13

Лекция 4: Первичные информационные модели и оценка возможностей ис­пользования их в землеустройстве и кадастрах. – 2 часа.

1. Первичные информационные модели. Одиночный снимок (основные элементы центральной проекции).

2. Влияние угла наклона снимка на смещение точек изображения, на мас­штаб, на искажение площадей и направлений.

3. Влияние рельефа местности на смещение точек изображения, его мас­штаб.

4. Совместное влияние наклона снимка и рельефа местности на геомет­рию изображения. Влияние прочих факторов на метрические свойства снимка.

1. Первичные информационные модели.

Одиночный снимок (основные элементы центральной проекции).

Под первичными информационными моделями в фотограм­метрии и дистанционном зондировании понимают начальные результаты аэро- и космических съемок (снимки) в любой за­писи.

Для решения инженерных задач организации территорий, фор­мирования банка земельно-кадастровой информации используют­ся крупномасштабные планы, созданные по законам ортогональ­ного проецирования. Эти планы в настоящее время составляются в результате фотограмметрической обработки снимков, получен­ных с помощью кадровых АФА. Изображение на снимках строит­ся по законам центрального проецирования. Результаты этих ви­дов проецирования будут одинаковыми при аэрофотосъемке рав­нинной местности и отвесном положении оптической оси объек­тива АФА.

К первичным информационным моделям относятся также фотосхемы. Масштаб исходных снимков при использовании прецизионных АФА значительно мельче масштаба изготавлива­емых планов (до 10 и более крат). Но непрерывное изображение обширных пространств, составленное из рабочих площадей ис­ходных снимков, — фотосхема предоставляет возможность пользователю анализировать одновременно общие закономерно­сти и особенности ландшафта и решать многие задачи семанти­ческого характера, относящиеся к сфере дистанционного зонди­рования.

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ПРОЕКЦИИ

При картографировании земной поверхности используют раз­личные законы построения изображения этой поверхности в мас­штабе — картографические проекции. Задачи организации терри­торий, земельного и городского кадастра, инженерных изысканий удобнее решать по планам, созданным по законам ортогонального проецирования, — точки элементов ситуации при этом проециру­ют на горизонтальную плоскость отвесными линиями с одновре­менным масштабированием результатов.

На снимках, полученных с помощью кадровых съемочных сис­тем, изображение, как отмечалось ранее, строится по законам центрального проецирования. Проектирующие лучи здесь пред­ставляют собой пучок линий, проходящих через единую точку — центр проекции S.

Основные элементы центральной проекции (рис. 8.1) следую­щие:

S — центр проекции, в фотограмметрии — задняя узловая точка объектива съемочной камеры;

Р’ — картинная плоскость (негативная) — фокальная плоскость объектива съемочной камеры;

Р— картинная плоскость позитивная;

Е— предметная плоскость — горизонтальная секущая плос­кость снимаемого участка местности;

о(о') — главная точка картины — главная точка снимка, получа­емая при пересечении главного луча (оптической оси) объектива съемочной камеры S₀ с плоскостью картины;

W— плоскость главного вертикала, проходящая через точку S перпендикулярно плоскостям Р(Р') и Е;

v_ov(v’_o v') — главная вертикаль — след пересечения плоскостей Р(Р') и W;

v₀V — проекция главной вертикали;

п(п') — точка надира — точка пересечения плоскости Р(Р') с от­весным лучом;

N— проекция точки надира — точка пересечения плоскости Е отвесным лучом, проходящим через точку S;

α_р — угол наклона картины (снимка) — угол между плоскостя­ми Р(Р’) и E или лучами SO и SN;

c(c’) — точка нулевых искажений — точка пересечения плоско­сти Р(Р’) биссектрисой угла а_Р;

С— проекция точки нулевых искажений;

h_nh_n(h’_nh’_n) — горизонталь, проходящая через точку п(п'), —ли­ния в плоскости Р(Р'), перпендикулярная главной вертикали v_ov(v’_o v').

Горизонтали могут проходить через любую точку картины, на­пример через точку о — h₀h₀ или точку с — h_ch_c.

В одной из систем координат снимка главную вертикаль v₀v принимают за ось абс­цисс, а любую из горизонталей — за ось ординат.

Точки о, п, с располагаются на главной вертикали, а точки О, С, N— на ее проекции. Отстояния точек n и с от точки о определяют по формулам:

Эти точки, в общем случае, близки друг к другу. Например, на плановых снимках при а_Р=2° и ƒ= 100 мм on = 3,5 мм и ос =1,8 мм, а на снимках, полученных с использованием гиростабилизированной АФУ, при а_Р =20' оn = 0,6мм и ос = 0,3 мм. Это положение неоднократно будем использовать в дальнейшем при анализе мет­рических свойств снимков и описании технологии их примене­ния.

Расстояние oS— главное расстояние, и обозначают его буквой ƒ.

В фотограмметрии этот отрезок называется фокусным расстоя­нием съемочной камеры. Расстояние SH = Н называют высотой съемки.