По этим элементам, используя формулы

(22)

перевычисляют координаты всех точек данной модели. На этом заканчивается присоединение одной модели к другой.

Построение блочных сетей из независимых моделей производится по аналогичной схеме. Только исходными считаются все модели, имеющие общие точки с данной моделью.

Уравнения вида (19) составляют сразу по всем общим точкам. Элементы преобразования данной модели находят в зависимости от положения всех окружающих моделей. Уточнив положение данной модели, аналогично обрабатывают вторую и все последующие модели, входящие в блок. При этом ранее исправленные модели для последующих являются исходными.

Когда таким путём обработаны все модели, цикл повторяют. Приближения делают до тех пор, пока сеть не будет окончательно уравнена, т.е. когда поправки в очередной итерации по всем моделям станут меньше заданного допуска.

Затем по окончательно полученным элементам ориентирования моделей, используя формулы (22), вычисляют координаты всех точек каждой модели в единой системе. При этом для связующих точек получаются по два, три и более значений координат, хотя и мало отличающихся одно от другого. Точки, находящиеся «внутри» моделей, имеют единственные координаты. Эта разнородность уравнивания по площади блока в большинстве случаев практического значения не имеет.

Внешнее ориентирование сети выполняют с использованием полиномов, которые должны учитывать деформации по всем направлениям.

Чтобы построить сеть сразу в геодезической системе координат, надо к уравнениям (16), которые составляют по координатам связующих точек, добавить уравнения вида

, (23)

где Xг, Yг, Zг – геодезические координаты опорной точки, расположенной в пределах данной модели. Из (23) получаются уравнения поправок с теми же неизвестными, что и в уравнениях (19)

. (24)

Здесь

, (25)

где , . . . , - вычисляют по формулам (20).

Если опорная точка имеет только плановые координаты, то для неё составляют только первые два уравнения (24), для высотной точки – только одно (третье) уравнение [12].

2.3 Технология фототриангулирования на цифровой фотограмметрической станции Фотомод

При инвентаризации автодорог в ОАО НФ «ИркутскгипродорНИИ» было принято решение выполнят фотограмметрические работы на цифровой фотограмметрической станции Фотомод.

Программный модуль Фотомод АТ служит для выполнения комплекса работ по построению маршрутных и блочных сетей фототриангуляции. В программе предусмотрена обработка исходных данных в модуле Фотомод АТ, внутреннее ориентирование, ввод координат и измерение опорных точек, измерение связующих точек в областях продольного и поперечного перекрытия. После обработки всех необходимых исходных данных происходит уравнивание блока фототриангуляции в модуле Фотомод Solver. Конечной целью по построению и уравниванию сетей фототриангуляции является определение значений элементов внешнего ориентирования снимков, которые используются при следующей фотограмметрической обработке стереопар снимков в программных модулях Фотомод DTM и Фотомод StereoDraw.

Так как преддипломная практика выполнялась в программном модуле Фотомод АТ, то внимание будет отведено именно этому модулю.

Работа в модуле Фотомод АТ организована как последовательность выполнения 5 этапов.

При работе с обработанным проектом рекомендуется последовательно проходить все этапы. В этом случае текущие изменения приводят к обновлению файлов данных измерений и результатов.

Фотомод АТ включает следующие этапы обработки:

1. данные о проекте (этап 0) – показывает текущее состояние проекта. В нём отображаются такие данные о проекте как его имя, тип и описание. Также есть функции удаления измерений координатных меток, удаления каталога и измерений опорных точек, удаления измерений связующих точек, удаления измерений всех точек.

б) внутреннее ориентирование (этап 1). Внутреннее ориентирование выполняется с целью вычисления значений параметров, определяющих положение и ориентацию системы координат снимка относительно системы координат исходного цифрового изображения, описывающие систематическую деформацию снимка.

Значения параметров, определённых в результате выполнения внутреннего ориентирования, используются для преобразования результатов измерений из системы координат исходного цифрового изображения в систему координат снимка.

В окне «внутреннее ориентирование» есть функции выполнения ориентирования, удаление измерения координатных меток снимка, добавления камеры, информация о камере.

Затем выбирается функция «выполнить ориентирование». При выполнении внутреннего ориентирования в нижней части окна показывается таблица с координатами координатных меток (x, y) значком измерена «+» или нет «-» данная метка и остаточные расхождения координат меток Ex и Ey, которые появляются в результате выполнения внутреннего ориентирования только для камер с известными координатами координатных меток.

Для измерения координатных меток следует выбрать координатную метку в таблице меток. Затем выбрать точное позиционирование маркера на выбранную метку.

После измерения двух новых меток при выборе третьей и последующих меток в списке происходит автоматическое позиционирование маркера в окрестности текущей метки.

После измерения координат меток необходимо произвести внутреннее ориентирование при помощи кнопки «вычислить».

В случае удовлетворительного результата следует сохранить измерения и перейти к следующему изображению, а если результаты внутреннего ориентирования не укладываются в допуски, то координаты меток перемеряются по той же схеме что и при измерении координатных меток, но при более крупном увеличении.

в) измерение опорных точек (этап 2) – ввод, опознавание и измерение опорных точек на отдельных снимках маршрута. Работа с опорными точками в модуле Фотомод АТ происходит в два этапа – ввод координат опорных точек и положение опорных точек на изображениях.

