- •§ 1. Фотограмметрия, ее задачи и связи со смежными дисциплинами
- •§ 2. Фототопография и фототопографические съемки
- •Глава 1
- •§ 3. Основные положения теории центрального проектирования
- •§ 4. Построение изображения в оптической системе
- •§ 5. Принципиальная схема фотограмметрической камеры. Дисторсия объектива и элементы внутреннего ориентирования
- •§ 6 Элементы внешнего ориентирования снимка
- •§ 9. Расчет параметров топографической аэрофотосъемки
- •§ 10. Аэрофотосъемочное оборудование
- •§ 11. Определение элементов внешнего ориентирования аэрофотоснимков в полете
- •§ 12. Системы координат
- •§ 13. Определение направляющих косинусов
- •§ 14. Связь координат соответственных точек местности и снимка
- •§ 15. Зависимость между координатами соответственных точек горизонтального и наклонного снимков
- •§ 16. Масштаб аэрофотоснимка
- •§ 17. Искажение направлений на аэрофотоснимке
- •§ 18. Смещения точек на снимке,
- •§ 19. Физические источники ошибок аэрофотоснимка
- •§ 20 Фотосхемы
- •Глава 4
- •§ 21. Цель и способы трансформирования аэрофотоснимков
- •§ 22. Геометрические и оптические условия фототрансформирования
- •§23. Согласование геометрических
- •§ 24 Фототрансформатор фтб
- •§ 25. Фототрансформатор фтм
- •§ 26. Фототрансформатор фта
- •§ 27. Конструктивные особенности зарубежных фототрансформаторов
- •§ 28. Определение способа фототрансформирования аэроснимков
- •§ 29. Расчет толщины подложки
- •§ 30. Фототрансформирование по установочным величинам
- •§ 31. Фототрансформирование по трансформационным точкам
- •§ 32. Фототрансформирование аэроснимков по зонам
- •§ 33. Монтирование фотоплана
- •Глава 5
- •§ 34 Классификация способов определения элементов внешнего ориентирования снимков
- •§ 35. Математическая формулировка задачи и точность определения элементов внешнего ориентирования
- •§ 36. Монокулярное, бинокулярное и стереоскопическое зрение
- •§ 37. Наблюдение стереоскопического изображения по паре снимков
- •§ 38 Способы стереоскопического измерения снимков и модели
- •§ 39. Точность наведения марки
- •§40. Стереокомпаратор
- •§ 41. Координаты и параллаксы точек стереопары
- •§ 42. Элементы ориентирования пары аэрофотоснимков
- •§ 43. Связь координат точек местности
- •§ 44. Формулы для идеального случая съемки
- •§ 45. Точность определения координат точек местности
- •Глава 8
- •§ 46. Фотограмметрическая модель
- •§47. Взаимное ориентирование пары снимков
- •§ 48. Построение фотограмметрической модели
- •§ 49. Внешнее ориентирование модели
- •§ 50. Определение элементов внешнего ориентирования снимков
- •§ 51. Аффинная модель
- •§ 52. Деформация фотограмметрической модели
- •§ 53. Назначение и особенности конструкции универсальных приборов
- •§ 54. Конструктивные формы пространственной засечки на аналоговых универсальных приборах
- •§ 55. Стереопроектор г. В. Романовского
- •§ 56 Стереограф ф. В. Дробышева
- •§ 57. Стереограф цниигАиК
- •§ 58. Стереометрограф
- •§ 59. Обработка пары снимков на аналоговых универсальных приборах
- •§ 60. Ортофототрансформирование аэрофотоснимков
- •§ 61 Аналитические универсальные приборы
- •Глава 10 стереометр
- •§ 62. Теория стереометра стд-2 и описание его устройства
- •§ 63. Ориентирование аэрофотоснимков на стереометре и рисовка рельефа
- •Глава 11 дешифрирование аэрофотоснимков
- •§ 64. Дешифровочные признаки
- •§ 65. Дешифрирование топографических объектов
- •Глава 12 фототриангуляция
- •§ 66. Назначение, сущность и классификация пространственной фототриангуляции
- •§ 67. Аналитическая маршрутная фототриангуляция
- •§68. Аналитическая блочная фототриангуляция
- •§ 69. Точность пространственной фототриангуляции и расчет геодезического обоснования
- •Глава 13 наземная фототопографическая съемка
- •§ 70. Общие положения
- •§ 71. Основные формулы для одиночного наземного снимка
- •§ 72. Основные формулы для пары
- •§ 73. Формулы связи между геодезическими и фотограмметрическими координатами
- •§ 74. Точность определения координат точек местности при наземной фототопографической съемке
- •§ 75. Фототеодолиты
- •Основные технические характеристики фотокамеры:
- •§ 76. Полевые работы при наземной фототопографической съемке
