ФоТкА мод.1 вр 1

Тема 1: Введение.
1.
2.
3.
4.
Предмет фотограмметрии.
Основные виды и методы фотографической съемки.
Краткий исторический очерк развития фотограмметрии.
Съемочные системы.
Вопрос 1.
Предметом фотограмметрии являются способы определения формы, размеров и
пространственного положения объектов по их изображению на аэрофотоснимках и
космических снимков.
В землеустройстве и кадастре изучают способы определения:
1. Координат точек
2. Построение планов и карт по аэрокосмическим изображениям.
Слово фотограмметрия состоит из 3-х слов:
«фотос» - «свет», «грамма» - «запись», «мерео» - «мерить.
Фотограмметрия связана с дисциплинами такие как математика, физика, электроника,
геоинформатика, геодезия, картография.
Задачей фотограмметрии является изучение:
 Методом аэрофотокосмических съемок
 Дишефрирование снимков
 Сгущение опорных геодезических сетей фотограмметрическим способом
 Построение цифровых моделей местности
 Создание и обновление планов и карт
Вопрос 2.
Можно выделить следующие виды съемок местности:
1. Аэрофотосъемка (съемка местности с воздуха 500м – 10км)
2. Космическая съемка ( с космической аппаратуры 300 – 500км)
3. Наземная съемка или фототеодолитная съемка ( фотоаппарат соединенный с
теодолитом).
По технике исполнения съемки бывают:
1. Съемка оптическим фотоаппаратом на фотопленку или фотографическая съемка
2. Цифровая – это съемка с записью информации на электронный носитель, как в
любой цифровой аппаратуре.
3. Радиолокационная съемка
4. Съемка в инфракрасном диапазоне с записью на пленку или электронный носитель
5. Телевизионный.
По виду записи на пленку или электронный носитель съемки бывают:
 Кадровые (съемка мгновенно, вся информация расположена в кадре)
 Сканерная (когда информация записывается построчно, оптический луч или луч
лазера освещает каждую строку местности)
Вопрос 3.
В основном развитие фотограмметрии началось с изобретением фотографии. Первая
фотография возникла в конце 18 века. Воздушные снимки фотоаппаратом выполнялись в
19 веке, а именно начиная с 50 г.г.
Второй этап развития фотограмметрии начался в первой половине 2го столетия, когда
изобрели приборы для измерения снимков, т.е для определения координат точек по
снимкам.
Третий этап, длился с 1960х г.г до 1990х г.г., связанный с развитием аналитической
фотограмметрии . В этом случае координаты точек местности измеряются на снимке, а по
определенным формулам вычисляются координаты точек в системе координат
местности.
Начиная с 1990х г.г. начался четвертый этап развития цифровой фотограмметрии, когда
изображение представляется в цифровой форме и обрабатывается на компьютерею
Тема 2: Основы аэрокосмических съемок.
1. Понятие об аэрокосмической съемке.
2. Съемочные ситемы.
Вопрос 1.
Виды аэрокосмических съемок:
1. Кадровая
2. Сканерная
3. Панорамная
4. Многозональная
5. Инфракрасная или тепловая
6. Радиолокационная
7. Телевизионная
Съемки 3-7 могут быть кадровыми и сканерными. Физическая их суть определяется
длиной волны излучения или облучения объекта.
Длинна волны
1нм
10-100нм
1-10мкм
10мкм-1мм
Таблица 1.Пример следующих волн.
Излучение
Рентгеновская
Ультрафиолетовая
Видимая
Инфракрасная
1мм-100мм
1м-100км
Кадровая съемка выполняется из центра.
Микроволновая
Радиолокационная
Панорамная сканерная съемка.
Принцип работ: зрительную трубу наводят на т.А местности, потом медленно
поворачивают по ходу часовой стрелки и отслеживать полосу местности от А до В. Через
щель ав происходит запись изображения на пленку.
Многозональная.
