ФОТОГР та ДЗ

1. Знімок, як центральна проекція. Масштаб фотознімка……………………………………………..2

2. Види проекцій. Переваги центральної проекції при роботі зі знімками…………………..2

3. Система координат у фотограмметрії………………………………………………………………………….3

4. Елементи внутрішнього та зовнішнього орієнтування знімка………………………………….4

5. Математичні залежності між координатами точок знімка……………………………………..5-7

6. Орієнтування пари знімків. Елементи геодезичного орієнтування моделі…………….7,8

7. Фактори, що формують геометричну характеристику системи. Дисторсія………………8

8. Аерофотознімання та його властивості………………………………………………………………………9

9. Фізичні характеристики аерофотознімків………………………………………………………………….10

10. Геодезичні властивості аерофотознімків…………………………………………………………………..10,11

11. Стереоефект та стерео модель………………………………………………………………………………………12

12. Вплив рефракції атмосфери на формування зображення…………………………………………..13

13. Технологія опрацювання аерофотознімків………………………………………………………………14-16

14. Аналітичний спосіб у фотограмметрії…………………………………………………………………………..17

15. Векторизація геометричної моделі об’єкта………………………………………………………………….18

16. Загальні характеристики фото тріангуляції………………………………………………………………19,20

17. Технологія отримання та опрацювання……………………………………………………………………..20-22

18. Порядок проведення аналітичної маршрутної фото тріангуляції……………………………23-26

19. Математичні залежності між просторовими і плоскими координатами точок знімка..27

20. Просторові фотограмметричні системи координат, кути Ейлера і напрямні косинуси..27

1. Знімок, як центральна проекція. Масштаб фотознімка.

Знімок (фотознімок) – це зображення об’єкта, отримане за допомогою оптичної системи, яка будує зображення за правилами геометричної оптики і розглядається як центральна проекція.

Основними елементами центральної проекції є (рис.2.1):

1. центр проекції

2. площиа предмета (обэкта)

3. площина зображення або знімка.

Всі промені, які входять в центр проекції від точок об’єкта та перетинають площину знімка в точках наз. проектуючими променями.

В аерофотограмметрії ставиться завдання отримати зі знімка топографічну карту(план), яка є ортогональною проекцією об’єкта на площину.

Отримання двох різних проекцій – центральної та ортогональної – показано на рис. 2.2.

Зображення на площинах знімка є подібними лише тоді, коли площина знімка є не нахиленою, тобто площина || (бо завжди паралельна до Е0 (карти)) і об’єкт є плоским, тобто розміщеним в площині .

Зображення на площині проекції будується в зменшеному масштабі стосовно предмета на площині Е, тобто карта - це зменшене в М-разів зображення предмета. Зображення на знімку

теж будується в певному масштабі і якщо площини і паралельні, то з рис. 2.3 маємо формулу для масштабу знімка

де l – відрізок на знімку, L – відрізок на місцевості,

f- фокусна віддаль знімка, H – висота фотографування.

Реально знімок є нахиленим, тому формула матиме значно складніший вигляд.

2. Система координат у фотограмметрії.

Для фіксації координат х,у будь-якої точки використо­вується права прямокутна система координат .

Якщо виконати паралельне перенесення систе­ми о_оху в головну точку знімка о, то ко­ординати точки а будуть такими: x – x₀, у — у₀. Якщо початок просторової системи координат зна­ходиться в точці S (рис. 2.6), то точка а матиме координати: х - х_о, у - у_о, - f . Якщо точки о_о та о збігаються, що часто використовується в практичній фотограмметрії, то точка а матиме координати: x, y, -f. Тут і надалі f - фокусна віддаль знімка.

Для наземного знімка використовується права прямокутна система координат о_охz

Якщо початок координат є в точці о_о, то для точки знімка а маємо координати х, z . Якщо початок координат перенести в головну точку знімка о, то точка а матиме координати х - х₀, z - z₀. Просторова права прямокутна система координат Sхуz з початком в центрі проекції S дозволяє зафіксувати для точки а координати: х - х_о, у = f ,z - z₀.

Якщо ж головна точка знімка о та початок координат о₀ збігаються, то для точки а матимемо координати х, у = f, z.

3. Види проекцій. Переваги центральної проекції при роботі зі знімками.

Будемо розглядати випадок проектування трьох вимірів у два. Проекція тривимірного об'єкта (представленого у вигляді сукупності точок) будується за допомогою прямих проекційних променів, які називаються проекторами і які проходять через кожну точку об'єкту і, перетинаючи картинну площину, утворюють проекцію.

Визначений таким чином клас проекцій існує під назвою плоских геометричних проекцій, тому що проектування проводиться на площину, а не на викривлену поверхню і в якості проекторів використовуються прямі, а не криві лінії.

Проекції поділяють на два основні класи:

паралельні (аксонометричні);

центральні (перспективні).

Паралельні проекції поділяють на два типи в залежності від співвідношення між напрямком проектування і нормаллю до проекційної площини: 1) ортографічні - напрямки збігаються, тобто напрямок проектування є нормаллю до проекційної площині; 2) косокутні - напрям проектування і нормаль до проекційної площини не збігаються.

 Найбільш широко використовуваними видами орфографічних проекцій є вид спереду, вид згори (план) і вид збоку, в яких картинна площина перпендикулярна головним координатним осям. Якщо проекційні площини не перпендикулярні головним координатним осям, то такі проекції називаються аксонометричними.

При аксонометричній проектуванні зберігається паралельність прямих, а кути змінюються; відстань можна виміряти уздовж кожної з головних координатних осей (у загальному випадку з різними масштабними коефіцієнтами).

Косокутні (похилі) проекції поєднують в собі властивості ортографической проекцій (видів спереду, зверху і збоку) з властивостями аксонометрії. У цьому випадку проекційна площина перпендикулярна головною координатної осі, тому сторона об'єкта, паралельна цій площині, проектується так, що можна виміряти кути і відстані. Проектування інших сторін об'єкта також допускає проведення лінійних вимірювань (але не кутових) вздовж головних осей. Відзначимо, що нормаль до проекційної площини і напрямок проектування не збігаються.

Двома важливими видами косокутних проекцій є проекції:

Кавальє (cavalier) - горизонтальна косокутних ізометрія (військова перспектива);

Кабіні (cabinet) - фронтальна косокутних диметром.

Центральна проекція будь-якої сукупності паралельних прямих, які не паралельні проекційної площини, буде сходитися в точці сходу. Точок сходу нескінченно багато. Якщо сукупність прямих паралельна однієї з головних координатних осей, то їхня точка сходу називається головною точкою сходу. Є тільки три такі точки, відповідні перетину головних координатних осей з проекційною площиною. Центральні проекції класифікуються в залежності від числа головних точок сходу, якими вони володіють, а отже і від числа координатних осей, які перетинають проекційну площину.

Одноточкова проекція.

Двоточкова проекція широко застосовується в архітектурному, інженерному та промисловому проектуванні.

Триточкові центральні проекції майже зовсім не використовуються, по-перше, тому, що їх важко конструювати, а по-друге, через те, що вони додають мало нового з точки зору реалістичності в порівнянні з двоточковою проекцією.