Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Соколова Н.А. Технология крупномасштабных аэротопографических съемок

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

8.29 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 > Следующая >>>

(62 +

+4 i / 2 ) 2

+ т'І\1 (Ь-УЇ + 4 </o*F — 4 ^оА.-; г/г ) - I - ragx> (4^*;? + b-yf — АЪу0хап) •

К ак и в предыдущем

случае

примем,

что

пі-ьх

—- т%х

— 1П\У

==,п\у«==т\х

V т о

г л - а

Д л я

т б х .

/7ібк

получим идентичные

зависи

мости

, т 0 х

= т в у

= ±

тел-у Д /

. ^ I I Z ^ Z L ^ '

L _ ^

(П.40)

Ъ* +

Ау\

Проинтегрируем

полученное

выражение

X dy

(&2

4^5

2(/r-|- 2 .vr — 2&х,- — Ay0yi)

•m6x

= іЩу -

± tn6X,Y

2by0

(b2

4j/^)

В результате получим

тьх = m6Y=

± т6Х,у

у —

0,82

m6 x,y.

(H.4 1)

Таким образом, если опорные точки располагаются на концах диагонали стереопары, то влияние ошибок их координат па точ ность определения координат остальных точек модели уменьшается примерно на 10% по сравнению с первым вариантом расположения опорных точек.

б) О р и е н т и р о в а н и е п о ч е т ы р е м т о ч к а м

Д л я вывода соответствующих зависимостей в случае ориенти рования модели по четырем точкам воспользуемся несколько дру гими формулами аналитического редуцирования, а именно

[Xx')-[Y'y')

[х'х']

+ [у'у']

[X'y'] + [Y'x']

Ix'x'] + ly'y']

При

этом

у '

2 Х

т,х

Л,- — Л ,

- - ;

Хі — Х{

;

где N — число опорных

точек;

х0

2 Х

- /

г 1

2 л:

—

/г2

2 у_

У0

= - 2 У

+ * і

2 л:

К а к и в предыдущем

случае,

X,- =

Х 0

клхг +

kot/r,

У І

У 0

— fejt/j -(- fe2jtt-.

Д л я

рассматриваемого

случая

;V = 4.

Поэтому

х[

4 -

№

* 2

* 3

х 4

) ,

у ; =

4 - (ЗУІ -

у в -

у 3 -

у д

х ; =

- І -

о х2

хх

- х 4 ) ,

у ;

4 - (ЗУ2 -

Уі -

у . -

У4 ),

-4і - (3 Х 3

Х г

Х 2

Х 4 ),

Уз =

44" (З^з -

Уі ~

У2 -

У І),

Х і = 4 - (3 Х 4 - Х1

- Х 2 - Х 3 ), у ; = 4 - (3 У 4 - У х - У 2 _ У 3 ),

х,'

- 4 ( 3 ^

— х2

—

х3

— хА),

у\ = - 4 ( 3 ( / i — г/г — Уз — УД-

•«2 =

4 " ( 3 Хо~ — х1—х3

— ХІ), .

г/2 =

4 " (3 <Уг — Уг — Уз — ІА),

л 3

•^-(Зх3

— х1 — х2

— хі),

у з =

4"(3/Уз — Уі — /Уг — #4),

Л-4

4 - ( З л

— —

*г — *3)>

У* =

"4(3 £/4 — /Уі — г/г — Уз)-

Д л я

упрощения

выводов

подсчетов предположим, что опорные

точки расположены строго на углах стереопары и имеют коорди наты, приведенные в табл . 36.

		Т а б л и ц а 36
№ точек	X	Y
/	0
2	b	+2//0
3	0	0
4	b	0

Тогда

g f e

— frSXt

Ь5Х» — Ь8Х3

Ь5Х<

— 2 уй8Уг

— 2у08У,

— 2 у 0 6 У 3

2уп бУ.і

k _

2у0

6 Х г

+ 2 у08Х2

— 2 у08Х3

— 2 у0

6Х., — 6 6 y t

&6У2

ЬбУ 3

6 6 У 4

2 ( й

4 г / 5 )

6 Х 0

6= 6 Х Х

( б 2

4 г/й)

6 Х 3

+ 4yl8X}

2 btjo^

— 2

6у„бУ4

( 6 '

4yl)

6У„ =

^ б У !

