25145 (Цифровая фототриангуляция для создания топографических карт)
Описание файла
Документ из архива "Цифровая фототриангуляция для создания топографических карт", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "геология" из 2 семестр, которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "геология" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "25145"
Текст из документа "25145"
Министерство образования Российской Федерации
Федеральное агенство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Кафедра фотограмметрии и дистанционного зондирования
Курсовая работа по дисциплине “Автоматизированная обработка аэрокосмической информации”
на тему:
“Цифровая фототриангуляция для создания топографических карт”
Выполнил:
Ст. гр. ИП-41
Пашинский В.А.
Проверил:
Широкова Т.А
Новосибирск, 2008г
Содержание
Введение
1. Цифровая фототриангуляция
-
Сущность, классификация и назначение фототриангуляции
-
Достоинства цифровой фототриангуляции
-
Сущность основных методов цифровой и аналитической фототриангуляции
-
Метод независимых моделей
-
Построение блочных сетей фототриангуляции методом связок
-
Построение блочной сети фототриангуляции объединением одиночных моделей
-
Построение блочной сети фототриангуляции объединением независимых маршрутных моделей
1.4 Особенности цифровой фототриангуляции
2. Технология построения блочной сети фототриангуляции на ЦФС «Фотомод»
-
Краткая характеристика ЦФС «Фотомод»
-
Основные процессы технологии построения блочной сети фототриангуляции на ЦФС «Фотомод»
3. Построение блочной сети фототриангуляции на ЦФС «Фотомод»
-
Оценка фотографического и фотограмметрического качества исходных фотоматериалов
-
Составление рабочего проекта построения блочной сети ПФТ
-
Подготовка исходных данных для построения сети
-
Ввод параметров проекта
-
Внутреннее ориентирование снимков
-
Построение и уравнивание блочной сети фототриангуляции
3.7Оценка точности, контроль качества и анализ результатов цифровой фототриангуляции
4. Исследования точности построения блочной сети фототриангуляции с использование ЦФС «Фотомод»
Заключение
Список использованных источников
Введение
В настоящее время во всех фирмах, занимающихся фотограмметрической обработкой снимков, применяется цифровой способ фототриангуляции и соответствующие программные продукты. Поэтому целью данной курсовой работы является изучение теоретических основ и получение практических навыков построения сетей пространственной фототриангуляции по результатам аэрофотосъемки с использование программного продукта.
В данной курсовой работе в первом разделе будут рассмотрены понятие пространственной цифровой фототриангуляции, назначение, достоинства, основные методы, а также её особенности.
Во втором разделе будет рассмотрена краткая характеристика ЦФС «Фотомод» и технология построения блочной сети фототриангуляции на ЦФС «Фотомод».
В третьем разделе будет подробно рассмотрено построение блочной сети фототриангуляции на ЦФС «Фотомод», включающее оценку фотографического и фотограмметрического качества исходных материалов, составление рабочего проекта, подготовку исходных данных для построения сети, внутреннее ориентирование снимков, измерение плоских координат опорных, межмаршруных и связующих точек снимков, построение и уравнивание блочной сети фототриангуляции, оценку точности, контроль качества и анализ результатов цифровой фототриангуляции.
В четвертом разделе будут приведены результаты исследования точности построения блочной сети фототриангуляции и проведён анализ результатов.
1.Цифровая фототриангуляция
-
Сущность, классификация и назначение фототриангуляции
Сущность фототриангуляции заключается в построении модели местности по снимках, принадлежащим одному или нескольким маршрутам, и внешнем ориентировании этой модели. Фототриангуляция позволяет определять по снимкам плановое положение и высоты опорных точек, необходимых для создания фотопланов, ортофотопланов, карт, цифровой модели рельефа (ЦМР), цифровой модели местности (ЦММ). Также позволяет определять элементы внешнего ориентирования снимков. Основная цель пространственной фототриангуляции (ПФТ) – максимально сократить трудоёмкие полевые геодезические работы, заменить их на камеральные.
ПФТ можно классифицировать[6]:
-
по количеству маршрутов:
-
одномаршрутная, которая строится по снимкам, принадлежащим одному маршруту;
-
многомаршрутная, или блочная, которая строится по снимкам, принадлежащим двум и более маршрутам;
-
по технологии построения сети фототриангуляции:
-
аналоговая, основанная на использование универсальных приборов;
-
аналитическая,основанная на применении высокоточных автоматизированных стереокомпараторов и ЭВМ;
-
цифровая, при которой используются цифровые изображения;
-
в зависимости от использования физических измерений:
-
с использованием физических измерений;
-
без использования физических измерений;
-
по назначению:
-
каркасная, развивающаяся перпендикулярно к направлению заполняющих маршрутов с целью обеспечения опорными точками, необходимыми для фототриангуляции по заполняющим маршрутам;
-
заполняющая, обеспечивающая опорными точками каждую стереопару.
