1.4. Построение и уравнивание маршрутной и блочной фототриангуляции по методу независимых моделей

В этом методе маршрутная и блочная фототриангуляция строится следующим образом. Сначала по всем смежным (соседним) снимкам в каждом маршруте строятся фотограмметрические модели. Затем определяют элементы внешнего ориентирования каждой модели в системе координат объекта и определяют координаты точек сети в системе координат объекта.

Определение элементов внешнего ориентирования фотограмметрических моделей в системе координат объекта производят следующим образом.

Для каждой связующей точки (находящейся в зоне тройного перекрытия снимков или в межмаршрутном перекрытии) измеренной в двух моделях составляют уравнения:

в которых:

а Xi,Yi, Zi и Xj, Yj, Zj – координаты связующей точки в системе координат объекта в i и j моделях.

Для каждой опорной точки измеренной на модели составляются уравнения:

Если при аэрофотосъемке с помощью системыGPS определялись координаты центров проекций снимков Xsk,Ysk,Zsk в системе координат объекта, то для каждого центра проекции составляются уравнения:

В уравнениях Xskмi,Yskмi,Zskмi – координаты центра проекции k-го снимка в системе координат i-ой модели.

Уравнения поправок соответствующие уравнениям (1.4.1) имеют вид аналогичный уравнениям поправок (1.3.3), а уравнения поправок соответствующие уравнениям (1.4.2) и (1.4.3) имеют вид аналогичный уравнениям поправок (1.3.4) (см. раздел 1.3).

В результате решения полученной системы уравнений поправок по методу наименьших квадратов находят уравненные значения элементов внешнего ориентирования всех моделей в системе координат объекта.

Необходимо отметить, что если при аэрофотосъемке были определены с помощью системы GPS координаты центров проекций снимков, то можно построить и уравнять блочную сеть без использования опорных точек на земной поверхности. При построении и уравнивании маршрутной сети необходима, по крайней мере, одна опорная точка.

Это связано с тем, что центры проекции, являющиеся в данном случае опорными точками расположены практически на одной прямой.

По определенным значениям элементов внешнего ориентирования моделей определяют координаты точек сети в системе координат объекта:

Для точек сети и центров проекций снимков, координаты которых были определены по нескольким моделям, в качестве окончательного значения берутся средние значения этих координат.

Значения элементов внешнего ориентирования снимков, определяются следующим образом.

Координаты центров проекции вычисляют по формулам:

(1.4.5)

Угловые элементы внешнего ориентирования снимков определяют в два этапа.

Сначала находят матрицу преобразования координат снимка по формуле:

(1.4.6)

где – матрица поворота, определяющая угловую ориентацию системы координат снимка Sxyz относительно системы координат модели O_MY_MX_MZ_M; А_М – матрица поворота, определяющая угловую ориентацию системы координат модели O_MY_MX_MZ_M относительно системы координат объекта OYXZ.

В формуле1.4.6:

- матрица преобразования координат, элементы которой являются функцией угловых элементов взаимного ориентирования - го снимка.

- матрица преобразования координат, элементы которой являются функцией угловых элементов внешнего ориентирования модели ;

По значениям элементов матрицы А вычисляют значения угловых элементов внешнего ориентирования снимка:

. (1.4.7)

Элементы внешнего ориентирования снимков можно определить и из решения обратных засечек по координатам точек сети, определенным в системе координат объекта, и координатам их изображений, измеренных на снимке.

Вслучае если координаты центров проекций были определены с помощью системыGPS, то определяют только угловые элементы внешнего ориентирования снимков . При этом уравнения поправок для обратной засечки примут вид:

Общее количество неизвестных, определяемых при построении сети можно определить по формуле:

где n – количество независимых моделей.

Общее количество уравнений поправок можно определить по формуле:

где m – количество связующих точек на смежных стереопарах;

k - количество планово-высотных опорных точек измеренных на моделях;

i - количество плановых опорных точек измеренных на моделях;

l – количество высотных опорных точек измеренных на моделях;

j – количество уравнений поправок составленных для центров проекций, определенных с помощью системы GPS.( j = 6n, где n – количество независимых моделей.)

Для сети изображенной на рис. 1.4.1 состоящей из двух маршрутов, в каждом из которых 4 снимка (3 стереопары):

,

Если при этом координаты центров проекций были определены системой GPS, то дополнительно составляют j уравнений поправок:

Таким образом, M=114.

Рис. 1.4.1

- главная точка снимка;

-точка сети;

- планово-высотная точка;

m - количество связующих точек на смежных моделях;

1

- количество планово-высотных опознаков, измеренных на моделях.

Фотограмметрическая обработка данных, полученных системами дистанционного зондирования (ССДЗ)