Файл: Соколова Н.А. Технология крупномасштабных аэротопографических съемок.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.06.2024
Просмотров: 99
Скачиваний: 0
учитывать влияние деформации на превышения. В результате влия ние разностной деформации приведет к тому, что масштаб модели или сети в направлении полета будет один, а в перпендикулярном
направлении — другой, в соответствии |
с разностью |
коэффициентов |
||||
kx и ku. При аналитическом |
редуцировании разность |
масштабов |
||||
учитывается |
путем |
введения |
соответствующих поправок в фото |
|||
грамметрические ординаты точек. При оптическом |
редуцировании |
|||||
поправки могут быть введены только приближенно . |
При |
обработке |
||||
одиночных |
моделей |
масштабирование |
выполняется |
по |
точкам с |
максимальными ординатами Уф; при наличии разностной деформа ции аэрофильма нельзя будет добиться идеального совмещения всех четырех ориентировочных точек и вертикальный масштаб мо
дели |
т а к ж е будет отличаться от расчетного. Если масштабирова |
ние |
выполнять так, чтобы расхождения в положении ориентиро |
вочных точек поперек маршрута были бы минимальными, то ошиб
ки фотограмметрических высот |
из-за разностной деформации аэро |
||
фильма будут прямо пропорциональны превышениям |
относительно |
||
точки, |
принятой за начальную, |
и величине разностной |
деформации |
|
6 Л = hbk, |
|
|
где |
|
|
|
|
6 Л = - . |
к х ~ к " . |
|
Н а |
этом основании можно |
составить таблицу о ж и д а е м ы х оши |
бок в фотограмметрических высотах точек местности из-за раз
ностной деформации |
аэрофильма |
(табл. |
21). |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
21 |
||
|
|
|
Разностная деформация bk, |
% |
|
|
|
|
|
|
||||
Л, ы |
0,03 |
0 |
,06 |
0,09 |
0,12 |
0, |
15 |
0,18 |
0,21 |
|
Примечание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
25 |
1 |
|
2 |
2 |
3 |
|
4 |
4 |
5 |
Указанным |
величинам 6ft |
|||
50 |
2 |
|
3 |
4 |
6 |
|
8 |
9 |
10 |
соответствуют |
следую |
|||
75 |
2 |
|
4 |
7 |
9 |
|
11 |
14 |
16 |
щие |
абсолютные |
величи |
||
100 |
3 |
|
6 |
9 |
12 |
|
15 |
18 |
21 |
ны разностной деформа |
||||
150 |
4 |
|
9 |
14 |
18 |
22 |
27 |
32 |
ции |
(мм): |
0,05; |
|
0,10; |
|
200 |
6 |
|
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
42 |
0,16; |
0 , 2 1 ; 0,26; |
0,32 |
|||
250 |
8 |
|
15 |
22 |
30 |
38 |
45 |
52 |
и 0,37 • |
|
|
|
||
300 |
9 |
|
18 |
27 |
36 |
45 |
54 |
63 |
|
|
|
|
|
|
400 |
12 |
|
24 |
36 |
48 |
60 |
72 |
84 |
|
|
|
|
|
|
500 |
15 |
|
30 |
45 |
60 |
75 |
90 |
105 |
|
|
|
|
|
|
И з |
табл . 21 видно, что в равнинных |
районах возникающие |
|
из-за |
разностной деформации аэрофильма ошибки высот невелики и ими можно пренебречь. И м и можно пренебречь и при обработке сним ков горных районов, если разностная д е ф о р м а ц и я б £ ^ 0 , 1 % . П р и
значительной разностной деформации |
|
и |
сильно |
|
расчлененном |
||||||||||
рельефе местности эти ошибки следует учитывать. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Практически ошибки за разностную деформацию можно умень |
||||||||||||||
шить примерно в два раза, |
если при масштабировании модели не |
||||||||||||||
|
|
|
|
добиваться |
оптимального |
сов |
|||||||||
|
|
|
|
мещения точек |
по оси |
ординат, |
|||||||||
|
|
|
|
а |
изменять |
масштаб |
модели |
||||||||
|
|
|
|
таким образом, чтобы расхож |
|||||||||||
|
|
|
|
дения по оси абсцисс были |
в |
||||||||||
|
|
|
|
два |
раза |
меньше |
расхождений |
||||||||
|
|
|
|
по оси |
ординат, |
и |
в то ж е |
вре |
|||||||
|
|
|
|
мя, |
чтобы |
|
совмещение |
точек |
|||||||
|
|
|
|
сбыло оптимальным |
(рис. |
|
30). |
||||||||
|
|
|
|
В |
этом |
случае |
д а ж е |
при |
рабо |
||||||
|
|
|
|
те |
в |
горных |
районах |
поправки |
|||||||
|
|
|
|
в |
фотограмметрические |
высо |
|||||||||
|
|
|
|
ты надо будет вводить только |
|||||||||||
|
|
|
|
при |
очень |
большой |
разлостной |
||||||||
|
|
|
|
деформации |
б / г ^ 0 , 2 % . |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
