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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.06.2024

Просмотров: 94

Скачиваний: 0

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

 

При

ориентировании

по четырем

 

При

ориентировании

 

по частям

 

 

 

точкам

 

 

 

 

 

(по

семи точкам)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОX

 

 

 

 

объек­

к

V.

3;

 

 

 

-

!

X

 

 

 

тива

 

 

б

5

 

5

а;

 

со

2

р

 

га

 

 

 

 

„ -

T's

 

 

 

+В s

т

§

и

 

 

 

 

+ 5

о

 

 

5

 

 

 

 

2443

+ 6 7

— і

1:1500

-1-29,7 1:3400

+ 16

—7

1:6300

 

+ 5 , 1

1 -1&7.Л 0

3486

+ 2

—42

1:2400

+

20,4

1:4900

+ 5

—26

1:3800

+

12,2

1:8200

5298

+ 2 1

—54

1:1800

+ 2 3 , 5

1:4200

+ 2 7

- 3 4

1:2900

+

14,7

1:7100

5153

+ 2 5

—35

1:2900

+

11,6

1:8600

+ 6

—23

1:4400'

 

+ 9 , 2

1:11000

4462

+ 6 -

- 3 6

1:2800

+

17,8

1:5600

+ 6

— 12

1:8300

 

-1-5,5

1:18000

П р и м е ч а и и е. Пеовые четыре объектива типа «Руссар - 29», последний — тп - па «Руссар-44».

ты по сравнению точности определения фотограмметрических вы­

сот точек местности при горизоінтировании всей стереопары

по че­

тырем опорным точкам и при горизонтировании стереопары

по час­

тям

(4

части) . Пр и этом оказалось, что при обработке

снимков,

полученных

хорошим АФ А (объектив № 4433), точность

фотограм ­

метрических

высот

в обоих

с л у ч а я х одинаковая

(относительные

ошибки

1:4500 — 1:4700 при м а с ш т а б е фотографирования

 

1:7400),

а при

обработке

снимков,

полученных

А Ф А с

плохим

объекти­

вом

( № 4281, который был затем з а м е н е н ) ,

ошибки фотограммет ­

рических высот

в

случае горизонтирования

по частям

получились

в 1,5 раза

меньшими, чем при горизонтировании

всей

стереопары

по четырем

точкам.

 

 

 

 

 

 

 

З а

рубежом

существуют

устройства,

обеспечивающие

 

компен­

сацию фотограмметрической дисторсии аэрофотоаппаратов . Впер­ вые такое устройство было предложено С а н т о н и в 1933 г. Оно пред­

ставляет собой насадку на конец проектирующего

рычага, ф о р м а

которой задается

в соответствии с дисторсией

аэросъемочного

объектива. Пр и наклонах проектирующего рычага

из-за этой на ­

садки происходит

изменение фокусного расстояния

проектирующей

камеры . Устройство механического типа существует и в стереотопографе Паувилье — SO M тип D .

Другим способом компенсации дисторсии в универсальных стереофотограмметрических приборах является применение компен­ сационных пластин в кассетах . Впервые такие пластины были при­ менены в автографах Вильда; эти пластины с одной стороны плос­ кие (со стороны эмульсионного слоя диапозитивов или негативов), а другая их сторона представляет собой поверхность, профиль ко­ торой рассчитывается в соответствии с кривой дисторсии аэросъе ­ мочного объектива. П о данным проспекта фирмы, с помощью этих пластин дисторсию величиной в 0,1 мм можно компенсировать с

точностью д о ± 0 , 0 1 мм, а дисторсию

от 0,005 до 0,015 мм

можно

компенсировать

с точностью ± 0 , 0 0 2

мм. Если подобные коррекци -

онные пластины

изготавливать д л я

наших приборов, то

в С П Р


коррекционная пластина д о л ж н а являться покровным

стеклом, а в

стереографах Д р о б ы ш е в а коррекционную пластину

надо будет

ставить в

кассету вместо имеющегося

там плоскопараллельного

стекла.

 

 

 

Наконец третий способ, применяющийся за рубежом для ком­

пенсации

дисторспи, заключается в

изготовлении

диапозитивов,

исправленных за дисторсию, при проекционной печати на специаль­ ных станках, снабженных соответствующими коррекционными плас­ тинами. Такие печатные станки выпускаются в Швейцарии и в Ф Р Г .

