Методические указания и контрольное задание для студентов заочного отделения образовательных учреждений (стр. 5 из 18)
В наземной фототопографической съемке фотографирование местности выполняют фототеодолитами. При решении прикладных задач используются также инженерные и стереофотограмметрические камеры, а иногда любительские фотоаппараты, стереокамеры и кинотеодолиты.
Вопросы для самоконтроля
1. С помощью чего строиться изображение?
2. Изобразите построение изображения объективом.
3. Назовите основные точки и линии при построении изображения объективом.
4. Поясните построение изображения объективом.
5. Какое изображение строит объектив?
6. Чем характеризуются объективы?
7. Что характеризует относительное отверстие?
8. Что такое светосила?
9. Что такое глубина резкости?
10. Что такое разрешающая способность объектива?
11. Классификация фотографических материалов.
12. Как получают цифровые изображения?
13. Чем выполняют фотографирование местности при наземной съемке?
Тема 1.4 Аэрофотосъемочные работы
При аэрофототопографической съемке снимки местности получают путем ее фотографирования. Называют этот этап летносъемочным процессом или аэрофотосъемкой (АФС), осуществляют - с самолёта или другого летательного аппарата. Цель – получение не только фотоснимков, удовлетворяющих заранее поставленным требованиям, но и показаний спецприборов, характеризующих их положение в момент экспонирования. В наземной фототопографической съемке фотографируют фототеодолитом, который устанавливается на штативе.
АФС можно классифицировать по количеству и расположению аэрофотоснимков (одинарная, маршрутная и площадная), положению оптической оси аэрофотоаппарата (плановая и перспективная) и масштабу фотографирования (крупномасштабная - 1: 10 000 и крупнее, среднемасштабная и мелкомасштабная - 1: 35 000 и мельче).
В соответствии с договором на выполнение аэросъемочных работ должны быть определены:
- Масштабы аэрофотосъемки и составляемого плана.
- Тип и фокусное расстояние АФА.
- Необходимость применения специальных приборов (статоскопа, радиовысотомера и др.). Отметим, что в настоящее время не вызывает сомнений необходимость применения при аэрофотосъемке и привязке снимков спутниковых систем.
- Сроки производства аэрофотосъемки и сдачи продукции.
- Состояние местности.
После фотографирования участка местности полученные материалы изучают и оценивают. При этом проверяют:
- полноту и качество аэрофотосъемочных работ;
- соответствие фотографического и фотограмметрического качества материалов требованиям нормативно-технических документов и дополнительным условиям, предусмотренным в договоре на выполнение съемок;
- полноту паспортных данных использованных съемочных систем (элементы внутреннего ориентирования, дисторсия объектива и др.) и соответствие фактических параметров съемочных камер проектным значениям;
- обеспеченность снимками картографируемой территории, ее границ (одновременно составляется схема расположения снимков, подлежащих фотограмметрической обработке, по их номерам);
- наличие, полноту и качество дополнительной бортовой информации (координат центров проектирования снимков, полученных из спутниковых определений, данных инерциальной системы и др.).
Вопросы для самоконтроля
1. Как называется процесс получения аэрофотоснимков?
2. Цель аэрофотосъемки.
3. Классификация АФС.
4. Что должно определяться перед началом АФС?
5. Какие материалы оценивают после производства АФС?
Раздел 2. Теория перспективы и анализ аэрофотоснимка
Литература: /1/, гл.III, §§10-16, гл.IV, §§22-27
Тема 2.1 Центральная и ортогональная проекции
Изображение предмета на плоскости, построенное по определенным правилам, называется проекцией предмета. Процесс построения проекции называется проектированием. Существует несколько видов проекций, наиболее распространенными из которых являются ортогональная и центральная. Центральной проекцией называется проекция, которая строится при помощи лучей, выходящих из одной точки или пересекающихся в одной точке. Ортогональная проекция строится при помощи перпендикуляров, опускаемых из точек предмета на плоскость.
Отличие между ортогональной (горизонтальной) и центральной проекциями видно на рис. 3. Точки местности A, B, C и D изображаются на плоскости Р в центральной проекции в точках a, b, c, d, а в ортогональной проекции – в точках ao, bo, co, do. При перемещении плоскости проекции в положение Р" взаимное положение точек ao, bo, co, построенных в ортогональной проекции, не нарушится. В то же время точки a¢, b¢, c¢, построенные в центральной проекции, свое взаимное положение изменят.