В этой съемке каждый объектив камеры пропускает определенную зону спектра. Пленок
должно быть столько сколько и объективов. В частном случает этот – спектрозональная.
Спектрозональная съемка базируется на фотопленки, каждый слой которой чувствителен
к определенной зоне спектра.
Тепловая съемка – это съемка на пленку или электронный носитель чувствительный к
теплу, а тепло передается инфракрасными лучами.
Радиолокационная съемка – это съемка в радиусе радиоволн.
Телевизионная съемка – это съемка при помощи телевиденья.
Вопрос 2.
Съемочные системы бывают активные и пассивные.
Активные съемочные системы – это системы облучающие земную поверхность лучами
определенного диапазона спектра.
Пассивные съемочные системы используют только отраженные волны.
Критерии систем:
Главная характеристика любой съемочной системы является разрешающая
способность. Разрешающая способность – число линий воспроизводящихся в 1 мм
изображения. Например разрешающая способность 100. Это значит что мы видим 200
линий.
Разрешающая способность бывает:
1
 Линейная - числовое описание 𝑅 = 2𝛿 , где R – разрешающая способность, δ
– длинна наименьшего видимого отрезка.
 Спектральная – минимальная ширина спектральной зоны в которой
производится съемка. Для фотографирующих систем она составляет 50 нм.
К следующим характеристикам относится точность системы:
1. Фотограмметрическая
2. Фотометрическая
Фотограмметрическая точность определяется качеством оптической системы. В
оптической системе лучи характеризуется прямолинейностью и соответственно
параллельностью. Отклонение от этих двух характеристик ведет к понижению
фотограмметрической точности объекта.
Преломление луча ведет к искажению δ – дисторсия (дисторсия – «искажение»). В
современных объективах дисторсия примерно 1мкм.
Фотометрическая съемка связана с качеством светочувствительного слоя, с качеством
фильтров пропускающих свет того или иного диапазона. Такие фильтры должны
фильтровать (ликвидировать) помехи связанные с задымлением атмосферы,
затуманенность и другие явления.
Тема 3. Аэрофотокарты и специальное съемочное оборудование.
1.
2.
3.
4.
Аэрофотоаппараты и их характеристики.
Характеристики объектива аэрофотоаппарата.
Построение изображение в АФА.
Специальное съемочное обоснование.
Вопрос 1.
I - камера
II – кассеты
III - аэрофотоустановка
IV – фотоотсек самолета
1 – объектив АФА
2 – затвор
3, 4 – сматывающая и наматывающая катушка
5 – пленка
6 – прижимное стекло
7 – выравнивающее стекло
8 – светофильтр
9 – защитное стекло
Характеристики АФА:
 Фокусное расстояние
 Поле и угол зрения изображения
 Светораспределение по полю зрения
 Диафрагма или относительное отверстие
 Светосила
 Глубина резкости
 Разрешающая способность
 Искажение
Характеристики распространенных фотоаппаратов.
АФА
Фокусирующее
Разрешающая
Дисторсия (мкм)
ТЭС – 10М (Россия)
АТ -204 (Беларусь)
RC Wild (Германия)
расстояние
100
150-300
153
способность
33
100
120
10
3
2
Требования к АФА:
1. Дисторсия должна быть меньше 1мкм
2. Точность выравнивания фотопленки 1мкм
3. Сдвиги и вибрация аппарата не больше 50 мкм
4. Компенсация сдвига изображения
5. Элементы внутреннего ориентирования камеры должны быть постоянны.
Элементы внутреннего ориентирования:
f – фокусное расстояние
x0 – координаты главной точки снимка
y0 – в системе координат XY
Система координат снимка определяется координатными метками. Координатные метки
фотографируются с прижимной рамки на фотопленку.
