Метод фототріангуляції

Метод фототріангуляції

Фототріангуляція - це метод камерального згущення вихідної геодезичної основи шляхом побудови та врівноваження фотограмметричної мережі.

Основна ціль фототріангуляції - максимально зменшити об’єм трудомістких польових робіт по забезпеченню знімків опорними точками. Фактично суть фототріангуляції полягає в побудові моделі місцевості та орієнтуванні її відносно геодезичної системи координат.

Суть методу полягає в наступному.

Рис. 1 Мережа фототріангуляції

Нехай із точок S1, S2, S­3, S4 (рис. 1) отримані знімки Р1, Р2, Р3, Р4. Встановимо ці знімки в те положення, яке вони займали в момент фотографування і звернемо увагу на наступне.

Всі проектуючі промені проходять через центри фотографування і точки аерознімків, отже, в’язки внутрішньо орієнтовані.

Пари відповідних проектуючих променів S121, S221, S101, S201, S222, S322 і т. д., перетинаються в точках 01, 02, …, 24, тобто, вони компланарні, лежать в базисних площинах. Отже, пари знімків взаємно орієнтовані.

Проектуючі промені S102, S202, S302, S112, S212, S312 та ін. перетинаються в точках 02, 12, 22,…, 04, 14, 24. Отже, побудовані по стереопарах Р1 та Р2, Р2 та Р3, Р3 та Р4 та ін. фотограмметричні моделі мають єдиний масштаб і представляють єдину модель маршруту у фотограмметричній системі координат.

Проектуючі промені S10 1, S121, S404 та S424 проходять через опорні точки 01, 21, 04 та 24. Це означає, що фотограмметрична система координат суміщена з геодезичною, і маршрутна мережа орієнтована за опорними точками.

Центри фотографування та точки моделі, отримані з цих центрів прямими фотограмметричними засічками, називаються ланками фототріангуляції та позначаються номерами центрів фотографування. Вищесказане означає, що для побудови фотограмметричної мережі необхідно виконати наступні операції:

внутрішнє орієнтування знімків;

взаємне орієнтування знімків;

визначення фотограмметричних координат точок моделі (побудова початкової ланки);

побудова наступної ланки (взаємне орієнтування знімків, визначення фотограмметричних координат точок) та об'єднання її з попередніми по точках зв'язку в зоні потрійного повздовжнього перекриття;

зовнішнє (геодезичне) орієнтування маршрутної мережі за опорними точками і переобчислення фотограмметричних координат точок в систему місцевості. [4]

Класифікація фототріангуляції

В залежності від кількості маршрутів, які використовуються для побудови фототріангуляції, розрізняють фототріангуляцію маршрутну та блочну.

Маршрутна фототріангуляція будується по знімках одного маршруту, забезпеченого опорними точками для його зовнішнього (геодезичного) орієнтування та врахування систематичних похибок.

Блочна фототріангуляція будується одночасно по двох і більше маршрутах. В цьому випадку немає необхідності забезпечувати опорними точками весь маршрут і достатньо мати кілька точок на весь блок. Ця обставина, а також використання міжмаршрутних зв’язків для спільного врівноваження з іншими вимірами підвищує точність отримання кінцевих результатів.

В залежності від технічних засобів, за допомогою яких побудована мережа, розрізняють фототріангуляцію аналогову, аналітичну та цифрову.

Аналогова фототріангуляція ґрунтується на застосуванні універсальних стереофотограмметричних приладів, за допомогою яких можна створювати загальну модель маршруту. З цією метою будуються окремі моделі і об’єднуються в загальну мережу по точках зв’язку в зоні потрійного перекриття, вимірювання яких виконується в процесі побудови моделей. Можливості врахування систематичних помилок знімків по зрозумілих причинах обмежені.

Аналітична фототріангуляція базується на використанні математичних залежностей між координатами точок аерознімка та місцевості. Перед її побудовою вимірюються координати і паралакси точок знімків на високоточних стереокомпараторах, а використання ЕОМ для їхньої обробки дозволяє враховувати всіх спотворень точок, які виражаються математичними залежностями та застосовувати строгі методи врівноваження результатів вимірів.

