Правила аэрофотосъемки и ее использование

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1) Технические показатели аэрофотосъемки

2) Оценка качества материалов аэрофотосъемки

3) Особенности космической съемки

4) Основные элементы центральной проекции

5) Смещение точек снимка вследствие влияния его наклона

6) Изменение масштаба снимка вследствие его наклона

7) Смещение точек снимка вследствие влияния рельефа местности

8) Изменение масштаба снимка из-за влияния рельефа

9) Возможность использования снимков для измерений

10) Системы координат, применяемые в фотограмметрии



1. Технические показатели аэрофотосъемки

При создании топографической основы фотограмметрическим методом используют снимки, полученные отечественными аэро­фотоаппаратами типа АФА-ТЭ, АФА-ТЭС, а из зарубежных -- LMK, RC-30 (Leica). В качестве основных носителей съемочной аппаратуры применяют самолеты: Ан-2, Ан-30, Ту-134СХ, Ил-20М. В некоторых случаях съемку проводят с вертолетов, мотодель­тапланов, управляемых по радио авиамоделей и воздушных ша­ров. Съемку выполняют в ясную солнечную погоду, при отсут­ствии облаков. Комплекс аэрофотосъемочных работ состоит из нескольких этапов:

* разработки технического задания.

* подготовки аэрофотосъемочного оборудования, полетного за­дания и т.п.

* аэрофотографирования;

* фотолабораторной обработки аэрофильмов (проявление, фик­сирование, сушка, нумерация негативов, контактная печать аэро­снимков);

* составления накидного монтажа и изготовления его репродук­ции, оценки фотографического и фотограмметрического качества материалов аэрофотосъемки;

* сдачи материалов аэрофотосъемки заказчику.

При аэрофотографировании масштаб получаемых снимков, по экономическим соображениям, мельче масштаба создаваемого плана. По масштабу фотографирования съемку разделяют на: крупномасштабную (1: М > 1:15 000), среднемасштабную (1:16 000 < 1 :М< 1:50 000),мелкомасштабную (1:М < 1:51 000) и сверхмелкомасштабную (1:М < 1:200 000).

Фотосъемку в зависимости от угла отклонения оптической оси объектива АФА от вертикали, как было рассмотрено ранее, делят на плановую и перспективную.

Плановой называют аэрофотосъемку, выполняемую при верти­кальном положении оптической оси, при этом угол отклонения допускается до 3°.

При перспективной съемке угол отклонения оптической оси от вертикали может достигать 45°. Ее выполняют для увеличения зоны захвата снимаемой местности при обзорных или рекогносцировочных работах.

По количеству и расположению снимков различают однокадровую (одинарную), маршрутную и многомаршрутную (площадную) аэрофотосъемку.

Рис. .1. Схема аэрофотосъемки:

1-- двойное продольное перекрытие снимков; 2 -- тройное продольное перекрытие снимков;3 -- поперечное перекрытие снимков-- положение центров фотографирования;

01,..., 04 -- их проекции на местности.

Перекрытиями называют части аэроснимков, на которых изображена одна и та же местность. Значения перекрытий выражают в процентах от длины стороны снимков.

Продольные и поперечные перекрытия позволяют определить центральную часть снимка, где его геометрические и фотометрические искажения минимальны. Эту часть снимка называют рабочей площадью снимка. Рабочую площадь снимка, ограниченную линиями, проходящими через середины двойных продольных и поперечных перекрытий, называют теоретической.

2. Оценка качества материалов аэрофотосъемки

Оценку качества материалов съемки выполняют с целью выявления соответствия реально получаемых результатов требованиям технического задания и существующим нормативам, значения которых определены инструкциями и наставлениями по производству аэрофотосъемок. Оценивают фотографическое качество аэрофотоснимков и фотограмметрическое качество материалов аэрофотосъемки.

Фотографическое качество зависит от состояния атмосферы, освещения объекта съемки, технических условий проведения аэрофотографирования, фотохимической обработки. При визуальной оценке на аэрофотонегативах не должно быть обнаружено механических повреждений, изображений облаков, теней от них, бликов, ореолов. Изображение на снимках должно быть резким, с хорошей проработкой деталей в светлых и темных участках. Оптическая плотность (тон) и контрастность должны соответствовать нормативам. При визуальном способе для сравнения можно использовать снимки-эталоны, т. е. снимки, фотографическое качество которых оценено высококвалифицированными специалистами-экспертами. Применение приборов позволяет более точно и объективно оценить фотографическое качество аэрофотоизображений.