АФА установка бывает:
1. Плановая (угол наклона не превышает 3 )
2. Перспективная (угол наклона больше 3 )
3. Гиростабилизирующая (обеспечивает отвесность положения оптической оси
камеры с точностью 1`)
4. Качающие
Командный прибор - очень важный прибор. Они бывают:
1. С компенсацией сдвига изображения
2. С оптическим интервалом фотографирования
3. С компенсацией скорости движения изображения
4. С регулированием экспозиции.
Компенсация сдвига изображения.
Пусть при сканерной съемки щель сканирует движение с т. А в т.В.
Фотоаппарат двигается из т.S1 в т. S2. За время Т при скорости W, будет пройдено
расстояние
D = WT. При передвижении в т. S2 изображение т. b будет перенесено в т.
b`, а точка А остается неподвижной.
Если бы съемка была кадровой, то точки b и b` совпали бы. Причем положение т. b –
правильное положение, а положение т. b` - неправильное. В результате получается
влияние сдвига.
Выразим сдвиг δ через f и H (фокусное расстояние и высоту и фотографирования).
𝛿
𝑓
Рассмотрим два подобных треугольника. Очевидно что 𝐷 = 𝐻
𝑓
𝛿 = ∗𝐷
𝐻
1 𝑓
=
–
масштаб
аэрофотосъемки.
𝑚 𝐻
𝑎𝑏
𝑓
=
𝐴𝐵
𝐻
𝑎𝑏
1
=
𝐴𝐵
𝑚
1
𝛿=
∗𝐷
𝑚
𝛿=
𝑊𝑇
𝑚
Метод компенсации сдвига:
 линейный – когда пленку смещают вперед на δ в сторону движения со скоростью
𝑊
𝑚
 угловой метод – для этого в точке S2 камера проворачивается чтобы точка b и b`
совпали.
Определение интервала фотографирования.
Интервал фотографирования нужен для того, чтобы обеспечить продольное перекрытие
снимков.
P –величина продольного перекрытия (в %, от размера снимка).
Стандартные размеры снимка 18*18см, 23*23см, 30*30см.
Расстояние между S1 и S2 обозначим через B – базис фотографирования;
𝐵
W – путевая скорость. Очевидно что интервал фотографирования τ = 𝑊 .
lc – размер снимка.
B = l – Pl = l (1-P); l = lc * m;
𝑙 (1−𝑃) 𝑙 ∗𝑚(1−𝑃)
τ= 𝑊 ∗ 𝑐 𝑊
– зависимость интервала фотографирования от
формата снимка.
Компенсация скорости движения изображения – обратная задача компенсации сдвига
изображения, но в этом случае учитывается движение объектива и сохранение
синхронности движения пленки и носителя.
Регулирование экспозиции.
Экспозиция регулирующая величиной диафрагмы и выдержки.
Диафрагма – отверстие через которое проходит световой поток.
Выдержка – время в течении, которого световой поток проходит через диафрагму.
Затворы – определенная величина диафрагмы и выдержки.
Они бывают:
1. жалюзийные
2. шторовые
3. центральные (лепестковые)
4. ленточные
5. щелевые
Вопрос 2.
Характеристики объектива:
1. фокусное расстояние
2. поле и угол зрения
3. светораспределение по полю зрения
4. диафрагма
5. светосила
6. глубина резкости
7. разрешающая способность
8. дисторсия
С тем чтобы детально рассмотреть эти характеристики рассмотрим построение
изображения в аэрофотоаппаратах (АФА).
Вопрос 3.
Оптическая плоскость объектива.
Введем следующие обозначения:
d – расстояние от центра объектива до изображения.
D –расстояние от центра объектива до предмета
f – фокусное расстояние.
Должно сохранятся соотношение оптического сопряжения:
1
1
1
=
+
(формула линзы).
𝑓
𝑑
𝐷
Это сопряжение автоматически выдерживается в любительских фотоаппаратах. В
аэрофотоаппаратах фокусное расстояние постоянно, а снимок находится в фокальной
плоскости.