Наибольшие |
трудности |
с |
||||||||
|
|
|
|
учетом или частичной компен |
|||||||||||
|
|
|
|
сацией |
влияния |
разностной |
де |
||||||||
|
|
|
|
формации |
будут |
возникать |
к |
||||||||
|
|
|
|
тех |
случаях, |
когда |
масштаб |
||||||||
|
|
|
|
составляемого |
плана |
будет |
в |
||||||||
|
|
|
|
несколько раз крупнее масшта |
|||||||||||
|
|
|
|
ба аэроснимков. В самом деле, |
|||||||||||
|
|
|
|
если при измерениях по коор |
|||||||||||
|
|
|
|
динатным |
меткам |
линейная |
ве |
||||||||
|
|
|
|
личина |
разностной |
|
деформа |
||||||||
|
|
|
|
ции |
составляла |
0.21 |
мм, то |
па |
|||||||
|
Рис. зі) |
|
максимальных |
|
|
ординатах |
|||||||||
|
|
|
|
у=±70 |
|
мм |
при |
|
увеличении |
||||||
2 х расхождения в |
плановом |
положении |
точек |
при |
масштабирова |
||||||||||
нии |
по X составит |
бг/ = + 0,18 |
мм, |
т. е. практически |
|
пренебрегае- |
|||||||||
мую |
величину, но |
при увеличении |
4 х |
это у ж е |
составит |
± 0 , 3 6 |
мм, |
которыми пренебречь нельзя. Если работать при еще больших ко эффициентах увеличения, ошибки соответственно возрастут. По этому при съемках в масштабе 1:25 000 разностная деформация аэрофильма практически не влияет на точность положения конту ров на оригинале карты, но при крупномасштабных съемках с ней необходимо считаться. Простейшим мероприятием в этом случае
следует считать |
разделение |
стереопары или аэроснимка |
(при |
транс |
формировании |
и монтаже) |
на части, в пределах которых влияни |
||
ем разностной |
деформации |
аэрофильма на плановое |
положение |
|
контуров и объектов можно |
будет пренебречь. Количество |
частей |
при этом будет зависеть от величины разностной деформации и не- - обходимого коэффициента увеличения. В большинстве случаев,
|
очевидно, |
достаточно |
будет |
разделить стереопару |
|
или |
аэроснимок |
||||||||||||
|
на четыре части. Д л я этого |
при фотограмметрическом |
сгущении |
||||||||||||||||
|
опорной |
сети дополнительно к основным четырем |
ориентировоч |
||||||||||||||||
|
ным |
пли |
трансформационным |
точкам |
определяют |
еще не |
менее |
||||||||||||
|
5 точек, которые и обеспечивают возможность оптимального сов |
||||||||||||||||||
|
мещения каждой из частей стереопары или снимка. |
|
При |
очень |
|||||||||||||||
|
большой разностной деформации и соответствующих |
коэффици |
|||||||||||||||||
|
ентах увеличения количество частей, возможно, придется |
увели |
|||||||||||||||||
|
чить; в соответствии с этим необходимо будет увеличить и количе |
||||||||||||||||||
|
ство определяемых фотограмметрических точек. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
В последнее время при аналитическом построении моделей и |
||||||||||||||||||
|
пространственных фотограмметрических сетей делаются попытки |
||||||||||||||||||
|
учесть случайную деформацию |
аэрофильма |
с |
|
помощью |
сетки |
|||||||||||||
|
крестов (reseau) или путем применения аппроксимирующих поли |
||||||||||||||||||
|
номов, коэффициенты которых определяются по 4-м, 8-ми |
или 16-тн |
|||||||||||||||||
|
координатным меткам . Судя по опубликованным данным, это дает |
||||||||||||||||||
|
возможность уменьшить ее влияние примерно в 1,5 раза при ис |
||||||||||||||||||
|
пользовании |
полиномов |
и |
в 2—3 |
раза |
при |
использовании |
сетки |
|||||||||||
|
крестов. При обработке ж е снимков на аналоговых стереофото- |
||||||||||||||||||
|
грамметрическнх приборах случайная деформация пека не компен |
||||||||||||||||||
|
сируется |
и является |
одним |
из |
важнейших |
источников |
ошибок. |
||||||||||||
|
|
|
|
§ 9. |
Н е в ы р а в н и в а н и е а э р о ф и л ь м а |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Известно, что неплоскостность аэрофильма во время экспони |
||||||||||||||||||
|
рования |
т а к ж е является |
причиной |
ошибок снимков |
и |
при |
прочих |
||||||||||||
|
равных условиях тем большей, чем больше угол поля |
зрения аэро |
|||||||||||||||||
|
фотоаппарата . Неплоскостность аэрофильма во время экспозиции |