(ft2

б У 3 +

4г/=б У 4

2 6</0б X ,

2 &</„б Х 4

2 ( Ь 2 + 4 < / $ )

Откуда

5 X t

( б 2

bX; + 2уаУі)

6Хо

(bX;

2 у0уі)

5 Х 3 ( & 2

4I/Q —ЬХІ

— 2у0уі)

6 Х 4

«5

bX; — 2y0iJi)

+ бУї (2 by0 — 2у0

х;

—

Ьу,-)

б У г

(2 y 0 . t,

—

&уг )

6 У 3

(2у„х,- — бу,-) — б У., (2 й//0 — 2цах{

—

byt

+ 4

-Л)

8 У

йУі ( Ь 2 -

tof

+ 2

уйУі)

6 У 2

(йж,

г/оу,-) +

бУз ( б 2

— 4

і/о —

— 2 (/ 0 (/г) +

6 У 4

ід

Ьх; — 2 упу;)

—

б Х і

(2 Ьу0

—

2 і/0 д:г

—

2 ( Ь 2

—

fej/i)

6 Х 2

(2 уах;

—

6 y f )

—

6 Х 3

(2 уол:,- — Ыд)

6 Х 4

6 у 0

—

2 у 0 х ,

— fet/f) .

4 * ? )

(11.42)

Перейдем от дифференциалов к средним квадратическим ошиб кам . При этом примем, что

т\х1 = tnix2 =	mlx3=	mlXi		=	m\yt ~'tn\y2 =				mfy3 = т\Уі =	т \ Х і У .
Нетрудно заметать, из выражений для бХг- -и 6Уг-, что в этом										случае
зависимости для	т^х.	и пцу				будут	идентичны. Произведя				необ
ходимые преобразования,				получим
			Ьг	+ 4 Уа		+ 2 у?	+	2 xf	—2 bx, — 4у0у,		,тт , о ч
	/
						2	( б 2	+ 4	у\)
Проинтегрируем полученное						выражение			и разделим	на	пло
щ а д ь стереопары
			2//о	Ь
т&х =-- гпьу = тсху, І /			\	dy\	(Ь*+4у20		+		2у?+2xf-2bXi-4y0tj,)dx
т&х =-- гпьу = тсху, І /				о	о

4Ьу0(Ь* + 4уІ)

После интегрирования получим

т'6х = т'6у = т6х,у у - у = 0,58 т6х.у.

(11.44)

Таким образом, при ориентировании по четырем опорным точ кам случайные ошибки их определения и опознавания в среднем вызовут среднюю квадратическую ошибку фотограмметрических координат, равную 58% их величины.

§ 17. Ошибки стереофотограмметрических приборов

Инструментальные ошибки стереофотограмметрических прибо ров влияют на точность фотограмметрических определений. Мини мальные инструментальные ошибки в принципе д о л ж н ы получать ся па приборах типа стереокомпаратора, где имеется наименьшее количество движущихся узлов, влияющих на ошибки измерений. В настоящее время существуют высокоточные стереокомпараторы, инструментальные ошибки которых не превышают ±1,5 — 2,0 мкм

(например С К В , СКА, стекометр). Стереокомпараторы			18X18 V E B
Carl Zeiss Jena позволяют вести измерения координат			точек	сним
ка со средней	квадратической	ошибкой ± 2 , 5 мкм и	параллаксов
±1,8 — 2,0 мкм.	Универсальные	стереофотограмметрические		прибо

ры аналогового типа имеют значительно более сложную конст руктивную схему и поэтому при одном и том ж е порядке точности изготовления и сборки принципиально д о л ж н ы быть менее точны ми, чем приборы типа стереокомпараторов. В случаях, когда необ ходимо обеспечить минимальные инструментальные ошибки, для

измерений следует пользоваться	стереокомпараторами,	а обработ
ку выполнять с помощью Э В М .	Особенно важно пользоваться та
ким аналитическим способом	фотограмметрической	обработки

снимков при определении плановых координат точек местности и всех трех координат при условии учета ошибок снимков (дисторсии и ошибок из-за деформации фотоизображения по сетке крестов) .

