- •Кафедра инженерной геодезии
- •(Конспект лекций 6семестр)
- •1. 2 Фототопография и фототопографические съемки.
- •1. 3 Прикладная фотограмметрия.
- •1. 4 История развития фотограмметрии.
- •2. Оптические и геометрические основы фотограмметрии.
- •2.1 Построение изображения в фотокамере.
- •2.2. Характеристика фотографических объективов.
- •2.3. Характеристика фотографических материалов.
- •2.4 Принцип получения цифровых снимков
- •2.5 Центральная проекция снимка и ортогональная проекция плана.
- •2.6 Элементы и свойства центральной проекции.
- •2.7 Получение снимков местности.
- •2.8 Технические средства аэро и наземной фотосъемки.
- •2.8.1 Летательные аппараты
- •2.8.2 Аэрофотоаппараты
- •2.8.3 Вспомогательное аэрофотосъёмочное оборудование.
- •2.8.4 Оборудование для фотографирования с земли
- •2.8.5 Основные характеристики фотограмметрических цифровых камер
- •3. Аналитические основы одиночного снимка
- •3.1. Системы координат точек местности и снимка.
- •3.2. Элементы ориентирования снимка.
- •3.3. Зависимость между пространственными и плоскими координатами точки снимка.
- •3.4. Зависимость между координатами точки местности и снимка
- •3.5. Зависимость между координатами точки горизонтального и наклонного снимков.
- •3.6. Масштаб снимка.
- •3.7. Смещение точек и Искажение направлений, вызванное наклоном снимка.
- •3.8. Смещение точек и направлений на снимке, вызванное рельефом местности.
- •3.9. Определение элементов внешнего ориентирования снимка
- •4. Теория пары снимков.
- •4.1 Стереоскопическая пара снимков и элементы ее ориентирования
- •4.2 Зависимость между координитами точки местности и координатами ее изображения на паре снимков
- •4.3 Элементы взаимного ориентирования пары снимков
- •4.4 Уравнение взаимного ориентирования пары снимков
- •4.5 Определение элементов взаимного ориентирования
- •4.6 Построение модели с преобразованием связок проектирующих лучей
- •4.7 Внешнее ориентирование модели
- •4.8 Двойная обратная пространственная фотограмметрическая засечка
- •4.9 Особенности теории наземной фотограмметрии
- •4.9.1 Основные виды наземной стереофотограмметрической съемки
- •5 Стереоскопическое зрение, измерение снимков и модели.
- •5.1 Основы стереоскопического зрения.
- •5.2 Стереоскопический эффект, простейшие стереоприборы.
- •5. 3 Особенности измерения цифровых снимков
- •5. 3.1 Средства измерений
- •5.3.2 Принципы измерений (Михайлов)
- •5.3.3 Механизм корреляции изображений
- •5.3.4 Внутреннее ориентирование снимка в системе координат цифрового изображения (Михайлов)
- •5.4 Физические источники ошибок снимка
- •6. Технологии фототопографических съемок
- •6.1 Основные технологические схемы
- •6.2 Стереотопографический метод афс
- •6.2.1 Технологически схемы
- •6.2.2 Летносъемочный процесс
- •6.2.3 Трансформирование снимков и составление фотоплана
- •6.2.3.1 Общие положения
- •6.2.3.2 Перспективное трансформирование
- •6.2.4 Составление фотоплана
- •6.2.5 Понятие о привязке снимков.
- •6.2.6 Фототриангуляция
- •6.2.6.1 Основные понятия
- •6.2.6.2 Аналитическая маршрутная фототриангуляциа
- •6.2.6.3 Понятие о блочной фототриангуляции
- •6.2.6.4 Деформация модели и точность построения фотограмметрической сети
- •6.2.7 Понятие о топографическом дешифрировании снимков
- •6.2.8 Технологии, основанные на стереообработке фотоснимков
- •6.2.8.1 Классификация универсальных аналоговых стереоприборов
- •6.2.8.2 Оптические универсальные аналоговые стереоприборы
- •6.2.8.3 Универсальные приборы механического типа
- •6.2.8.4 Составление планов на спр
- •6.2.8.5 Другие приборы механического типа
- •6.2.8.6 Ортофототрансформирование
- •6.2.8.7 Автоматизация обработки снимков на фотограмметрическом оборудовании
- •6.2.8.8 Понятие об универсальных стереоприборах аналитического типа
- •6.2.9 Особенности цифрового трансформирования и составления фотоплана (Михайлов а.П.)