Все вышеперечисленные типы компенсационных устройств при соответствующей точности их расчета и изготовления могут обес­ печить решение поставленной перед ними задачи только в том слу­ чае, если дисторсия аэросъемочных объективов в достаточной сте­ пени симметрична и не существенно отличается от средней. При соблюдении этих условий практически будет безразлично, где происходит компенсация дисторсии — в печатном станке или на универсальном приборе, так как в этом случае один и тот ж е комп­ лект коррекционных пластин обслуживал бы обработку всех аэро­ снимков, полученных аэрофотоаппаратами данной широкоугольности. При соблюдении только первого условия рациональным выхо­ дом была бы только коррекция диапозитивов при печати. Тогда при изготовлении аэросъемочного объектива к нему следовало бы прилагать несколько комплектов коррекционных пластин для пе­ чатного станка. При значительной асимметрии некомпенсируемой фотограмметрической дисторсии ни коррекционные пластины, ни коррекционные устройства механического типа не смогут обеспе­ чить достаточно точной ее компенсации.

С целью выявления, что может дать компенсация симметрич­ ной фотограмметрической дисторсии, были выполнены соответст­

вующие подсчеты

для случайной выборки 17-ти объективов «Рус-

сар-29». Подсчеты

остаточных искажений высот точек модели бы­

ли выполнены д л я

двух вариантов компенсации дисторсии: а) д л я

случая полной компенсации средней фотограмметрической дистор­ сии данного объектива и б) д л я случая компенсации средней д л я всех 17-ти объективов фотограмметрической дисторсии. Резуль ­ таты подсчетов показаны на графике (рис. 21), где по оси абсцисс отложены относительные средние квадратические ошибки фото­

грамметрических высот, а по оси ординат

— накопленные часто­

сти

соответствующих ошибок. Різ графика

видно, что

из

выбран ­

ных

17-ти объективов только д л я 55%

ошибки

фотограмметриче­

ских

высот из-за дисторсии

(кривая

1)

не

превышают

1 : 5900, в

то время как в случае компенсации

средней дисторсии

 

для

всей

группы (кривая 2) ошибки

из-за остаточной іни в одном

случае не

превышают этой величины, а среднее значение средних

квадратиче -

ских

ошибок высот из-за дисторсии

снизилось

с 17,0

до

11,5

см,

т. е.

в 1,5 раза . Однако максимальные ошибки фотограмметриче­

ских

высот, как показали подсчеты,

в

случае

такой

компенсации


дисторсии достигают значительных величин до 1 : 2000 от Н (1:3000 от И я больше д л я 40%) . Это свидетельствует о большой неодно­ родности дисторсии у находящихся в эксплуатации аэрофотоап - ларатов .

Р и с . 21

Значительно лучшие показатели были получены в случае ком­

пенсации средней д л я данного объектива величины

некомпенсируе-

мой фотограмметрической дисторсии (кривая 3).

М а к с и м а л ь н а я

величина относительной средней 'Квадратической ошибки высот из-

за остаточной дисторсии в этом случае получилась равной

1:9800

(10,2 см при # = 1 0 0 0 м ) , а средняя

1:13500

(7,4 см при Н= 1000 м ) ,

максимальное

искажение только в

одном

случае достигло

1:3400,

а в остальных

не превышало 1:4400. Эти данные характеризуют не­

симметричность некомпенсируемой

дисторсии объективов

«Рус-

сар-29».

 

 

 

 

 

Таким

образом, м о ж н о считать,

что при построении одиночных

моделей

или пространственных фотограмметрических сетей

анали­

тическим методом и введении поправок в измеренные на аэросним­

ках координаты за среднюю дл я данного объектива

фотограммет­

рическую

дисторсию

(определяемую ка к функцию

 

r t . = ] / x ? + yf)

влияние остаточной

(несимметричной)