Различают 3 способа одномаршрутной ПФТ:
-
метод независимых моделей;
-
метод частично зависимых моделей;
-
метод связок.
Различают 3 способа многомаршрутной ПФТ:
-
способ связок;
-
способ независимых моделей;
-
способ независимых маршрутов.
-
Достоинства цифровой фототриангуляции
Цифровая фототриангуляция имеет следующие достоинства[6]:
-
высокая степень автоматизации;
-
высокая точность благодаря:
-
возможности учёта геометрических искажений в координатах точек снимков;
-
возможности обработки избыточных измерений;
-
использованию мощных компьютеров;
-
использованию строгих алгоритмов обработки снимков;
-
возможность обработки снимков различного формата с различными элементами внутреннего и внешнего ориентирования снимков, снимков, полученных различными съемочными системами;
-
широкие функциональные возможности;
-
решена проблема старения материала;
-
возможность улучшения изобразительного качества снимков;
-
высокая производительность труда и культура производства;
-
нет необходимости в сложном обслуживании.
-
Сущность основных методов цифровой и аналитической фототриангуляции
-
Маршрутная фототриангуляция методом независимых моделей
Основные этапы построения ПФТ методом независимых моделей[2]:
1) предварительная обработка результатов измерений координат точек снимков. Осуществляется переход от отсчётов, полученных при измерении снимков на приборе, к плоским координатам точек снимков x, y и учет всех систематических ошибок в координатах точек снимков (за дисторсию объектива АФА, деформацию фотоматериала, рефракцию световых лучей и др.);
2) взаимное ориентирование снимков.
На данном этапе определяются элементы взаимного ориентирования снимков в базисной системе ( ).
В качестве исходного уравнения используется условие компланарности соответствующих лучей в базисной системе:
, (1.1)
где - пространственные координаты точек левого и правого снимков. В уравнении (1.1) известными будут , неизвестными являются элементы взаимного ориентирования .
, (1.2)
где - плоские координаты точек снимков;
- направляющие косинусы, являющиеся функциями элементов взаимного ориентирования снимков;
- элементы внутреннего ориентирования снимков.
На основе (1.1) получим уравнение вида
(1.3)
Уравнение (1.3) не линейны по отношению к элементам взаимного ориентирования снимков. Их решают итерационным методом, предварирительно приведя их к линейному виду разложением в ряд Тейлора, ограничиваясь производными первого порядка малости;
3) определение фотограмметрических координат точек одиночных моделей. Выполняется по формулам прямой фотограмметрической засечки:
(1.4)
, (1.5)
где – трансформированные координаты точек левого снимка,
– трансформированный продольный параллакс.
. (1.6)
. (1.7)
-
подсоединение независимых моделей.
На данном этапе перевычисляются координаты точек в единую систему координат всей сети. Обычно в качестве системы координат маршрутной сети принимают фотограмметрическую систему координат первой модели маршрута. Для подсоединения моделей используются координаты связующих точек.
В качестве исходного принимается уравнение связи координат точек последующей модели с предыдущей:
, (1.8)
где - координаты точек в системе координат маршрутной модели (сети); - координаты этих же точек в системе координат последующей модели;
- матрица направляющих косинусов, вычисленных через углы ;
t -масштабный коэффициент;
- координаты начала системы координат последующей модели в системе координат маршрутной сети.
Этап подсоединения модели состоит из двух процессов. Сначала вычисляются , а известными будут .
Затем вычисляются координаты точек присоединяемой модели в системе координат маршрутной сети. Известными будут и координаты точек модели, полученные по формулам (1.4). По формулам (1.9) вычисляются координаты присоединяемой модели в системе координат маршрутной сети.
-
внешнее ориентирование сети.
На данном этапе перевычисляются координаты точек сети в заданную внешнюю систему координат. Необходимо минимум три опорных точки.
Для внешнего ориентирования сети используются координаты X, Y, Z опорных точек и уравнения вида:
. (1.9)
где координаты начала системы координат сети;
фотограмметрические координаты точек сети;
геодезические координаты точек местности.
В начале известны координаты опорных точек в геодезической системе и фотограмметрические координаты этих точек, полученные из уравнивания сети. В качестве неизвестных выступают 7 элементов ориентирования геодезической сети: .
Определив 7 этих неизвестных, будут определяться геодезические координаты всех точек сети ПФТ.
-
исключение деформации сети.
Деформацию сети ПФТ можно описать различными полиномами.
Например, обобщённого типа:
, (1.10)