Основной	парк используемых в С С С Р стереофотограмметриче
ских приборов		состоит из стереографов Ф. В. Д р о б ы ш е в а	и	стерео
проекторов	Г.	В. Романовского. Эти приборы основаны	и а	прин

ципе обработки аэроснимков с преобразованными связками проек

тирующих лучей, теория	которого впервые		разработана в С С С Р
М. Д . Коншиным, Г. В. Романовским,		Г. П. Ж у к о в ы м ,		А. Н. Лоба
новым, В. Я. Финковским	[30], [38],	[46],	[64]. По	сравнению с

приборами, основанными на принципе обработки снимков с по добными связками проектирующих лучей, к числу которых отно сится большинство зарубежных универсальных приборов, они об

л а д а ю т значительными преимуществами, так как	позволяют обра
батывать снимки, полученные АФА почти любой	широкоугольное™

при сравнительно малых габаритах самих приборов. Особенно ве лики преимущества этих приборов для обработки снимков, полу-

ченных сверхширокоугольными АФА . Пр и разработке и создании этих приборов основное внимание уделялось обеспечению макси мальной точности фотограмметрического определения высот точек местности по широкоугольным и сверхширокоугольным аэросним

кам .	I
Величины инструментальных ошибок универсальных стереофо
тограмметрических приборов определяются по измерениям	«сеточ

ной модели», имитирующей идеальный случай съемки плоской мест

ности, и

по снимкам - макетам

Г. А. Ошуркова. При этом в

соот

ветствии

с техническими

условиями

на изготовление приборов (при

проверке

по «сеточным

моделям»

СД - 3) средняя

квадратическая

ошибка

определения

высот

не

д о л ж н а

превышать

1:10 000 от

средняя

квадратическая

ошибка

одного

определения

координат

х и у тХ:У^0,02

мм

в масштабе модели

(ошибка

определяется

по

величинам

расхождений

в координатах

при наведении

на точку

в.

прямом

обратном

направлениях) .

Д л я

С П Р установлены

нес

колько другие допуски — средняя

квадратическая

величина ошиб

ки

высот

по «сеточной

модели» не д о л ж н а

превышать

1:10 000

o r

Я,

а деформации

модели в плане, определяемые как разности

длин

отрезков

измеренных

предвычисленных,

не должны

превышать.

0,05 мм в масштабе

модели. При проверке

приборов

по снимкам-

макетам

Г. А. Ошуркова

средние

квадратнческие

ошибки

по\

высоте не должны

превышать

1 : 7000

от Я , а в

плане

0,08

мм

в масштабе

модели

(или 0,06 мм в масштабе снимка) .

По данным, полученным от ряда предприятий, по результатам проверки более 60-ти универсальных приборов среднее значение


относительных		ошибок высот	по сеточным моделям составляет
1:17 000, а по		снимкам - макетам Г. А. Ошуркова		— 1:6600	от Я .
Поэтому в дальнейшем дл я подсчетов ожидаемой				точности опреде
ления высот можно принять,			что инструментальные ошибки		р а в
ны	1:12 000 от Я в равнинной		местности; 1:9000 от Я во всхолмлен
ной	местности	и 1:6600 от Я	в горных районах. Д л я расчета		ожи

даемых ошибок плановых координат инструментальные ошибки в. среднем можно принять равными 0,04 мм в масштабе снимка.

§18. Методические ошибки

По д методическими ошибками подразумевают ошибки, обус ловленные отступлениями от строгой теории решаемой задачи. М е тодические ошибки могут иметь место при построении модели как аналитическим способом, так и на универсальных стереоприборах. Современные методы вычислительной техники дают возможность

осуществлять достаточно строгое построение одиночной	модели
аналитическим методом и потому можно считать, что в этом	случае

методические ошибки практически отсутствуют. Несколько другоеположение с универсальными стереофотограмметрическими прибо рами.

