6.3. Построение сетей фототриангуляции и создание планов.

Технологическая схема аналитической пространственной фототриангуляции включает три основных процесса:

• подготовительные работы;

• измерение снимков на стереокомпараторе;

• построение сети пространственной фототриангуляции на ЭВМ.

В подготовительные работы входят:

- сбор и изучение исходных материалов;

- составление рабочего проекта пространственной фототриангуляции;

- выполнение рабочих поверок и исследований СК1818 (см. раздел 6.1.).

При составлении рабочего проекта необходимо учитывать, что существует необходимость выбора на каждой стереопаре аэрофотоснимков не менее чем 6 примерно стандартно расположенных точек. Эти точки служат для построения моделей по стереопарам аэрофотоснимков [2].

6.3.1Методика построения сетей.

Далее нужно запроектировать очередность и порядок обработки сети. В первую очередь будут обрабатываться секции, в которых существуют излишние опорные точки, а потом – все остальные (приложения 1 и 2).

Все фотограмметрические точки обозначают наколом на одном комплекте контактных отпечатков. Переколку точек на смежные маршруты тщательно контролируют.

Все точки пространственной сети выбирают и накалывают обязательно при стереоскопическом рассматривании на интерпретоскопе.В данной работе— интерпретоскоп Народного предприятия «Карл Цейсс Йена».

6.3.2 Аналитическая маршрутная фототриангуляция по способу независимых моделей.

Этот способ аналитической маршрутной фототриангуляции основан на построении по стереопарам неза­висимых моделей и соединении их в общую модель.

Каждая модель строится независимо от других моделей. Для этого измеряют координаты точек стереопары, включенных в фото­грамметрическую сеть, определяют элементы взаимного ориентиро­вания снимков и вычисляют координаты точек модели. Созданные таким образом одиночные модели соединяют в общую модель с по­мощью связующих точек. По этим точкам находят элементы ори­ентирования последующей модели относительно предыдущей. Зная эти элементы, вычисляют координаты точек последующей модели в системе координат, принятой при построении предыдущей модели. Следовательно, общая модель имеет единую систему координат, принятую при построении первой модели. Общая модель ориенти­руется по опорным точкам относительно геодезической системы координат. При этом вводятся поправки за деформацию модели.

Таким образом этот способ маршрутной фототриангуляции не требует определения элементов внешнего ориентирования сним­ков. Для построения каждой одиночной модели используются эле­менты взаимного ориентирования пары снимков и система коорди­нат, ось X которой совмещена с базисом фотографирования, а пло­скость XZ — с главной базисной плоскостью левого снимка.

Вначале определяем элементы взаимного ориентирования ά₁^’, χ₁^’, ά₂^’, ω₂^’, χ₂^’.

Фотограмметрические координаты точек модели вычисляют по трансформированным координатам , , , точек стереопары[7].

(6.3.1)

При этом длина базиса фото­графирования выбирается произвольно для каждой стереопары, т. е. каждая модель строится в про­извольном масштабе.

Трансформированные координаты точек стереопары вычисляют по формулам (6.3.2)[7].

(6.3.2)

Рис 6.3.1

Соединения моделей.

При этом направляющие косинусы находят но формулам (6.3.3): для левого снимка: ά₁^’, χ₁^’, ω₁^’=0, а для правого — ά₂^’, ω₂^’, χ₂^’.

В

(6.3.3.)

торую модель присоединяют к первой следующим образом.

Пусть X, Y, Z — координаты связующей точки в системе S₁XYZ первой модели, а X', Y', Z' –координаты соответствую­щей точки второй модели в системе S₂X'Y'Z' (рис. 6.3.1).[7]

Элементами ориентирования: координаты точки S₂ в системе S₁XYZ , т. е. величины Х₀, Y₀, и Z₀; углы ξ, η, θ, определяющие направления осей коор­динат системы S₂X'Y'Z' относительно S₁XYZ, и масштабный ко­эффициент t.

Пусть известны приближенные значения этих элементов. Для плановых снимков можно считать, что начальные приближения углов ξ, η, θ равны нулю. Приближенные значения Х₀=В, Y₀=Z₀=О, а приближенное значение коэффициента t найдем как отношение соответственных отрезков D и D' для какой-либо связующей точки.

В

(6.3.4)

оспользуемся способом внешнего ориентирования модели и составим уравнения поправок (6.3.4) для свя­зующих точек.

Затем найдем вероятнейшие значения элементов ориентирования второй модели относительно первой, решив систему уравнений поправок способом последовательных приближе­ний с учетом весов связующих точек[7].

Очевидно, что при решении этой задачи вместо геодезических ко­ординат Х_Г, Y_Г и Z_Г нужно использовать координаты связующих точек в системе первой модели — S₁XYZ.

К

(6.3.5)

оординаты точек второй модели в системе координат первой модели вычислим по формулам (6.3.5)[7].

Аналогично определяют координаты точек третьей и других моделей в системе координат первой модели.

Построенную таким образом общую модель ориентируют отно­сительно геодезической системы координат. Положение опорных и других точек местности определяется обычно в системе координат Гаусса. Начало и направления коор­динатных осей этой системы устанавливаются отдельно для каж­дой зоны.

В общем случае фототриануляционная сеть может иметь зна­чительную длину и располагаться в нескольких зонах. Однако для внешнего ориентирования сети необходимо определить поло­жение опорных точек в единой системе координат. В качестве такой системы используют систему прямоугольных координат с началом в центре эллипсоида. Эти координаты назы­ваются геоцентрическими. Достоинство системы геоцентрических координат состоит в том, что она едина для всего эллипсоида.

Переход от координат Гаусса к геоцентрическим координатам опорных точек выполняется по формулам, известным из курса выс­шей геодезии.

При внешнем ориентировании модели необходимо исключить деформации ее, возникшие при построении сети. Поправки за деформацию вводятся обычно с помощью полиномов второго или третьего порядка, для применения которых необходимо, чтобы фо­тограмметрическая и геоцентрическая системы были приблизи­тельно параллельны. В общем случае это невозможно. Поэтому используем промежуточную систему координат X_пY_пZ_п, которую установим так, чтобы координаты опорных точек в этой системе отличались возможно меньше от фотограмметрических. Затем най­дем элементы ориентирования модели относительно промежуточ­ной системы координат. Зная эти элементы, вычислим координаты определяемых точек в промежуточной системе. Используя поли­номы, внесем поправки в эти координаты за деформацию модели. От исправленных координат точек сети в промежуточной системе перейдем к геоцентрическим, а затем к координатам Гаусса [1].