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
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 |
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 <вп ' |
+ 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 |
+ |
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 |
|||
|
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 ° |
0 |
+ |
15 |
+ |
10 |
— 5 |
—10 |
+ 3 7 |
|
|
||
+ 1 |
6.Y |
|
|
||||||||||||
|
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 |
+ |
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 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 |