52 Элементы взаимного ориентирования

ПАРЫ СНИМКОВ

Элементы взаимного ориентирования (угловые элементы) оп¬ределяют взаимное положение пары снимков во время фотогра¬фирования, при котором каждая пара соответственных лучей пе¬ресекается. Все множество точек пересечения соответственных лу¬чей является пространственной моделью местности.

В фотограмметрии используют две системы взаимного ориен¬тирования пары снимков, которые отличаются выбором системы пространственных координат. В обеих системах началом является левый центр фотографирования S\.

В первой системе (базисной) ось X совмещена с базисом фото¬графирования, главный луч левого снимка находится в плоскости XZ (рис. 7.9). Таким образом, в этой системе координат у левого снимка отсутствует поперечный угол наклона щ.

Элементами взаимного ориентирования в базисной системе яв¬ляются пять углов: аь кь а2, а>2, к2. Суть каждого из этих углов аналогична соответствующему углу ориентирования одиночного снимка.

Во второй системе (левого снимка) оси X, У соответственно па¬раллельны осям х, у левого снимка, ось Z совпадет с его главным лучом (рис. 7.10). У левого снимка в этой системе координат от¬сутствуют углы наклона и поворота. Угловыми элементами ориен¬тирования правого снимка будут: Да — взаимный продольный угол наклона снимков; Дсо — взаимный поперечный угол наклона снимков; Дк — взаимный угол поворота снимков.

Направление базиса фотографирования определяют углы х — горизонтальный угол поворота базиса и и — вертикальный угол наклона базиса.

ВЗАИМНОЕ ОРИЕНТИРОВАНИЕ ПАРЫ СНИМКОВ

Условием пересечения пары соответственных лучей является их принадлежность одной базисной плоскости. Если два снимка взаимно ориентированы, то любая пара соответственных точек ле¬жит в одной базисной плоскости. Напомним (см. раздел 4.4), что это условие называется условием компланарности проектирую¬щих лучей. Аналитически оно выражается в виде уравнений вза¬имного ориентирования. Для плановых снимков они имеют вид:

в базисной системеКак видно из уравнений (7.6) и (7.7), коэффициенты при элементах взаимного ориентирования зависят от элементов внутреннего ориентирования и измерен¬ных координат соответственных точек на левом и правом снимках стереопары.

Уравнения (7.6) и (7.7) не строгие, и используют их лишь для плановых сним¬ков, углы наклона которых не превыша¬ют 3°.

Для каждой точки местности, изобра¬зившейся в зоне двойного перекрытия, т. е. на левом и правом снимках, можно составить одно уравнение взаимного ориентирования вида (7.6) или (7.7) с пятью неизвестными элементами.

Чтобы определить пять элементов взаимного ориентирования пары снимков, необходимо объединить в систему не менее пяти уравнений взаимного ориентирования, составленных для пяти то¬чек из зоны перекрытия.

Обычно для взаимного ориентирования используют шесть стандартно расположенных точек: две вблизи главных точек лево¬го и правого снимков и четыре по углам зоны перекрытия (рис. 7.11). У этих точек измеряют координаты на левом и правом снимках и составляют систему из шести уравнений вида (7.6) или (7.7). При использовании шести точек систему полученных урав¬нений решают с контролем.

Найденные элементы взаимного ориентирования пары снимков позволяют получить фотограмметрическую модель местности, явля¬ющуюся совокупностью фотограмметрических координат ее точек. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИХ КООРДИНАТ ТОЧЕК МОДЕЛИ МЕСТНОСТИ

Результат взаимного ориентирования пары снимков — постро¬ение фотограмметрической модели местности в произвольном масштабе и свободно ориентированной в геодезическом про¬странстве. Фотограмметрические координаты точек модели не яв¬ляются геодезическими координатами точек местности.

Пространственные координаты Хм, YM, ZM точек фотограммет¬рической модели определяют в системе координат, в которой оп¬ределяли элементы взаимного ориентирования (в базисной или в системе левого снимка) по следующим формулам:

В частном случае, когда левый и правый снимки горизонталь¬ны и получены с одной высоты фотографирования, т. е. с горизон¬тального базиса, масштабный коэффициент можно определить по формуле: N=b/p (7.9) где Ь — базис проектирования; р — продольный параллакс определяемой точки.

Таким образом, для определения пространственных фотограм¬метрических координат точек модели местности необходимо знать элементы внутреннего ориентирования снимков, вычислить элементы их взаимного ориентирования и измерить координаты соответственных точек на левом и правом снимках.