- •Кафедра инженерной геодезии
- •(Конспект лекций 6семестр)
- •1. 2 Фототопография и фототопографические съемки.
- •1. 3 Прикладная фотограмметрия.
- •1. 4 История развития фотограмметрии.
- •2. Оптические и геометрические основы фотограмметрии.
- •2.1 Построение изображения в фотокамере.
- •2.2. Характеристика фотографических объективов.
- •2.3. Характеристика фотографических материалов.
- •2.4 Принцип получения цифровых снимков
- •2.5 Центральная проекция снимка и ортогональная проекция плана.
- •2.6 Элементы и свойства центральной проекции.
- •2.7 Получение снимков местности.
- •2.8 Технические средства аэро и наземной фотосъемки.
- •2.8.1 Летательные аппараты
- •2.8.2 Аэрофотоаппараты
- •2.8.3 Вспомогательное аэрофотосъёмочное оборудование.
- •2.8.4 Оборудование для фотографирования с земли
- •2.8.5 Основные характеристики фотограмметрических цифровых камер
- •3. Аналитические основы одиночного снимка
- •3.1. Системы координат точек местности и снимка.
- •3.2. Элементы ориентирования снимка.
- •3.3. Зависимость между пространственными и плоскими координатами точки снимка.
- •3.4. Зависимость между координатами точки местности и снимка
- •3.5. Зависимость между координатами точки горизонтального и наклонного снимков.
- •3.6. Масштаб снимка.
- •3.7. Смещение точек и Искажение направлений, вызванное наклоном снимка.
- •3.8. Смещение точек и направлений на снимке, вызванное рельефом местности.
- •3.9. Определение элементов внешнего ориентирования снимка
- •4. Теория пары снимков.
- •4.1 Стереоскопическая пара снимков и элементы ее ориентирования
- •4.2 Зависимость между координитами точки местности и координатами ее изображения на паре снимков
- •4.3 Элементы взаимного ориентирования пары снимков
- •4.4 Уравнение взаимного ориентирования пары снимков
- •4.5 Определение элементов взаимного ориентирования
- •4.6 Построение модели с преобразованием связок проектирующих лучей
- •4.7 Внешнее ориентирование модели
- •4.8 Двойная обратная пространственная фотограмметрическая засечка
- •4.9 Особенности теории наземной фотограмметрии
- •4.9.1 Основные виды наземной стереофотограмметрической съемки
- •5 Стереоскопическое зрение, измерение снимков и модели.
- •5.1 Основы стереоскопического зрения.
- •5.2 Стереоскопический эффект, простейшие стереоприборы.
- •5. 3 Особенности измерения цифровых снимков
- •5. 3.1 Средства измерений
- •5.3.2 Принципы измерений (Михайлов)
- •5.3.3 Механизм корреляции изображений
- •5.3.4 Внутреннее ориентирование снимка в системе координат цифрового изображения (Михайлов)
- •5.4 Физические источники ошибок снимка
- •6. Технологии фототопографических съемок
- •6.1 Основные технологические схемы
- •6.2 Стереотопографический метод афс
- •6.2.1 Технологически схемы
- •6.2.2 Летносъемочный процесс
- •6.2.3 Трансформирование снимков и составление фотоплана
- •6.2.3.1 Общие положения
- •6.2.3.2 Перспективное трансформирование
- •6.2.4 Составление фотоплана
- •6.2.5 Понятие о привязке снимков.
- •6.2.6 Фототриангуляция
- •6.2.6.1 Основные понятия
- •6.2.6.2 Аналитическая маршрутная фототриангуляциа
- •6.2.6.3 Понятие о блочной фототриангуляции
- •6.2.6.4 Деформация модели и точность построения фотограмметрической сети
- •6.2.7 Понятие о топографическом дешифрировании снимков
- •6.2.8 Технологии, основанные на стереообработке фотоснимков
- •6.2.8.1 Классификация универсальных аналоговых стереоприборов
- •6.2.8.2 Оптические универсальные аналоговые стереоприборы
- •6.2.8.3 Универсальные приборы механического типа
- •6.2.8.4 Составление планов на спр
- •6.2.8.5 Другие приборы механического типа
- •6.2.8.6 Ортофототрансформирование
- •6.2.8.7 Автоматизация обработки снимков на фотограмметрическом оборудовании
- •6.2.8.8 Понятие об универсальных стереоприборах аналитического типа
- •6.2.9 Особенности цифрового трансформирования и составления фотоплана (Михайлов а.П.)
- •6.2.9.1 Назначение и области применения цифрового трансформирования снимков
- •6.2.9.2 Создание цифровых фотопланов (Михайлов)
- •6.2.9.3 Точности цифровых трансформированных фотоснимков и фотопланов
- •6.2.10 Основные сведения о векторизации
- •6.2.11 Построение цифровых моделей
- •6.2.12 Особенности основных отечественных фотограмметрических станций
- •6.2.12.1 Пакет photmod sp
- •6.2.12.2 Пакет photmod at
- •6.2.12.3 Талка
- •6.3 Комбинированный метод афс
- •6.4 Особенности аэрофототопографической съемки карьеров
- •7 Понятие о дистанционном зондировании.
