2. Базис фотографирования (расстояние, которое пролетает самолет между двумя последовательными открытиями затвора фо­ токамеры) вычисляют по формуле:

где 1х — размер стороны снимков, расположенной вдоль полета; Рх— величина продольного перекрытия.

3. Расстояние между соседними маршрутами вычисляют по формуле:

где / — размер стороны снимков, расположенной поперек полета; Ру— величина поперечного перекрытия.

4. Число снимков в маршруте вычисляют по формуле:

n = DX/В X+ 1,

где Dx— размер участка вдоль маршрутов.

5.Число маршрутов вычисляют по формуле:

6.Общее число снимков вычисляют по формуле:

N = nk.

Исходя из этого рассчитывают требуемое количество фото­ пленки.

7. Интервал фотографирования (временной интервал между двувдя последовательными открытиями затвора фотокамеры) вы­ числяют по формуле:

где Вх— базис фотографирования, V — скорость самолета.

8. Время, затрачиваемое на аэросъемку всего участка, вычис­ ляют по формуле:

T=xN.

щ 12.В. Космическая съемка

Космическая съемка выполняется с борта космических аппа­ ратов КА, на которых устанавливаются цифровые сканирующие

346 системы.

Объем картографической информации о поверхности плане­ ты, получаемой по космическим снимкам, и методика фотограм­ метрической обработки этих снимков определяются условиями проведения съемочного сеанса. Среди этих условий основными яв­ ляются:

—вид траектории, по которой перемещался носитель съемочной системы;

—ориентация оптической оси съемочной системы в простран­ стве;

—принцип построения изображения, положенный в основу ра­ боты съемочной системы.

Космическая съемка производится с гораздо больших высот, чем аэросъемка. Высоты фотографирования равны сотням и тыся­ чам километров, поэтому по сравнению с аэроснимками космичес­ кие снимки имеют более мелкий масштаб. Для укрупнения масшта­ ба снимков увеличивают фокусное расстояние фотокамеры, т. е. используют длиннофокусные фотокамеры, чем используются при топографической аэросъемке.

Высоты фотографирования во время съемочного сеанса изме­ няются в больших пределах как за счет взаимного расположения траектории и небесного тела, так и за счет кривизны траектории и сферичности поверхности небесного тела,, что приводит к значи­ тельной разномасштабности снимков.

В связи с изменением высот фотографирования в больших пределах возрастают требования к выдерживанию продольного перекрыгия снимков. При съемке с постоянным интервалом фото­ графирования процент продольного перекрытия на больших высо­ тах фотографирования близок к максимальному значению и умень­ шается по мере приближения носителя фотокамеры к планете, до­ стигнув наименьшего значения на минимальной высоте, а затем с удалением носителя от планеты снова будет увеличиваться. Выдер­ живание постоянного продольного перекрытия снимков обеспечи­ вает электронный командный прибор, который в соответствии с показаниями радиоили лазерного высотомера изменяет интервал фотографирования.

При космической съемке поперечное перекрытие снимков возможно при фотографировании с орбиты спутника, когда за счет вращения планеты при полете носителя на следующем витке будет фотографироваться соседняя полоса поверхности. При этом в районе экватора поперечное перекрытие будет минимальным, а в районах, близких к полюсам, максимальным.

Влияние вращения планеты на выдерживание продольного и по­ перечного перекрытий снимков определяется углом наклонения i плоскости орбиты носителя к плоскости экватора. Например, при съемке с экваториальной орбиты (i = 0) вращение планеты изменяет

процент продольного перекрытия между снимками в маршруте. При этом поперечное перекрытие между маршрутами отсутствует. При съемке с полярной орбиты (i = 90°) вращение планеты не изменяет продольное перекрытие между снимками, но вызывает поперечный сдвиг одного снимка относительно другого, что аналогично «елочке» при аэросъемке и может быть компенсировано разворотом фото­ камеры на соответствующий угол. На промежуточных орбитах (0 < z < 90°) факторы, указанные для крайних орбит, имеют место в той или иной степени. Из-за большой скорости движения носителя съемочной системы эти изменения практически малы.