- •6.2.9.1 Назначение и области применения цифрового трансформирования снимков
- •6.2.9.2 Создание цифровых фотопланов (Михайлов)
- •6.2.9.3 Точности цифровых трансформированных фотоснимков и фотопланов
- •6.2.10 Основные сведения о векторизации
- •6.2.11 Построение цифровых моделей
- •6.2.12 Особенности основных отечественных фотограмметрических станций
- •6.2.12.1 Пакет photmod sp
- •6.2.12.2 Пакет photmod at
- •6.2.12.3 Талка
- •6.3 Комбинированный метод афс
- •6.4 Особенности аэрофототопографической съемки карьеров
- •7 Понятие о дистанционном зондировании.
6.2.8.3 Универсальные приборы механического типа
Приборам механического типа конструкторы явно отдавали предпочтение. В них засечка осуществляется с помощью одной, а иногда двух пар рычагов или линеек. В нашей стране выпускались и были широко распространены на производстве стереопроектор Романовского (СПР), стереограф Дробышева (СД) и его модификация стереограф ЦНИИГАиК (СЦ). Далее будет рассмотрен только СПР, потому, что он составлят инструментальную базу лаборатории фотограмметрии института, да и принципиально другие приборы от него мало чем отличаются.
С ПР (Рис. 68) это прибор 1 класса точности, предназначенный для составления топографических карт и планов по плановым снимкам формата 1818см и с фокусным расстоянием 35 –350мм. Он применяется и для построения пространственных фотограмметрических сетей. Засечка в приборе осуществляется по принципу треугольник плюс параллелограмм. Снимки могут обрабатываться, как с преобразованием, так и без преобразования связок проектирующих лучей, роль которых выполняют пара металлических стержней. Они проходят через средние карданные центры S1 и S2 (центры проекций), вокруг которых могут вращаться, и которые жестко закреплены на каретке фокусных расстояний. Стержни верхними карданными центрами жестко связаны с горизонтально расположенными каретками снимкодержателей. Их нижние концы шарнирно прикреплены к мостику отстояний.
Мостик, а значит и нижний торец левого проектирующего рычага, моделирующий положение точки A местности, при вращении штурвалов X и Y перемещается в горизонтальной плоскости. В результате поворачиваются сами проектирующие рычаги вокруг центров проекций, и по своим направляющим перемещаются снимкодержатели относительно объективов. Вращение ножного штурвала Z вызывает взаимное перемещение снимкодержателей (при условии, что проектирующие рычаги между собой не параллельны). В поле зрения окуляров введены светящиеся измерительные марки, которые в процессе указанных выше движений, можно совместить с любой парой соответственных точек (то есть стереоскопически совместить одну мнимую пространственную марку с любой точкой модели).
На каретке отстояниий, которая перемещается ножным штурвалом вдоль оси Z, расположено базисное устройство моделирующей системы с тремя суппортами для установки базисных составляющих bx, by и bz. Перемещением каретки фокусных расстояний можно сдвигать центры проекций S1 и S2 и, тем самым, менять фокусные расстояния проектирующих камер в пределах 150 – 300мм.
Поскольку снимки в снимкодержателях устанавливаются горизонтально, прибор снабжен коррекционными механизмами, обеспечивающими автоматическое введение поправок за наклон (выполняют процесс трансформирования снимков). Каждое коррекционное приспособление решает уравнение . Причем, r0 это расстояние от точки нулевых искажений c до проекции a0 точки A местности на горизонтальном снимке; r – тоже на плановом снимке; r – поправка за наклон. На СПР указанная поправка вводится путем смещения на требуемую величину объектива, через который рассматривается снимок (смотри рисунок 69) Величина смещения зависит от положений точки на снимке и опорного пальца, который перемещается в плоскости тарелки коррекционного механизма винтами и .
В соответствии с теорией, если проектирующий рычаг занимает отвесное положение, то измерительная марка должна быть совмещена с точкой надира. Данное условие не выполняется, так как при установке снимков их координатные метки совмещают с рисками на стекле снимкодержателя и марка в этом случае совмещена с центром снимка. Для устранения указанного несоответствия методикой предусмотрено дифференциальные смещения снимков по осям x и y. Их величины вычисляют по формулам, которые приводятся в руководстве по эксплуатации прибора
Под направляющей X прибора расположен планшет, на который, с помощью пишущего элемента, прикрепленного к каретке X, можно наносить ситуацию и вычерчивать горизонтали. Величины перемещения всех кареток определяются по соответствующим счетчикам. Причем, у каретки Z их два. Один позволяет определять превышение между точками в миллиметрах в масштабе модели. Второй с помощью специальных шкал и редуктора – в метрах. В принципе к СПР может быть подключен и координатограф.
Прибор обеспечивает выбор формы и размеров марок их цвета, а также, с помощью реостатов, степени яркости марок и освещенности снимков.