Курсовая работа: Цифровая фототриангуляция для создания топографических карт

где  – трансформированные координаты точек левого снимка,

 – трансформированный продольный параллакс.

. (1.6)

. (1.7)

4)  подсоединение независимых моделей.

На данном этапе перевычисляются координаты точек в единую систему координат всей сети. Обычно в качестве системы координат маршрутной сети принимают фотограмметрическую систему координат первой модели маршрута. Для подсоединения моделей используются координаты связующих точек.

В качестве исходного принимается уравнение связи координат точек последующей модели с предыдущей:

,                              (1.8)

где  - координаты точек в системе координат маршрутной модели (сети);  - координаты этих же точек в системе координат последующей модели;

 - матрица направляющих косинусов, вычисленных через углы ;

t -масштабный коэффициент;

 - координаты начала системы координат последующей модели в системе координат маршрутной сети.

Этап подсоединения модели состоит из двух процессов. Сначала вычисляются , а известными будут .

Затем вычисляются координаты точек присоединяемой модели в системе координат маршрутной сети. Известными будут  и координаты  точек модели, полученные по формулам (1.4). По формулам (1.9) вычисляются координаты  присоединяемой модели в системе координат маршрутной сети.

5)  внешнее ориентирование сети.

На данном этапе перевычисляются координаты точек сети в заданную внешнюю систему координат. Необходимо минимум три опорных точки.

Для внешнего ориентирования сети используются координаты X, Y, Z опорных точек и уравнения вида:

.                                        (1.9)

где координаты начала системы координат сети;

фотограмметрические координаты точек сети;

 геодезические координаты точек местности.

В начале известны координаты опорных точек в геодезической системе и фотограмметрические координаты этих точек, полученные из уравнивания сети. В качестве неизвестных выступают 7 элементов ориентирования геодезической сети: .

Определив 7 этих неизвестных, будут определяться геодезические координаты  всех точек сети ПФТ.

6)  исключение деформации сети.

Деформацию сети ПФТ можно описать различными полиномами.

Например, обобщённого типа:

, (1.10)

где  – это коэффициенты деформации,  – геодезические координаты точек сети, полученные на этапе 5 из геодезически ориентированной сети.

Из-за деформации сети после ее геодезического ориентирования на опорных точках будут получены расхождения координат :

 (1.11)

Исключение деформации сети состоит из 2 процессов: сначала будут известны ,  опорных точек, неизвестными будут коэффициенты , а исходными для определения коэффициентов будут уравнения (1.10).

После определения коэффициентов деформации вычисляется величина разности координат  характеризующие деформацию сети для всех точек сети по формулам (1.10).

Затем вычисляются исправленные координаты точек сети:

. (1.12)

1.3.2  Построение блочных сетей фототриангуляции методом связок

Наиболее строгим методом построения блочных сетей пространственной фототриангуляции аналитическим и цифровым способами по сравнению с методом независимых моделей является метод связок[2]. В основе метода связок лежат уравнения коллинеарности проектирующих лучей:

, (1.13)

В уравнении будут известны f, x0, y0,x, y. Неизвестны элементы внешнего ориентирования снимков , также X, Y, Z – координаты точек сети ПФТ.

Уравнения (1.13) нелинейные и решаются итерационным методом.

На основе (1.13) имеем уравнение поправок вида:

, (1.14)

Уравнения (1.14) решаются по методу наименьших квадратов.

lx и ly – свободные члены, вычисляемые по формулам:

 , (1.15) где  

– вычисляются по формулам (1.13) подстановкой в них приближённых значений неизвестных .

Достоинством метода связок является то, что сеть строится и уравнивается одновременно для всех точек, входящих в блок, а также поправки находятся непосредственно к измеренным величинам, что обеспечивает более высокую точность построения сети. Недостатками этого метода являются: сложность задания приближённых значений неизвестных (для решения этой проблемы можно предварительно уровнять сеть менее строгим методом, а её результаты использовать в качестве приближённых значений), должны отсутствовать грубые ошибки, должны быть исключены систематические ошибки (или сведены к минимуму).

1.3.3  Построение блочной сети фототриангуляции объединением одиночных моделей

Этот метод основан на том[2], что сначала по каждой стереопаре, входящей в блок, строятся независимые одиночные модели, каждая из которых имеет свой масштаб и свою систему координат.

 В процессе уравнивания моделей в блоке, все независимые модели приводятся к определенному масштабу и в единую пространственную систему координат на основе совместного внешнего ориентирования моделей.

Исходным является уравнение:

, (1.16)

где i – номер модели,  - элементы внешнего ориентирования для каждой модели. Исходными данными для формирования блока из независимых моделей служат ,  и . Используются условия равенства 0:

-  разностей  координат опорных точек, полученных из фототриангуляции и из полевых геодезических работ:

-  уклонений  координат центров проектирования, полученных из ПФТ и зафиксированных в полете с помощью бортовых приборов;

-   расхождений  координат связующих и общемаршрутных точек, лежащих в зоне поперечного перекрытия снимков соседних маршрутов.

Эти уравнения будут составляться для опорных точек и центров фотографирования.

Для связующих точек, расположенных в зоне тройного продольного перекрытия снимков и общемаршрутных точек, расположенных в зоне поперечного перекрытия снимков будут составляться уравнения вида:

 (1.17)

Уравнения (1.16) и (1.17) решаются совместно. В результате решения определяются: , по которым далее по формулам (1.16) определяются координаты X, Y, Z в системе координат блочной сети.

Достоинством этого метода является то, что он проще в реализации, а недостатком – он менее строг с точки зрения уравнивания, чем метод связок.

1.3.4  Построение блочной сети фототриангуляции объединением независимых маршрутных моделей

Сущность данного метод заключается в том[2], что объединяются независимые маршрутные сети (построенные допустим методом независимых и частично зависимых моделей). Маршрутные сети предварительно внешне ориентированы в единой пространственной прямоугольной системе координат блока. В основе объединения маршрутных сетей в единый фототриангуляционный блок используется равенство нулю: 1) разности геодезических координат полученных из геодезии и ПФТ δгеод; 2) уклонений координат центров фотографирования, полученных из фототриангуляции и зафиксированных в полёте с помощью бортовых приборов δборт;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13