Для учета изменения освещенности по трассе полета вслед­ ствие изменения высоты Солнца над горизонтом съемочная систе­ ма должна иметь автомат регулирования экспозиции. Его отсут­ ствие приводит к ухудшению качества снимков.

Фотокамера установлена в герметичном отсеке носителя, где поддерживаются заданные температура и давление. На геометрию построения изображения оказывают влияние иллюминатор, через который производится фотографирование, и внутренняя фото­ грамметрическая рефракция, возникающая из-за прохождения оп­ тическими лучами различных сред по обе стороны иллюминатора.

Масштабы космических снимков:

1:108 —1:107 — мелкомасштабные, охватывают всю планету; 1:107 —1:106 — среднемасштабные, охватывают части матери­

ков и крупные регионы; 1:105 — крупномасштабные.

Объем картографической информации о поверхности плане­ ты, получаемой по космическим снимкам, и методика фотограм­ метрической обработки этих снимков определяются условиями проведения съемочного сеанса.

Обработка космических снимков должна производиться на цифровых фотограмметрических системах.

И 12.7. Наземная стеревфотограмметрическая съемка _ _ _

В наземной стереофотограмметрической съемке применяют те же системы координат, что и в аэрофототопографической. При­ чем прямоугольную систему координат на снимке, например 0 2X2Z2 (рис. 12.7 и 13.3), вводят с помощью координатных меток 1, 2, 3, 4, которые являются изображениями меток, укрепленных на при­ кладной рамке фотокамеры.

Точка 0 2 пересечения прямых 1—2 и 3—4 принимается за нача­ ло системы координат. Теоретически она должна совпадать с глав­ ной точкой снимка, однако указанное условие не выполняется, по-

348 этому координаты точек необходимо вычислять, заменив Y на Z.

За начало пространственной фотограмметрической системы координат SXYZ принимают либо центр проекции, например 51Г либо любую другую точку фотографирумого объекта (рис. 12.12).

Используется и годезическая система координат.

Известно, что пространственные координаты точек местности могут быть определены по снимкам, если даны их элементы вне­ шнего и внутреннего ориентирования. Значения элементов внут­ реннего ориентирования, координаты главной точки и фокусное расстояние устанавливаются весьма точно при изготовлении и юс­ тировке фотокамеры, а в процессе полевых работ выполняют по­ верку их постоянства.

Элементами внешнего ориентирования, характеризующими положение снимков в геодезической системе координат, являются: X# Yg Zs — координаты центра проекции S снимка; ао — дирекционный угол главного луча снимка — угол между осью X и проекцией главного луча на горизонтальную плоскость; со — угол наклона глав­ ного луча — угол между главным лучом и его проекцией на горизон­ тальную плоскость; к — угол поворота снимка в своей плоскости — угол между осью к снимка и главной горизонталью (рис. 12.10, 13.4).

Началом фотограмметрической системы координат, как пра­ вило, является центр проекции S, а плоскость X Y горизонтальна, то положение проектирующих лучей в пространстве фотограмметри­

ФФ0 от нормали к базису; углы со1Гю2, к1? к2 и у равны нулю. При отклонении влево от нормали к базису угол ф считается положи­ тельным (рис. 12.13, б), при отклонении вправо — отрицательным (рис. 12.13, в).

Равноотклоненный случай имеет место, когда параллельные (у = 0) главные лучи наклонены относительно горизонта на один и тот же угол наклона (Dj = со2 * 0.

Конвергентный случай (рис. 12.13, г) отличается тем, что гори­ зонтальные главные лучи не параллельны (ф1Фф2) и пересекаются под углом конвергенции у Ф0 (или расходятся под углом диверген­ ции), угол скоса ф1левого снимка может принимать разные значе­ ния, в том числе и 0 (тогда угол ф2 = у); другие угловые элементы внешнего ориентирования ю1Гсо2, Kj и к 2 равны нулю.