Глубина резкости объектива – наименьшее расстояние от объектива до предмета при
котором на негативе получается его четкое изображение.
Найдем зависимость δ от следующей величины f фокусное расстояние, величины
диафрагмы i и расстояния D.
В основу вывода положим две формулы:
1
1
1
=
+
𝑓2 = 𝑥𝐼 ∗ 𝑥
𝑓
𝑑
𝐷
Из подобных заштрихованных треугольников получим
𝑥
𝑑
𝑥𝐼 ∗ 𝑖
=
𝛿 =
𝛿
𝑖
𝑑
1
1
1
В этой формуле величины d и x` выразим через f и D. Очевидно получим 𝑓 − 𝐷 = 𝑑
𝐷−𝑓
1
𝑓𝐷
𝑓
= ; следовательно 𝑑 =
; 𝑥` = ;
𝑓∗𝐷
𝑑
𝐷−𝑓
𝑥
2
𝑓
𝑥 = 𝐷 − 𝑓; т. к 𝑥` =
𝐷−𝑓
2
(𝐷
𝑓
− 𝑓) ∗ 𝑖
𝑓∗𝑖
𝛿=
∗
; следовательно 𝛿 =
;
𝐷−𝑓
𝑓𝐷
𝐷
Если δ принять равной δmin =0,001= 1мк
𝑓∗𝑖
𝑓∗𝑖
𝛿𝑚𝑖𝑛 =
; т. к 𝐷𝑚𝑖𝑛 =
𝐷𝑚𝑎𝑥
𝛿𝑚𝑖𝑛
𝐷𝑚𝑖𝑛 – инфракрасное расстояние.
Дадим определение другим характеристикам:
Фокусное расстояние (f) – расстояние от оптического центра объектива до его фокуса.
Поле и угол зрения изображения:
Поле зрения объекта – часть изображения в пределах которого наблюдается
минимальная освещенность.
Угол зрения – это угол 2α между лучами к деомитрально противоположными точками
поля зрения.
Поле изображения – часть изображения в границах которого яркость постепенна, оно
характеризуется углом поля изображения.
Светораспределение – это освещенность, создаваемая в фокальной плоскости. Она
уменьшается на краях изображения.
Относительное отверстие – отношение диаметра действующего отверстия к
фокальному расстоянию.
1
𝑑
=
𝐾
𝑓
Светосила – пропускная способность объектива. Может определять отношение светового
потока падающий на объектив и прошедшего объектив.
Вопрос 4.
Специальное съемочное оборудование предназначенное для определения характеристик
аэрофотосъемки, таких как высота полета, выдержка, деофрагма, координаты точки
фотографирования или центра объектива.
Для определения фотографирования используются следующие оборудования:
1. статоскопы
2. радиовысотомеры
Принцип действия статоскопа:
В стартовом положении носителя жидкость в сообщающемся сосуде находящийся в
уравновешенном состоянии.
В полете клапан 2 с увеличением давления фиксирует разность уровней жидкости Δ и по
этой разности определяют разность высот.
Статоскоп может работать на принципе измерения разности давления Δp, тогда
∆Р
превышение ΔH = Δp * qH, следовательно превышение Δp = 𝑞 ; где qH – это
𝐻
барометрическая ступень.
Радновысометры базируются на измерении расстояний с помощью радноволн.
В данном случае высота полета H = √𝐷2 − 𝑅 2 + ℎ .
Расстояние D определяется методами:
 импульсным
 фазовым
Для измерения скорости самолета используют эффект Доплера. Принцип действия
доплеровского измерения скорости базируется на базовом методе определения
расстояния.
Пусть имеется носитель аэрофотоаппаратов в точке А, в точке В – приемник
радиосигналов.
