной деформации аэро­

фильма будут прямо пропорциональны превышениям

относительно

точки,

принятой за начальную,

и величине разностной

деформации

6 Л = hbk,

где

6 Л = - .

к х ~ к " .

Н а

этом основании можно

составить таблицу о ж и д а е м ы х оши­

ностной деформации

аэрофильма

(табл.

21).

Т а б л и ц а

21

Разностная деформация bk,

%

Л, ы

0,03

0

,06

0,09

0,12

0,

15

0,18

0,21

Примечание

25

1

2

2

3

4

4

5

Указанным

величинам 6ft

50

2

3

4

6

8

9

10

соответствуют

следую­

75

2

4

7

9

11

14

16

щие

абсолютные

величи­

100

3

6

9

12

15

18

21

ны разностной деформа­

150

4

9

14

18

22

27

32

ции

(мм):

0,05;

0,10;

200

6

12

18

24

30

36

42

0,16;

0 , 2 1 ; 0,26;

0,32

250

8

15

22

30

38

45

52

и 0,37 •

300

9

18

27

36

45

54

63

400

12

24

36

48

60

72

84

500

15

30

45

60

75

90

105

И з

табл . 21 видно, что в равнинных

районах возникающие

из-за

значительной разностной деформации

и

сильно

расчлененном

рельефе местности эти ошибки следует учитывать.

Практически ошибки за разностную деформацию можно умень­

шить примерно в два раза,

если при масштабировании модели не

добиваться

оптимального

сов­

мещения точек

по оси

ординат,

а

изменять

масштаб

модели

таким образом, чтобы расхож­

дения по оси абсцисс были

в

два

раза

меньше

расхождений

по оси

ординат,

и

в то ж е

вре­

мя,

чтобы

совмещение

точек

сбыло оптимальным

(рис.

30).

В

этом

случае

д а ж е

при

рабо­

те

в

горных

районах

поправки

в

фотограмметрические

высо­

ты надо будет вводить только

при

очень

большой

разлостной

деформации

б / г ^ 0 , 2 % .

Наибольшие

трудности

с

учетом или частичной компен­

сацией

влияния

разностной

де­

формации

будут

возникать

к

тех

случаях,

когда

масштаб

составляемого

плана

будет

в

несколько раз крупнее масшта­

ба аэроснимков. В самом деле,

если при измерениях по коор­

динатным

меткам

линейная

ве­

личина

разностной

деформа­

ции

составляла

0.21

мм, то

па

Рис. зі)

максимальных

ординатах

у=±70

мм

при

увеличении

2 х расхождения в

плановом

положении

точек

при

масштабирова ­

нии

по X составит

бг/ = + 0,18

мм,

т. е. практически

пренебрегае-

мую

величину, но

при увеличении

4 х

это у ж е

составит

± 0 , 3 6

мм,

следует считать

разделение

стереопары или аэроснимка

(при

транс­

формировании

и монтаже)

на части, в пределах которых влияни­

ем разностной

деформации

аэрофильма на плановое

положение

контуров и объектов можно

будет пренебречь. Количество

частей

очевидно,

достаточно

будет

разделить стереопару

или

аэроснимок

на четыре части. Д л я этого

при фотограмметрическом

сгущении

опорной

сети дополнительно к основным четырем

ориентировоч­

ным

пли

трансформационным

точкам

определяют

еще не

менее

5 точек, которые и обеспечивают возможность оптимального сов­

мещения каждой из частей стереопары или снимка.

При

очень

большой разностной деформации и соответствующих

коэффици­

ентах увеличения количество частей, возможно, придется

увели­

чить; в соответствии с этим необходимо будет увеличить и количе­

ство определяемых фотограмметрических точек.

В последнее время при аналитическом построении моделей и

пространственных фотограмметрических сетей делаются попытки

учесть случайную деформацию

аэрофильма

с

помощью

сетки

крестов (reseau) или путем применения аппроксимирующих поли­

номов, коэффициенты которых определяются по 4-м, 8-ми

или 16-тн

координатным меткам . Судя по опубликованным данным, это дает

возможность уменьшить ее влияние примерно в 1,5 раза при ис­

пользовании

полиномов

и

в 2—3

раза

при

использовании

сетки

крестов. При обработке ж е снимков на аналоговых стереофото-

грамметрическнх приборах случайная деформация пека не компен­

сируется

и является

одним

из

важнейших

источников

ошибок.

§ 9.