Общий случай съемки характеризуется произвольными значе­ ниями всех угловых элементов внешнего ориентирования.

Первые три случая съемки, объединяемые общим призна­ ком — взаимной параллельностью главных лучей левого и правого снимков стереопары, иногда называют параллельными случаями наземной фотограмметрической съемки.

Значительно реже используют равнонаклоненный и конвер­ гентный случаи съемки. Их применению препятствует отсутствие камеральных приборов, предназначенных для обработки материа­ лов таких съемок.

Общий случай съемки применяют на практике лишь при усло­ вии использования для фотограмметрической обработки снимков цифровых фотограмметрических систем.

Наземную стереофототопографическую съемку применяют в предгорной, горной и высокогорной открытой местности для со­ здания топографических карт и специальных планов в масштабах 1:5000 и крупнее, когда экономически невыгодно проводить аэро­ съемку.

Наземную стереофототопографическую съемку можно про­ водить в сочетании с аэросъемкой для создания топографических карт в масштабах 1:10 000 и мельче. В этом случае по наземным снимкам можно выполнить привязку аэроснимков. Кроме того, при аэросъемке глубокие ущелья могут стереоскопически не про­ сматриваться, т. к. контуры, расположенные в ущелье, могут изоб­ разиться только на одном аэроснимке. Также часть территории может быть закрыта небольшим облаком. Такие «мертвые зоны» доснимают наземной стереофотосъемкой. Однако нужно отме­ тить, что при наземной стереофотосъемке процент наличия «мерт­ вых зон» выше из-за того, что возвышенность или выступ на скло­ не могут закрыть территории, расположенные за ними, и прихо­ дится проводить дополнительные фотосъемочные и геодезические работы.

При выполнении стереофототопографической съемки исполь­ зуют фотокамеры Photheo 19/1318, UMK 10/1318 и SMK (Герма­ ния). Формат кадра, в основном, прямоугольный. Длинная сторона кадра ориентируется в горизонтальном направлении. В конструк­ цию фотокамер входит угломерное устройство, называемое ориен­ тирующим устройством. Оно обеспечивает установку главной оп­ тической оси фотокамеры в заданном направлении относительно базиса фотографирования. Фотосъемка ведется преимущественно на фотопластинки.

Фототеодолитный комплект Photheo 19/1318 создан для ис­ пользования при топографической съемке и состоит из фотокаме­ ры, теодолита, базисной рейки, трех штативов. Универсальная фо­ тограмметрическая камера UMK 10/1318 создана для выполнения фотосъемок, в основном, прикладного характера (см. п. 13.3). Стереофотограмметрическая камера SMK предназначена для фото­ съемки с близких расстояний и съемки динамических процессов. Она состоит из двух фотокамер, жестко укрепленных на штанге. Штанга с фотокамерами крепится на вертикальной стойке, позво­ ляющей с помощью ручки менять высоту фотокамер.

Внастоящее время все большее распространение получают цифровые фотокамеры, а также лазерные сканирующие съемоч­ ные системы. Последние позволяют получить не только изображе­ ние объекта, но и координаты его точек в заданной системе коорди­ нат, что ускоряет процесс фотограмметрической обработки сним­ ков.

Наземная стереофототопографическая съемка какого-либо объекта выполняется с одной или нескольких фотостанций (бази­ сов) , состоящих из двух или трех точек фотографирования. На этих точках устанавливают штативы, в трегеры которых по очереди вставляют фотокамеру, теодолит, дальномерную рейку или марку. Весь объем работ при наземной стереофототопографической съем­ ки делится на две части: полевую и камеральную.

