Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Инженерная аэрогеодезия.pdf
Скачиваний:
189
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
10.32 Mб
Скачать

одно общее, то образуется фотоплан. Такой же монтаж из ортофотоснимков представляет собой ортофотоплан местности. Фотопланы и ортофопланы могут быть контурными, а также иметь изображение рельефа горизонталями (фотокарты).

Фотопланы и ортофотопланы монтируют на плановой основе, на которую наносят геодезические и ориентирующие точки.

На трансформированных снимках в местах расположения ориентирующих точек пуансоном пробивают отверстия, по которым при монтаже следят за совпадением точек снимков и основы и за размером и направлением поправок за рельеф с точностью 0,2 мм.

После установки на основу фотоснимки закрепляют грузиками, а затем, проконтролировав совпадение контуров, разрезают их по средней линии взаимного перекрытия и наклеивают на основу. В процессе монтажа смежных маршрутов порез в зоне поперечного перекрытия делают общий.

При трансформировании фотоснимков и при приведении их к заданному масштабу необходимо учитывать планово-высот- ное положение трассы проектируемого сооружения на стереомодели местности.

Таким образом, для проектирования автомобильных дорог, мостовых переходов и участков аэродромов могут быть изготовлены фотоснимки и фотосхемы в масштабе залета, фотоснимки, приведенные к определенному масштабу, трансформированные фотоснимки, ортофотоснимки и фотопланы, а также ортофотопланы и ортофотокарты (фотокарты), на которых фотоизображение местности в зоне трассирования сооруже-

ния соответствует

плану местности заданного масштаба.

Г л а в а

6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КООРДИНАТ ТОЧЕК АЭРОФОТОСНИМКОВ

§ 32. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ВЗАИМНОГО ОРИЕНТИРОВАНИЯ

Для определения элементов взаимного ориентирования в базисной системе используем ранее установленные зависимости между координатами горизонтального и планового аэроснимков:

+

'2 + <7 = 0.

(56)

 

 

82

 

Уравнение

элементов

вза-

 

 

 

n

ь

 

имного ориентирования аэро-

 

z r

 

 

1 3

фотоснимков

(56) решается по

 

 

 

координатам пяти точек. Обыч-

 

 

 

 

 

 

но же берут шесть стандартно

 

 

 

 

 

 

размещенных

точек

(рис. 48).

 

 

 

 

 

 

Координаты

их

измеряют на

 

 

 

 

 

 

стереокомпараторе, а вычисле-

 

 

 

 

 

 

ния

ведут

на

ЭВМ.

выполня-

 

 

 

 

 

 

Обычно

расчеты

 

 

 

 

 

 

ют методом последовательных

 

 

 

 

 

 

приближений. Проверяют

точ-

Рис.

48.

Стандартные связующие точ-

ность наведения марки на коор-

динатные метки, предвычисляют

ки

стереопары

 

 

 

 

 

= хк—рк; y'K=yK — qK'

отсчет на них на правом аэрофотоснимке: х'к

Расхождения

не

должны

превышать

0,02 мм.

Устанавлива-

ют

места

нулей

шкал

прибора

с

введением

их в отсче-

ты. Определяют по расстояниям между координатными метками коэффициенты деформации и углы разворота координатных систем аэрофотоснимков и их средние значения. Устанавливают измеренные координаты точек аэрофотоснимков с учетом разворота координатных систем и величин координат главных точек аэрофотоснимков. Полученные координаты всех точек исправляют за деформацию фотоматериалов, за рефракцию и за дисторсию объектива аэрофотоаппарата.