Вначале выбирается кнопка «каталог опорных точек». Для каждой точки вводится имя опорной точки, её X, Y, Z координаты и значения весов по каждой координате. Поле «Тип» используется для выбора типа той или иной точки – Опорная (по умолчанию) или Контрольная. Контрольные точки не участвуют в уравнивании сети фототриангуляции, а используются для контроля точности. Система Фотомод работает с планово-высотными, высотными и плановыми точками.

Помимо ручного ввода значений координат предусмотрен их импорт из текстового файла.

По завершении ввода координат опорных точек необходимо измерить (опознать) их на изображении. На закладке «Измерение опорных точек»расположены два списка: «Изображение» с именами снимков и маршрутов и «Опорные точки» с именами опорных точек и именами снимков, на которых каждая из них была измерена. В столбце «+/-» списка «Опорные точки» показано была ли измерена точка на снимке или нет. Если точка измерена, в этом столбце отображается имя соответствующего снимка, если нет – символ «-».

Чтобы измерить опорную точку на снимке, необходимо выбрать нужный снимок из списка и нажать кнопку «Измерить точку». Опорные точки должны быть точно опознаны и измерены только на одном из снимков. На других снимках опорные точки будут измерены при выполнении этапов 3 и 4.

Для измерения опорной точки на снимке необходимо:

1. выбрать её имя в списке левой кнопкой мыши или стрелками клавиатуры,

2. указать маркером её точное местоположение на снимке,

3. зафиксировать измерение нажатием соответствующей кнопкой.

Для перемещения измеренной точки в положение маркера необходимо:

1. выбрать точку в списке,

2. поместить маркер в новое место,

3. нажать кнопку «переместить в положение маркера».

Для удаления измеренной точки на снимке необходимо:

1. выбрать точку в списке,

2. нажать кнопку «удалить точку».

После измерения двух новых точек при выборе третьей и следующих точек в списке происходит автоматическое позиционирование маркера в окрестности текущей точки.

г) межмаршрутные связи (этап 3) – измерение опорных точек и связующих точек на перекрывающихся снимках соседних маршрутов (в области поперечного перекрытия). Для построения сети пространственной фототриангуляции на стереопарах, помимо опорных точек, необходимо измерить связующие точки, служащие для построения моделей по стереопарам смежных снимков маршрута для объединения их в маршрутные и блочные сети.

Стереоскопическое измерение может выполняться тремя способами:

1. Ручным позиционированием точки на каждом из изображений;

2. Ручным позиционированием точки на одном из изображений, с переносом её на другое изображение с помощью коррелятора;

3. Ручным позиционированием точки в трёхмерном пространстве в стереорежиме.

Примечание – После ввода точки, связующей маршруты,результаты взаимного ориентирования для снимков, содержащих введённую точку, сбрасываются, поэтому ввод межмаршрутных связей должен предшествовать ориентированию стереопар внутри маршрутов.

В окне закладки 3 содержится два списка изображений: «Маршрут 1» и «Маршрут 2». Выбор маршрутов производится после нажатия соответствующей кнопки, расположенной над каждым из списков.

Для ввода связующих точек выбираются два снимка соседних маршрутов, выбрав сначала маршруты, которым они принадлежат, а затем - сами снимки и нажать соответствующую кнопку.

Ввод и перенос межмаршрутных связующих точек, опорных точек и точек сгущения практически полностью аналогичен описанному в следующем пункте. Для ввода и переноса межмаршрутных связующих точек в стереорежиме используется режим стереокомпаратора.

Примечание - В отличие от описанного в следующем пункте измерения точек на соседних снимках маршрута в данном случае не проводится взаимное ориентирование и не вычисляются поперечные параллаксы.

д) измерение точек сети (этап 4) – измерение опорных и связующих точек на перекрывающихся снимках одного маршрута (в области продольного перекрытия). В окне «Измерение точек сети» знак «+» или «-» показывает, производились или нет измерения точек на данной стереопаре.

На этапе 4 имеются такие функции: выполние ориентирования, показ схемы, на которой отображены перенесённые на сосоедние стереопары опорные и связующие точки, перевычисление взаимного ориентирования.

При измерении опорных и связующих точек с помощью коррелятора выбирают точку из списка или в растровом окне. При этом измерительная марка точно позиционируется на снимке, на котором она была ранее измерена. На другом снимке стереопары позиционирование выполняется приближённо для первой точки. Затем используют кнопку «Перенести с корреляцией». Для перемещения точки в положение маркера используется кнопка «Переместить в положение маркера».

В программном модуле Фотомод АТ существует контроль точности взаимного ориентирования снимков и сравниваются расхождения измерений точек на соседних стереопарах.

В окне «Объединение моделей» появляется список всех связующих точек, находящихся в зоне тройного перекрытия с расхождениями координат в масштабе снимка или в «реальном масштабе». В процессе контроля точности измерения связующих точек можно исключить точку из процесса объединения моделей нажатием соответствующей кнопки в столбце +/-.

После измерений точек сети в программном модуле Фотомод АТ выполняется уравнивание фототриангуляционной сети измерений в модуле Фотомод Solver.

При нажатии определённой комбинации кнопок производится уравнивание сети, и в итоге выдаётся «отчёт». «Отчёт» содержит расхождения координат после уравнивания и номера точек, на которых имеются ошибки. В программе предусмотрен выбор метода уравнивания фототриангуляционной сети: метод независимых маршрутов используется для выявления грубых ошибок, таких как неверно заданные координаты опорных точек, ошибки позиционирования опорных точек и связующих точек и др., метод независимых стереопар используется для повышения точностей, достигнутых первым методом уравнивания [10].