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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.06.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 0

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

«Руссар-29». Следовательно, при обработке одиночных моделей максимальные ошибки высот следует о ж и д а т ь вблизи линии цент­ ров стереопары. Пр и этом, если дисторсия (некомпенсируемая) имеет симметричный характер, то обнаружить ее влияние по рас­ хождениям при соединении моделей будет нельзя, та к ка к иска­ жения высот в зонах поперечного перекрытия будут близкими к нулю, а искажения вблизи главных точек снимков в смежных сте­ реопарах будут иметь одинаковые знаки и примерно равные ве­

личины. П р и построении

пространственных

фотограмметрических

сетей

это д о л ж н о

приводить

к тому, что фотограмметрические вы­

соты

точек, расположенных

по углам стереопар,

д а ж е в одиноч­

ных

м а р ш р у т а х д о л ж н ы

получаться

точнее,

чем

д л я точек вбли­

зи линии центров

аэроснимков. Это

обстоятельство подтвержда ­

ется, в частности, результатами опытных работ предприятия № 7

[43], где в одиночных м а р ш р у т а х отметки

точек

в зоне

попереч­

ного перекрытия были определены

с относительной

ошибкой

1:4100,

а точек,

расположенных в центральной зоне, — с

относительной

ошибкой

1:2900.

 

 

 

 

 

Одновременно с искажениями фотограмметрических высот то­

чек местности некомпенсируемая

фотограмметрическая

дисторсия

вызывает

изменение элементов взаимного ориентирования

аэро­

снимков,

что вызывает прогибы

и кручение

фотограмметрической

сети. Если некомпенсируемая фотограмметрическая дисторсия сим­ метрична, то она будет вызывать только прогиб сети, при несим­

метричности — и

кручение. Д л я

ряда А Ф А с объективом

«Рус­

сар-29» угол конвергенции из-за дисторсии

получает

искажения от

—13" д о —244",

а в среднем на

—І'ЗО".

Только в

одном

случае

искажение получилось положительным - 4 - Г35" (объектив № 2443). Следовательно, при построении фотограмметрических сетей из-за влияния дисторсии будут накапливаться положительные невязки. В то ж е время влияние кривизны Земли приводит к накоплению от­ рицательных невязок. Поэтому при пространственном триангулиро ­ вании будет происходить частичная компенсация влияния дистор­

сии влиянием кривизны З е м л и и прогибы сетей,

ка к правило, бу­

дут

получаться

меньшими,

чем можно было бы ожидать .

И с к а ж е ­

ния

взаимного

поперечного

угла наклона е небольшие (от —22 до

+ 17"), в среднем равны нулю. Таким образом,

ошибки

кручения

из-за несимметричности

фотограмметрической

дисторсии будут

меньше остальных ошибок

фотограмметрических

определений. Д л я

некоторых А Ф А из-за несимметричности дисторсии получились раз ­ личными по величине искажения углов т л и т п д о 35—50". Это мо­

жет привести к систематическому накоплению ошибок передачи

масштаба . Д л я выявления этой ошибки необходимо,

чтобы нача­

ло и конец сети были обеспечены парами плановых

опорных то ­

чек, а д л я устранения

ее влияния следует применять

аналитическое

редуцирование.

 

 

Д л я 19-ти А Ф А с объективами «Руссар-44» и

«Руссар-44 б»

все искажения углов

Ат получились отрицательными в диапазоне

от — 6 " до 3'28"

(среднее значение

— Г 1 7 " ) ,

углов є — от —10 до

4-7" (в среднем — 1 " ) . Различия в величинах

углов т л

и т п

доходи­

ли до 27" при среднем значении 11".

 

 

 

В заключение

небезынтересно

рассмотреть ещ е

один

пример

искажений высот точек модели из-за фотограмметрической дистор­ сии опытных образцов объективов «Руссар-62» с f/t = 50 мм . Эти объективы обеспечивают высокое качество изображения, сравни­ тельно м а л ы е искажения из-за невыравнивания, фильма, та к ка к у них внутренний конус лучей значительно меньше внешнего, име­ ют малое падение освещенности от центра к к р а я м — пропорци­ онально cos3 / a j3. Однако из-за несовершенства технологии изготов­ ления асферических поверхностей они имеют дисторсию, знак ко­

торой меняется по данному направлению

несколько раз . П о изме­

рениям, выполненным в оптической лаборатории

Ц Н И И Г А и К ,

бы­

ли подсчитаны

о ж и д а е м ы е

искажения высот из-за

дисторсии,

кри­

визны

Земли

и

рефракции

д л я снимков,

 

сделанных

АФ А АС - 5

№ 1496 и № 1497 д л я разных

значений

продольного

перекрытия

(6 = 70, 60 и 50 мм и Я = 1 0 0 0

м ) . Результаты подсчета

сведены в

табл .