В точке А ведомая радиостанция, а в точке В ведущая. Они синхронно излучают одни и те
же радноволны, т.е. волны одинаковой частоты. Пусть точка А излучает волну с фазой φ 1 =
2πft1, где f – частота колебания, t – время излучения колебания. Условно считается что
станция А неподвижна, а станция В неподвижна по определению. Пока радносигнал с
точки А достигнет станцию В, то на станции В будет сгенерировано колибание с фазой φ 2 =
2πft2.
Разность фаз Δφ = φ2 – φ1 = 2πf(t2 – t1)
𝐷
𝐷
t2 – t1 = 𝑐 , а следовательно Δφ = 2πf 𝑐 .
Для определения скорости представим что носитель передвинулся из точки А в точку В.
Для определения скорости полагаем, что носитель прошел расстояние
S = W * Δt со скоростью W.
Найдем разность фаз:
Δφ2 = 2πf(t2 – t1)
φ1 = 2πft1
Δφ = φ2 – φ1 = 2πf(t2 - Δt – t1) = Δφ = φ2 – φ1 = 2πf(t2 – t1 - Δt)
Δt – выразим через скорость электромагнитных волн.
𝐷−𝑆
𝛥𝑡 =
𝑐
где с – скорость света.
𝐷
𝑆
Тогда Δφ = 2πf(t2 – t1 - 𝑐 + 𝑐 )
В свою очередь t2 – t1 = 𝑐
𝐷
𝑐
следовательно Δφ = 2πf
𝑆
𝑐
= 2πf
𝑊𝛥𝑡
𝑐
𝛥𝜑∗𝑐
; 𝛥𝑊 = 2𝜋𝑓𝛥𝑡. Выразим
величину 𝑓 через длину волны λ
𝛥𝜑 ∗ 𝜆
2𝜋𝑓𝛥𝑡
Геростабилизирующая установка служит для приведения оптической оси фотокамеры в
отвесное положение с точностью 10``.
𝛥𝑊 =
Геростабилизатор базируется на принципе волчка, только волчок двигается в одной
плоскости, а геостабилизатор в трех плоскостях, что обеспечивает устойчивое положение
оси геростока и соответственно аэрофотоаппарата соединенного с ним.
К настоящему времени при аэрофотосъемке широко применяется определение
координат центра фотографирования.
Координаты определяются с помощью глобальной позиционной системой. Самые
развитые глобальные системы GPS, NAVSTAR (США) или ГЛОНАСС (РФ).
Самые совершенные носители оборудованы еще и инерциальными системами.
Инерциальная система в каждой точке носителя непрерывно измерить его ускорения.
Если ∑𝑛𝑖=1 𝑎𝑖 𝛥𝑡𝑖
где Δt – промежуток времени между измерениями.
𝑛
𝑛
∑ 𝑎1 𝛥𝑡1 + 𝑎2 𝛥𝑡2 + ⋯ = 𝛥𝑣1 + 𝛥𝑣2 + ⋯ = ∑ 𝛥𝑣1 𝛥𝑡1 + ⋯ = 𝑆1 + 𝑆1 + 𝑆3….
𝑖=1
𝑖=1
Сумма произведений измеренных ускорений равна сумме скоростей в каждый момент
измерений (приращений скоростей) повторная сумма произведений приращений
скоростей на временные промежутки, дает сумму элементарных отрезков что дает
расстояние от 1 до 2.
Инерциональная система позволяет измерять ускорение носителя по осям X, Y, Z. В
соответствии с описывающим принципом, тогда можно определить приращение
координат носителя Δxin; Δyin; Δzin.
В частном случае если представить ax=a, ay=0, az=0 тогда Δx=sin, Δy=0, Δz=0.
Прибор измеряющий ускорение называется аксемирометр.
Некоторые носители фэрофотосъемочной аппаратуры:
Показатели
Технические требования
АН30
АН2
ИЛ14
КА26 (вертолет)
Максимальная
6000
5000
6000
3000
высота
Путевая
440
180
300
140
скорость км/ч
Дальность
2000
1300
2000
-
Тема 4. Аэрофотоматериалы.