Фотограмметрическое качество материалов аэрофотосъемки оценивают по следующим критериям.

1. Определение продольных и поперечных перекрытий. Величину перекрытий определяют с помощью специальной линейки, позволяющей измерять перекрытия в процентах. Если аэрофотосъемка выполнена с продольным перекрытием 60 или 80%, то минимальное значение перекрытия допускается соответственно 56 и 78 %. Минимальное поперечное перекрытие допускается 20 %. Обычно определение перекрытий выполняют по накидному монтажу.

2.Непрямолинейность аэрофотосъемочного маршрута начинают с определения главных точек крайних снимков маршрута. За главные точки принимают пересечение линий, соединяющих противоположные координатные метки. Затем соединяют прямой линией и измеряют расстояние L между ними.

После этого измеряют уклонение от этой прямой главной точки наиболее удаленного снимка. Это уклонение называют стрелкой прогиба маршрута. Отношение стрелки прогиба к длине маршрута, выраженное в процентах, есть непрямолинейность маршрута:
Непрямолинейность маршрута не должна превышать 2 % при высоте фотографирования более 750 м и в масштабе съемки 1: М мельче 1:5000 и не более 3 %, если Н< 750 м и 1:М крупнее 1:5000.

3. Разворот снимка относительно направления маршрута «елочка» можно определять двумя способами: первый -- путем измерения угла между линией xx, соединяющей координатные метки снимка, и базисом фотографирования; второй - измерение угла между осью маршрута и поперечной стороной снимка. Допустимые углы «елочки» при фокусных расстояниях 100, 140, 200, 350 и 500 мм соответственно равны 5, 7, 10, 12 и 14°.

4.Углы наклона снимков можно определять по изображению круглого уровня в одном из углов снимка. Если на снимках нет изображений уровней, то углы наклона определяют фотограмметрическим способом. Как уже отмечалось, при плановой съемке углы наклона не должны превышать 3°.

5. Фактическую высоту фотографирования Н над средней плоскостью съемочного участка определяют по измеренным базисам на накидном монтаже и топографической карте по формуле :_, где - базис на карте; М - знаменатель масштаба карты; - базис на накидном монтаже.

Отклонение фактической высоты от заданной вычисляют в процентах. Допустимое отклонение не должно превышать 3...5 %.

6. Обеспеченность границ участка (объекта) съемки и проверка наличия аэрофотоснимков, покрывающих всю территорию в пределах границ участка съемки.

3. Особенности космической съемки

Технические средства получения космических снимков аналогичны фотографическим системам, применяемым при аэрофотосъемке. Существуют топографические фотокамеры и дешифровочные.

Формат космических снимков различен -- от размера 70 х 90 мм до 30 х 30 см и более. Например, снимок, полученный панорамной камерой высокого разрешения КВР-1000, имеет формат 190 х 700 мм. При одинаковых параметрах съемки (f, H, р_х, р_у) использование снимков с большим форматом имеет преимущества: во-первых, позволяет увеличить площадь захвата на поверхности Земли, во-вторых, при фотограмметрической обработке повышается точность определения высот точек местности.

При съемке с КЛА, движущихся по эллиптическим орбитам, изменяется высота фотографирования. Вследствие этого средние масштабы смежных снимков имеют значительные различия.

В связи с изменением высот фотографирования при постоянной скорости движения КЛА возникает необходимость изменять интервал времени между моментами съемки. Это необходимо для обеспечения постоянного заданного значения продольного перекрытия снимков. Интервал фотографирования меняют с помощью специального автоматического устройства, входящего в комплект космического фотоаппарата.

При космическом фотографировании поперечное перекрытие снимков обеспечивается тремя приемами. В первом случае за счет вращения Земли: при этом снимки, получаемые с последующего витка, перекрываются со снимками предыдущего витка (виток аналогичен маршруту при аэрофотосъемке). Если съемка выполняется при движении КЛА по полярной или близполярной орбите, поперечное перекрытие снимков будет непостоянным. Вблизи экватора перекрытие будет минимальным, в районе полюсов -- максимальным. Чтобы поперечное перекрытие находилось в заданных пределах, необходимо согласование скорости обращения КЛА со скоростью вращения Земли.

Во втором случае перекрытие снимаемой полосы осуществляется поперечным наклоном (креном) летательного аппарата. Угол крена должен обеспечить заданное поперечное перекрытие снимков.

