- •Часть 1
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Аэрогеодезия, её содержание
- •2. Аэроизыскания
- •3. Аэросъёмка, её виды и методы
- •4. Исходные определения
- •5. Краткий исторический очерк развития
- •Глава 1. Основы аэро и космической фотосъемки
- •1. Общие понятия об аэрофотосъемке
- •2. Аэрофотоаппарат
- •3. Фотографический объектив и его характеристики
- •4. Светочувствительные слои и их основные показатели
- •5. Виды аэрофотосъемки. Носители съемочной аппаратуры
- •6. Основные технические требования
- •7. Специальное традиционное аэросъемочное оборудование
- •8. Аэрофотосъемочные работы
- •9. Современная аэрофотосъёмка
- •10. Космическая съёмка
- •- Приложение № 3. Ортотрансформирование данных со спутника OrbView-3 в программной среде pci Geomatica;
- •Глава 2. Геометрические основы фотограмметрии
- •1. Понятие о центральной проекции
- •2. Элементы центральной проекции
- •3. Перспектива точки и прямой предметной плоскости
- •4. Теорема Шаля. Эпюры
- •5. Перспектива отвесной прямой
- •6. Перспектива сетки квадратов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Теория одиночного снимка
- •Системы координат снимка.
- •Системы координат объекта.
- •3. Формулы связи координат соответственных точек
- •4. Формулы связи координат соответственных точек
- •Формулы связи координат соответственных точек
- •6. Масштаб изображения на аэроснимке
- •7. Линейные искажения, вызванные
- •8 . Линейные искажения, вызванные влиянием рельефа местности
- •9. Искажение изображения площади
- •10. Физические источники искажения изображения
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4. Теория пары снимков
- •Формулы связи координат точек местности и их
- •Из рис.4.1 следует, что
- •Формулы связи координат точек местности и
- •Определение координат точек местности по
- •Условие, уравнения и элементы взаимного
- •5. Определение элементов взаимного ориентирования.
- •6. Построение фотограмметрической модели.
- •7. Внешнее ориентирование модели.
- •8. Определение элементов внешнего ориентирования
- •9.Точность определения координат точек объекта
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Пространственная фототриангуляция
- •Назначение и классификация методов
- •2. Построение и уравнивание маршрутной и блочной
- •3. Построение и уравнивание маршрутной и
- •4. Построение и уравнивание маршрутной и блочной сети
- •5. Технология построения сетей фототриангуляции
- •6. Линеаризация условных уравнений
- •7. Решение линеаризованных уравнений
- •8. Требования к опорным точкам
- •9. Программы построения и уравнивания
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6. Способы наблюдения и измерения стереомодели
- •1. Глаз – оптическая и физиологическая система
- •2. Монокулярное и бинокулярное зрение
- •3. Стереоскопическое зрение
- •4. Способы стереоскопических наблюдений
- •5. Способы измерения снимков и стереомодели
- •6. Стереокомпараторы
- •7. Точность измерений
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7. Традиционное трансформирование снимков
- •1. Понятие о трансформировании
- •2. Понятие о традиционном фотомеханическом трансформировании
- •3. Фототрансформаторы
- •4. Трансформирование снимков на фототрансформаторе
- •5. Учет рельефа при фототрансформировании
- •6. Понятие о фотопланах и фотосхемах
- •7. Изготовление фотосхем
- •8. Изготовление фотопланов по традиционной технологии
- •Контрольные вопросы
- •Глава 8. Дешифрирование снимков
- •1. Понятие о дешифрировании
- •2. Дешифровочные признаки
- •3. Содержание дешифрирования
- •4. Спектральный образ как дешифровочный признак
- •5. Особенности дешифрирования космических
- •1. Особенности дешифрирования космических изображений.