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Искажения

высот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ь,

Средние

 

 

 

 

 

Максимальные

 

 

 

 

 

 

Макси­

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

Источник искажений

мальная

мм

квадрати-

 

 

 

 

га

 

а;

 

 

 

 

 

дисторсия

 

ческие

т

ІҐ

Н

 

 

 

га

 

 

 

 

 

 

 

искажения

 

 

 

га

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тл, м

 

 

 

 

 

 

<

_

 

Є

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

_

1

и

 

<

 

 

 

 

 

А Ф А А С - 5 №

1496 (см . рис.

19)

+

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д и с т о р с и я

 

 

+ 2 2 мкм

70

+ 0,24

1:4100

+ 6 2

—46

1:1600

 

 

 

 

 

—28 мкм

60

0,26

1:3800

+ 6 3

—51

1:1610

 

 

 

 

 

 

50

0,32

1:3200

+ 8 7

- 6 5

1:1100

 

Д и с т о р с и я ,

кривиз­

70

+ 0 , 3 0

1:3300

+ 7 7

—29

1:1300

на

З е м л и , рефракция

 

60

0,27

1:3700

+ 5 5

—36

1:1800

 

 

 

 

 

 

50

0,23

1:4400

+ 4 5

—52

1:1900

 

 

 

 

 

АФА АС - 5 № 1497 (см . р и с . 20)

 

 

 

 

 

 

 

Д и с т о р с и я

 

 

-j-37 мк м

70

+ 0,18

1:5500

+

18

—47

1:2100

 

 

 

 

 

—36 мкм

60

0,25

1:4000

+ 4 7

—72

1:1400

 

 

 

 

 

 

50

0,38

1:2600

+ 8 7

—161

1:600

 

Д и с т о р с и я ,

кривиз ­

70

0,15

1:6800

+ 3 4

—36

1:2800

на

З е м л и , рефракция

 

60

0,22

1:4500

+ 6 1

—61

1:1600

 

 

 

 

 

 

50

0,29

1:3500

+

101

—48

1:980

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і

 

3 - 7 4

1

33

И з табл . 5 видно, что при нормальном продольном перекрытии ожидаемые ошибки высот из-за дисторсии кривизны З е м л и и

рефракции для снимков у\ФА №

1497

(см. рис. 20)

будут

в

два

раза меньше, чем д л я снимков

АФА

№ 1496 (см.

рис. 19),

в

то

Рис. 19 Рис 20

время как дисторсия у последнего АФА значительно меньше. Р а с ­

пределение искажений по площади стереопары показано

на рис.

19

и 20.

И с к а ж е н и я высот, которые получились д л я АФА

№

1497

при

6 = 70 мм,

вообще

говоря, вполне

приемлемы,

так

как

м а с ш т а б

фотографирования

при

# = 1 0 0 0 м

равен 1:20

000,

следовательно,

при

более

крупном

масштабе

фотографирования

(например,

1 : 15 000)

о ж и д а е м ы е ошибки еще

снизятся и

будут

 

соответство­

вать

тому, что можно о ж и д а т ь от лучших объективов

«Руссар-29».

При

завышенном ж е продольном перекрытии влияние

 

дисторсии

будет вызывать значительное снижение точности определения вы­

сот. Что

ж е касается АФА АС-5 №

1496, то прежде всего следует

отметить

очень большие величины

искажений фотограмметричес-

ких высот в центре

стереопары

(см.

рис.

19), причем

на очень ко­

ротких расстояниях

(на

расстоянии

52 мм

по линии базиса имеют­

ся искажения -1-66, —29

и + 7 7

м, т. е. появился дополнительный

рельеф с уклоном

± 7 ' ) .

Следовательно,

для съемки

плоско-рав­

нинных районов для целей мелиорации его рекомендовать не сле­ дует. Когда будет отработана технология изготовления объективов типа «Руссар-62», они будут незаменимы д л я съемки плоско-рав­ нинных районов.

Таким образом, фотограмметрическая дисторсия аэросъемочных объективов является одной из основных причин, обусловливающих в настоящее время ошибки определения фотограмметрических вы­

сот точек местности

в одиночных

стереомоделях.

Н а и б о л ь ш и е

ис­

кажения при симметричном характере некомпенсируемой

дистор­

сии следует ожидать

в центральной части стереопары.

 

 

При построении фотограмметрической опорной сети из-за дис­

торсии происходит

систематическое

накопление

ошибок

высот

вдоль маршрута пропорционально к в а д р а т у количества

передач,

приводящее' к прогибам сети.

Если

распределение невязок

на

опорных геодезических точках выполнять по линейно-квадратично­ му закону, то эти ошибки могут быть компенсированы. Несиммет­ ричность фотограмметрической дисторсии приведет к ошибкам пе­ редачи масштаба и кручению сети, которые т а к ж е могут быть ком­ пенсированы при наличии соответствующего количества опорных точек.