Вполевые работы при наземной стереофототопографической съемке входят: рекогносцировка местности, геодезические изме­ рения, фотографирование, фотолабораторные работы, дешифри­ рование. В ходе рекогносцировки местности уточняют границы съемочного участка, устанавливают расположение пунктов геоде­ зической сети, выбирают места расположения фотостанций, опор­ ных и контрольных точек, намечают способы привязки станций к геодезической сети и определения координат опорных и контроль­ ных точек. При выборе мест расположения фотостанций исходят

из условия, что фотографирование всего участка должно быть про­ изведено с наименьшего их числа. При этом число «мертвых» про­ странств на стереоскопическом изображении должно быть сведе-

352 но к минимуму, чтобы сократить затраты на их досъемку.

Наметив положение фотостанции и определив расстояние до ближней и дальней границы съемочного участка, рассчитывают длину базиса фотографирования. Расчет выполняют с учетом точ­ ности создаваемой карты. При определении по наземным снимкам трех координат точек местности с наименьшей точностью получа­ ют отстояния, которые обозначаются координатой Y. Для повыше­ ния точности их определения нужно увеличить базис фотографи­ рования. Его минимально допустимую длину рассчитывают по формуле:

где ту — точность определения отстояний точек, которая зависит от точности создаваемой карты, тр— точность измерения продоль­ ного параллакса.

Максимальное значение базиса фотографирования зависит от минимального отстояния Fmin точек и длины 1хстороны кадра вдоль базиса фотографирования, т. е. Bmax=Ymaxlx/ / . Следовательно, при выборе фотостанции точки фотографирования нужно располагать на расстоянии В, значение которого не должно выходить за преде­ лы: Bmin < В < Втах Выбранные на местности точки фотографирова­ ния закрепляют.

После выбора положения фотостанции устанавливают грани­ цы рабочих площадей каждой стереопары, которые будут получе­ ны на этой фотостанции, и в пределах этих площадей намечают контрольные точки.

В ходе выполнения на фотостанции геодезических работ из­ меряют геодезические координаты точек фотографирования и контрольных точек, длину базиса фотографирования. Длину ба­ зиса фотографирования измеряют как неприступное расстояние с помощью теодолита и дальномерной базисной рейки. Коорди­ наты точек фотографирования определяют с помощью обратных засечек, прокладкой ходов полигонометрии и тригонометричес­ кого нивелирования. Координаты контрольных точек определя­ ют прямыми засечками, или используют спутниковые навигаци­ онные системы привязки фотостанции. Средние ошибки поло­ жения точек фотографирования, опорных и контрольных точек не должны превышать 0,2 мм в масштабе создаваемой карты, а по высоте 0,2 от высоты сечения рельефа, выбранной для создавае­ мой карты.

Фотографирование местности производят во время ее наилуч­ шей освещенности. Фотокамеру устанавливают на точку фотогра­ фирования, по уровням приводят вертикальную ось вращения в отвесное положение, с помощью ориентирующего устройства главную оптическую ось разворачивают в заданном направлении.

Фотосъемку с обоих концов базиса проводят в минимально корот­ кий промежуток времени, чтобы оба снимка стереопары были по­ лучены при одинаковых условиях освещенности. С полученных негативов изготавливают контактные отпечатки, на которых отме­ чают контрольные точки и наносят результаты полевого топогра­ фического дешифрирования.

При выполнении камеральной обработки наземных снимков на стереофотограмметрических приборах собирают цифровую и графическую информацию об объекте.

Процессы создания и обновления топографических карт в мас­ штабах от 1:500 и мельче основаны на использовании стереофототопографической съемки. На рис. 12.14 приведена технологическая схема процессов, входящих в этот вид съемки при создании цифро­ вых топографических карт.

Точки государственной геодезической сети (ГГС) — пункты триангуляции, нивелирования, полигонометрии — используются как опорные точки при создании съемочного обоснования и фото­ грамметрической обработке снимков.

Снимки, полученные при аэро-, наземной или космической съемке,используются при полевом дешифрировании, создании съемочного обоснования и при фотограмметрической обработке снимков. Если во время проведения съемки использовалась спут­ никовая навигационная система или при выполнении наземной съемки применялись наземные геодезические измерения, то полу­ ченные координаты центров проекции снимков используют при фотограмметрической обработке снимков. Дешифрирование фо­ тоснимка — процесс, основное содержание которого заключается в выявлении, распознавании и определении объектов и их характе­ ристик, изобразившихся на фотоснимке местности.