Вопросы.
1. Аэрофотопленка, фотобумага и их характеристики.
2. Негативные и позитивные процессы.
3. Значение сенситометрических исследований для аэрофотосъемки.
Вопрос 1.
Представим структуру аэрофотосъемки в виде соответствующих слоев. Для общего
случая будем считать, что пленка состоит из нескольких слоев, например
светочувствительность к трем основным цветам: синему, зеленому и красному.
Точно такая же структура и в фотобумаге.
Характеристики фотопленки и фотобумаги:
Разрешающая способность: она характеризуется разрешающей способностью объектива и
разрешающей способностью аэронегатива. Если R0 – разрешающая способность
объектива;
Rн – разрешающая способность негатива;
1
1
1
= 𝑅 + 𝑅 - разрешающая способность изображения.
𝑅
0
н
Для цветных съемок разрешающая способность негатива определяется разрешающей
способностью каждого слоя. Разрешающая способность негатива
1
1
1
1
=
+
+
;
𝑅
𝑅
𝑅
𝑅
н
1
2
3
В более детальных исследованиях определяются следующие характеристики фотопленки
и фотобумаги:
1. Зернистость
2. Пограничная кривая
Зернистость – это неоднородность почернения равномерно экспонированного и
одинаково проявленного участка изображения, при его десятикратном увеличении или
при увеличении при котором видна зернистость. Она измеряется величиной G =
– увеличение при котором видна зернистость изображения.
100
𝑛
; где n
Одной из мерой зернистости является гранулированность. Если «зерна» одинаковы, то
говорят что гранулированность равна нулю. Если «зерна» не одинаковы, то измеряются
размеры каждого «зерна» D1; D2; D3 и находят Dср и вычисляют по формуле
𝜎= √
∑𝑛𝑖=1(𝐷𝑖 − 𝐷ср )2
𝑛−1
Пограничная кривая характеризуется четкостью изображения или резкость. Если
изображение резкое то в нем лучше передаются деталями.
.
Пусть изображение состоит из двух цветов: белого и черного. В идеальном случае при
переходе от белого к черному изображение его плотности изменяется скачком D 1 на D2.
В реальности этого не бывает.
Контрастность будет рассматривать при излучении санситометрических исследований.
Вопрос 2.
После фотографирования аэронегатив проходит следующий негативный процесс:
-проявление
-промывка
-фиксирование
-окончательная промывка
-сушка.
В результате этих действий получается аэронегатив.
Позитивный процесс – процесс получения снимка из позитива.
Для получения позитива осуществляется фотопечать.
Фотопечать бывает:
-контактная
-не контактная
При контактной печать используют стол для контактной печати.
Светом обыкновенной 100Вт лампы освещается негатив. Изображение с негатива
проецируется не фотобумагу, при закрытой крышке печатного стола.
Бесконтактная печать осуществляется проекторами. Проекторы увеличивают или
уменьшают изображение, а при аэрофотосъемке желательно чтобы позитив был такого
же масштаба как и негатив, поэтому используют контактную печать.
После контактной печать осуществляется позитивный процесс, т.е над фотобумагой
выполняются следующие операции:





Проявление изображения
Промывка
Фиксация или закрепление изображения
Промывка
Сушка.
Вопрос 3.
Сенситометрические исследования фотопленки и фотобумаги необходимы для того,
чтобы расписывать такие величины, как выдержка, контрастность.
Для расчета выдержки исходят из зависимости экспозиции от освещенности. Записывают:
H = Et; где Н – экспозиция, Е – освещенность, t – время пропускания света через объектив
и его попадание на негатив или фотопленку (выдержка).
𝐻
t = 𝐸.
Величина экспозиции хорошо определяется по светочувствительности.
𝐻=
1
;
𝑆
где S – светочувствительность.
Тогда 𝑡 =
1
𝑆∗𝐸
.
