Основные способы аналитической блочной фототриангуляции.

В блочной, или многомаршрутной, фототриангуляции используют фотограмметрические связи, существующие в каждом маршруте и между маршрутами. Благодаря этому повышается точность построения сети и отпадает необходимость обеспечивать опорными точками каждый маршрут. Фототриангуляционные сети можно построить следующими способами: способом связок, способом независимых моделей и способом независимых маршрутов.

Способ связок является развитием способа связок маршрутной фототриангуляции. На снимках измеряют координаты определяемых и опорных точек сети, определяют приближенные значения элементов внешнего ориентирования снимков и координат определяемых точек сети, составляют уравнения поправок для каждой точки сети. Таким образом, получают систему уравнений для всего блока, которую решают методом последовательных приближений. Способ связок является наиболее строгим вариантом многомаршрутной фототриангуляции.

Совместное уравнивание всей фотограмметрической сети образует большие системы уравниваний поправок и нормальных уравнений, вызывает затруднения в программировании для ЭВМ ограниченного объема памяти. Использование вычислительных машин средней мощности, а также метода уравнивания с последовательной вставкой неизвестных позволяет в десятки, раз сократить объем промежуточной информации и решать задачи, ограничиваясь объемом оперативной памяти ЭВМ.

Способы независимых моделей.

По каждой стереопаре создается независимая модель в базисной системе координат и в произвольном масштабе. Процесс построения модели выполняется так же как для маршрутной фототриангуляции, то есть измеряют координаты точек стереопары, определяют элементы взаимного ориентирования снимков, вычисляют трансформированные значения координат, а затем координаты X,Y,Z точек модели.

Фотограмметрические координаты связующих точек, полученные, по смежным моделям имеют различные значения, так как при создании моделей использованы индивидуальные системы координат и масштабы моделей неодинаковы.

Соединение моделей в единый блок и ориентирование блочной сети по опорным точкам относительно геодезической системы координат выполняют для того, чтобы привести модели к единому масштабу и найти вероятнейшее положение их, при котором сумма квадратов расхождений на связующих точках минимальна.

Для соединения моделей используют уравнения поправок, которые решают совместно по способу наименьших квадратов путем последовательных приближений. В результате решения определяют элементы внешнего ориентирования одиночных моделей и геодезические координаты новых точек блочной сети.

Способ независимых маршрутов.

Сущность этого способа состоит в том, что сначала создают независимые маршрутные сети, а затем их соединяют и ориентируют относительно геодезической системы координат.

В общем случае каждая маршрутная сеть создается в фотограмметрической системе координат и в произвольном масштабе. Для соединения маршрутных сетей используют связующие точки, расположенные в зонах перекрытия смежных маршрутов, а для ориентирования относительно геодезической системы координат – опорные точки. По опорным геодезическим точкам уравнивают фототриангуляционную сеть.

Точность пространственной фототриангуляции зависит от многих факторов – параметров аэрофотосъёмки, измерительной точности снимков, точности измерений снимков, способа фототриангулирования, количества и размещения опорных точек, метода исключения деформаций сети и т.д.

Вопросы для самопроверки

1. Какими способами можно построить сети блочной фототриангуляции.

2. Какие исходные данные использует способ связок.

3. Какие затруднения вызывает способ связок.

4. Какие основные процессы включает способ независимых моделей.

5. В чем заключается сущность способа независимых маршрутов.

6. Какие факторы влияют на точность построения фототриангуляционной сети.

Технология создания карты.

Создание топографических карт и планов выполняют на разных сетеофотограмметрических приборах и цифровых фотограмметрических станциях (ЦФС). Методика обработки снимков может иметь свои особенности, но в целом технология создания карт и планов включает следующие основные процессы:

- подготовительные работы;

- внутреннее и взаимное ориентирование снимков;

- внешнее ориентирование модели;

- построение цифровой модели местности и рельефа.

Подготовительные работы заключаются в подготовке необходимой информации и загрузке исходных данных в ПК. Исходными материалами являются:

1. Материалы аэрокосмической или наземной съемки;

2. Паспортные данные фотокамеры;

3. Масштаб снимков;

4. Материалы планово-высотной подготовки снимков;

5. Элементы внешнего ориентирование снимков;

6. Материалы полевого и камерального дешифрирования;

7. Материалы картографического значения.

Внешнее ориентирование снимков позволяет восстановить связки проектирующих лучей, существовавшие во время фотографирования и выполняется с использованием координат главной точки снимка и фокусного расстояния фотокамеры, определяющих положение центра проекции. Для выполнения внутреннего ориентирования снимков измерительную марку прибора нужно навести на координатные метки снимков монокулярно или стереоскопически, последовательность визирования задается программой.

