- •§ 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
§ 72. Основные формулы для пары
НАЗЕМНЫХ СНИМКОВ
Общий случай съемки (рис. 104,а). Формулы для общего случая Съемки можно получить на основании формул, приведенных в гл. 7, используя для этого преобразования (231) и (236).
Однако выведем эти формулы, исходя из геометрических построений, показанных на рис. 104, а. Из условий коллинеарности векторов а также векторов следует, что
где N1 и N2 — скалярные множители.
Из условия компланарности векторов следует
Учитывая значения (256) и (257), получим
В координатной форме выражение (259) будет иметь вид
Уравнение (260) объединяет в себе три уравнения вида
где Х´1, Y´1, Z´1 , X´2, Y´2, Z´2 —пространственные координаты точек снимков, определяемые по формулам (240). Решая совместно уравнения (261), получим
Так как при фототопографической съемке базис фотографирования направлен приблизительно вдоль оси X, то для определения N1 и N2 следует пользоваться первыми значениями уравнений (262) и (263).
Итак, для определения пространственных координат точек объекта в фотограмметрической системе при общем случае съемки необходимо: произвести измерение плоских координат определяемых точек на паре снимков; вычислить по известным значениям элементов ориентирования снимков (α, ω, ) направляющие косинусы по формулам (237); определить по формулам (240) пространственные координаты точек изображения на снимках; вычислить по формулам (262) и (263) скалярные множители, а по формуле (256) — пространственные координаты определяемых точек.
Формулы общего случая съемки имеют чисто теоретическое значение и для решения практических задач, например фототопографических, не используются. Для этих целей применяют простые случаи съемки, предусматривающие установку значений ω и снимков стереопар, близких к нулю. При этом используют несколько другую систему элементов ориентирования снимков, исключающую определение геодезических координат правого конца съемочного базиса.
К ним относятся: ХГ. Sl, УГ.Sl, ZГ.Sl-—геодезические координаты левого конца съемочного базиса; Во — горизонтальное проложение базиса; h — превышение концов базиса; αВ — дирекционный угол базиса; ψ— угол отклонения левой оптической оси снимка от базиса; γ— угол конвергенции оптических осей снимков стерео пары; — угол наклона левой оптической оси; ω1 — угол крена левого снимка; ω2 — угол наклона правой оптической оси; — угол крена правого снимка.
Наиболее широкое применение получили три случая съемки с горизонтально расположенными оптическими осями и оси хх снимков: конвергентный случай (γ <3°), равноотклоненный и нормальный случаи съемки.
Конвергентный случай съемки (рис. 104,6) задается следующими элементами ориентирования снимков, составляющих стереопару: f1=f2 = f; xо=z0 = 0; S1(0, 0, 0); SO(BX, BY, Bz); ψ 90°;
α1=ω1= =0; γ=—α2; ω2= .
На основе построений, показанных на рис. 104,6, можно записать, что Bx = Bosinψ, By = B0cosψ;
Bz = 0. В соответствии с угловыми элементами левого снимка значения коэффициентов матрицы А, согласно формулам (237), будут равны: а1= b2 = с3=1; a2 = a3 = bl = b3 = c1 = c2 = 0, а для правого снимка a1´ = cosγ; a2' = sinγ; a3' = 0; b1 ´=siny; b2' = cosy; b3´ = 0; c1' = 0; с2' = 0; c3'=1. Тогда в соответствии с формулами (240) для левого снимка
для правого снимка
Далее в соответствии с формулой (262) находим
После некоторых тригонометрических преобразований получим
Пространственные координаты определяемых точек согласно формуле (256)
Подставляя в формулу (267) значения (264) и (265), получим
Случай съемки с равноотклоненными оптическими осями (равноотклоненныи случай) (рис. 104,в). Элементы ориентирования заданы величинами : f1=f2 = f; xо=z0 = 0; S1(0, 0, 0); S2 (BX, BY, Bz);
ψ 90°; α1=ω1= =0; γ=0; ω2= =0. Формулы соотношения координат получим, исходя из выражений (268), приняв
Нормальный случай съемки (рис. 104,г). Элементы ориентирования имеют следующие значения:
f1=f2 = f; xо=z0 = 0; S1(0, 0, 0); S2 (BX, BY, Bz); ψ= 90°; α1=ω1= =0; γ=0; ω2= =0.
Формулы координат точек местности легко получить, исходя из формул (269), приняв в них
ψ = 90°:
Нормальный случай съемки с равнонаклоненными оптическими осями (рис. 104, д).
Этот случай съемки для топографических целей может быть использован в тех случаях, когда в наличии имеются приборы, позволяющие решить поставленную задачу. Такими приборами являются стереопланиграф и топокарт Народного предприятия «Карл Цейс Иена» (ГДР). Геометрический смысл этого случая показан на рис. 104,5. Элементами ориентирования являются
f1=f2 = f; xо=z0 = 0; S1(0, 0, 0); S2 (B0, 0, 0); ψ= 90°; α1=ω1= =0; γ=0; ω2= =0, ω1=ω2=ω. Используя формулы (270), найдем пространственные координаты точек местности в наклонной плоскости, т. е. Хω, Уω, Zω. Для перехода к горизонтальной плоскости воспользуемся зависимостью в матричном виде
R = AωRω,
где —матрица преобразования координат при повороте на угол ω.
После умножения матриц Аω на Rω получим искомые формулы соотношения координат