Пункты ГГС располагаются довольно разреженно, их дополня­ ют точками съемочного обоснования (плановыми и высотными опознаками) для обеспечения опорными точками последующего фотограмметрического сгущения, выполняемого путем построе­ ния сетей фототриангуляции.

В результате построения сетей фототриангуляции каждый снимок обеспечивают элементами внешнего ориентирования, а ра­ бочие площади каждого снимка и каждой стереопары — опорными точками. Если во время съемки с помощью ГЛОНАСС или GPS были определены элементы внешнего ориентирования снимков, то их используют в качестве дополнительных опорных данных. Фото­ триангуляция — метод определения положения опорных точек пу­ тем измерения аэроснимков на фотограмметрических приборах. Пространственная фототриангуляция, дающая все три координаты точки, или графических построений — плановая фототриангуля-

Р ис. 12.14. Т е х н о л о ги ч е с к а я с х е м а п р о ц е с с о в с т е р е о ф о т о т о п о гр а ф и ч е с к о й съ ем к и п р и с о з д а н и и ц и ф р о в ы х т о п о гр а ф и ч е с к и х к а р т

По стереопарам выполняют построение цифровой модели ре­ льефа, которую используют при фототрансформировании сним­ ков и для построения горизонталей.

Съемку рельефа выполняют либо с использованием цифровой модели рельефа, по которой в автоматическом режиме строят гори­ зонтали, либо их прочерчивает оператор путем трассирования.

Съемка контуров связана с дешифрированием аэроснимков, которое выполняют преимущественно камерально, но дополняют полевым дешифрированием, которое осуществляют с наземных маршрутов. В труднодоступных районах в дополнение к дешифри­ рованию с наземных маршрутов или взамен их выполняют аэрови­ зуальное дешифрирование с вертолета или самолета, пролетая над земной поверхностью на высотах 200 —300 м. Сплошное полевое дешифрирование производят в крупных населенных пунктах и на участках, где много не дешифрируемых камерально топографиче­ ских объектов.

Выполняется редактирование и оформление цифрового ориги­ нала карты, после чего он отправляется в банк цифровой топогра­ фической информации (БЦТИ). Цифровая карта хранится на ма­ шинном носителе в БЦТИ в масштабе 1:1, т. е. в натуральных разме­ рах, в основном, в метрах. В БЦТИ пользователь картой приобретает

еев цифровой форме.

■12.8. Фотограмметрические приборы и системы

для составления топографических карт (планов! _ _ _ _ _ _ _

В современном производстве цифровые способы сбора топо­ графической информации о местности являются основными, а по­ лученная информация хранится и передается пользователям в цифровой форме. Аналоговые (графические) копии карт и планов являются производными от соответствующих цифровых оригина­ лов. Чисто аналоговые способы и форма получения и хранения ин­ формации допускаются лишь при их целесообразности по органи­ зационным или экономическим мотивам.

Для фотограмметрической обработки фотоснимков применя­ ются стереокомпараторы, ЦФС Талка, Фотомод, ЦФС ЦНИИГАиК и др., аналитические АФП или цифровые приборы (SD-20 и др.)

Процесс составления цифрового оригинала топографической карты (плана) на фотограмметрических приборах включает подго­ товительные работы, ориентирование снимков, сбор цифровой ин­ формации о рельефе и контурах.

При использовании аналитического прибора диапозитивы центрируют в кассетах (снимкодержателях) приближенно. После 356 этого осуществляют внутреннее, взаимное, вешнее ориентирова­

ние снимков. Если известны элементы внешнего ориентирования, выполняют только внутреннее ориентирование снимков.

Геометрический смысл внутреннего ориентирования снимка заключается в том, что в результате его выполнения восстанавлива­ ется связка проектирующих лучей, которая существовала в момент экспонирования. Математическое решение процесса заключается

впреобразовании координат точек снимка в пространственную систему координат Sxyz снимка с началом в центре проекции.