- •Контрольные вопросы
- •Аэрокамера dss (Applanix)
- •Приложение № 3 Ортотрансформирование данных со спутника OrbView-3 в программной среде pci Geomatica Точное и rpc моделирование
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Глава 1. Основы аэро и космической фотосъёмки……..…23
- •Глава 2. Геометрические основы фотограмметрии………66
- •Глава 3. Теория одиночного снимка……………………………77
- •Глава 4. Теория пары снимков…………………………………...95
- •Глава 5. Пространственная фототриангуляция…………...111
- •Глава 6. Способы наблюдения и измерения
- •Глава 7. Традиционное трансформирование снимков....159
- •Учёт рельефа при фототрансформировании………………….166
- •Глава 8. Дешифрирование снимков…………………………….177
Глава 2. Геометрические основы фотограмметрии
1. Понятие о центральной проекции
Для решения многих задач, особенно в инженерном деле, широко используют изображения объектов, построенные тем или иным методом на плоскости или на поверхности.
Построение изображения какого-либо предмета (объекта) на избранной поверхности по определенному закону называется проектированием, а его результат – проекцией.
Естественными примерами проекции являются: картина, созданная по законам зрительного восприятия; фотографическое изображение, полученное в плоскости прикладной рамки съемочной камеры лучами, проходящими через объектив; изображение объекта на сетчатке глаза; топографическая карта и т. п.
При центральном проектировании проекция точки пространства находится как след сечения прямой, проходящей от нее через центр проекции, с поверхностью, на которую выполняется проектирование. Центром проекции называется точка, через которую проходят все проектирующие лучи. Плоскость, на которой строится изображение объектов, называется картинной. Совокупность лучей, с помощью которых получено изображение в фокальной плоскости, называется связкой или пучком.
Н а рис. 2.1 изображены точки местности A, B, C, O, центр проекции S и две плоскости: Pнег и Pпоз.
П лоскость Pнег, расположенная по одну сторону от центра проекции и местности, называется негативной, а плоскость Pпоз, расположенная между центром проекции и местностью – позитивной.
Изображения точек местности на плоскостях Pнег и Pпоз получены путем центрального проектирования из центра проекции S, прямолинейными проектирующими лучами AS, BS, CS и OS. Точки a, b, c, o и соответствующие им точки a, b, c, o получены как следы пересечения проектирующих лучей с плоскостями Pпоз и Pнег и являются центральными проекциями соответствующих точек местности. Результатом центрального проектирования местности является изображение, построенное фотообъективом: прямолинейные проектирующие лучи, исходящие от точек местности, проходят через центр проекции и строят изображение в фокальной плоскости.
Если удаления So и So плоскостей Pнег и Pпоз от центра проекции одинаковы и равны фокусному расстоянию съемочной камеры f, то построенные на них изображения различаются только порядком размещения точек, взаимное расположение которых на плоскостях зависит от их расстояния до местности, т. е. от высоты фотографирования.
В последующем будем использовать преимущественно позитивные изображения, соответствующие контактным отпечаткам с аэронегативов. Такие изображения более четко отражают взаимное расположение объектов, их частей и полностью соответствуют местности.
С проектируем на плоскость P точки A, B, O, C отвесными проектирующими лучами (рис. 2.2) и получим их ортогональные проекции a0, b0, o и c0. Заметим, что масштаб изображения 1:1, и перемещение плоскости P в положение P не изменит ни масштаба, ни подобия объектов местности, т. е. изображения, представленные точками a0, b0, o, c0 и a0, b0, o, c0 тождественны.
Выберем центр проекции S и спроектируем те же точки на плоскости P и P (рис. 2.2). Как легко видеть, полученные изображения, представленные точками a, b, c и a, b, c соответственно, не являются тождественными, а их масштаб зависит от положения плоскости, на которую выполнено проектирование. Такие изображения не являются планом местности, и несут некоторые искажения геометрического характера, особенно если плоскости не горизонтальны.
Сопоставляя изображения, представленные точками на плоскостях P и P, можно сделать вывод о том, что ортогональное проектирование есть частный случай центрального проектирования, когда центр проекции находится в бесконечности.
Построенные по законам центрального проектирования перспективные изображения обладают следующими очевидными свойствами:
Всякая точка, расположенная в пространстве объектов, изображается в картинной плоскости также точкой.
Всякая прямая, если она не проходит через центр проекции, изображается в картинной плоскости также прямой.
Точки пространства, расположенные в одной проектирующей плоскости и не лежащие на одной прямой, изображаются в картинной плоскости расположенными на одной прямой.