6.2.8.2 Оптические универсальные аналоговые стереоприборы
В таких приборах, различного класса точности и разной конструкции, связка лучей восстанавливается, и пространственная модель строится оптическим способом (Рис. 67). В нашей стране широкое распространение на производстве получили двойной проектор и мультиплекс. Рассмотрим устройство двойного проектора, так как это позволит уяснить принцип работы всех остальных приборов.
О сновными частями проектора являются штанга 1, кронштейны 2, на которых крепятся проектирующие камеры, и планшет, где устанавливается действительная марка с экраном E. Точки S1 и S2 (задние узловые точки объективов камер) являются центрами проекций. Через них проходят проектирующие лучи Aa1 и Aa2. Камеры можно перемещать вдоль трех взаимно перпендикулярных направляющих, наклонять на углы , и и поворачивать в своей плоскости на угол . Указанные движения обеспечивают построение модели. Штангу можно перемещать относительно планшета и наклонять в трех направлениях, при этом построенная модель не разрушается, что позволяет выполнить ее внешнее ориентирование. При проектировании используются не аэрофотоснимки, а их уменьшенные в 3 – 4 раза копии. При этом во столько же раз уменьшаются фокусные расстояния проектирующих камер относительно фокусного расстояния АФА, которым производилось фотографирование. Значит, модель строится подобными связками проектирующих лучей. Снимки через красный и синий светофильтры проецируются на один планшет, и полученное изображение рассматривается через анаглифические очки. В результате появляется объемное изображение, при условии, конечно, что модель построена, а помещение затемнено. Измерение модели осуществляется действительной маркой, расположенной на экране E. Ее можно установить в любой точке планшета. Причем сам экран может подниматься и опускаться относительно планшета с помощью микрометренного винта со шкалой для измерения высот точек. Это и позволяет совместить марку с любой точкой модели и нанести ее на планшет.
Мультиплекс - это многокамерный проектор (до 24 камер на одной штанге), что обеспечивает построение общей модели для маршрута.
Предположим теперь, что в приборе используется не общий экран E, а для каждого снимка свой E1 и E2, и что положение точки модели в пространстве характеризуется не пересечением проектирующих лучей, а точкой пересечения левого проектирующего луча с экраном E1. С помощью наблюдательной системы, например, оптического типа обеспечим рассматривание экрана E1 с маркой только левым глазом, а экрана E2 с маркой– только правым. Следствия таких конструктивных изменений:
Будет наблюдаться объемное изображение с одной мнимой маркой, стереоскопически совмещенной с точкой A модели.
Масштаб этой модели будет определяться не отрезком S1S2, а отрезком S1S2.
Расстояние K между точками S1 и S2 может быть произвольным. Оно названо постоянной прибора, и устанавливается из конструктивных соображений. Понятно, что засечка в этом случае осуществляется по принципу треугольник (S1S2E1) плюс параллелограмм (S2 S2E2 E1).
Базис проектирования можно устанавливать изменением положения точки E2 относительно точки Eo (точка пересечения отрезка, проходящего через правый центр проекции S2 параллельно левому проектирующему лучу, с прямой E1E2). Два последних следствия оказались столь конструктивными, что именно по этому принципу и стали строить большинство универсальных аналоговых стереоприборов.
Точку S2 можно поместить и в любое другое положение, например, переместив ее в поперечном относительно штанги направлении, тогда образуется засечка, построенная по принципу двух треугольников.
Совместное перемещение экранов E1 и E2 вдоль главного луча (вдоль оси Z) без изменения расстояния между ними, будет увеличивать или уменьшать угол засечки, а значит и взаимно перемещать снимки (при этом, конечно, предполагается жесткая связь проектирующих лучей с экранами и снимкодержателями). Такое движение равносильно действию винта продольных параллаксов стереокомпаратора.
Прибор оптического типа с двумя экранами, выпускался в Иене (ГДР) и назывался Топофлекс. Измерялись на нем не копии, а непосредственно снимки, использовался оптический способ рассматривания стереопары, а для измерения применялись две светящиеся марки, которые в процессе измерений модели сливались в одно мнимое изображение. К высокоточным приборам оптического типа относится стереопланиграф Цейса. Он был достаточно распространен в нашей стране. Важное преимущество прибора – возможность переключения осей визирования относительно глаз наблюдателя (то есть правым глазом можно было рассматривать левый снимок, и наоборот), что облегчало построение на приборе сетей фототриангуляции. Из отечественных приборов оптического типа следует упомянуть стереоскопический рисовальный прибор М.Д. Коншина, в котором благодаря конструкции оптической системы обеспечивалось наложение мнимой модели на план или карту.