17. Технологія отримання та опрацювання.

Для виконання наземного знімання в топографічних цілях застосовують фототеодоліти, а для деяких спеціальних задач - стереофотограмметричні камери, кінофототеодоліти, деколи звичайні фотоапарати або ж цифрові малоформатні камери.

При фототеодолітному зніманні виконуються польові роботи, які поділяються на такі етапи: підготовчі робо­ти, рекогностування місцевості, робота на фотостанції, фотолабораторні роботи. Підготовчі роботи включають складання робочого проекту, підготовку та перевірку апаратури. При рекогностуванні уточнюють та деталізують проект фототеодоліт­ного знімання. Робота на фотостанції - це фотографування об'єкта та геодезичні вимірювання. Фотолабораторні роботи включають виготовлення проявного та фіксувального розчинів, проявлення фотоплівок чи фотоплатівок, закріплення їх, промиван­ня та висушуваня негативів.

Для опрацювання знімків можна використати один із методів:аналітичний, аналоговий або цифровий. Аналітичний передбачає такі види робіт: складання проекту, вимірювання стереопар, обчислювальний процес, аналіз точності отриманої продукції та деколи її графічне зображення.

Аналоговий метод фотограмметричного опрацювання базується на використанні універсальних стереофотограмметричних приладів, насамперед таких як стреоавтограф, стереометрограф, технокарт.

Технологією робіт передбачено виконання таких процесів: підготовчі роботи, побудова в'язок проектуючих променів, побудова геометричної моделі, геодезичне орієнтування моделі, коректура моделі, рисування контурів та рельєфу. Цифровий метод опрацювання фототеодолітних знімків для топографіч­них цілей майже не застосовується. Натомість метод має достатнє використання в т.зв. архітектурній фотограмметрії.

Для наземного знімка використовується права прямокутна система координат . Елементами внутрішнього орієнтування є фокусна віддаль f та координати головної точки о.

Просторова фотограмметрична система координат SХУZ має початок в центрі проекції S. Вісь Z. займає вертикальне положення, осі X та Y - творять горизонтальну площину, причому це може бути або ліва, або права система, а вибір залежить від поставленої задачі та зручностей користування. Найчастіше це права система.

Особливістю наземного знімання є те, що тут ми можемо зафіксувати і лінійні, і кутові елементи зовнішнього орієнтування кожного знімка. Елементи взаємного орієнтування для наземних знімків, що творять стереопару як правило не визначаються.

Для поодинокого знімка найприйнятнішим є класичний підхід: - це лінійні елементи зовнішнього орієнтування (координати центра проекції) у вибраній просторовій системі координат -кутові елементи, що характеризують кутову орієнтацію системи координат знімка відносно просторової системи.

Д ля поодинокого знімка замість кута , який відраховується від осі Y , використовують дирекційний кут А напрямку головної оптичної осі фотокамери (рис. 1 (тут – 6.3)), який відраховують від осі Х_Г.

Для стереопари, отриманої з базису фотографування у вибраній системі X_ГY_ГZ_Г координат визначають просторові координати лівого центра про­ектування Xs,Ys,Zs , а елементами зовнішнього орієнтування є (частина з них показана на рис.2 (тут – 6.4)):

Xs_L,Ys_L ,Zs_L - координати лівого центра проекції; А –

д ирекційний кут базису фотографування; - горизонтальний кут між базисом та головною оптичною віссю фотокамери на лівому кінці базису; - кути нахилу головних оптичних осей для лівого та правого знімків; к_л , к_п - кути розвороту лівого та правого знімків; В_х - довжина базису в проекції на горизонтальну площину, В_z - перевищення правого центра фотографування над лівим; - кут конвергенції як горизонтальний кут між головними оптичними осями лівого та правого знімків.

Залежно від положення головних оптичних осей фотокамер при фотографуванні з базису, розрізняють різні випадки знімання: нормальний (якщо головні осі фотокамер скеровані під кутом 90° до базису), рівномірно-відхилений (відхилення головних оптичних осей ліворуч або праворуч стосовно перпендикулярів до базису), конвергентний (якщо головні оптичні осі перетинаються між собою і творять кут ), маємо рівномірно-нахилений (головні оптичні осі не лежать в горизонтальній площині), загальний випадок (оптичні осі камер займають довільне положення в просторі).

Найчастіше в практиці застосовують поєднання нормального та рівномірно-відхиленого випадків знімання. Це дає змогу з одного базису захопити значну частину об'єкта знімання і, отже, скоротити обсяги польових робіт.

Завданням фототеодолітного зні­мання є визначення просторових коорди­нат точок об'єкта з використанням пари знімків.

Для загального випадку знімання можна використовувати такі формули:

Тут В_х , В_у , В_z - базисні компоненти; x_0, z_0, f - елементи внутрішнього орієнтування; x_1, z_1, x_2, z₂ — виміряні координати точок на лівому та правому знімках; а₁ ,b₁ ,с₁ - напрямні косинуси для лівого знімка; а₁^’ ,b₁^’ ,с₁^’ — напрямні косинуси для правого знімка.

Іх обчислюють за такими формулами

Перехід від фотограмметричної до геодезичної системи координат здійнюється за формулами (внизу):

Тут X_Sл, Y_Sл , Z_Sл - геодезичні координати лівого центра проекції, А – дирекційний кут головної оптичної осі лівого знімка, - поправка у висоту точки за вплив рефракції та кривину Землі , к - коефіцієнт

рефракції, R - радіус Землі, D - віддаль від лівого центра проекції до точки об'єкта.

Точність фототеодолітного знімання: Найгірше визначається ордината Y і це є реальністю при наземному стереофотограмметричному зніманні віддалених об'єктів і, зокрема, при створенні топографічних карт.