Основные элементы центральной проекции

При картографировании земной поверхности используют раз­личные картографические проекции. Задачи организации терри­торий, земельного и городского кадастра, инженерных изысканий удобнее решать по планам, созданным по законам ортогонального проецирования, — точки элементов ситуации при этом проециру­ют на горизонтальную плоскость отвесными линиями с одновре­менным масштабированием результатов.

На снимках, полученных с помощью кадровых съемочных сис­тем, изображение, как отмечалось ранее, строится по законам центрального проецирования. Проектирующие лучи здесь пред­ставляют собой пучок линий, проходящих через единую точку — центр проекции.

Основные элементы центральной проекции следую­щие:

S— центр проекции, в фотограмметрии — задняя узловая точка объектива съемочной камеры;

- картинная плоскость (негативная) — фокальная плоскость объектива съемочной камеры;

P- картинная плоскость позитивная

Рис. 1. Основные элементы центральной проекции

Е - предметная плоскость — горизонтальная секущая плос­кость снимаемого участка местности;

о (о') — главная точка картины — главная точка снимка, получа­емая при пересечении главного луча (оптической оси) объектива съемочной камеры S_o с плоскостью картины;

W— плоскость главного вертикала, проходящая через точку S перпендикулярно плоскостям Р(Р') и Е;

— главная вертикаль — след пересечения плоскостей P(P') и W;

v_oV — проекция главной вертикали;

п(п') — точка надира — точка пересечения плоскости Р(Р') с от­весным лучом;

N— проекция точки надира — точка пересечения плоскости Е отвесным лучом, проходящим через точку S;

— угол наклона картины (снимка) — угол между плоскостя­ми Р( ) и Е или лучами SO и SN;

c( ) — точка нулевых искажений — точка пересечения плоско­сти Р(Р) биссектрисой угла а_Р;

С - проекция точки нулевых искажений;

h_nh_n (h'_nh'_n) —горизонталь, проходящая через точку п(п'), — ли­ния в плоскости Р(Р'), перпендикулярная .

Горизонтали могут проходить через любую точку картины, на­пример через точку о — h_oh_o или точку с — h_ch_c. В одной из систем координат снимка главную вертикаль v_ov принимают за ось абс­цисс, а любую из горизонталей — за ось ординат.

Точки о, п, с располагаются на главной вертикали, а точки О, С, N— на ее проекции. Отстояния точек n и с от точки о определяют по формулам:

и (1)

Эти точки, в общем случае, близки друг к другу. Например, на плановых снимках при а_Р= 2° и f = 100 мм on = 3,5 мм и ос=1,8 мм, а на снимках, полученных с использованием гиростабилизированной АФУ, при а_Р= 20' on = 0,6 мм и ос = 0,3 мм. Это положение неоднократно будем использовать в дальнейшем при анализе мет­рических свойств снимков и описании технологии их примене­ния.

Расстояние oS— главное расстояние, и обозначают его буквой f. В фотограмметрии этот отрезок называется фокусным расстоя­нием съемочной камеры. Расстояние SH = Н называют высотой съемки.