Уменьшение ошибок фотограмметрических высот из-за влия­ ния дисторсии возможно путем отбраковки имеющихся в производ­ стве АФА и повышения требований к изготовлению новых аэро­ съемочных объективов.

§ 7. Возможности компенсации влияния некомпенсируемой фотограмметрической дисторсии при стереофотограмметрической обработке аэроснимков

..При аналитическом способе построения одиночной модели или пространственной фотограмметрической сети вопрос учета оши­ бок снимков в принципе решается довольно просто — путем вве­ дения соответствующих поправок в измеренные по аэроснимкам ко­ ординаты. Здесь останется в основном необходимость выбора спо­ соба или закона, по которому д о л ж н ы вводиться эти поправки — по многостепенным полиномам, по табличным данным и их линей­ ной или какой-либо другой интерполяции. Поэтому для обеспече­ ния более высокой точности построения сетей пространственной фототриангуляции при 'крупномасштабных съемках следует ориен­

тироваться i;a

применение

в основном аналитической фототриангу­

ляции.

 

 

 

 

 

Значительно сложнее обстоит дело с учетом

влияния

дистор­

сии

при стереоскопической

съемке рельефа . Теоретически

возмож ­

но

по данным

определения

дисторсии вычислить

искажения высот

3*

4

35

стєреомоделей д л я конкретных условий

съемки, построить

соот­

ветствующие графики и затем по ним определять поправки

в вы­

соты точек, отсчитанные на приборе. Однако такой способ

очень

трудоемок и пригоден

только

дл я

набора

пикетов, а

не д л я

про­

ведения горизонталей.

Кроме

того,

применение такого

способа не ­

избежно будет вызывать осложнения при нестандартном положе ­ нии ориентировочных точек, когда будет необходимо проводить до ­

полнительное горизонтирование

модели.

Выше у ж е указывалось

на то, что максимальные искажения вы­

сот, ка к правило, имеют

место

д л я точек, расположенных по ли­

нии центров аэроснимков, а минимальные — в зоне поперечного перекрытия. Поэтому, если искажения высот из-за дисторсии неве­ лики, то простейшим выходом из положения можно считать обес­ печение опорными точками как линии центров аэроснимков, та к и зон поперечного перекрытия, и при ориентировании стереопары на

приборе выбрать начало счета таким

образом, чтобы

максималь ­

ные

положительные и отрицательные

ошибки были бы одинаковы­

ми

по 'величине. В частности, если по д таким

условием

выполнить

горизонтирование моделей,

полученных

по

аэроснимкам

АФ А

с

с объективом № 3486 («Руссар-29»),

то

можно существенно осла­

бить влияние систематических ошибок. Однако таким

способом

можно пользоваться только в тех случаях, когда

максимальные ис­

кажения высот сравнительно

невелики

(не более

1 : 2500

от Н)

и,

кроме того, он требует двухкратного

увеличения

объема

работ

по

высотной подготовке снимков.

Если искажения высот из-за дисторсии значительны по величи­ не, то при наличии опорных точек вблизи линии центров снимков можно было бы горизонтировать стереопару по частям, чтобы

уменьшить влияние систематических

ошибок. Д л я того чтобы

выяс­

нить эффективность такого приема,

были

проведены

расчеты

ожи ­

д а е м ы х ошибок

высот в этом случае

дл я

нескольких

аэросъемоч­

ных объективов.

При этом считалось,

что опорные точки располо­

ж е н ы по углам стереопары, у главных точек снимков и в центре

стереопары. П р и . горизонтировании

стереопара

разделяется на

шесть частей, к а ж д а я из которых

точно горизонтируется по трем

опорным точкам. Результаты подсчета приведены в табл, 6.

Результаты подсчета показывают, что путем

горизонтирования

стереопары по частям

можно существенно уменьшить влияние оши­

бок

из-за

дисторсии

аэросъемочного

объектива.

Д л я

хорошего

(например, № 5153) объектива ошибки

уменьшились

примерно в

1,3

раза,

д л я плохих

—

в 1,6—1,7;

3,2

и д а ж е

5,8

раза.

Макси ­

мальные ошибки т а к ж е

уменьшились

в основном

в

1,5

раза,

но в

некоторых

случаях и в 3—4 раза . Конечно

это довольно

трудоем­

кая операция, т р е б у ю щ а я большой аккуратности и хорошего

вы­

полнения

ка к полевых,

та к и камеральных

работ,

но

в

тех

слу­

чаях, когда надо

обеспечить получение максимальной точности оп­

ределения высот,

к ней, очевидно, следует

прибегать.

В предприятии № 5 были проведены

экспериментальные рабо-

Смотрите также файлы