При цифровій фототріангуляції обробляються знімки, отримані за допомогою цифрових камер або відскановані фотознімки. Цифрова фото тріангуляція має ряд переваг: висока точність, продуктивність праці і степінь автоматизації, вирішується проблема старіння матеріалу. Тому на даний час цифрова фототріангуляція повністю витіснила попередні методи. Але не слід забувати, що для її реалізації використовуються алгоритми аналітичної фототріангуляції.

Залежно від математичного формулювання існує кілька методів побудови фототріангуляційної мережі.

В методах частково залежних моделей мережа створюється шляхом передачі елементів зовнішнього орієнтування від лівого знімку стереопари до правого, а масштабного коефіцієнта - за зв’язковими точками.

В методах незалежних моделей кожна ланка будується в локальній системі координат, після чого виконується їхнє об’єднання у фотограмметричну мережу за зв’язковими точками.

В методах залежних моделей кожна ланка будується в залежності від масштабу та орієнтування попередньої, а їхня послідовність складає маршрутну мережу.

Кінцевим етапом побудови маршрутної мережі вказаними способами є її зовнішнє орієнтування за опорними точками.

Способи побудови блока із окремих маршрутів чи моделей передбачає побудову маршрутних мереж або незалежних моделей, об’єднання їх в блок за зв’язковими точками та наступне орієнтування всього блоку за опорними точками.

Способи врівноваження в’язок проектуючих променів передбачають побудову маршрутної чи блочної мережі безпосередньо в системі координат місцевості з використанням умови колінеарності відповідних векторів.[4]

Нижче детальніше розглянемо кожен із методів.

Спосіб незалежних моделей

За цим методом спочатку за результатами вимірювань пари знімків будують об’єктів окремі моделі у незалежних просторових фотограмметричних системах координат S1X1Y1Z1, S2X2Y2Z2,…

Звичайно початок системи координат переносять у лівий центр фотографування, а вісь Х спрямовують вздовж базису проектування.

Рис. 2 Окремі фотограмметричні моделі зі спільними зв’язковими точками

Етапи побудови фототріангуляції

. Взаємне орієнтування знімків

На даному етапі визначаються елементи взаємного орієнтування знімків в базисній системі . В якості вихідного рівняння використовується умова компланарності відповідних променів в базисній системі координат:

 (1.1)

де  - просторові координати точок лівого і правого знімків. В рівнянні (1) відомими будуть f, x0, y0, x1, y1, x2, y2, невідомими є елементи взаємного орієнтування .

(2)

где  - плоскі координати точок знімків;

 - направляючі косинуси, які є функціями елементів взаємного орієнтування знімків;

 - елементи внутрішнього орієнтування знімків.

На основі (1) отримуємо рівняння виду:

 (3)

Рівняння (3) нелінійні по відношенню до елементів взаємного орієнтування знімків. Їх розв’язують ітераційним методом, попередньо привівши до лінійного вигляду розкладом в ряд Тейлора, обмежуючись похідними першого порядку.

. Визначення фотограмметричних координат точок одиночних моделей. Виконується по формулах прямої фотограмметричної засічки:

 (4)

 (5)

де  - трансформовані координати точок лівого знімка,

 - трансформований повздовжній паралакс.

 (6)

 (7)

З. Під’єднання незалежних моделей

На даному етапі переобчислюються координати точок в єдину систему координат всієї мережі. Звичайно в якості системи координат маршрутної мережі приймають фотограмметричну систему координат першої моделі маршруту. Для під’єднання моделей використовують координати точок зв’язку, які знаходяться в зонах потрійного перекриття (рис. 3)

Рис. 3 Під’єднання моделей

В якості вихідного приймаються рівняння зв’язку координат точок наступної моделі з попередньою:

 (8)

де XI, YI, ZI - координати точок в системі координат маршрутної моделі (мережі);, YII, ZII - координати цих точок в системі координат наступної моделі;

- матриця напрямних косинусів, обчислених через кути α, ω, χ- масштабний коефіцієнт;, Y0, Z0 - координати початку системи координат наступної моделі в системі координат маршрутної мережі.

Етап під’єднання моделі складається з двох процесів. Спочатку обчислюються X0, Y0, Z0, α, ω, χ, t, а відомими є XI, YI, ZI, XII, YII, ZII.