Решение уравнения взаимного ориентирования выполняется под условием минимума суммы квадратов поправок [pv2 ] = = min, где р — веса измерений поперечных параллаксов (устанавливают в зависимости от расположения точек на стереопаре). Так как элементы взаимного ориентирования можно выразить через их приближенные значения а' ь а'2, со'2, х'1? х'2 и поправки к ним 5а 'ь 5а '2, 5ш2, 5х'ь 2, то используем уравнение поправок:

а1

5а \ 1 5а 2 + сх 5(0 2 + dx 5х 1 х

Ьу!2

+ 1\ = vi'->

 

а2

5а 1 + Ъ2 2 + с2 5со 2 + d2 \ -I- е2

2

+ /2

(57)

 

 

 

 

ак 5а 1 + Ьк 2 + ск 2 + dk \ +ек 2 + lk = vk;

Вычисление коэффициентов уравнений поправок связано с определением направляющих косинусов аэрофотоснимков, которые составляют

d1=-{alxi

+ a2yi-a3fK)(b1x'i

+

b2y'i-b3fK);

 

bi = (a1xi

+ a2yi-a3fK)(b1x'i

+

b2yi-b3fK);

 

ci=-(b1xi

+ b2yi-b3fK)(blx'i

+

b2y'i-b3fK)x

 

х cos a i — г х{ + c2 yt — c3fK )(63 x \ sin x \ +

 

 

+ b3y\ cos x 2 +/K cos со 2);

(58)

83

^f =

* i +

^ i — ^зЛ)—

+ -V/ —

 

ei =

 

{c1^i-cxy,i)(b1xi^b2yi-bJK)-

 

-{Ь2х\-Ь

^

xt +

с2yt3/к);

 

Ti = {blxi

+ b2yi-bJxXc1x'i

 

+ c 2 y ' i - c J y ) -

 

-(b1x'i

+ b2y'i-b3fK)(c1xi

 

+

c2yi-c3fK).

Затем решают нормальные уравнения поправок к элементам

взаимного

ориентирования аэрофотоснимков:

[раа

] 5а 1 + [ p a b ] 5а 2 + [рас ] 5со 2 + [раЗ ] 5х i +

 

 

+ [раё]Ък'2

+ [раТ]

= 0;

[раБ ] 5а 1 + [pb Ь~\ '2 + [рЪс ] 5со2 + [pb3 ] 8хi +

 

 

+ [/?^]5x'2 + |>W] = 0;

[рас

] 5а i + [pbc ] 5а 2 + [рсс

] 5ш '2 + [рсЗ ] 5х i +

 

 

+ {рсё

] 5 х ,2 + [/7с/г] = 0;

[pad

] 5а ; + [рЬЗ]

2 + [pcd

] 5ю 2 + [ р З З ] 5х i +

 

 

+ [рЗё ] 5х 2 +[рЗГ] = 0;

[раё

] 5а 1 + [рБё ] 5а 2 + [рсё

] 5со 2 + [рЗё ] 5х \ +

где

 

-I- [рёё

] 5х 2 + [рёТ]

= 0,

 

 

 

 

 

 

 

раа =р1а1а12а2а2

 

+

...+ряанаА;

 

pab )=p1a1bl+p2a2b2

 

+

...+pnanbn;

 

рас =p1a1c_1+p2a2c2

 

+

...+pnancJ}\

 

pad =p1a1di+p2a232

 

+

...+p„andn;

 

раё

=Рх a i f

1 2

а2ё2

+ ... ~\~рп а пёп\

 

pal

]=p1a1li+p2a2l2

 

+

...+pnanln.

(59)

(60)

Далее определяют исправленные значения элементов взаим-

ного ориентирования

 

аэрофотоснимков:

 

 

а

1

(п+ i)= oi 1и + 8а 1 („+1);

 

а 2

+1)1) = а2И + 8<Х2(п+1),

(61)

© 2 (п + 1) = © 2л + S(0 2 + D;

и 1

(п +1)= к in + 5х 1 (П 1

 

И 2 (л+ 1) = И 2л + ^Х 2

j),

 

где и — номер приближения (обычно

их бывает

не больше

3 - 5 ) .

 

 

 

 

Используя вычисленные элементы взаимного ориентирования предыдущего приближения, определяют их в следующем приближении. Из решения нормальных уравнений находят поправки, вводят их в элементы взаимного ориентирования предыдущего приближения и получают новые значения. Затем вычисляют направляющие косинусы по формулам (39), (41) и

84

исправленные ординаты точек по формуле (56). Найденные ординаты используют для оценки остаточных поперечных параллаксов.

