- •Введение
- •Аэрофотосъемка, аэрофотосъемочное обоснование
- •Аэрофотосъемка и ее разновидности.
- •Аэрофотоснимок.
- •Продольное и поперечное перекрытия
- •1.4 Материалы аэрофотосъемки
- •1.4 Аэрофотосъемочное оборудование
- •Свойства аэрофотоснимков
- •2.1 Построение изображения на фотоснимке
- •2.2 Основные точки и линии снимка
- •2.3 Масштабы арофотоснимка
- •2.4 Смещение изображений точек местности
- •Стереомодель местности
- •3.1 Геометрическая и стереоскопическая модели местности
- •3.2 Способы стереоскопических наблюдений
- •3.2 Способы измерения снимков и стереомодели
- •4. Дешифрирование снимков
- •4.1 Понятие о дешифрировании
- •4.2. Дешифровочные признаки
- •4.3 Содержание дешифрирования
- •4.4. Спектральный образ как дешифровочный признак
- •Определение превышений на аэрофотоснимках
- •6. Стереокомпаратор его устройство и принцип работы
- •Трансформирование координат и параллаксов точек снимков
- •Назначение и способы трансформирования.
- •2. Понятие о традиционном фотомеханическом трансформировании
- •3. Фототрансформаторы
- •4. Трансформирование снимков на фототрансформаторе
- •5. Учет рельефа при фототрансформировании
- •9 . Определение пространственных координат местности по аэрофотоснимкам
- •9.1 Формулы связи координат точек местности и их изображений на стереопаре снимков (прямая фотограмметрическая засечка)
- •Из рис.4.1 следует, что
- •9.2. Формулы связи координат точек местности и координат их
- •10. Измерение превышений на стереометре стд-2
- •11. Аналитическая фототопографическая съемка
- •Технология работ по стереофотограмметрическим измерениям
- •Современные цифровые фотограмметрические системы и их основные характеристики
- •12. Планово-высотное обоснование аэрофотоснимков. Фототриангуляция
10. Измерение превышений на стереометре стд-2
11. Аналитическая фототопографическая съемка
Технология работ по стереофотограмметрическим измерениям
Аналитическая стереофотограмметрическая система, принципиальная схема которой представлена на рисунке, содержит:
стереокомпаратор, служащий для стереоскопического наблюдения и измерения стереопары снимков;
компьютер;
штурвалы Х, У, Z , служащие для задания значений координат точек фотограмметрической и внешнеориентированной моделей и для перемещения кареток снимков стереокомпаратора. В некоторых системах вместо штурвалов используют трекбол, дигитайзер или другие устройства.
Стереокомпаратор аналитической стереофотограмметрической системы включает бинокулярную оптическую систему наблюдения с измерительными марками и измерительные системы снимков стереопары, каждая из которых содержит каретку снимка, выполненную с возможностью перемещения по осям х и у. (В некоторых системах по одной из осей перемещается наблюдательная система )
Каждая каретка снабжена датчиками координат х и у её положения и устройствами для её перемещения. Датчики координат и устройства перемещения кареток связаны посредством интерфейса с компьютером.
На осях вращения штурвалов X, Y, Z установлены круговые импульсные датчики, через интерфейс связанные с компьютером. При вращении штурвалов датчики вырабатывают импульсы, число которых пропорционально углу поворота штурвалов. В зависимости от числа, скорости поступления импульсов или направления вращения штурвалов компьютер вырабатывает команды на перемещение кареток стереокомпаратора или задаёт значение пространственных координат точек модели – X, Y, Z.
При фотограмметрической обработке стереопар снимков на аналитических стереофотограмметрических системах выполняются следующие процессы.
Калибровка измерительных систем стереокомпаратора.
Калибровка выполняется с целью определения систематических ошибок для последующего их учёта при измерении снимков. Калибровка выполняется при установке аналитической стереофотограмметрической системы и повторяется через 1-3 месяца;
Внутреннее ориентирование.
Этот процесс выполняется для определения параметров положения и ориентации снимков в каретках стереокомпаратора, а также для определения параметров систематических искажений снимка, вызываемых деформацией фотоматериала.
Взаимное ориентирование.
Этот процесс включает измерение координат точек на стереопаре снимков и определение значений элементов взаимного ориентирования.
Внешнее ориентирование.
Этот процесс включает измерение координат опорных точек в системе координат фотограмметрической модели и определение значений элементов внешнего ориентирования фотограмметрической модели и элементов внешнего ориентирования снимков стереопары. Для выполнения этого процесса на аналитической стереофотограмметрической системе строится фотограмметрическая модель.
Измерение координат и высот точек объекта (местности).
Этот процесс выполняется при создании карт, цифровых моделей рельефа и решении других измерительных задач, выполняемых по стереопаре снимков. Для выполнения этого процесса на аналитической стереофотограмметрической системе строится внешне ориентированная модель.
Калибровка измерительных систем стереокомпаратора АСФС
Калибровка измерительных систем стереокомпаратора производится с помощью специальной измерительной сетки, представляющей собой плоскопараллельную стеклянную пластину, на одной из поверхностей которой нанесена сетка крестов, координаты которых известны с высокой точностью (до 0.5 мкм) (рис 1).
Измерительную сетку закладывают в каретку стереокомпаратора и измеряют координаты крестов в системе координат измерительной системы .
Для исключения систематических ошибок измерительных систем обычно используют формулы аффинных преобразований
(1)
или
(2)
В формуле (1) и (2):
- координаты точки в системе координат измерительной системы;
- координаты точки в системе координат измерительной сетки (истинные значения координат, которые мы в дальнейшем будем называть координатами в системе координат калибровочной измерительной системы);
-параметры аффинного преобразования;
П -матрица аффинного преобразования.
Параметры являются координатами начала СК измерительной сетки в СК измерительной системы, а посредством параметровучитывают неперпендикулярность осей СК измерительной системы и отличие масштабов датчиков координат от номинальных значений.
Каждый измеренный крест измерительной сетки позволяет составить два уравнения поправок:
(3)
Очевидно, что для определение 6 параметров аффинного преобразования необходимо измерить не менее 3 крестов не лежащих на одной прямой. Обычно при калибровке измеряют 25 крестов, равномерно расположенных на измерительной сетке.
Определение параметров аффинного преобразования производят в результате решения системы уравнений поправок (3) по методу наименьших квадратов.
По значениям поправок определяют средние квадратические ошибки измерения координат х и у (точность измерительных систем стереокомпаратора )
, (4)
где n- количество измеренных крестов.
При последующей фотограмметрической обработке снимков вычисление координат точек снимка в СК калиброванной измерительной системы производят по формулам:
, (5)
или
,(6)
При обработки снимков на аналитической стереофотограмметрической системе возникает задача определения координат точек в СК измерительной системы по значениям их координат в СК калиброванной измерительной системы.
Эти определения производят по формулам:
, (7)
или
, (8)
в которых - элементы обратной матрицы