В третьем случае продольное перекрытие снимков обеспечивается разворотом КЛА, при котором выполняется наклон главной оптической оси съемочной системы «вперед» по направлению полета -- предыдущий снимок и «назад» -- последующий снимок.

Рис. Схема съемки с разворотом КЛА

Существенное отличие космической съемки - изображение на одном снимке территории площадью в несколько тысяч квадратных километров. При этом на геометрии построения плоского изображения сказывается кривизна Земли. Точки земной сферической поверхности проецируются по законам центральной проекции на плоскость, в которой находится фотопленка. За счет этого на краях снимка масштаб изображения мельче по сравнению с его центральной частью.

При съемке с круговых орбит фотосъемку выполняют таким образом, чтобы оптическая ось фотокамеры была направлена по направлению нормали к поверхности Земли. Это частный случай конвергентной съемки. При этом взаимный угол, образованный оптическими осями двух смежных снимков стереопары, не превышает нескольких градусов.

4. 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. 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.

5. Смещение точек снимка вследствие влияния его наклона

1.

На снимке равнинной местности (рис. 2, плоскость Е), полученном при отвесном положении оптической оси съемочной камеры, элементы ситуации изобразятся без искажений. Сетка квадратов на местности, напр., изобразится на снимке подобной сеткой в масштабе:

Рис. 2. Горизонтальный снимок равнинной местности

Наклон камеры на некоторый угол а_Р нарушит подобие -- изображение сетки квадратов перспективно преобразуется (рис. 3).

На рис. 4 показаны: в позитивном варианте горизонтальный снимок Р₀ и наклонный снимок Р, а также равнинная местность Е в сечении их плоскостью главного вертикала. Снимки Р_о и Р пересекутся по горизонтали h_ch_c, так как oS==f. В прямоугольных треугольниках и общая гипотенуза и равные катеты; следовательно, эти треугольники равны; поэтому Sc -- биссектриса угла а_Р a точка с лежит на h_ch_c.

Рис. 3. Наклонный снимок равнинной местности



Рис. 4. Смещение точек снимка вследствие его наклона

Произвольно выбранные на снимке точки а и b , изобразятся на снимке Р_о точками а₀ и b_о. Приняв за начало отсчетов общую для обоих снимков точку с, отложим на снимке Р_о отрезки и . В результате получим размеры смещения изображения точек А и В соответственно и . аэрофотосъемка космический фотограмметрия рельеф

Значение д_а для точек, расположенных не на главной вертикали, будет зависеть также от угла ц, отсчитываемого от положительного направления главной вертикали до направления, исходящего из точки с на анализируемую точку, например на точку а (рис.5), против хода часовой стрелки.

(2)

,где r_с -- отстояние определяемой точки снимка от точки нулевых искажений.



Рис.5 Правило измерения углов ц при определении смещения точек снимка вследствие его наклона

Анализ формулы показывает:

· смещения ,возрастают при увеличении угла и уменьшении фокусного расстояния съемочной камеры;

· точки, расположенные на горизонтали h_ch_c, не смещаются;

· максимальные смещения точек при определенном значении r_с будут в точках, располагающихся на главной вертикали (cosц = ±l);

· точки, расположенные от горизонтали h_ch_c в сторону положительных абсцисс, смещаются к точке с, а в сторону отрицательных абсцисс -- от точки с (на рис.6 a_0, b_0, d₀ , e₀ -- положение точек на горизонтальном снимке).

При использовании снимков плановой съемки (а < 3°) можно применять упрощенные формулы:

или (3)

так как выражение имеет существенно меньшее значение в сравнении с величиной f. В формуле выражены через х_с -- абсциссу точки в системе координат v_ov -- ось х, h_ch_c -- ось у (рис. 5).



6. Изменение масштаба снимка вследствие его наклона

Различие по величине смещения точек за влияние угла наклона снимка обусловливает непостоянство масштаба по полю кадра. Ранее отмечалось, что точки, расположенные на линии h_ch_c, за влияние наклона не смещаются. Очевидно, масштаб по этой линии будет постоянным и равным масштабу горизонтального снимка

(4)

Горизонталь h_ch_c называют линией неискаженных масштабов. На прочих горизонталях масштаб также будет постоянным, но на каждой горизонтали свой. Его выражают формулой:

(5)

в которой х_с -- абсцисса горизонтали при начале координат в точке с. Масштаб вдоль главной вертикали определяют по формуле:

(6)

Масштаб по произвольному радиальному направлению может быть вычислен по формуле:

(7)



В результате анализа формул 5 и 7 можно установить:

· масштаб по главной вертикали изменяется быстрее, чем последовательно по горизонталям;

· в точке с масштаб бесконечно малого отрезка по вертикали и любому другому направлению равен масштабу в той же точке по горизонтали. Этот масштаб называют главным;

· масштаб в части снимка с положительными абсциссами мельче, а в части с отрицательными абсциссами крупнее главного.

