64558

Системы координат объекта. Элементы внешнего ориентирования снимка

Доклад

География, геология и геодезия

Геоцентрическую систему координат; произвольную систему координат связанную с характерными точками объекта местности. Положение и ориентацию системы координат снимка или что то же самое снимка в системе координат объекта OXYZ определяют элементы...

Русский

2014-07-08

163.5 KB

0 чел.

Системы координат объекта. Элементы внешнего ориентирования снимка.

Положение точек объекта (местности) по снимкам  определяют в прямоугольной пространственной системе координат OXYZ . В зависимости от решаемой задачи в качестве этой системы координат используют:

  •  государственную картографическую систему координат (в России – Гаусса – Крюгера);
  •  геоцентрическую систему координат;
  •  произвольную систему координат, связанную с характерными точками объекта (местности).

Положение и ориентацию системы координат снимка (или, что то  же самое – снимка) в системе координат объекта OXYZ  определяют элементы внешнего ориентирования снимка .

Положение центра проекции S в системе координат объекта определяют его координаты Xs,Ys,Zs.

Угловая ориентация системы координат снимка относительно системы координат объекта определяется ортогональной матрицей:

 (1.2.1)

В матрице А элементы (направляющие косинусы) аij являются косинусами пространственных углов между осями координат системы координат объекта  OXYZ и снимка Sxyz.

Направляющие косинусы являются координатами единичных векторов (ортов), совпадающих с осями координат снимка в системе координат объекта.

Вследствие особых характеристик ортогональной матрицы:

А-1т;

а  ААт = Е = .        

В ортогональной матрице независимы только 3 элемента, следовательно элементы матрицы являются функцией 3 параметров.

В качестве этих параметров в фотограмметрии используют 3 угла - , и , которые называют угловыми элементами внешнего ориентирования снимка.

Последовательно поворачивая систему координат объекта OXYZ на эти углы вокруг ее осей, можно ориентировать ее параллельно осям системы координат снимка. При этом последовательность и направление поворотов могут быть произвольными. Поэтому в фотограмметрии используют различные системы угловых элементов ориентирования снимка.

Рассмотрим наиболее широко используемую систему, в которой система координат объекта OXYZ поворачивается последовательно против часовой стрелки (правые углы) вокруг осей X,Y и Z соответственно на углы , и . 

Геометрическая интерпретация угловых элементов внешнего ориентирования показана на рис.1.2.1.

 - поперечный угол наклона. Угол в координатной плоскости YZ между осью Z и проекцией оси z на плоскость YZ;

 - продольный угол наклона. Угол между проекцией оси z на плоскость YZ и осью z;

 - угол разворота снимка. Угол в плоскости снимка Р между следом сечения этой плоскости плоскостью Xz и осью х снимка.

Рис.1.2.1

Значение элементов aij матрицы А можно получить путем последовательного перемножения матриц, составленных для последовательных поворотов системы координат объекта ОХYZ на углы , и .

В результате поворота системы координат ОХYZ или, что то же самое, системы координат SXYZ система SXYZ преобразуется в систему координат SXYZ’  (рис.1.2.2).

Рис.1.2.2

В соответствии с выражением (1.2.1) матрица

.

В результате поворота на угол система координат SXYZ’ преобразуется в систему координат SXYZ” (рис.1.2.3).

Рис.1.2.3

В соответствии с выражением (1.2.1) матрица

.

В результате поворота системы координат SXYZ” на угол эта система преобразуется в систему координат снимка Sxyz  (рис.1.2.4).

Рис.1.2.4

В соответствии с выражением (1.2.1) матрица

.

В результате перемножения матриц

,

получим значения элементов aij , как функции углов , и :

(1.2.2);

Если известны значения направляющих косинусов aij, то из выражений (1.2.2) можно получить значения углов ,,.

    (1.2.3).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10188. Стефенсон Д. - основатель мирового локомотивостроения и железнодорожного дела 32 KB
  Д. Стефенсон основатель мирового локомотивостроения и железнодорожного дела Основоположником железнодорожного транспорта принято считать английскою инженера Джорджа Стефенсона 1781-1848 гг.. Он родился в семье потомственных рабочих угольных копи Ньюкасла где и сам на...
10189. Механики Черепановы и их роль в создании первого российского паровоза 34 KB
  Механики Черепановы и их роль в создании первого российского паровоза Первый российский паровоз был создан отцом и сыном Черепановыми Ефимом Алексеевичем 1774-1842 гг. и Мироном Ефимовичем 1803-1849 гг.. Они происходили из крепостных крестьян Выйского завода на Урале. Отец
10190. Технические достижения XIX в. Изобретение радио и двигателя внутреннего сгорания 40 KB
  Технические достижения XIX в. Изобретение радио и двигателя внутреннего сгорания Применение паровой машины на производстве и транспорте обусловило подлинную промышленную революцию XIX в. Механизмом которому было суждено коренным образом изменить жизнедеятельность люд
10191. Развитие средств транспорта в XX – начале XXI вв. Состояние и перспективы железнодорожного дела в современной России 36.5 KB
  Развитие средств транспорта в XX – начале XXI вв. Состояние и перспективы железнодорожного дела в современной России Двигатель внутреннего сгорания помог человеку твердо обосноваться в воздушном пространстве. Использование в этих целях паровой машины оказалось неудачн...
10192. Основные этапы освоения космоса. Жизненный путь и научная деятельность К.Э. Циолковского 34 KB
  Основные этапы освоения космоса. Жизненный путь и научная деятельность К.Э. Циолковского Крупные успехи современной тяжелой авиации всецело связаны с использованием реактивного двигателя. Он основан на принципе движения ракеты т.е. противодействии силе термической р
10193. Создание и совершенствование ЭВМ. Роль электроники и компьютерных технологий в современном мире 47.5 KB
  Создание и совершенствование ЭВМ. Роль электроники и компьютерных технологий в современном мире Логическим результатом эволюции радиоэлектронных технологий стало создание ЭВМ. Назвать точную дату изобретения и автора первой электронной вычислительной машины достат
10194. Формирование и развитие системы наука - техника во второй половине ХХ - начале ХХI вв. Задачи гуманитаризации технических наук на современном этапе 30 KB
  Формирование и развитие системы наука – техника во второй половине ХХ начале ХХI вв. Задачи гуманитаризации технических наук на современном этапе На современном этапе задачи гуманитаризации науки все более и более актуально встают перед всем человечеством. Это связ...
10195. Образ и его представление, место и метод. Психический аспект образа 60.5 KB
  Образ и его представление место и метод Метод в отношении природы Психический аспект образа. Образ и его представление место и метод По утверждению русского философа В.Ф. Эрна в книге Верховное постижение Платона образ пещеры выдуман сами
10196. Философия как мировоззрение 41 KB
  Философия как мировоззрение: Учение теоретическое т.е. наиболее общее представление о мире и о природе человека и перспективах его познания выраженное в категориях. Насущные вопросы с точки зрения науки Критическое отношение к наукам к обучению стремление больш