Для снимков, полученных с помощью цифровой фотокамеры, внутреннее ориентирование выполнять не нужно, т. к. он включен

впроцесс калибровки фотокамеры. Перед измерением цифровых снимков данные калибровки фотокамеры записывают в файл фо­ токамеры.

Для фотоснимков, преобразованных в цифровую форму с по­ мощью сканера, а также фотоснимков, измеряемых на аналитиче­ ских фотограмметрических приборах, внутреннее ориентирова­ ние заключается в преобразовании координат из системы коорди­ нат прибора в пространственную систему координат Sxyz снимка с началом в его центре проекции.

Внутреннее ориентирование снимков выполняется путем из­ мерения координатных меток (крестов) снимка и вычисления по их координатам параметров преобразования из системы координат прибора (сканера) в систему координат снимка. На цифровом при­ боре внутреннее ориентирование может выполняться в ручном и автоматизированном режимах.

Взаимное ориентирование снимков ведется путем измерения координат точек стереопары, выбираемых в шести стандартных зонах, и вычисления элементов взаимного ориентирования. Опти­ мальное количество измеренных в каждой стандартной зоне точек равно 2 —3. Результаты взаимного ориентирования позволяют пос­ троить свободно ориентированную фотограмметрическую модель местности. На цифровом приборе взаимное ориентирование мо­ жет выполняться в ручном и автоматизированном режимах.

Геометрическая модель объекта, построенная в результате вы­ полнения взаимного ориентирования, имеет произвольный масш­ таб и пространственную ориентацию. В задачу внешнего ориенти­ рования модели входит приведение модели к заданному масштабу

иориентирование ее в системе координат объекта. Стереоскопическая съемка рельефа (т. е. сбор цифровой ин­

формации о рельефе) предусматривается на аналитических или цифровых фотограмметрических приборах. Применение аналого­ вых стереофотограмметрических приборов с цифровой регистра­ цией результатов измерений разрешается только при условии, что они обеспечивают требуемое соотношение масштаба аэроснимков к масштабу создаваемой карты (плана).

вуют калибровочные координатные метки, необходимые для вы­ полнения внутреннего ориентирования, то в виде исключения допускается ориентирование по ограниченному числу некалибро­ ванных меток.

Обработка космических снимков увеличенных или нестандарт­ ных форматов (30 х 30 см, 30 х 45 см, 18 х 72 см и др.) может выпол­ няться на цифровых приборах.

щ 12.9. Технология фотограмметрический обработки стереопары

Если на ЦФС (цифровых фотогамметрических системах) пре­ дусмотрен весь комплекс работ по обработке снимков, то после построения фототриангуляции для каждого снимка получают эле­ менты ориентирования. В этом случае ориентирование стереопар не выполняют, а сразу приступают к съемке рельефа и контуров (рис. 12.14). Если обрабатываются отдельные стереопары, то вы­ полняют полную обработку согласно той программе, которая уста­ новлена в компьютере.

На рис. 12.15 приведена технологическая схема процессов фо­ тограмметрической обработки стереопары.

Процессы: подготовительные работы, внутреннее и взаимное ориентирование снимков, внешнее ориентирование модели.

Подготовительные работы включают получение и изучение исходных материалов, а также подготовку прибора к работе.

Исходными материалами являются:

—материалы наземной, аэроили космической съемки, в каче­ стве которых могут быть черно-белые, цветные или спектрозо­ нальные снимки. Для АФП (аналитичсекие фотограмметри­ ческие приборы) они должны быть отпечатаны на фотопла­ стинках или малодеформирующихся фотопленках. Для ЦФС они должны быть записаны в цифровой форме на машинном носителе с помощью фотограмметрического сканера, имею­ щего стабильный элемент геометрического разрешения по­ рядка 8 —15 мкм и инструментальную погрешность не более 35 мкм. Сканирование снимков выполняют в том порядке, в каком они будут обрабатываться. Снимки устанавливают в снимкодержатель сканера, не допуская их разворота относи­ тельно системы координат сканера. Кроме того, нужно соблю­ дать в пределах каждого маршрута их ориентировку относи­ тельно местности;

