- •Теория одиночного снимка
- •Системы координат снимка. Элементы внутреннего ориентирования снимка.
- •Системы координат объекта. Элементы внешнего ориентирования снимка.
- •Формулы связи координат соответственных точек снимка и местности.
- •Формулы связи координат соответственных точек местности и горизонтального снимка.
- •Определение элементов внешнего ориентирования снимка по опорным точкам (обратная фотограмметрическая засечка)
- •1.6 Построение и уравнивание маршрутной и блочной фототриангуляции по методу связок
- •1.7 Построение и уравнивание маршрутной и блочной сети фототриангуляции по методу связок с самокалибровкой
- •Цифровое трансформирование снимков
- •1.1. Назначение и области применения цифрового трансформирования снимков
- •1.2. Наблюдение и измерение цифровых изображений
- •1.3. Внутреннее ориентирование снимка в системе координат цифрового изображения
- •1.4. Создание цифрового ортофототрансформированного снимка
- •1.5. Создание цифровых фотопланов
- •1.6 Оценка точности цифровых трансформированных фотоснимков и фотопланов
- •Теория стереопары снимков
- •1. Методы наблюдения и измерения стереопар снимков
- •1.1. Основы монокулярного и бинокулярного зрения
- •1.1.2 Стереоскопическое наблюдение снимков
- •1.3 Способы измерения стереопар снимков
- •1.2 Способы наблюдения и измерения стереопар цифровых снимков.
- •1.3 Автоматизированные методы измерения точек на стереопаре цифровых снимков
- •1.3.1 Площадные методы отождествления одноименных точек
- •1.3.2 Методы основанные на выделении элементов изображения
- •1.3.3 Методы, использующие связи между элементами изображения
- •1.7 Формулы связи координат точек местности и их изображений на стереопаре снимков (прямая фотограмметрическая засечка).
- •1.8 Формулы связи координат точек местности и координат их изображений на стереопаре снимков идеального случая съемки.
- •1.9 Определение координат точек местности по стереопаре снимков методом двойной обратной фотограмметрической засечки.
- •1.10 Условие, уравнения и элементы взаимного ориентирования снимков.
- •1.11 Определение элементов взаимного ориентирования.
- •1.12 Построение фотограмметрической модели.
- •1 .13 Внешнее ориентирование модели. Элементы внешнего ориентирования модели.
- •1.14 Определение элементов внешнего ориентирования модели по опорным точкам.
- •1.15 Определение элементов внешнего ориентирования снимков стереопары.
- •Точность определения координат точек объекта по стереопаре снимков.
- •Пространственная фототриангуляция
- •1.1. Назначение и классификация методов пространственной аналитической фототриангуляции
- •1.2. Маршрутная фототриангуляция методом продолжения
- •1.2.1. Построение фотограмметрических моделей
- •1.2.2. Построение модели маршрута
- •1.2.3. Внешнее ориентирование модели маршрута
- •Устранение систематических искажений маршрутной сети по опорным точкам
- •1.3. Блочная фототриангуляция по методу независимых маршрутов
- •1.4. Построение и уравнивание маршрутной и блочной фототриангуляции по методу независимых моделей
- •1. Классификация съемочных систем дистанционного зондирования
- •2 Системы координат сканерных съемочных систем и полученных ими изображений
- •3 Восстановление проектирующих лучей в системе координат сканера
- •4 Связь координат точек местности и их изображений на сканерных снимках
1.3. Блочная фототриангуляция по методу независимых маршрутов
Блочная фототриангуляция по методу независимых маршрутов выполняется следующим образом. Сначала строят модели маршрутов по методике, изложенной в разделе 1.2, а затем объединяют их в блочную сеть по связующим точкам, расположенным в межмаршрутном перекрытии, с одновременным их внешним ориентированием по опорным точкам (рис.1.3.1):
Рис. 1.3.1
- связующая точка,
- опорная точка.
Для объединения моделей маршрута в блочную модель с одновременным ее внешним ориентированием, для каждой связующей точки составляют уравнения:
в которых:
Xi,Yi,Zi и Xj,Yj,Zj – координаты связующей точки в системе координат объекта, определенные соответственно по i-ой и j-ой моделям.
Значения Xi,Yi,Zi и Xj,Yj,Zj определяются по формулам:
Для каждой опорной точки (планово-высотной), измеренной в маршруте, составляют уравнения:
В уравнении (1.3.2) – i-номер модели, а X,Y,Z – координаты опорной точки в системе координат объекта.
Уравнения поправок соответствующие уравнениям (1.3.1) и (1.3.2) имеют вид:
и
Для плановой опорной точки (X,Y) составляются только два первых уравнения поправок (1.3.4), а для высотной опорной точки (Z) только третье уравнение.
В результате совместного решения системы уравнений поправок (1.3.3) и (1.3.4) по методу наименьших квадратов находят значения элементов внешнего ориентирования всех моделей маршрутов в системе координат объекта.
Затем вычисляют координаты точек блочной сети в системе координат объекта в каждом маршруте:
Координаты межмаршрутных связующих точек в этом случае вычисляются дважды. За окончательное значение берется среднее из них.
Общее количество неизвестных определяемых в результате решения системы уравнений поправок в этом методе блочной фототриангуляции определяется по формуле:
г де n – количество маршрутов.
Общее количество уравнений поправок определяется по формуле:
г де: m - количество межмаршрутных связующих точек;
k - количество планово-высотных опорных точек измеренных в маршрутах;
i - количество плановых опорных точек измеренных в маршрутах;
l – количество высотных опорных точек измеренных в маршрутах.
Для сети изображенной на рис.1.3.1 N=7*3=21, а М=3*14+3*8=42+24=68, так m=14 (две опорные точки расположенные в межмаршрутном перекрытии используются как связующие), а k=8 (две опорные точки измерены в двух соседних маршрутах).
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.
О пределение элементов внешнего ориентирования фотограмметрических моделей в системе координат объекта производят следующим образом.
Д ля 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:
Е сли при аэрофотосъемке с помощью системы GPS 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.
П о 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 OMYMXMZM; АМ – матрица поворота, определяющая угловую ориентацию системы координат модели OMYMXMZM 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.
В случае если координаты центров проекций были определены с помощью системы GPS, 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
Фотограмметрическая обработка данных, полученных системами дистанционного зондирования (ССДЗ)