Файл: Соколова Н.А. Технология крупномасштабных аэротопографических съемок.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.06.2024

Просмотров: 106

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

После интегрирования получим

т'6х = т'6у = т,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

Я

и

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

и

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

и

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

 

 

 

 

26

 

 

 

— У

«•л ш л — схп п '

+ У-

ал со

 

 

 

 

 

2

5/у =

— //2

 

— у

" п - т п

 

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

 

 

 

 

 

 

ние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

угол

левый

правый

/

 

 

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

+

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

 

со

— 1

" Г 1

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 °

0

+

15

+

10

— 5

—10

+ 3 7

 

 

+ 1

6.Y

 

 

 

со

+ 1

— Г

0

+ ю .

—24

—21

—40

—21

 

 

8

а

+ 1

+ 0 , 5 °

5.Y

0

 

0

+

10

—16

—10

+ 16

 

 

 

со

+ 1

- 0 , 5

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

+

т 2

+

т2

+

/п2

+ т 2

+

trf-

(НІЛ)

ф

г

о п 1

во

1

о р

1

Д

1

ДТ

1

ф 1

н

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 т

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