Используя формулы, можно решить ряд практических задач, например определить возможности выполнения метрических действий непосредственно по снимку равнины с помощью его среднего масштаба. Такая задача может возникнуть, например, при нанесении промерами на снимок не изобразившихся по тем или иным причинам объектов (досъемка при дешифрировании). При создании кадастровых планов и карт досъемочные работы выполняют с использованием линейных промеров длиной 15... 25 мм на снимке. Средняя абсолютная погрешность измерения линий на снимке в полевых условиях -- 0,15...0,20 мм. Средняя относительная погрешность при этом будет примерно 1/100. Погрешность за разномасштабность, обусловленная наклоном снимка, должна быть примерно той же и точнее.

Ранее установлено, что наиболее интенсивно масштаб снимка изменяется вдоль главной вертикали. Поэтому допустимость выполнения метрических действий непосредственно по снимку равнины должна определяться именно по этому направлению. Критерием допустимости может быть среднее относительное отклонение знаменателя масштаба изображения вдоль главной вертикали (m_vv) от знаменателя главного масштаба снимка (m):

Аэрофотосъемку в целях создания кадастровых планов и карт выполняют преимущественно с использованием гиростабилизированных АФУ. Поэтому в большинстве случаев метрические действия непосредственно на снимках равнины можно выполнять с использованием единого главного масштаба, определяемого по известным значениям/и Н, с помощью измерений в натуре базисов или по координатам опознанных на снимках точек геодезической опоры.

Для поиска путей решения той же задачи при недостаточной точности использования среднего масштаба рассмотрим рисунок 8.7, на котором тонкими линиями показана сетка квадратов (прообраз) с поворотными пунктами общей границы ао, b$, do и /₀, а также преобразованное за наклон снимка изображение прообраза. Поворотными пунктами последнего будут a, b, du I.

Рис. 7. Искажение сетки квадратов на плановом снимке при совпадении направления главной вертикали с направлением продольных сторон исходной сетки (прообраза)

7. Смещение точек снимка вследствие влияния рельефа местности

Есть перспективные искажения двух родов:

1) Линейное перспективное иск - равно нулю, когда точка лежит на главной горизонтали. Мах значение этого искажения получается, когда точка лежит на главной вертикали. Величина искажения возрастает от главной точки 0 к краям снимка пропорционально квадрату расстояния от главной точки. Формула подсчета по главной вертикали:Ai=(r³/f_k)* tg а,

аа о и bb - линейные величины искажении в положениях изображений точек А и В на аэроснимке, vv -- средняя уровенная поверхность

2) Угловое перспективное искажение- незначительно, если вершина угла совпадает с главной точкой планового снимка.

Линейные смещения в положении точек на снимке, вызываемые рельефом - возникают вследствие колебания высот местности (по отношению к какой-либо средней плоскости). Изображение вершины горы А на аэроснимке получается в точке а, хотя следовало бы получить изображение горизонтальной проекции А₀ вершины горы в точке а₀ снимка.Отрезок аа₀ есть линейное искажение (смещение точки а0), вызванное рельефом.

Направление смещения точки зависит от знака превышения h данной точки над средней плоскостью. Изображения точек, расположенных выше средней плоскости, смещены по направлению от главной точки снимка и наоборот.В точке надира Н при любых значениях превышений ошибка, вызванная рельефом, равна нулю.

Подсчет ошибки А₂, вызванной рельефом: А₂ = г * h / Н,где h - превышение точки над средней плоскостью (отрезок АА₀ на рис. 2); r - расстояние от главной точки (отрезок оа); Н- высота полета.