Стереопроектор Г. В. Романовского обеспечивает теоретически

строгое решение задачи обработки снимков с преобразованными

связками проектирующих	лучей.	В стереографе ж е	Ф. В. Д р о б ы -
шева определение высот	точек	местности может	осуществляться

в соответствии со строгими зависимостями, в то время как опре деление плановых координат точек в одиночной модели осущест влено приближенно [1]. П. С. Александров вывел следующие формулы, характеризующие ошибки плановых координат (в м а с ш табе аэроснимка)

2	^	2		ал — ап — ш л + » п
бл- = х* ап	— а~ — с о - j -		соп—+х	ал — ап — ш л + » п
бл- = х* ап	— а~ — с о - j -		соп—+х
		26
— У		«•л ш л — схп <вп '		+ У-	ал со
					2
5/у =	— //2	•		— у	" п - т п
5/у =	— //2	•		— у	2
		2	•> ,	2	2
		2	•> ,	2
+	а л - а п -		« л +	с о п	(11.45)
+

В табл. 37 приведены ошибки в координатах стандартных точек для различных комбинаций углов наклона, подсчитанные по этим, формулам .

													Т а б л и ц а		37
	Углы наклона						Ошибки координат				стандартных точек
	аэроснимков							в	масштабе снимка			мкм
					Коор					Точки				Примеча
п/п					динаты					Точки				ние
п/п					динаты									ние
	угол	левый	правый		/			2		3	4	5	6
					/			2		3	4	5	6
I	а	+ 1 °		0	6.Y	0-		0	+	10	— 10	—10	+ 10
	Ш	+ 1		0	Ьу	0	+	10	—21		— 10	—21	— 10
2	а	+ 1		0	6.Y	0	+ 4 2			0	+ 4 2	0	+ 4 2
	со	0	+	1°	*У	0		0	+	10	—32	—10	+ 10
3.	а	-1-1	+	1	6.Y	0		0	+	10	+ 10	—10	—10
	со	+ 1	~г'		Ьу	0	+	10		0	+ 1 0	0	+ 10
4	а	+ 1	— I		8.Y	0		0	+	10	+ 10	—10	—10
	со	+ 1	— 1		Ьу	0	+ 10			0	+ 1 0	0	+ 1 0	Т о	ж е ,
5	а	+ 1	+	1	6.Y	0		0	— 10		+ 3 2	+ 10	—32	Т о	ж е ,
	со	— 1	" Г 1		8у	0	— 10		+ 4 2		+ 3 2	+ 4 2	+ 3 2	ЧТО	и
6	а	+ 1		1	6.Y	0	+	0	+	10	—32	—10	+ 3 2
	со	+ 1	— 1		Ьу	0	+	10	—42		—32	—42	—32
7	а		+ 0 , 5 °		Ьу	0	+	15	+	10	— 5	—10	+ 3 7
7	а	+ 1	+ 0 , 5 °		6.Y	0	+	15	+	10	— 5	—10	+ 3 7
	со	+ 1	— Г		*у	0	+ ю .		—24		—21	—40	—21
8	а	+ 1	+ 0 , 5 °		5.Y	0		0	+	10	—16	—10	+ 16
	со	+ 1	- 0 , 5		*у	0	+	10	—26		— 16	—26	— 16

Таким образом, уж е при углах наклона, не превышающих 1°,

ошибки	в координатах стандартных точек			могут достигать 0,042 мм
в масштабе снимка, при углах наклона				1,5° они могут	достигнуть
0,094 мм, а при больших углах наклона и еще более значительных
величин.	Д л я	графического	построения	изображения	местности
ошибку	в 0,04	мм в масштабе	снимка можно считать		допустимой,


если масштаб		составляемого плана будет в шесть ра з крупнее
масштаба	аэроснимков. Пр и ошибке		0,09	мм (углы наклона	1,5°)
д а ж е при	графическом составлении		плана	інельзя допускать	уве
личения более		чем в три раза.

Таким образом, область применения стереографов Ф. В . Дро - бышева при крупномасштабных съемках будет ограничена состав лением графических планов по аэроснимкам, полученным гпростабилнзированными АФА . При использовании АФА без гиростабмлизации « е все аэроснимки можно будет обрабатывать на С Д . Аэроснимки с большими углами наклона всегда будет целесооб разнее обрабатывать на С П Р .