Взаимное ориентирование снимков – это установка связок проектирующих лучей в точке положения, при котором соответственные проектирующие лучи будут пересекаться. В результате будет построена фотограмметрическая модель. Взаимное ориентирование снимков заключается в измерении координат не менее чем на пяти точках стереопары снимков и устранении поперечных параллаксов на точках, расположенных в стандартных зонах стереопары.

Внешнее ориентирование модели – это приведение модели к заданному масштабу и ориентирование модели относительно геодезической системы координат. Внешнее ориентирование модели заключается в стереоскопическом визировании на опорные точки, расположенные по углам стереопары. Важной характеристикой качества построения модели и результатов внешнего ориентирования являются остаточный поперечный параллакс и невязки на опознаках.

С целью автоматизации процессов создания топографических карт и планов создаются цифровые модели местности. Они изображают земную поверхность в виде пространственных координат множества точек, объединенных в единую систему по определенным математическим законам.

Топографо-геодезическая информация преобразуется в цифровую форму, вводится в ПК для обработки по программе.

Цифровая модель местности создается так, чтобы из нее могли быть выделены в принятых условных знаках модели: рельефа местности, коммуникаций, зданий и сооружений, гидрографии, почвенно-растительного покрова.

Для изучения информации о рельефе местности создают регулярные цифровые модели, в которых точки с известными координатами расположены по углам квадратов. Размер стороны квадрата регулярной сетки определяет плотность сканирования и выбирается в зависимости от сложности рельефа местности и заданной точности его изображения на цифровой модели.

Построение горизонталей по регулярной сетке выполняется по специальной программе с использованием современных стереоприборов. Недостатком этого способа является необходимость значительного увеличения плотности сканирования для местности со сложным рельефом, что вызывает большой объем вычислительных работ, и значительный расход машинного времени.

Программы, составленные для цифровых приборов, позволяют строить не только горизонтали, но и перспективный вид местности, что имеет важное значение для проектирования городского строительства и отдельных сооружений.

Самым выгодным, быстрым и достоверным способом создания ЦММ является фотограмметрический по аэрофотоснимкам. Для этих целей используют цифровые фотограмметрические станции, с помощью которых получают оригинал карты или плана в цифровом или графическом виде.

Вопросы для самопроверки

1. Назовите основные процессы создания топографических карт и планов.

2. Для какой цели выполняют внутреннее и взаимное ориентирование снимков.

3. Для какой цели выполняют внешнее ориентирование модели.

4. Как выполняют построение ЦММ и ЦМР.

5. Какая информация необходима для создания карт и планов.

6. В чем заключается сущность автоматизации процесса создания карт.

7. Какие технологии создания карт и планов применяют в топографо-геодезическом производстве.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

ВАРИАНТ №1

1. Цифровые фотограмметрические станции их применение, устройство, программное обеспечение.

2. Полевая подготовка аэрофотоснимков.

3. Цель, задачи и методы топографического дешифрирования.

4. Решить задачи.

ВАРИАНТ № 2

1. Аналитические стереофотограмметрические приборы их назначение, технические характеристики, устройство.

2. Фотоплан, применение, технология создания.

3. Дешифровочные признаки объектов.

4. Решить задачи.

ВАРИАНТ № 3

1. Фотограмметрические сканеры, назначение, виды их характеристика.

2. Цель, принцип и способы трансформирование снимков.

3. Маршрутное дешифрирование.

4. Решить задачи.

ВАРИАНТ № 4

1. Аэрофототопографическая съемка, её характеристика, основные процессы, их содержание.

2. Технические средства для трансформирования снимков.

3. Аэровизуальное дешифрирование.

4. Решить задачи.

ВАРИАНТ № 5

1. Основные этапы аналитической обработки снимков.

2. Составление проекта размещения опознаков.

3. Дешифрирование основных объектов местности.

4. Решить задачи.

ВАРИАНТ № 6

1.Аналитическая пространственная фототриангуляция.

2.Ортофототрансформирование снимков.

3.Сплошное полевое дешифрирование.

4.Решить задачи.

ВАРИАНТ № 7

1. Назначение и классификация пространственной фототриангуляции.

2. Цифровое трансформирование снимков.

3. Камеральное дешифрирование.

4. Решить задачи.

ВАРИАНТ № 8

1. Проектирование аэрофотосъёмочных работ.

2. Основные способы построения фототриангуляционных сетей аналитической маршрутной фототриангуляции.

3. Информационные и изобразительные свойства снимков.

4. Решить задачи.

ВАРИАНТ № 9

1. Назначение и классификация топографических карт и планов.

2. Основные способы построения фототриангуляционных сетей аналитической блочной фототриангуляции.

3. Решить задачи.

ВАРИАНТ № 10

1. Фототопография, основные задачи, связи со смежными дисциплинами. Виды фотосъёмок их характеристика.

2. Технология создания топографических карт и планов.

3. Основные направления автоматизации дешифрирования.

Решить задачи.