В курсе фотограмметрии выделяется формула определения освещенности
𝐸=
1
𝜋𝐵𝑇𝑛02 ;
4
где π – 3,14;
B – яркость
Т – коэффициент пропускания света равный отношению 𝑇 =
Ф0
Ф
.
где Ф0 – световой поток пропущенный через фотоматериал;
Ф - падающий световой поток.
n0 – диафрагма
Тогда выдержка будет равна 𝑡 =
4
𝜋𝑆𝐵𝑇𝑛02
. В этой формуле необходимо задать величину S,
тогда можно вычислить выдержку t при неизвестных B, T и n 0. Для определения
светочувствительности выполняются сенситометрические исследования, т.е установление
зависимости оптической плоскости фотоматериала от экспозиции.
Экспозиция – освещенность предмета в течении времени.
Опытным путем строится кривая 1-5. Она состоит из следующих интервалов 1-2
некоторого увеличения плотности с увеличением экспозиции:
2-5 – прямолинейный
3-5 – достижение максимальной плотности с уменьшении экспозиции.
1-5 сенситометрическая кривая.
Тогда светочувствительность по этой кривой определяют в следующем порядке:
1. Определение плотности вуали D0. Вуаль – потемнение фотопленки при ее
проявлении в полной темноте.
2. Вычисляется D0 + 0,85 = D.
3. Находят точку А на кривой.
4. Находят lg Hs = Hs. 𝐻 =
1
𝑆
; 𝑆=
5. Вычисляется выдержка 𝑡 =
1
𝐻𝑠
4
.
𝜋𝑆𝐵𝑇𝑛02
.
Контрастность вычисляется исходя из сенситометрической кривой.
𝛾=
𝐷3 − 𝐷2
𝑙𝑔𝐻3 − 𝑙𝑔𝐻2
ТЕМА 5 : Геометрические параметры аэрофотосъёмки
Вопросы :
1. Продольные и поперечные перекрытия. Рабочая область негатива.
2. Оценка фотограмметрического и фотографического качества съёмки.
3. Составления проекта лётосъёмочных работ.
4. Технические требования к топографической съёмке.
Вопрос 1
В результате съемки должны определить координаты x,y,z местности, т.е. решить
пространственную засечку.
В нашем случае пространственная засечка определена пространственными лучами S1A и
S2A.
Для точки В нельзя построить засечку, потому что она не отражается нана снимке из точки
S2. Такое условие должно осуществляться на всём маршруте аэрофотосъёмки или блоке
АФС.
Для осуществления таких засечек по всему объекту, осуществляется продольное
перекрытие. Обычно перекрытие выражается в процентах и должно составлять не
меньше 60%.
Рх = l / lx *100% - продольное перекрытие
Наличие области тройного перекрытия, является обязательным условием решения
пространственных засечек.
Снимки 1,2,3 с тройным перекрытием называются – трипиет.
Поперечное перекрытие нужно для того чтобы отдельные маршруты соединить в блоки.
Ру = ly/ l *100% - поперечное перекрытие
Рабочая зона аэронегатива определяется осями зон продольного и поперечного
перекрытия.
Вопрос 2
Для оценки фотограмметрического качества АФС составляется накидной монтаж. Для
составления накидного монтажа снимки располагают таким образом, чтобы по
продольным и поперечным перекрытиям совпадали одноименные контура.
По накидному монтажу определяют параметры:
- обеспечение границ съёмочного участка
- прямолинейность маршрута
- отклонение перекрытий от заданной величины
- не паролельность продольной стороны снимка к продольному базису
Оси крайних маршрутов должны идти по границам участков.
Маршрут должен переходить поперечную граница на 1 базис.
Базис - это расстояние между смежными точками фотографирования.
Не прямолинейность маршрута определяется стрелой прогиба.
К = Δ / L * 100% - не прямолинейность
L – длина маршрута
Непаралельность к базису:
Вопрос 4.