Сечение горизонтального снимка Р_о и земной поверхности (с точками А, В и D) отвесной плоскостью, проходящей через центр проекции S, показано на рисунке 10. Эта плоскость пересечет снимок по линии, проходящей через точку надира п. Здесь же, в данном случае, располагаются точки о и с. Пересечем местность произвольной горизонтальной плоскостью Е. Точки А₀ и В_о -- ортогональные проекции точек А и В на плоскость Е. Превышения точек А и В над плоскостью Е соответственно -h_A и +h_В. На снимке точки местности и их ортогональные проекции на плоскость Е изобразятся соответственно точками а и b, a₀ и b_о. Заметим, что точка а, с отрицательным превышением, сместилась относительно точки а₀ к точке надира, а точка b, с положительным превышением, -- от точки надира. Величины a_oa и b_ob --смещения точек а и b за влияние рельефа местности. Изображение точки местности D, лежащей на отвесном проектирующем луче, не сместится, независимо от ее превышения над плоскостью Е. Вывод: точки снимка за влияние рельефа местности смещаются по направлению к точке надира или от нее в зависимости от знака превышения.

Рис. 10. Смещение точек снимка вследствие влияния рельефа местности

Смещения точек за влияние рельефа местности определяют по формуле:

где -- отстояние определяемой точки на снимке от точки надира; h -- превышение точки над горизонтальной плоскостью, принятой за исходную; H--высота съемки над той же плоскостью; т -- знаменатель масштаба изображения, отнесенного к той же плоскости.

8. Изменение масштаба снимка из-за влияния рельефа

Для выяснения влияния рельефа местности на изменение масштаба частей снимка, соответствующих различно расположенным на неровной земной поверхности участкам, воспользуемся рис. 11. На нем показано сечение отвесной плоскостью, проходящей через центр проекции S, горизонтального снимка Р_о, а также четырех участков: наклоненного на угол v в сторону от точки S--АВ, наклоненного под таким же углом к точке S-- LG и двух горизонтальных с разными высотами -- BD и KL. Ортогональные проекции на плоскость Е всех сечений равны между собой -- АВ₀ = B₀D₀ = KL = LG_o. Очевидно, что в центральной проекции на горизонтальный снимок Pони изобразятся равными отрезками - (ab₀ =b₀d₀= kl= lq₀).

Рис. 11. Влияние рельефа местности на масштаб изображения различно расположенных на земной поверхности отрезков

По результатам центрального проецирования реальных линий местности можно сделать следующие выводы:

изображение линий, наклоненных от точки S, в центральной проекции всегда будут меньше изображения их в ортогональной проекции. С увеличением угла наклона участка точки А и В могут оказаться на одном проецирующем луче. Линия АВ в этом случае изобразится на снимке точкой, а участок местности -- линией. При дальнейшем увеличении угла (скаты балок, оврагов и др.) участок окажется в «мертвой зоне» и совсем не отобразится на снимке;

изображение линий, наклоненных к точке S, всегда крупнее изображения их ортогональной проекции. Очевидно, наибольшее различие будет в случае, когда линия будет перпендикулярной проецирующему лучу, проходящему через ее середину;

масштаб изображения линий, располагающихся вдоль ската наклонных участков, будет зависеть от их ориентации относительно центра проекции, значения угла их наклона и отстояния изображения участка от точки надира.

Масштаб изображения ровных горизонтальных участков местности BD и KL зависит от их высоты или, иными словами, от высоты фотографирования над этими участками. Среднее относительное изменение масштаба изображения таких участков можно выразить формулой:

где -- разность знаменателей масштаба изображения разновысоких равнинных участков; -- среднее значение знаменателей масштаба этих участков; h -- превышение между участками; -- средняя высота съемки.

Очевидно, что масштаб изображения наклонных участков по топографической горизонтали будет постоянным и зависит от ее высоты.

9. Возможность использования снимков для измерений

Использование новейших типов съемочных систем, переход к компьютерным технологиям и информационным системам позволяют получать и хранить полученную информацию о местности в виде цифровых моделей, которые при необходимости могут быть представлены в визуализированном виде (на экране монитора или в графическом виде на бумаге). Графические планы и карты стали вторичны по отношению к цифровым моделям местности.

Моделью принято называть результат описания (моделирования) какого-либо объекта, процесса или явления. Модель позволяет заменить изучаемый объект или явление его упрощенной формой без потери необходимой информации о нем. Модель не обязана быть абсолютно тождественной самому прообразу, но должна обладать достаточностью. Под достаточностью модели понимают такое ее приближение к прообразу, при котором погрешности модели не превышают допустимые погрешности измерения параметров прообраза.