||||||||||||||||||
|
вызывается двумя причинами: неплоскостностью, выравнивающей |
||||||||||||||||||
|
поверхности |
(стекла |
или |
прижимной |
доски) |
и |
неприлегапием |
||||||||||||
|
фильма к этой поверхности. В какой-ro степени здесь |
будет |
т а к ж е |
||||||||||||||||
|
сказываться и неравномерность толщины аэрофильма . Неравно |
||||||||||||||||||
|
мерность |
толщины аэрофильма в основном д о л ж н а |
сказываться |
||||||||||||||||
|
при вакуумном способе выравнивания . По исследованиям [10] мак |
||||||||||||||||||
|
симальные изменения толщины аэрофильмов находятся |
в |
преде |
||||||||||||||||
|
лах от 4,5 до 7,5 мкм. Следовательно, |
в |
среднем |
можно |
считать, |
||||||||||||||
|
что эти отклонения составляют |
2—3 |
мкм |
и поэтому |
для |
большин |
|||||||||||||
|
ства АФА этими ошибками можно пренебречь. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
При вакуумном способе выравнивания пленка присасывается к |
||||||||||||||||||
|
поверхности металлической выравнивающей доски, имеющей ка |
||||||||||||||||||
|
навки для отсоса воздуха с площади всего кадра . |
Плоскостность |
|||||||||||||||||
|
прижимной доски д о л ж н а обеспечиваться качеством |
|
изготовления |
||||||||||||||||
|
поверхности и жесткостью конструкции, обеспечивающей ее ста |
||||||||||||||||||
|
бильность при работе аэрофотоаппарата . Проверка |
прижимных |
|||||||||||||||||
|
досок производственных аэрофотоаппаратов производится на кон |
||||||||||||||||||
|
трольных |
плитах «под краску»; при |
этом |
неплоскостность |
свыше |
||||||||||||||
| |
0,010 |
мм |
не |
допускается. |
Более |
совершенный |
способ |
проверки |
|||||||||||
I |
плоскостности выравнивающих |
досок |
АФА |
был |
разработан в |
Ц Н И И Г А и К [21], дл я его осуществления был сконструирован спе циальный прибор, который, к сожалению, имеется в единственном экземпляре . Однако и существующий способ проверки в боль шинстве случаев должен обеспечить необходимую точность.
По опубликованным данным величины отклонений аэропленки от выравнивающей поверхности характеризуются величинами, при веденными в табл. 22. Из таблицы видно, что максимальные вели-
|
Максимальные от |
|
Исследования |
ступления аэропленкн |
Способ выравнивания |
от выравнивающей |
аэрофпльма |
|
|
поверхности, мкм |
|
[221 |
От 17 ДО 30 |
|
[24] |
20 |
Вакуумный |
[73] |
18 |
|
[26] |
15 |
|
[42] |
30 |
Н а стекло |
[74] |
15 |
|
|
29 |
|
|
7 |
|
Т а б л и ц а 22
Примечание
В зависимости от |
т о г о , |
как достигается |
вырав |
нивание |
|
чины отклонений |
аэрофильма |
от выравнивающей |
поверхности |
||||
составляют 20 мкм, что, в свою очередь, может вызвать |
макси |
||||||
мальные ошибки |
в |
абсциссах |
точек |
20 мкм при |
f/,=70 |
мм и |
|
14 мкм при / / , = 100 мм. |
|
|
|
|
|
||
Если принять, |
что |
максимальные |
искажения |
абсцисс |
точек |
||
снимка равны максимальным искажениям разностей |
продольных |
||||||
параллаксов, то |
максимальные |
искажения высот |
составят |
1 : 3500 |
|||
от Н при / ь = 7 0 мм и 1 : 5000 от Я при /;4 =100 мм. |
|
|
|
§ 10. О ш и б к и и з г о т о в л е н и я д и а п о з и т и в о в
Известно, что разрезанные аэрофильмы, особенно на нитратной
или триацетатной основе, деформируются сильнее, |
чем |
неразре |
||||
занные, а также, что величины |
систематической деформации в |
|||||
значительной мере зависят от температуры и влажности. |
Поэтому |
|||||
почти |
во всех |
странах с аэронегативов |
изготовляют |
диапозитивы |
||
на стеклянных |
пластинках. Однако при изготовлении |
диапозитивов |
||||
т а к ж е |
могут |
быть нарушены метрические свойства |
аэроснимков. |
|||
Причинами этого могут быть, например, неплотное |
прилегание |
|||||
аэрофильма к эмульсионному |
слою |
фотопластинки, |
миграция |
эмульсионного слоя фотопластинок относительно стеклянной осно вы. Поэтому изготовление точных диапозитивов далеко не простая задача и дл я ее осуществления необходимы соответствующие ма териалы, условия и оборудование.