дисторсии

объектива «Рус -

сар-29» будет соизмеримо с ошибками измерений

(5—7 мкм или в

среднем

1:13 500). Н а рис. 22 показано

распределение

остаточных

искажений высот в этом случае по п л о щ а д и стереопары

д л я сним­

ков, полученных объективом № 5153. Д л я более

полной

компен­

сации влияния дисторсии при этих методах поправки

в измерен­

ные координаты надо будет вводить другим более

точным

спосо-



бом по так называемым «табличным данным» . Однако и первый более простой способ введения поправок может привести к сущест­ венному повышению точности определения фотограмметрических высот, за исключением тех случаев, когда будет иметь место зна-

Р и с 22

чительная асимметрия некомпенсируемой фотограмметрической дисторсии (порядка 20 мкм и более) . Остаточные искажения вы­ сот, полученные в случае компенсации только средней д л я группы объективов величины некомпенсируемой фотограмметрической дис­ торсии, показывают, что эффективность применения в универсаль­ ных стереофотограмметрических приборах компенсационных плас ­ тин сомнительна. В приведенных данных об эффективности учета средней д л я группы объективов дисторсии мы оперировали с мате­ матическими моделями такого способа компенсации без учета оши­ бок самого компенсирующего устройства. Ошибки компенсирующе ­ го устройства, безусловно, снизят получанную эффективность. Воп­ рос об изготовлении компенсирующих пластин т о ж е пока техноло­ гически не решен. Возможно, что можно было бы несколько улуч-

шить результаты, если специально подбирать группы объективов и к ним соответствующие компенсационные пластины, однако такой, путь решения задачи слишком сложен в организационном отноше­ нии. Поэтому наиболее перспективным путем решения следует счи­ тать создание электронно - решающих устройств, обеспечивающих автоматическое введение 'поправок в измеряемые координаты точек снимка и при работе на универсальных •стереосротограмметрических приборах.

Повышение точности фотограмметрических построений при ком­ пенсации влияния фотограмметрической дисторсии в значительной

степени будет

зависеть

от точности

ее определения и от количества

и расположения

точек, д л я которых

она определялась .

 

Измерения

д л я

определения

дисторсии

выполняются

через

10 мм для четырех направлений —

оси х и у

и две

диагонали . Та ­

ким образом,

на

краях

снимков на

расстоянии в

70 мм (от угла

кадра до осей

х

или

у)

нет никаких

дашных

о дисторсии.

Поэто­

му следует увеличить количество направлений, по которым дела ­

ются измерения д л я определения дисторсии,

по крайней мере в

два раза .

 

Дисторсия объективов аэрофотоаппаратов

обычно определяет­

ся у нас визуальным способом на оптических скамьях типа гонио­ метра. Поэтому по результатам определений нельзя точно устано­

вить, какова тангенциальная дисторсия данного объектива, так

как

о ней судят только по косвенному признаку —

асимметричности

«полной» радиальной дисторсии. Кроме того, из

исследований

[5]

видно, что разница между дисторсией, определенной визуально и фотографическим путем, может достигать 0,04 мм. Следовательно, о фактическом влиянии дисторсии на искажения высот точек мест­ ности по данным визуальной калибровки АФА 'можно судить толь­

ко весьма

приблизительно.

 

Наконец, сама точность визуальных определений

радиальной

дисторсии

т а к ж е недостаточно высока как это можно

видеть из

исследований [ 2 ] , т а к и из

нижеприведенных данных. Н а м и было

проведено сравнение

величин некомпенсируемой

фотограмметриче ­

ской дисторсии д л я

14-ти

АФА (с объективами

«Руссар-29») по

измерениям разных лет. В результате оказалось, что средняя квад -

ратическая

ошибка одного определения

составляет ± 9 , 8

мкм и

колеблется

д л я разных

объективов и разных определений

от

± 4 , 5

до ± 1 3 , 7

мкм. При этом ошибки получались тем большими,

чем

больше расстояние г от главной точки до данного штриха

конт­

рольной сетки (табл. 7). Ошибки однократного определения

ради ­

альной дисторсии приведены в табл . 7.

 

 

 

По исследованиям

[2] эти ошибки в

значительной мере

явля ­

ются следствием ошибок наведения. Отсюда следует, что точность определения радиальной фотограмметрической дисторсии можно значительно повысить, если измерения проводить несколькими при­ емами.

Е щ е одно обстоятельство усложняет вопрос учета дисторсии —