Кроме графического составления планов при крупномасштаб ных съемках бывает необходимо определять плановые координаты реперов нивелирования при съемках дл я целей мелиорации, капи тальных зданий при съемках населенных пунктов и т. п. Если к

точности	координирования	таких	объектов	съемки предъявляются
требования более высокие,		чем к	точности	составляемого графи
ческого	плана, то для этих	целей	следует пользоваться или мето

дом аналитической фототриаигуляции, пли стереопроектором. Ис пользовать д л я этой цели стереографы нецелесообразно.

Г л а в а I I I

ИС С Л Е Д О В А Н ИЕ ТОЧНОСТИ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИХ

ОП Р Е Д Е Л Е Н И И ВЫСОТ И КООРДИНАТ ТОЧЕК МЕСТНОСТИ

ВО Д И Н О Ч Н Ы Х СТЕРЕОМОДЕЛЯХ

На основании проведенного анализа и изучения факторов, вли яющих на точность фотограмметрических определений, возможно рассчитать о ж и д а е м ы е ошибки фотограмметрического определения высот и координат точек местности. Выполненные эксперименталь ные работы на специально подготовленном полигоне показывают, насколько эти расчеты соответствуют практически получаемым ре зультатам . Рассмотрению этих вопросов и посвящена настоящая глава.

§ 19. Ожидаемая точность определения фотограмметрических высот в одиночной стереомодели

Ошибки определения фотограмметрических высот в одиночной стереомодели будут обусловлены всеми, рассмотренными выше ис точниками ошибок. Суммарную ошибку определения высот можно представить в следующем виде:

m K =

- V т2

т2

т 2

т2

/п2

+ т 2

trf-

(НІЛ)

о п 1

во

о р

ДТ

ф 1

и»

где / л о и — ошибка

из-за ошибок высот опорных точек; тво

—

ошиб

ка высот из-за ошибок

взаимного

ориентирования

аэроснимков;

tf'op — ошибка высот вследствие ошибок горизонтирования

моде

ли; / п д —

ошибка

высот из-за совместного влияния некомпенсируе

мой радиальной дисторсии, кривизны Земли и рефракции;

/ п д т

—

ошибка высот

из-за тангенциальной

дисторсии;

т.ф — ошибка

вы

сот из-за деформации аэрофильма, его невыравнивания и ошибок

изготовления			диапозитивов;	тп — ошибка	измерения; тя		— инст
рументальная			ошибка.
В	свою очередь ошибки			опорных точек	топ	т а к ж е являются
функцией ошибок их геодезического определения						тг, ошибок отож
дествления т0Т			и естественной шероховатости земной поверхности
тш.	К а к	у ж е	указывалось	выше, ошибку	отождествления		можно
считать		равной 0,10 мм в масштабе снимка. Тогда ошибка					высоты

опорной точки из-за ошибки отождествления определится						форму
лой
		,„	= 0 , l - ^ - t g a ,			(Ш . 2)
где	a— угол наклона местности. Д л я плоско-равнинной					местности
ш о т	= 0. Д л я всхолмленных районов			примем, что а = 3°, тогда
		т	= 0,0052	Я ,	к м .
		0 Т ' м		fk,	мм
	Среднее квадратическое значение шероховатости земной по
верхности примем		равным	тш— ± 0 , 0 3 5 м.
	В соответствии	с основными положениями по крупномасштаб

ным топографическим съемкам средняя ошибка геодезического оп ределения высот опорных точек не д о л ж н а превышать 1/10 высоты сечения, а следовательно, средняя квадратическая — 1/8 высоты

сечения рельефа. Д л я одиночной модели как ошибка						отождествле
ния, та к и влияние		шероховатости	земной		поверхности		являются
случайными, ошибки		ж е геодезического		определения		в большинст
ве случаев будут	иметь в основном		систематический			характер. Тог
да в соответствии	с (11.28) можно написать, что
" - " і /			Я	КМ	1	2	(Ш . З )
	^ К м + ( 0 . 0 0 5 2 -^^Гі+^аі,,,.
			fk,	мм	/ J ' 96
Влияние ошибки горизонтирования модели подсчитаем следую
щим образом . Примем, что средняя квадратическая						величина ос
таточных расхождений высот на ориентировочных точках							в два ра
за превышает ошибки измерений. Их влияние на ошибки							фотограм

метрических высот в основном будет аналогичным влиянию слу

чайных

ошибок

опорных

точек,

тогда согласно

(11.24) можно на

писать

т о р =

1,3 тн.