То обстоятельство, что аэрофильм-ы на нитроцеллюлозной или триацетатной основе очень сильно меняют свои размеры при из менении температуры и влажности о к р у ж а ю щ е й с р е д ы , требует,
чтобы при изготовлении диапозитивов температура и влажность
были бы постоянными в определенных пределах. Аэрофильм |
т а к ж е |
должен быть «акклиматизирован» в условиях, в которых |
будет |
происходить печать диапозитивов. Наконец, печатный станок дол жен быть обеспечен хорошей вентиляцией, чтобы детали, сопри
касающиеся с аэрофильмом, не перегревались. |
Аэрофильмы на |
|||
малодеформирующихся |
основах |
(эстар, лавсан) |
менее |
подверже |
ны деформациям из-за изменения температуры |
и влажности окру |
|||
ж а ю щ е й среды, но и при работе с ними необходимо |
соблюдать |
|||
вышеуказанные условия. При этом, чем тоньше основа |
аэрофиль |
|||
ма, тем больше его деформации, так как на изменения |
темпера |
|||
туры и влажности очень |
сильно |
реагирует эмульсионный |
слой. |
Неплотное прилегание аэрофильма к эмульсионному слою диа позитивной пластинки может быть следствием как плохого вырав нивания аэрофильма, так и неровности пластинок, а т а к ж е плохой регулировки прижимного устройства контактного станка.
При сушке диапозитивов следует обращать внимание на то, чтобы на них не оставалось капель воды и чтобы высыхание про
исходило |
равномерно. Неудаленная капля воды может |
привести |
||
к местному смещению изображения до 30 мкм [88]. |
|
|||
Ошибки изготовления |
диапозитивов |
исследовались |
в ряде |
|
стран, в |
табл . 23 приводятся |
полученные |
при этом данные. |
Источник |
Изготовитель |
пластинок |
информа |
или их |
марка |
ции |
|
|
[3]Gevaert
астрономич. O R W O Диапозитивные
[81]Guilleminot
[67]Kodalith
[82]Gevaert
[87] |
1) |
Gevaert |
mx |
|
|
|
m'x |
|
|
|
т'ч |
|
2) |
Ilford |
mx |
|
|
|
inу |
|
3) |
Gevaert |
mx |
|
|
|
m,, |
[79]пленка Kodalith
пленка Сгопяг
|
Ошибки, |
мкм |
|
средняя |
макси |
||
квадратп- |
мальная |
||
ческая |
|
|
|
|
± 0 , 9 |
3,0 |
|
|
+ |
1,2 |
7,0 |
|
± 1 , 5 |
7,0 |
|
|
+ 6 , 2 |
11,0 |
|
|
± 1 , 6 |
|
|
|
+ 3 |
|
7 |
|
+ 2 , 2 |
10 |
|
|
+ |
1,8 |
8 |
|
+ 2 , 1 |
9 |
|
|
+ 2 , 9 |
12 |
|
|
4-1,3 |
8 |
|
|
+ |
1,6 |
10 |
|
+ 0 , 9 |
4 |
|
|
+ |
1,2 |
5 |
а) |
± 1 3 , 2 |
|
|
б) |
± 5 , 4 |
|
|
а) |
± 6 , 9 |
|
|
б) |
± 5 , 6 |
|
Т а б л и ц а 23
Примечание
Толщина пластинки 2,5 см
Сетки
Аэроснимки
Сетки
Сетки
Масштабное преобразо вание
Аффинное преобразова ние
Масштабное преобразо вание
Аффинное преобразова' нне