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
|
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 —