Н е в ы р а в н и в а н и е а э р о ф и л ь м а

Известно, что неплоскостность аэрофильма во время экспони­

рования

т а к ж е является

причиной

ошибок снимков

и

при

прочих

равных условиях тем большей, чем больше угол поля

зрения аэро­

фотоаппарата . Неплоскостность аэрофильма во время экспозиции

вызывается двумя причинами: неплоскостностью, выравнивающей

поверхности

(стекла

или

прижимной

доски)

и

неприлегапием

фильма к этой поверхности. В какой-ro степени здесь

будет

т а к ж е

сказываться и неравномерность толщины аэрофильма . Неравно ­

мерность

толщины аэрофильма в основном д о л ж н а

сказываться

при вакуумном способе выравнивания . По исследованиям [10] мак­

симальные изменения толщины аэрофильмов находятся

в

преде­

лах от 4,5 до 7,5 мкм. Следовательно,

в

среднем

можно

считать,

что эти отклонения составляют

2—3

мкм

и поэтому

для

большин ­

ства АФА этими ошибками можно пренебречь.

При вакуумном способе выравнивания пленка присасывается к

поверхности металлической выравнивающей доски, имеющей ка­

навки для отсоса воздуха с площади всего кадра .

Плоскостность

прижимной доски д о л ж н а обеспечиваться качеством

изготовления

поверхности и жесткостью конструкции, обеспечивающей ее ста­

бильность при работе аэрофотоаппарата . Проверка

прижимных

досок производственных аэрофотоаппаратов производится на кон­

трольных

плитах «под краску»; при

этом

неплоскостность

свыше

|

0,010

мм

не

допускается.

Более

совершенный

способ

проверки

I

плоскостности выравнивающих

досок

АФА

был

разработан в

Исследования, выполненные

в Ц Н И И Г А и К

и на

предприятии

№ 7, показали, что при неудовлетворительной

наладке

станка дл я

печати диапозитивов ошибки их

изготовленья

достигают величин,

аэропленкп осуществляется

путем прижатия

пленки

к стеклу с

эталонированной сеткой крестов. Поэтому

по

расхождениям коор­

динат крестов на диапозитиве с эталоном

можно судить о суммар ­

ных ошибках снимков за

невыравнивание

пленки, ее

деформацию

и ошибки изготовления диапозитивов. При обработке

результатов

измерений

учитывались

продольная п поперечная

деформация

аэропленки. По остаточным ошибкам на

Э В М по программе по­

строения

одиночной модели

были вычислены

искажения высот, а

номерно

расположенных

через

1 см по

площади стереопары. Ре ­

зультаты подсчета приведены в табл . 24

(для площади стереопары

70X140 мм, 6 = 7 0 м м ) .

Н а рис. 31 и

32

приведены

графики

искажения модели с изо­

линиями

равных

ошибок

высот.

И з

данных,

приведенных в

табл. 24, и графиков следует, что искажения и?-за

вышеуказанных

причин сравнительно

невелики

(в среднем

ошиоки

высот составля­

ют

1 : 10 000 от Н),

но они могут

иметь

и

систематический

харак­

тер

(см. рис. 32,

на

котором вся

средняя

часть стереопары

иска­

точках

во

многих

случаях

достигают 1 : 4000—1 : 5000 от Я .

На

краях

снимков (при

г / = ± 8 0

мм)

встречаются

и

значительные

по

величине искажения

(до 1 : 1800

от Н). Все

это

свидетельствует

о том, что

при обработке одиночных моделей точность определе­

ния высот

будет зависеть в значительной степени

от величин иска­

жений,

вызванных

рассмотренными причинами, и от того, как они

сочетаются

с другими ошибками снимка.

Искажения

высот

максимальные

средние

относительные

Примечание

стереопары

квадра-

+ 6 Л т а х >

- 6 / г т а х '

тпческпе

'"ft: н

6 / 'max : н

см

см

"'if ™

172—247

+ 2 0

—35

+

11,0

1:9100

1:4000

# = 1 0 0 0 М

247—172

+ 3 9

- 2 5

+

11,0

1:9100

1:2600

То

ж е

172—172

+

16

—22

+ 9 , 5

1:10 500

1:4500

»

»

247—247

+ 3 6

—33

+

10,3

1:9700

1:2900

»

»