- •§ 77. Аналитический метод стереофотограмметрической обработки снимков
- •§ 78 Универсальный метод стереофотограмметрической обработки снимков
- •§ 79. Составление топографических карт по наземным снимкам на стереоавтографе
- •Глава 14 методы составления топографических карт
- •§ 80. Комбинированный метод
- •§ 81. Стереотопографический метод
- •§ 82. Обновление топографических карт
- •§ 83. Особенности использования космических снимков для составления и обновления топографических карт
- •Глава 15 технология аэрофототопографической съемки при создании планов
- •§ 84. Назначение планов и требования к их точности
- •§ 85. Проектирование аэрофотосъемочных работ
- •§ 86. Геодезическое обеспечение аэрофотоснимков
- •§ 87. Особенности фотограмметрической обработки аэрофотоснимков крупномасштабной съемки
- •§ 88 Особенности дешифрирования снимков
- •§ 89. Построение цифровой модели местности
- •Глава 16
- •§ 90. Составление по аэрофотоснимкам планов трасс при изысканиях дорог, каналов, высоковольтных линий электропередач и других линейных сооружений
- •§91 Применение наземной фототопографической съемки в открытых горных разработках
- •§ 92. Применение наземной фототопографической съемки в архитектуре
- •§ 93. Определение деформаций инженерных сооружений фотограмметрическими и стереофотограмметрическими методами
- •§ 94. Использование фотограмметрических методов при изучении склоновых процессов
- •§ 95. Применение аэрофотосъемки и наземной фототеодолитной съемки для исследования ледников
- •Глава 17 составление карт по материалам космических съемок
- •§ 96. Краткая историческая справка
- •О развитии космической съемки
- •§ 97. Условия проведения съемочных сеансов
- •§ 98. Виды съемок из космоса и съемочное оборудование
- •§ 99. Отличие космической фотосъемки от аэрофотосъемки
- •§ 100. Влияние кривизны планеты на фотограмметрические измерения
- •§ 101 Особенности фотограмметрической обработки космических фотоснимков
- •§ 102. Геометрия панорамных фотоснимков
- •§ 103. Обработка телевизионных и фототелевизионных снимков
- •§ 104 Обработка радиолокационных снимков
- •§ 105. Применение космической съемки в различных отраслях народного хозяйства
- •Глава 18 применение фотограмметрии для съемок водных акваторий
- •§ 106 Общие сведения
- •§ 107. Особенности проведения фотосъемок водных акваторий
- •§ 108. Гидроакустическая съемка
- •§ 109. Определение глубин по фотоснимкам фотограмметрическим способом
- •§ 11О. Перспективы развития фотограмметрии
§ 53. Назначение и особенности конструкции универсальных приборов
Первые стереофотограмметрические приборы универсального типа были созданы во втором десятилетии XX в. В последующие годы вплоть до настоящего времени ученые-фотограмметристы разрабатывали и совершенствовали их конструкции, а также теорию и методику обработки фотоснимков на этих приборах. В отличие от зарубежных ученых, которые сосредоточили внимание на разработке приборов с сохранением подобия связок проектирующих лучей, советские ученые создали теорию обработки снимков с преобразованием связок проектирующих лучей и на ее основе разработали ряд оригинальных конструкций универсальных приборов. В результате в нашей стране, начиная с середины пятидесятых годов, универсальный метод стал основным при создании топографических карт по фотоснимкам.
Универсальные стереофотограмметрические приборы позволяют создавать топографические карты по наземным, аэро- и космическим фотоснимкам, а также сгущать опорную геодезическую сеть. Окончательная продукция может быть получена на приборе в виде графических планов, вычерченных на ватмане или выгравированных на пластике, ортофотоснимков и цифровых моделей местности.
Современные универсальные приборы по принципу, заложенному в основу конструкции, разделяются на две группы: аналитические и аналоговые.
Конструкция аналитических приборов представляет сочетание измерительного прибора, созданного на базе высокоточного стереокомпаратора, и электронной вычислительной машины, которая, решая уравнения связи координат точек фотоснимков и местности, управляет каретками измерительного прибора и координатографа. Подробнее эти приборы рассматриваются в § 61.