В первую очередь рассчитывается высота фотографирования по заданному масштабу
аэрофотосъёмки m и фокусному расстоянию f
𝑓
1
=
𝐻 𝑚
Определяя высоту средней плоскости съёмочного участка
Аср = 𝐻ср =
𝐴𝑚𝑖𝑛 + 𝐴𝑚𝑎𝑥
2
𝐻0 = 𝐴ср + 𝐻
Зная абсолютную высоту аэродрома
𝐻отн = 𝐻0 − 𝐴аэр = 𝐻ср + 𝐻 − 𝐴аэр
Данные расчёты справедливы для равнинной местности, для местности с углами наклона
до 2⁰
Если местность не равнинная, то высота полёта может корректироваться или учитываться
при задании продольного перекрытия АФС. Всё дело в том, что перекрытие уменьшается
с увеличением высот точек рельефа.
𝑃ℎ% < 𝑃%
𝑃норм = 60 − 80%
Выведем формулу с помощью, которой учитывается рельеф (превышения h) для
установления нормального перекрытия
Н – высота полёта
Из подобия фигур
𝐻
𝑃
=
𝐻−ℎ
𝑃ℎ
𝐻−ℎ
𝑃ℎ = 𝑃 (
)
𝐻
ℎ
𝑃ℎ = 𝑃 (1 − )
𝐻
Нам необходимо обеспечить перекрытие Рнорм и более на всём участке съёмки
Принимая 𝑃ℎ = 𝑃норм
1
𝑃норм = 𝑃 (1 − )
𝐻
𝑃=
1
ℎ
1−𝐻
𝑃норм
ℎ
1−𝐻
=1+
ℎ
𝐻
ℎ
𝑃 = 𝑃норм (1 + )
𝐻
Тогда в проекте задаются Рнорм, оно будет характерным для точек с высоким рельефом, а
для точек средней плоскости перекрытие будет увеличиваться.
Во вторую очередь рассчитывается количество маршрутов и число снимков в каждом
маршруте. Для расчёта этих величин необходимо знать ширину объекта Ly и длину
каждого маршрута Lx. Проект выполняется на карте мелкого масштаба 1: 50 000, 1: 25 000
на котором показаны маршруты и их оси.
Расчёт числа маршрутов будем вести на основании поперечных перекрытий
Здесь S1,S2…Sn точки фотографирования или центры проекций, Вy – поперечный базис,
тогда зная длину L и базис вычислим число маршрутов. Очевидно, что число маршрутов
равно:
𝑛𝑚 =
𝐿𝑦
+2
𝐵𝑦
2 указывает на 2 запасных маршрута, которые должны проходить по нижней и верхней
границы объекта.
Аналогично рассчитывается число снимков в маршруте.
Вx – продольный профиль фотографирования
ℎ𝑐 =
𝐿𝑥
+2
𝐵𝑥
Базисы Вх, Ву необходимо выразить через продольные и поперечные перекрытия
𝐵𝑥 = (𝑙 − 𝑙𝑛 )𝑚
𝑙𝑛 =
𝑃%
𝑃%𝑙
100
𝑃%
𝐵𝑥 = (𝑙 − 𝑙0 )𝑚=(𝑙 − 100 𝑙) 𝑚 = 𝑙 (1 − 100) 𝑚
Тогда
ℎ𝑐 =
𝐿
+2
𝑝%
𝑙 (1 − 100) 𝑛
Если поперечное перекрытие обозначить через q:
𝑛𝑚 =
𝐿𝑦
+2
𝑞%
𝑙 (1 − 100) 𝑚
Общее число снимков составит:
ℎм
𝑁 = ∑ 𝑛𝑐1
𝑖=1
Время полёта будет равна:
𝑇 = 𝑁𝜏 + 0,2𝑁𝜏
Τ – интервала и фотографирования
Исходя из времени полёта рассчитывается необходимое количество горючего материала.