Оценка точности элементов взаимного ориентирования аэрофотоснимков и отбраковка ошибочных точек ведется по остаточным параллаксам очередного (последнего) приближения bq{ и средней квадратической ошибке остаточных параллаксов

m =

(62)

 

п — 5

Если bqt>3mqy то точка с таким остаточным поперечным параллаксом исключается, а все оставшиеся продолжают участвовать в последующем определении элементов взаимного ориентирования аэрофотоснимков. Расчеты ведут раздельно для каждой стереопары. Число точек на каждой стереопаре должно быть более пяти.

§ 33. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ВНЕШНЕГО ОРИЕНТИРОВАНИЯ

Для определения угловых элементов внешнего ориентирования аэроснимков задают значения угловых элементов внешнего ориентирования первого аэроснимка:

= а 1 +vx ;

v = bH2-5H1/Bl.

(63)

Если показаний статоскопа нет,

то

 

ах = аг;

со^О;

ус1=Х\.

(64)

Согласно формуле (39) устанавливают направляющие косинусы координатной системы первого аэроснимка. Им соответст-

вует матрица

 

 

 

 

 

A

Xj

 

«21

«31

(65)

bn

b21

b3l

 

 

Cll

С21

 

 

С учетом поворота осей координат на а 2

и а \ при со \ = 0 по

той же формуле (39) находят направляющие косинусы промежуточной системы координат. Таким поворотам соответствует матрица

 

а2

аг

 

Ь,

bi

 

Ь,

(66)

где я J = cos си \ cos х ^ \ fe1 = sinx1;

 

сх =sina \ cosx^

 

а 2 = — cosoti sinxx; 62 = cosx и c i

=

 

— sina'i sinxt;

 

аъ= — sinai; b3 = 0; c,3 = cosa'1.

 

 

 

 

85

Из зависимостей (54) и (65) определяют взаимное положение систем координат Sx у. z> и Sxyz, соответствующее матрице Arv, являющейся произведением матрицы (65) и матрицы (66):

А... — А.

 

 

4

 

Ы

Ы

Ы

(67)

ч

x

*i

( М

( М

( Ы

 

 

i Ч

L Ы

2)

3)

J

 

 

 

 

 

По найденным величинам устанавливают тангенс дирекционного угла базиса фотографирования т и синус угла наклона базиса фотографирования первой стереопары

tgт = (Л1)/(д1); sinv = (c1).-

(68)

Перенесем систему координат Slxyz параллельно из левого конца базиса Sx в правый S2 и повернем ее на углы а2 , со2, х'2. Она совпадет с системой S2xyz правого фотоснимка, при этом z будет совмещена с главным лучом S2 О' правой связки. Далее по формуле (39) находят направляющие косинусы элементов взаимного ориентирования правого аэроснимка. Они выражаются матрицей

 

 

 

 

 

 

 

 

а!

а2

аъ

 

(69)

 

 

 

 

 

 

 

 

Ь\

b2

b3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

1

с 2 с

з

 

 

По значениям (39) и (41) получают направляющие косинусы

координатной

системы

правого

аэроснимка первой стереопары

А

 

 

 

А

А ,

,

, —

^12

а22

<*32

(70)

й)

 

х

612

Ъ22

ЪЪ2

а

2

 

Tv

a W) X

 

 

 

2

2

 

 

 

2

2 2

 

 

С12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С22

СЪ2

 

Угловые элементы внешнего ориентирования правого аэро-

снимка определяют

 

в

соответствии с

формулой (70)

 

a2 = arctg( — —

);

 

co2 = arcsin( — ЬЪ2)\

x2 = a r c t g ( ^

(71)

 

 

 

- 3 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученные угловые элементы внешнего ориентирования

правого аэроснимка а2

,

со2

и

х2

для следующей стереопары

являются угловыми

 

элементами

внешнего

ориентирования ее

левого аэроснимка взамен указанных в формуле (64). Это же относится и к направляющим косинусам.

Так, последовательно действуя вдоль каждого аэросъемочного маршрута, устанавливают угловые элементы внешнего ориентирования всех аэроснимков.

Затем по формулам (39) определяют приближенно трансформированные координаты всех точек каждой стереопары.

Полученные в процессе таких определений элементы внешнего ориентирования аэроснимков могут использоваться самостоятельно для вычисления установочных элементов коррекцион-

86