(III.4)

соответствии

с этим

формулу

(III.1)

можно

переписать

следующем

виде:

= 1 /

—

"(0.035)2

+ (0,0052 - ' - к м )* + —

А8

+ m 2

+ т 2

! Ф М

fk,

м м і n

с е ч - <

в о

+ ' п

д т

+ т ф +

2 , 6 9 т 2 + / л 2 ] .

(ПІ.5)

Д л я плоско-равиинных

районов

второй член

в квадратных

скоб

ках будет равен нулю.

При

взаимномориентировании

т д

= ± 0 , 0 1 7

мм при //t = 70 мм и

mq= ± 0 , 0 1 4

мм при fft=100 мм.

Величины

/Пд,

т Д Т , гпф, та

и ти

приняты равными,

приведенным в гл. 1. Результаты

подсчетов д л я

плоско-равнинных

и всхолмленных

районов приведены на графиках

рис. 36 и 37, где кривая

1 — соответствует ошибке из-за дисторсии

I :6000

от H, кривая

2— 1 :8000 от

Н (для /Й =

70 ММ), и рис. 38,

39,

где

кривая

—

ошибка

из-за

дисторсии

: 8000

от Н,

кри

вая

2—

1 : 12 000

от

(для

/А = 100 м м ) . Різ

графиков

видно,

что

относительные

ошибки

определения

фотограмметрических высот в

плоско-равнинных районах должны		быть равны 1 : 3400—1 : 3900 от
Н при /л = 70 мм	и 1 : 4000 от Н при f/t =100		мм. При	очень круп
ных масштабах	фотографирования	(порядка	1 :4000)	величины
ошибок возрастают до 1 : 3000—1 : 3500 от Н			(при /л =	70 м м ) .

т„,м

0.60т

Р и с . 38 Р и с . 39

Величины	ошибок, рассчитанные дл я	предельно	допустимых
ошибок, из-за	некомпенсируемой дисторсии	и дл я	средней д л я

объективов данного типа отличаются примерно на 10%. П о л ь з у я с ь приведенным графиком, можно выбирать высоту фотографирова ния, необходимую дл я обеспечения требуемой точности определе ния фотограмметрических высот.

Работы по совершенствованию аэросъемочной оптики и по изы сканию путей учета ошибок снимков привели к созданию АФА-ТЭС-10 [25] . В этом аэрофотоаппарате выравнивание пленки осуществляется путем прижима к стеклу, на котором нанесена ка либрованная сетка крестов. Объектив «Руссар-63в» имеет высокую

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
22.10.202311.87 Mб5Соколов, В. Л. Поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений учебник.pdf
#
21.10.20239.29 Mб5Соколов, В. С. Механизация складских работ.pdf
#
19.10.20233.27 Mб5Соколов, Н. И. Годы, люди, катера страницы истории Костромского судомеханического завода.pdf
#
20.10.20238.3 Mб18Соколов, О. А. Видимость под водой.pdf
#
19.10.20236.37 Mб6Соколов, Ф. Г. Расчистка полосы отвода железной дороги.pdf
#
23.10.20238.29 Mб1Соколова Н.А. Технология крупномасштабных аэротопографических съемок.pdf
#
25.10.202317.11 Mб6Соколовский Б.С. Деревянные конструкции в строительстве.pdf
#
29.10.20231.52 Mб3Соколовский Г.З. Гидросистемы тракторов и комбайна СК-3.pdf
#
19.10.20233.78 Mб7Соловейчик, Р. Э. Программирование на АЛГОЛ-60 учеб. пособие.pdf
#
24.10.20239.95 Mб12Соловьев А.И. Проектирование механизмов приборов и аппаратов.pdf
#
29.10.20238.64 Mб8Соловьев Б.В. Черная металлургия Англии (основные тенденции развития).pdf