Аналоговые универсальные приборы создавались и совершенствовались на основе достижений оптико-механической промышленности. Конструкции этих приборов в основном похожие, у них можно выделить следующие системы.
Измерительная система состоит из направляющих, образующих пространственную прямоугольную систему координат прибора, и кареток, перемещающихся по этим направляющим с помощью измерительных винтов. В задачу измерительной системы входит определение пространственных координат X, Y, Z точек модели. Расположение координатных осей на всех приборах одинаковое и соответствует правой системе: ось X направлена слева направо, ось У — от оператора, ось Z — снизу вверх.
В задачу проектирующей системы входит построение в заданном масштабе фотограмметрической модели сфотографированного на паре снимков объекта путем восстановления пары связок или двух одноименных проектирующих лучей и осуществление по ним пространственной засечки точек модели.
С помощью трансформирующей системы вводят поправки за углы наклона снимков. Наблюдательная система предназначена для стереоскопического рассматривания пары снимков и наведения измерительных марок на точки. В задачу осветительной системы входит освещение снимков и измерительных марок. Система сигнализации предупреждает оператора путем подачи звукового сигнала, что одна из кареток подошла к краю направляющей.
В зависимости от теории, положенной в основу конструкции прибора, трансформирующая и проектирующая системы могут быть соединены в одну, как, например, у стереометрографа и сте-реопланиграфа Народного предприятия «Карл Цейс Иена» (ГДР) и стереографа (СССР). У некоторых приборов проектирующая система имеет конструкцию плоскостного типа — пространственная засечка заменена двумя плоскими: в плане и по высоте раздельно. Примером таких приборов являются топокарт, технокарт, стереоавтограф Народного предприятия «Карл Цейс Иена» (ГДР).
По принципу построения пространственной засечки аналоговые приборы можно разделить на следующие группы: оптические, оптико-механические и механические.
Оптические приборы имеют две (или более) проектирующие камеры, на которых по снимкам восстанавливаются оптические связки проектирующих лучей и засечка точек модели осуществляется либо непосредственным пересечением одноименных оптических лучей (мультиплекс), либо проектированием каждой из двух одноименных точек на отдельный экран (двойной проектор топо-флекс Народного предприятия «Карл Цейс Йена», ГДР).
Оптико-механические приборы имеют две проектирующие камеры, на которых по снимкам восстанавливаются оптические связки проектирующих лучей, но отслеживание одноименных оптических лучей и построение засечки осуществляются с помощью механических устройств, в которые входят два экрана или зеркала, на каждый из которых проектируется изображение только одного из двух снимков, а также стержни или линейки. Примером таких приборов являются стереопланиграф (ГДР) и некоторые конструкции зарубежных двойных проекторов.
Механические приборы имеют две проектирующие камеры, но оптические связки проектирующих лучей на них не восстанавливаются, а с помощью двух стержней или линеек отслеживаются положения двух одноименных проектирующих лучей и тем самым осуществляется засечка точки модели, на изображения которой на снимках наведены измерительные марки. Примерами таких приборов являются: отечественные стереопроектор и стереограф, а также стереометрограф и топокарт (ГДР).
Наблюдательная система универсальных приборов имеет разную степень сложности в зависимости от ряда причин. Одной из них является способ рассматривания стереоскопической модели, который применен на приборе. На двух- или многопроекторных приборах при проектировании обоих снимков на общий экран применяют один из следующих способов: анаглифический, поля-роидный или миганий. В этом случае наблюдение ведут через специальные очки. Однако эти способы имеют ограниченное применение, а основным является оптический способ, при котором с помощью оптических систем разной сложности изображение точек каждого снимка к глазам наблюдателя передается раздельно. Наиболее простой наблюдательной системой является зеркально-линзовый стереоскоп, используемый в двойных проекторах для рассматривания стереоскопической модели по изображениям снимков, спроектированным на два экрана. Сложность наблюдательной системы зависит не только от расстояния, пройденного оптическим лучом от снимка до глаза наблюдателя, но и от наличия в системе подвижных элементов. Наиболее сложными наблюдательными системами являются системы у стереопланиграфа и стереометрографа (ГДР).
Точность измерения современных универсальных стереофотограмметрических приборов можно охарактеризовать следующим образом. Аналитические приборы позволяют измерять плановые координаты с точностью 2—5 мкм в масштабе снимка, а высотные координаты — с точностью 1/30 000—1/10 000 от высоты проектирования. Аналоговые приборы имеют точность измерения соответственно 5—20 мкм и 1/10 000—1/5000 от высоты проектирования.