1358—1357

+

14

— 16

+ 6 , 0

1 :11 600

1:4400

# = 7 0 0

м

Ssmax =

25 с м ; ms

=

+ 15 см или 0,015 мм

в масштабе

снимка

1357—1358

+

16

- 1 4

± 7 , 3

1:9600

1:4400

! Н =

700

м

262—261

Ssm ax == 25 см; ms=

+ 1 5 см или 0,015

мм в

масштабе

снимка

м

+

10

— 11

+ 4 , 6

1:11 200

1:4700

Я = 5 1 7

261—260

+ 2 4

—7

+ 9 , 6

1:5400

1:2200

То

ж е

299—298

+

11

— 15

+ 6 , 9

1:7500

1:3400

»

»

318—322

+

14

—9

+ 4 , 7

1:11 ООО

1:3700

»

»

5*

67

вания, выполненные О. В. Портновой, наиболее

точные результаты

можно ожидать в случае использования сетки

крестов

(reseau),

отпечатанной на аэроснимке

одновременно

с

фотографированием

местности.

Следует т а к ж е отметить,

что если при

обработке

одиночных

зволит т а к ж е

частично компенсировать

ошибки

за

деформацию,

невыравнивание

аэрофильма

и за изготовление диапозитивов.

Б.

Ошибки

измерения

и исходных

данных

§ 12. Т о ч н о с т ь ф о т о г р а м м е т р и ч е с к и х и з м е р е н и й

Ошибки

непосредственно

фотограмметрических

измерений

складываются:

из а)

ошибок

визирования или

наведения

на точ­

ку снимка, б) ошибок отождествления

точки и

в) ошибок

прибо­

ра, на котором выполняются

измерения.

Проведенные в Ц Н И И Г А и К

В. К. Орловым

обширные

экспе­

рений на все точки стереомодели. В этом случае результаты

долж ­

ны получаться более надежными, так как будут в какой-то

мере

выявляться ошибки отождествления

точек. Если ж е

визирование

на одну и ту ж е точку осуществлять

непосредственно

раз за

разом,

то сходимость

отсчетов будет значительно лучшей,

но ошибка

отождествления

целиком

скажется

на точности

результата .

В экспериментальных

работах

Ц Н И И Г А и К

участвовали три

исполнителя с

различной

остротой

стереозрения и с

различным

снимков, полученных

разными

АФА при разных масштабах

фото­

графирования .

Т а б л и ц а

25

Ik-

Масштабы

" W

т6р,

Количество

тг.: Н

мм

фотографирования

м

мм

разностеіі

ill

70

1

20 000

+ 0 , 1 1 0

/

294

1- 12 700

0,0053

1

15 000

+ 0,093

0,0062

458

1

11 300

1

11 000

+ 0 , 0 6 3

0,0056

310

1

12 100

1

10 000

+ 0 , 0 7 0

0,0066

513

1

10 000

1

8000

+ 0 , 0 6 0

0,0064

259

1

9300

1

7500

+ 0 , 0 4 2

0,0065

495

1

12 400

100

1

5000

± 0 , 0 4 3

0,0085

507

1 8100

1

20 000

± 0 , 1 3 1

0,0044

633

1

15 500

1

15 000

± 0 , 1 1 2

0,0048

598

1

13 400

1

10 000

+ 0 , 0 8 5

0,0054

461

1

11 800

1

8000

± 0 , 0 7 7

0,0062

615

1

10 400

1

5000

•

± 0 , 0 5 0

0,0063

346

1

10 000

1

3500

+ 0 , 0 4 1

0,0070

314

1 8500

140

1

20 000

4-0,129

0,0029

93

1 21 700

1

15 000

+ 0 , 1 3 6

0,0038

603

1

15 400

1

10 000

± 0 , 0 8 2

0,0035

804

1

17 100

1 5000

+ 0 , 0 7 4

0,0064

493

1

9500

200

1

3500

+ 0 , 0 4 8

0,0068

282

1 •10 200

1

15 000

+ 0 , 1 5 6

0,0031

531

1 : 19 200

1

10 000

+ 0 , 1 4 3

0,0036

536

1 : 14 000

1 5000

+ 0 , 0 7 0

0,0046

384

1 : 14 300

1

3500

± 0 , 0 6 1

0,0053

358

1 : 11 500

укрупнения

масштаба

фотографирования . М о ж н о предположить,

что ошибка

наведения

дл я снимков, полученных данным АФА, яв­

тать, что ошибка наведения

по высоте

( в ы р а ж е н н а я

через

соот­

ветствующую разность продольных

параллаксов) в

общем

виде

в ы р а ж а е т с я зависимостью

т б р „ =

± ( б " ±

о ~

) , мм.