25145 (Цифровая фототриангуляция для создания топографических карт), страница 4

Оценка фотограмметрического качества исходных материалов осуществляется следующим образом.

Технические средства аэрофотосъемки обеспечивают возможность получения черно-белых аэронегативов с минимальным линейным смазом фотоизображения, не превышающим 0,05 мм для масштабов 1:10000 и мельче. Средний масштаб используемых снимков – 1:12000, разномасштабность снимков можно определить как[4] :

*100% = 2% , (3.1)

Разномасштабность снимков составила 2%, что удовлетворяет допуску в 3%.

Высота фотографирования (высота полета над средней плоскостью участка) определяется по формуле:

H = f*m , (3.2)

где f – фокусное расстояние АФА (f=303,346 мм);

m – знаменатель масштаба фотографирования.

H =3640м

Максимальное превышение в пределах съемочного участка 83,829 м.

=0,02 , (3.3)

где h – максимальное превышение точек местности над средней плоскостью съёмочного участка;

H – высота полета над средней плоскостью участка;

δτh – смещение точек вызванное рельефом местности.

В соответствии с эти критерием продольное перекрытие снимков не должно выходить за пределы интервала от 56% до 66%. При выполнении измерений получено среднее продольное перекрытие снимков = 64% , что удовлетворяет допуску.

Поперечное перекрытие смежных маршрутов для масштабов аэрофотосъемки 1:25000 - 1:10000 составляет = от 20% до 35%.Данные снимки имеют =22%, достаточное для проведения фотограмметрических работ с этими материалами.

Углы наклона аэрофотоснимков, полученных стабилизированными аэрофотоаппаратами, не превышают 2 , допуск не более 2۫ . На съемочном участке количество максимальных значений взаимных продольных углов наклона не превышает 2,5% стереопар (допуск – 3%), а количество взаимных поперечных углов наклона – около 5% стереопар.

Непараллельность базиса фотографирования (“ёлочка”) не должна превышать 12 для фокусного расстояния 303,345 мм (при котором были получены обрабатываемые снимки). Ввиду отсутствия контактных отпечатков величина ёлочки не определялась.

Можно сделать вывод что с данным материалам можно проводить пространственную фототриангуляцию.

3.2 Составление рабочего проекта построения блочной сети ПФТ

Составление рабочего проекта - это выбор и разметка на аэрофотоснимках точек, необходимых для построения сети ПФТ с целью ее дальнейшего использования.

Исходными материалами для проектирования служат[1]:

-снимки с наколотыми и оформленными опорными точками и с абрисами, показывающими расположение этих точек относительно контуров;

-эти же снимки в цифровом виде;

-паспорт аэрофотосъемки;

-каталог координат опорных точек.

В проект включают[2]:

- опорные точки, с помощью которых осуществляется внешнее ориентирование и исключение деформации сети фототриангуляции;

- контрольные точки (планово-высотные, плановые или высотные опознаки), необходимые для выполнения оценки точности фототриангулирования;

- связующе точки, предназначенные для объединения элементарных звеньев в маршрутную модель;

- определяемые фотограмметрические точки, координаты которых необходимы для последующего решения задач по аэрофотоснимкам, определяется заказчиком;

- межмаршрутные точки,предназначенные для связи маршрутов в единый блок.

Опорные точки наносятся со снимков полевой подготовки. Минимальное их количество для маршрута ограниченной длины равно пяти. В работе было использовано 9 опорных точек.

Связующие точки выбираются в зоне тройного продольного перекрытия снимков на максимальном расстоянии от главных точек, Минимальное число связующих точек равно трем.

Таблица 3.1- Каталог координат опорных точек

Схема размещения опорных точек

3.3 Подготовка исходных данных для построения сети и ввод параметров проекта

В качестве исходных данных для построения сети[1] являются:

- масштаб снимков;

- паспортные данные камеры;

- снимки с опознаками;

- снимки в цифровом виде;

- координаты опорных точек.

При создании проекта выбирается внешняя система координат. В данном случае системой координат является декартова левая. Масштаб снимков составляет 1:12000.

Паспортные данные камеры вводятся на этапе внутреннего ориентирования снимков в редакторе камер[5]:

- камера - RC 30 №17136;

- дата калибровки;

- единицы измерения - мм

- фокусное расстояние – 303,346 мм;

- координаты главной точки = 0,00075 мм, = 0,000875 мм;

- координаты координатных меток.

Таблица 3.2-Координаты координатных меток

Информация о дисторсии.

Дисторсия «4 направления “x”»

Точка симметрии x = -0,017 мм; y = -0,022 мм.

Рисунок 3.1-Четыре направления измерения дисторсии по оси x

Таблица 3.3-Информация о дисторсии

По окончанию ввода исходных данных можно приступать к процессу внутреннего ориентирования снимков.

3.4 Внутреннее ориентирование снимков

Окно “Внутреннее ориентирование” показывает два списка “Изображения” и “Камеры”. Список “Изображения” содержит имена снимков и маршрутов, к которым они принадлежат, с указанием состояния: ориентирован да или нет снимок. В списке “Камеры” показан список камер, используемых в текущем проекте, которые могут быть добавлены в проект из каталога камер.

При внутреннем ориентировании снимков измеряются координаты координатных меток. Измерения можно проводить вручную, либо автоматически. Для измерения координат координатных меток следует выбрать измеряемую метку в таблице меток, затем выполнить точное позиционирование маркера на выбранную метку. После измерения 2-х новых меток при выборе третьей и последующих меток в списке происходит автоматическое позиционирование маркера в окрестности текущей метки, в последствии оператор вручную точно позиционирует маркер в центр координатной метки. Внутреннее ориентирование снимков выполнялось в ручном режиме.

Перед запуском процедуры автоматического внутреннего ориентирования снимков необходимо выполнить внутреннее ориентирование хотя бы для одного изображения вручную. Автоматическое внутреннее ориентирование заключается в поиске аналогичных объектов – координатных меток на всех снимках блока. Выбранная область поиска должна быть достаточно велика для случаев неравномерной нарезки снимков. Область метки должна захватывать ее изображение полностью. Области метки и поиска отображаются прямоугольниками как в основном окне с изображением диалога «Внутреннее ориентирование», так и в окне-«линза». Изображение, для которого внутреннее ориентирование было выполнено вручную, является эталоном.

После измерения координат меток необходимо произвести внутреннее ориентирование снимков, выбрать один из вариантов преобразования:

1. - поворот, масштаб, сдвиг;

2. - аффинное;

3. - проективное.

4. В работе было использовано аффинное преобразование.

Аффинные преобразования [5]выполняются по формулам:

x = а_о + а₁ x_ц + а₂ y_ц

y = b_o + b₁ x_ц +b₂ y_ц (3.4)

где a_i, b_i - параметры аффинного преобразования;

x, y – плоские координаты точек снимка;

x_ц, y_ц - плоские координаты точек цифрового изображения.

3.5 Измерение плоских координат опорных, межмаршрутных и связующих точек снимков, включенных в проект