Методические указания и контрольное задание для студентов заочного отделения образовательных учреждений (стр. 10 из 18)

Программно–технический комплекс «Садко» (Система Автоматизированного Дешифрирования Космических Снимков) разработан в 29 НИИ, 38 ЦАФТО, г. Москва в 1998 г. Предназначен для автоматизированного дешифрирования результатов дистанционного зондирования Земли.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите области применения космических снимков.

2. Какие дешифровочные признаки применяют при работе с космическими снимками?

3. На каких технических средствах происходит обработка космических снимков в настоящее время?

4. Кратко охарактеризуйте цифровые фотограмметрические приборы, предназначенные для обработки космических снимков, которые Вам известны.

Раздел 5. Основы стереозрения

Литература: /1/, гл.VIII, §§45-57, гл.XII, §§58,59; §§60-63.

Тема 5.1 Стереопара аэрофотоснимков и стереомодель

Главной задачей фотограмметрии в применении ее для топографии является определение координат точек местности по аэрофотоснимкам. Используя одиночный аэрофотоснимок, можно определить лишь плановое положение точек, изобразившихся на нем.

Для определения высот точек местности необходимо иметь два аэрофотоснимка данного участка, полученных из двух разных точек или с двух концов базиса фотографирования. Два снимка с изображениями одного и того же участка местности, полученные с двух точек пространства, называются стереоскопической парой снимков (стереопарой). Снимок, полученный с точки фотографирования S₁, называется левым, а с S₂ – правым.

На рис. 19 изображена пара снимков в положении, которое она занимала в момент фотографирования. А – точка местности, изобразившаяся на снимках в точках а₁ и а₂.

Они называются соответственными или одноимёнными точками. Проектирующие лучи S₁A и S₂A, проходящие через эти точки называются соответственными или одноимёнными проектирующими лучами.

Расстояние В между точками фотографирования S₁ и S₂ – базис фотографирования.

Плоскость W_A, проходящая через базис и точку А местности есть базисная плоскость.

Плоскости, проходящие через базис фотографирования и главные лучи являются главными базисными плоскостями (W₁ - левого W_{2 -} правого снимков).

Любая пара соответственных лучей пересекается, если снимки занимают положение, которое было в момент фотографирования. Совокупность их точек пересечения образует поверхность. Ее называют стереомоделью или просто моделью местности. При выше названных условиях она совпадает с земной поверхностью, значит масштаб такой модели 1:1.

Представим теперь, что одна из связок (например, правая) поступательно перемещается вдоль базиса из положения S₂ в S₂^¢. Модель при этом не разрушится, но изменится ее масштаб. Расстояние b_п между центрами проекций двух связок, по которым построена модель, называется базисом проектирования.

Ее масштаб вычисляется по формуле:

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение стереопары снимков.

2. Отобразите графически стереопару снимков.

3. Какие проектирующие лучи называются соответственными?

4. Что такое базис фотографирования?

5. Что такое главные базисные плоскости?

6. Дайте определение стереомодели.

7. По какой формуле можно вычислить масштаб стереомодели?

Тема 5.2 Координаты и параллаксы точек стереопары

Положение соответственных точек на стереопаре фотоснимков определяется в плоских прямоугольных системах координат o₁x₁y₁ и o₁x₂y₂ (рис. 20). Начала систем координат о₁и о₂ находятся в точках пересечения прямых, соединяющих противоположные координатные метки фотоснимков 1 и 2 (1' и 2') и 3 и 4 (3' и 4'), ось х совмещают с прямой 1—2 (1'—2'), а у — с прямой 3—4 (3'—4'). Координатами точки а₁ являются х₁, у₁, а точки а₂— х₂, у_2.

Координаты соответственных точек в общем случае не равны, т. е. х₁ ≠х₂и y₁ ≠y₂ Это означает, что точка на левом фотоснимке a₁ по отношению к выбранной системе координат o₁x₁y₁ расположена не так, как точка на правом фотоснимке а₂ относительно системы координат и o₁x₂y₂. Иначе говоря, существуют смещения точек на стереопаре фотоснимков.

Смещения соответственных точек на фотоснимках стереопары называют параллаксами. Они имеют место как по оси абсцисс, так и по оси ординат. Смещение вдоль оси абсцисс называется продольным параллаксом и обозначается буквой р. Смещение вдоль оси ординат называется поперечным параллаксом и обозначается буквой q.

Наложим фотоснимок Р₁стереопары на Р₂так, чтобы их системы координат совпали. Точка левого фотоснимка а₁займет положение а₂, т. е. сместится параллельно оси абсцисс на величину р и на величину q — параллельно оси ординат.

Продольный параллакс выражается разностью абсцисс соответственных точек:

р = х₁ – х₂

а поперечный — разностью ординат этих точек:

q = у₁ - у₂

Вопросы для самоконтроля

1. Какая система координат применяется для определения координат точек снимка?

2. Что такое параллаксы точек стереопары?

3. По каким осям координат бывают параллаксы?

4. приведите формулу для вычисления продольного и поперечного параллаксов.

Тема 5.3 Элементы взаимного ориентирования стереопары

Взаимное ориентирование снимков стереопары это установка их в положение, при котором любая пара соответственных лучей пересекается, то есть обеспечивается построение модели. Величины, определяющие такое положение снимков, называются элементами взаимного ориентирования (ЭвзО).

На практике выполнение условия пересечения соответственных лучей достигается поворотом обоих снимков или поворотами и смещениями только одного из них при неподвижном положении второго. В соответствии с этим различают две системы элементов взаимного ориентирования. В первой неподвижными считают базис фотографирования и главную базисную плоскость левого снимка; во второй – левый снимок.

Первая система элементов. Начало системы координат S₁X₁'Y₁'Z₁'– в центре проекции S₁ левого снимка Р₁ (рис. 21). Ось X₁' совмещена с базисом фотографирования, а ось Z₁' установлена в главной базисной плоскости левого снимка. Система координат S₂X₂'Y₂'Z₂' параллельна системе координат S₁X₁'Y₁'Z₁'.

Элементами взаимного ориентирования являются:

- угол в главной базисной плоскости левого снимка между осью Z₁' и главным лучом связки;

- угол на левом снимке между осью y₁ и следом плоскости ;

- угол в главной базисной плоскости левого снимка между осью Z₂' и проекцией главного луча правой связки на главную базисную плоскость левого снимка;

- угол между проекцией главного луча правой связки на главную базисную плоскость левого снимка и главным лучом;

- угол на правом снимке между осью y₂ и следом плоскости .

Вторая система элементов. За начало пространственной фотограмметрической системы координат принимается центр проекции левого снимка S₁. Координатные оси

этой системы направлены параллельно соответствующим координатным осям x₁, y₁ левого снимка (рис. 22), а ось совпадает с главным лучом левой связки. Система координат параллельна системе координат .

Элементами взаимного ориентирования являются:

- угол между осью и проекцией базиса на плоскость (или элемент ориентирования B_y);

- угол наклона базиса S₁S₂ относительно плоскости (или B_Z);