71443

Маршрутная фототриангуляция методом продолжения

Доклад

География, геология и геодезия

Объединяют построенные модели в модель маршрута путем последовательного присоединения моделей к первой модели. В этом случае все точки модели маршрута определяются в системе координат первой модели которую в дальнейшем будем называть системой координат модели и обозначать...

Русский

2014-11-07

140.5 KB

3 чел.

Маршрутная фототриангуляция методом продолжения

Маршрутная фототриангуляция методом продолжения выполняется следующим образом:

  1.  Строят фотограмметрические модели по смежным (соседним) снимкам маршрута.

                      

                                      Р1       Р2           Р3

                       

Рис. 1.2.1

  1.  Объединяют построенные модели в модель маршрута, путем последовательного присоединения моделей к первой модели. В этом случае все точки модели маршрута определяются в системе координат первой модели, которую в дальнейшем будем называть системой координат модели и обозначать Ом Хм Yм Zм. Объединение моделей производят по связующим точкам, общим для двух смежных моделей.

Связующие точки измеряют в зонах тройного перекрытия снимков (рис.1.2.2).

                                             

                            Р1          Р2        Р3

Рис. 1.2.2

  •  связующая точка
  1.  Производят внешнее ориентирование модели маршрута по опорным точкам.
  2.  При необходимости устраняют систематические искажения сети по опорным точкам.

Рассмотрим перечисленные выше процессы более подробно.

1.2.1.   Построение фотограмметрических моделей

Построение фотограмметрических моделей производится в два этапа. Сначала определяют элементы взаимного ориентирования снимков, а затем строят фотограмметрические модели.

При построении независимых моделей обычно используют систему элементов взаимного ориентирования   а параметры  и  принимают равными нулю ().

1.2.2. Построение модели маршрута

Построение модели маршрута производится путем последовательного присоединения моделей к первой модели. Этот процесс выполняется в два этапа. Сначала определяют элементы внешнего ориентирования присоединяемой модели в системе координат модели маршрута  .

 i – номер присоединяемой модели (i = 2,3…n).

Для определения элементов внешнего ориентирования присоединяемой модели для каждой связующей точки составляют систему уравнений:

в которой Xм,Yм,Zм – координаты связующей точки в системе координат модели маршрута, а Xмi,Yмi,Zмi – ее координаты в системе координат   

i–ой модели.

Для определения элементов внешнего ориентирования модели необходимо не менее 3 связующих точек. В качестве связующей точки обязательно используется центр проекции S общего для двух соседних моделей снимка.

После определения элементов внешнего ориентирования модели определяют координаты точек присоединяемой модели в системе координат модели маршрута по формулам:

 Необходимо отметить, что координаты связующих точек и общего для соседних моделей центра проекции снимка S в системе координат модели маршрута определяются дважды (по двум соседним моделям). Разности этих координат DX,DY,DZ являются критерием точности построения модели маршрута и позволяют выявить грубые измерения.


Zм                                                                                Zм i                     Yм i

                              Yм

                                                                                                                                     S3                                  

              

                                     S2                 Xм 

                                                                                    S2

S1                                                                                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                      3i

                                              3

                                                                                                                  2i

                                       2      

                                 1                                                               1i

Рис. 1.2.3

В качестве окончательного значения координат точек модели маршрута берутся их средние значения из двух определений.

           На рисунках 1.2.3 и 1.2.4 приведены иллюстрации процесса объединения моделей.

Zм

                                     Yм

                                                                                                                       S3     

                                                         S2                                                                            Хм

S1

 

                                                                                                 3     

                                                               2  

                                                1

Рис. 1.2.4

     1.2.3.  Внешнее ориентирование модели маршрута

Внешнее ориентирование модели маршрута производится по опорным точкам в два этапа.

Сначала определяют элементы внешнего ориентирования модели маршрута  в системе координат объекта OXYZ. Этот процесс полностью аналогичен процессу внешнего ориентирования фотограмметрической модели, построенной по стереопаре снимков.  

После определения элементов внешнего ориентирования модели маршрута вычисляют координаты точек модели маршрута в системе координат объекта:

  1.  Устранение систематических искажений маршрутной

сети по опорным точкам

Вследствие неполного учета систематических ошибок снимка, вызываемых дисторсией объектива, атмосферной рефракцией и другими причинами, координаты точек сети, определенные по формулам (1.2.3) будут иметь систематические ошибки.

Систематические искажения сети маршрутной фототриангуляции можно описать с помощью полинома, например полинома 2-го порядка:

в которых:

 Ai, Bi, Ci – коэффициенты полиномов,

 X, Y, Z – координаты точек сети, определенные в результате внешнего ориентирования модели маршрута,

 Xи, Yи, Zи – исправленные за влияние систематических ошибок координаты точек сети.

