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

72932. Философия как система теоретического знания и тип мировоззрения. История философии 141.5 KB
  Философия имеет ряд разделов: онтологию – учение о бытии, гносеологию – учение о познании, аксиологию – учение о ценностях. Выделяют социальную философию и философию истории, а также философскую антропологию – учение о человеке. Философия – это не все мировоззрение, а лишь одна из его форм.
72933. Динамічна анатомія 78.5 KB
  Локомоції — група рухів зі зміною площі опори й з переміщенням тіла з одного місця на інше. У цій групі виділяють 2 різновиду рухів. До першого відносять циклічні рухи, що складаються з окремих повторюваних циклів (хода, біг, плавання, лижні перегони, ковзанярський спорт, веслування й ін.).
72934. Ранние цивилизации: Египет, Передняя Азия, Индия, Китай 25.72 KB
  Самые первые государства на земле появляются в долинах крупных рек Нила, Тигра, Евфрата, там, где возможно было создать оросительные (ирригационные) системы – основу поливного земледелия. В долинах этих рек люди гораздо меньше, чем в других местах, зависели от природных условий, получали стабильные урожаи.
72935. Античная цивилизация. Древняя Греция 33.96 KB
  Самые высокие оценки греческой цивилизации не кажутся преувеличенными. Мысль о чуде греческой цивилизации вызвана скорее всего ее необычайно быстрым расцветов. Создание греческой цивилизации относится к эпохе культурного переворота VII V вв.
72936. Біосфера. Роль В.І.Вернадського у вивченні біосфери. Ноосфера 33.73 KB
  Жива речовина. Що принципово відрізняє нашу планету від будь-якої іншої планети Сонячної системи? Наявність життя. «Якби на Землі не було життя, — писав академік В. І. Вернадський, — обличчя її було б так само незмінним і хімічно інертним, як нерухоме обличчя Місяця, як інертні уламки небесних світил».
72938. Радіація в біосфері. Наслідки Чорнобильської катастрофи 27.4 KB
  Внаслідок міграції разом з атмосферним повітрям водою їжею радіонукліди потрапляють в організм людини накопичуються там і спричинюють його внутрішнє опромінення. Щоб запобігти наслідкам опромінення вживають заходів щодо обмеження зовнішнього і внутрішнього опромінення персоналу...
72939. Сучасна наука про довкілля 21.65 KB
  Вагомим внеском у становленні екології були праці К. Мебіуса (1877), який запропонував поняття «біоценоз» і Ф.Даля (1890),який ввів у наукове використання термін «екотоп». На початку ХХ ст. американські дослідники Ф.Клементс,Р. Адамс,В.Шелфорд розробили основи і методи дослідження угрупувань живих організмів.
72940. Планування аудиту 60.5 KB
  Планування аудиту означає розробку загальної стратегії виконання завдання та плану аудиту для зменшення аудиторського ризику до прийнятно низького рівня. В плануванні беруть участь партнер з завдання та ключовий персонал групи з завдання, що дозволяє отримати користь...