Процесс создания и изучения моделей -- моделирование -- одна из основных категорий теории познания: на идее моделирования, по существу, базируется любой метод научного исследования, как теоретический, так и экспериментальный.

Моделирование может быть семантическим (словесным), аналоговым и математическим.

В фотограмметрии наиболее широкое распространение получило математическое моделирование, которое описывает изучаемые объекты или явления в виде: формул (аналитические модели); геометрических образов (геометрические модели);массивов чисел (цифровые модели).

Цифровая модель местности (ЦММ) представляет собой многомерную цифровую запись информации о местности на магнитном носителе. В цифровых информационных потоках информация хранится поэлементно. Каждый элемент ЦММ имеет п численных характеристик, три из которых -- пространственные координаты точки местности, остальные -- закодированные числами семантические характеристики этой точки.

Цифровую модель местности, содержащую информацию о пространственном положении объектов местности, а также семантическую информацию об этих объектах, можно представить как совокупность цифровой модели рельефа (ЦМР) и цифровой модели ситуации (ЦМС).

Цифровые модели местности являются базой для создания широкого спектра картографической продукции, используемой землеустроительными и кадастровыми службами. Это цифровые (электронные) карты, фотопланы, контурные фотопланы, топографические фотопланы, ортофотопланы, фотокарты, топографические планы, ЗБ-изображения.

Цифровая (электронная) карта (ЦК) -- это объединение цифровой модели рельефа и нескольких цифровых моделей ситуации. Каждая ЦМС представляет собой так называемый слой ЦК. Все слои ЦК связаны между собой посредством ЦМР.

Как правило, в цифровых картах используют географические координаты, поэтому цифровые карты не имеют масштаба. При визуализации цифровая карта может быть представлена в любом

масштабе, но не крупнее того, точность которого соответствует точности исходных данных для создания ЦК.

Цифровые карты содержат значительно больший объем информации, нежели традиционные графические карты, благодаря послойному ее хранению.

Кроме того, цифровые карты физически не устаревают, не ветшают. Информацию о местности на современном уровне поддерживают ведением непрерывного мониторинга и картографического дежурства.
Фотоплан -- фотографическое одномасштабное изображение местности в заданном, обычно стандартном масштабе, на которое нанесена координатная сетка. Как правило, фотопланы изготавливают в рамках трапеций государственной или условной разграфки или на территорию отдельных землепользовании.

После удаления фотоизображения контурные и топографические фотопланы превращаются соответственно в контурные и топографические планы.

Ортофотоплан -- фотографическое изображение местности в ортогональной проекции. Первоначально по экономическим соображениям ортофотопланы изготавливали преимущественно на горные территории. В настоящее время ортофотопланы получают на различные районы местности с любыми превышениями и формами рельефа.

10. Системы координат, применяемые в фотограмметрии

В фотограмметрии обычно используют следующие системы координат.

Для определения положения точки на снимке, как уже описывалось в части II, применяют правую плоскую прямоугольную систему координат снимка о'ху. Началом системы координат является точка о' -- точка пересечения прямых, соединяющих координатные метки снимка 1--2 и 3--4, Ось х совпадает с прямой 1--2, а ее положительное направление -- с направлением полета. Ось у перпендикулярна оси х и проходит через о'. Координаты точек (х, у), измеренные в системе координат снимка, называют плоскими координатами.

Для определения положения центра проекции S относительно снимка используют пространственную систему координат снимка o'xyz. В этом случае начало системы координат и оси х и у те же, что и в плоской системе координат снимка. Ось o'z перпендикулярна плоскости снимка и дополняет систему до правой.

Взаимное положение точек местности определяют в пространственной фотограмметрической системе координат. Это правая система координат. Начало системы и направления координатных осей выбирают произвольно. Часто начало системы координат совмещают с центром проекции S-- SXYZvuivi с какой-либо точкой местности М-- MXYZ. Плоскость XYпринимают горизонтальной или параллельной плоскости снимка

Положение точек местности определяют в левой геодезической системе прямоугольных координат Гаусса-- О^Г Х^г Y^r Z^r. Начало геодезической системы координат О^г находится в точке пересечения осевого меридиана данной зоны и экватора. Плоскость X^rY^r -- горизонтальная. Ось Y^T направлена на восток, ось Х^г -- на север (рис. 12.4). Условная геодезическая система координат может иметь началом любую точку местности, а ее оси сонаправлены соответствующим осям системы координат Гаусса.

Размещено на Allbest.ru