Для определения коэффициентов полиномов необходимо не менее чем 5 планово-высотных опорных точек, расположенных по схеме, представленной на рис. 1.2.5:


Y

    X

O

Рис.1.2.5

так как каждая опорная точка позволяет составить 3 уравнения с 15 неизвестными коэффициентами полиномов Ai, Bi, Ci:

В уравнениях (1.2.4.2)   Xи, Yи, Zи – геодезические координаты опорной точки в системе координат объекта.

В результате решения полученной системы уравнений (1.2.5) находят значения Ai,Bi,Ci. Если опорных точек больше 5, то решение производят по методу наименьших квадратов.

По координатам точек сети X,Y,Z и значениям коэффициентов Ai,Bi,Ci находят по формулам (1.2.4), исправленные за систематические искажения координаты точек сети Xи,Yи,Zи.

Следует отметить, что в случае если направление оси Xм системы координат модели маршрута  не совпадает с осью X  системы координат объекта (рис. 1.2.6), перед выполнением процесса исключения систематических ошибок необходимо предварительно перевычислить координаты X, Y, Z  опорных и определенных в результате внешнего ориентирования модели


 Y

Y*

X*

 X

Рис. 1.2.6

маршрута точек во вспомогательную систему координат объекта OX*Y*Z*, ось  X* которой параллельна оси  Xм системы координат модели в системе координат объекта (рис. 1.2.6).

     Затем производят устранение систематических искажений координат точек сети по методике описанной ранее в этом разделе, и перевычисляют исправленные значения координат точек сети в систему координат объекта по формулам:

        В формулах (1.2.6) и (1.2.7) матрицы преобразования координат  и  имеют вид:

            и              

              

в которых: - угол разворота системы координат модели.

1.3.   Блочная фототриангуляция по методу независимых маршрутов

       Блочная фототриангуляция по методу независимых маршрутов выполняется следующим образом. Сначала строят модели маршрутов по методике, изложенной в разделе 1.2, а затем объединяют их в блочную сеть по связующим точкам, расположенным в межмаршрутном перекрытии, с одновременным их внешним ориентированием по опорным точкам (рис.1.3.1):


Рис. 1.3.1

     - связующая точка,

       - опорная точка.

 Для объединения моделей маршрута в блочную модель с одновременным ее внешним ориентированием, для каждой связующей точки составляют уравнения:

в которых:

Xi,Yi,Zi и Xj,Yj,Zj – координаты связующей точки в системе координат объекта, определенные соответственно по i-ой и j-ой моделям.

          Значения Xi,Yi,Zi и Xj,Yj,Zj определяются по формулам:

           Для каждой опорной точки (планово-высотной), измеренной в маршруте, составляют уравнения:

В уравнении (1.3.2) – i-номер модели, а X,Y,Z – координаты опорной точки в системе координат объекта.

Уравнения поправок соответствующие уравнениям (1.3.1) и (1.3.2) имеют вид:

и

 Для плановой опорной точки (X,Y) составляются только два первых уравнения поправок (1.3.4), а для высотной опорной точки (Z) только третье уравнение.

В результате совместного решения системы уравнений поправок (1.3.3) и (1.3.4) по методу наименьших квадратов находят значения элементов внешнего ориентирования всех моделей маршрутов в системе координат объекта.

Затем вычисляют координаты точек блочной сети в системе координат объекта в каждом маршруте:

 Координаты межмаршрутных связующих точек в этом случае вычисляются дважды. За окончательное значение берется среднее из них.

Общее количество неизвестных определяемых в результате решения системы уравнений поправок в этом методе блочной фототриангуляции определяется по формуле:

где       n – количество маршрутов.

Общее количество уравнений поправок определяется по формуле:

где:    m - количество межмаршрутных связующих точек;

 k - количество планово-высотных опорных точек измеренных в маршрутах;

 i - количество плановых опорных точек измеренных в маршрутах;

 l – количество высотных опорных точек измеренных в маршрутах.

Для сети изображенной на рис.1.3.1      N=7*3=21, а      М=3*14+3*8=42+24=68, так m=14 (две опорные точки расположенные в межмаршрутном перекрытии используются как связующие), а  k=8 (две опорные точки измерены в двух соседних маршрутах).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

60825. Расчёт на прочность рамной стержневой конструкции 390.5 KB
  Под действием вертикальной нагрузки балки рамы получаем изгиб в вертикальной плоскости и кручение. Для упрощения будем пренебрегать сопротивлению балок кручению, что равносильно введению шарнирных связей между балками
60829. МОДЕЛЮЄМО ШКОЛУ ТОЛЕРАНТНОСТІ 453.5 KB
  На сучасному етапі розвитку суспільства все більшої актуальності та визнання набуває ідея толерантної педагогіки. Тому зовсім не випадково ідеї толерантної педагогіки лягають в основу багатьох експериментальних досліджень сучасності...