—паспортные данные фотокамеры: фокусное расстояние, рас­ стояния между координатными метками или координаты этих меток, данные о дисторсии объектива и другие данные при ис­ пользовании некадровых фотокамер;

Подготовительные работы

Puc. J2.15. Схема процессов фотограмметрической обработки стереопары

—значение высоты фотографирования над средней плоскостью участка местности или значение среднего масштаба снимков; —элементы внешнего ориентирования снимков, если они были определены во время съемки (данные ГЛОНАСС или GPS) или

при построении сети фототриангуляции; —материалы планово-высотной подготовки снимков. К ним от­

носятся: каталог координат опорных точек, контактные отпе­ чатки снимков с маркированными опорными точками и описа-

360 ния расположения этих точек;

—материалы полевого и камерального дешифрирования; —уточненные фотосхемы или снимки, увеличенные до масштаба

составляемой карты с подписанными географическими назва­ ниями и характеристиками топографических объектов и др. Оператор вводит в память компьютера исходные данные, запи­

сывая их в соответствующие файлы. Кроме того, он записывает до­ пустимую величину остаточных поперечных параллаксов, допусти­ мые расхождения координат на опорных и контрольных точках.

При работе на АФП:

—устанавливают увеличение наблюдательной системы прибора в зависимости от качества фотоизображения;

—проверяют в обеих ветвях наблюдательной системы установку одинаковых форм, размеров и цвета измерительных марок;

—выравнивают освещенность марок и снимков; —выводят изображения марок на главные оптические оси глаз

оператора с помощью оптических клиньев;

—устанавливают на штурвалах X, Y, Z удобные для оператора скорости и направления вращения.

Трансформирование снимков

Топографическая карта, как известно, представляет собой изображение земной поверхности на плоскости, полученное при условии ортогональности географической сетки, равенства мас­ штабов и сохранения подобия фигур. При этом на поверхность референц-эллипсоида точки поверхности Земли проектируются отвесными линиями. Участки поверхности референц-эллипсои­ да, соответствующие трапециям топографических карт, особенно крупномасштабных, практически мало отличаются от плоскости. Таким образом, топографические карты представляют близкое к ортогональной проекции изображение земной поверхности на плоскости, а в крупном масштабе практически соответствуют ор­ тогональной проекции, что подчеркивается названием план, а не карта.

Задачей при трансформировании топографических снимков является устранение смещений точек на снимке, вызванных рель­ ефом местности. Элементы внутреннего ориентирования снимка известны из паспорта фотокамеры. Элементы внешнего ориенти­ рования могут быть получены из 1) построения сети фототриангу­ ляции, 2) фотограмметрической обработки стереопары, в которую входит данный снимок, или 3) вычисления элементов внешнего ори­ ентирования снимка по опорным точкам, Для получения высот Zто­ чек местности необходимо заранее по стереопарам построить циф­ ровую модель рельефа (ЦМР) на участок местности, изображенной на снимках, подлежащих фототрансформированию. Трансформи­ рованное изображение получается практически в ортогональной

проекции, поэтому такое трансформирование снимков называют ортофототрансформированием. Ортофототрансформирование выполняется по цифровым снимкам и с использование ЦМР, его называют цифровым ортофототрансформированием снимков.

Принцип цифрового ортофототрансформирования снимков

Цифровое ортофототрансформирование снимков является од­ ной из основных операций обработки цифровых снимков на ЦФС. Исходное цифровое изображение состоит из элементарных участ­ ков-пикселов, которые трансформируют каждый в отдельности с использованием значений элементов ориентирования снимка и данных цифровой модели рельефа (ЦМР). В результате ортофото­ трансформирования топографических снимков, особенно круп­ ных масштабов, получают изображение практически в ортогональ­ ной проекции.