Понятно, что для составления плана участка местности по его изображению на снимке необходимо перспективное изображение преобразовать в ортогональное. Но переносом центра проектирования в бесконечность такое преобразование практически не осуществить. Поэтому необходимо найти косвенные пути решения задачи.
 |
Представление об элементах центральной проекции дает рис. 4, на котором изображены:
 |
- Плоскость Т, в которой располагаются проектируемые точки местности, называется плоскостью основания (плоскостью предмета).
- Плоскость Р, куда проектируются эти точки, называется плоскостью изображения (картины) или плоскостью снимка. Предполагается, что плоскости Т и Р бесконечны и ограничение их линиями является условным.
- Двухгранный угол e между плоскостями снимка и основания – это угол наклона снимка. Он произволен, но если равен нулю, то снимок считается горизонтальным.
- S – центр проекции.
- Проектирующий луч Sо, перпендикулярный к плоскости снимка, называется главным лучом. Он должен совпадать с главной оптической осью фотокамеры, но в точности это не выполняется.
- Точка о пересечения главного луча с плоскостью снимка называется главной точкой, а расстояние Sо - его фокусным расстоянием f. Оно должно быть равно фокусному расстоянию фотокамеры.
- Точка n пересечения отвесного проектирующего луча, с плоскостью снимка называется точкой надира. Она является изображением точки N местности, которая в момент фотографирования находилась на одной отвесной линии (на линии перпендикулярной основанию) с передней узловой точкой объектива фотокамеры.
- Вертикальная плоскость W, проходящая через точки S, о, n называется плоскостью главного вертикала.
- След vv плоскости W на снимке это его главная вертикаль, а след VV плоскости W на основании называется линией направления съемки.
- Горизонтальный проектирующий луч SI, лежащий в плоскости главного вертикала W , пересекает плоскость снимка в главной точке схода I.
- Точка с пересечения биссектрисы угла Sоn (e) с плоскостью снимка называется точкой нулевых искажений. Точки I, o, c и n снимка располагаются на его главной вертикали.
- Линии hh, лежащие в плоскости P и перпендикулярные к главной вертикали, есть горизонтали снимка. Причем, htht – линия основания. Это линия пересечения плоскости снимка с плоскостью основания; hchc - линия неискаженного масштаба – горизонталь, проходящая через точку нулевых искажений c; hoho – главная горизонталь, она проходит через главную точку снимка о; hihi – линия действительного (истинного) горизонта – линия пересечения снимка и горизонтальной плоскости (плоскости действительного горизонта), проходящей через центр проекции S.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое проекция?
2. Назовите виды проекций.
3. Покажите отличие центральной и ортогональной hgjtrwbb на чертеже.
4. Назовите основные плоскости центральной проекции.
5. Назовите основные линии центральной проекции
6. Назовите основные точки центральной проекции.
Тема 2.2 Элементы ориентирования аэрофотоснимка
Для установления связей между точками объекта и их фотографическими изображениями используются пространственные и плоские системы координат. Если картографируемый участок захватывает больше, чем 1 зону может использоваться геоцентрическая система координат (рис.5).
 |
В ней за начало координат принят центр общеземного эллипсоида О'г, а плоскостью X'г Y'г является плоскость экватора. Ось X'г находится в плоскости начального меридиана, а ось Z'г совмещена с полярной осью О'гР. Система координат правая. За фигуру Земли принимается эллипсоид вращения с полуосями а и b и сжатием е. Любая точка О пространства задаётся геодезическими координатами: широтой В, долготой L и высотой Н. Геоцентрические координаты X'г, Y'г, Z'г точки О находят по их геодезическим координатам, с помощью известных формул сфероидической геодезии.
Может использоваться и прямоугольная система координат X"г Y"г Z"г, представленная на рис.5. Она сохраняет все преимущества геоцентрической системы, но абсолютные значения координат точек в ней меньше. Ось Z"г нормальна к поверхности эллипсоида в начальной точке О картографируемого участка; ось Y"г совпадает с направлением на север. Система координат правая. За начало счёта высот принимается такое значение, при котором аппликаты всех точек положительны. Координаты X"г, Y"г, Z"г, легко получаются из геоцентрических X'г, Y'г, Z'г путём трёхмерного преобразования, включающего перенос начала координат и их вращение.