. Зовнішнє орієнтування мережі

На даному етапі пере обчислюють координати точок мережі в задану зовнішню систему координат. Необхідно мінімум три опорні точки.

Для зовнішнього орієнтування мережі використовують координати X, Y, Z опорних точок і рівняння виду:

 (9)

где X0, Y0, Z0 - координати початку системи координат мережі;, Y, Z - фотограмметричні координати точок мережі;Г, YГ, ZГ - геодезичні координати точок місцевості.

Спочатку відомі координати опорних точок в геодезичній системі координат та фотограмметричні координати цих точок, отримані із врівноваження мережі. В якості невідомих виступають 7 елементів орієнтування геодезичної мережі X0, Y0, Z0, α, ω, χ, t.

Визначивши 7 цих невідомих, будуть обчислюватися геодезичні координати XГ, YГ, ZГ всіх точок мережі фототріангуляції.

. Виключення деформації мережі.

Деформацію мережі можна описати різними поліномами. Наприклад, узагальненого типу:

(10)

де A0, A1, A4…C4 - це коефіцієнти деформації; X׳Ã, Y׳Ã, Z׳Ã - геодезичні координати точок мережі, отримані на етапі 4 з геодезично орієнтованої мережі.

Через деформацію мережі після її геодезичного орієнтування на опорних точках будуть отримані розходження координат:

 (11)

Виключення деформації мережі складається з 2-х процесів: спочатку будуть відомі X׳Ã, Y׳Ã, Z׳Ã, XГ, YГ, ZГ опорних точок, невідомими будуть коефіцієнти Ai, Bi, Ci, а вихідними для визначення коефіцієнтів будуть рівняння (10).

Після визначення коефіцієнтів деформації визначається величина розходжень координат ∆XГ, ∆YГ, ∆ZГ, які характеризують деформації мережі для всіх точок мережі за формулами (11).

Потім обчислюються виправлені координати точок мережі: [2]

 (12)

Спосіб частково залежних моделей

Основу даного способу складає послідовна побудова по стереопарах частково залежних моделей в єдиній фотограмметричній системі координат і приведення їх до спільного масштабу. Отриману таким чином загальну модель орієнтують відносно геодезичної системи координат, в якій визначаються положення нових точок.

Для побудови першої моделі вимірюють координати відповідних точок першої стереопари, включених а маршрутну мережу, і довільно вибирають елементи зовнішнього орієнтування лівого знімка (першого знімка маршруту). Як правило,  Потім визначають елементи взаємного орієнтування першої стереопари в базисній системі та елементи зовнішнього орієнтування правого знімка за формулами:

 (13)

де  - матриця напрямних косинусів, обчислена за елементами взаємного орієнтування .

Довжину базису при цьому обирають довільно. Знаючи елементи орієнтування знімків та координати власних точок стереопари, знаходять координати точок моделі з допомогою рішення прямих засічок за формулами (4).

В результаті отримується перша модель. Аналогічно створюють другу та наступні моделі. При цьому в якості елементів зовнішнього орієнтування лівого знімка наступної пари знімків приймаються величини, отримані при обробці попередньої стереопари. Фактично, в якості лівого знімка наступної стереопари береться правий знімок попередньої стереопари. Масштаби отриманих моделей різні, так як для кожної моделі довжина базису вибирається довільною. Тому наступна модель приводиться до масштабу попередньої за зв’язковими точками. Масштабний коефіцієнт вираховують за формулою:

 (14)

де j - номер моделі; ∆Z - апліката зв’язкової точки; Bz - базисний компонент (перевищення правого центра проекції над лівим).

Базисний компонент вираховується за формулою:

 (15)

де В - базис в першій стереопарі (довільна величина).

Матриця Т3 здійснює перехід від фотограмметричної до базисної системи координат і має значення:

 (16)

Отриману загальну модель орієнтують за опорними точками, усуваючи її деформацію, та знаходять геодезичні координати шуканих точок маршрутної мережі (9, 12). [3]

Спосіб залежних моделей

Найважливішою особливістю способу залежних моделей є спільне визначення кутового орієнтування правого знімка стереопари відносно нерухомого лівого і базису проектування наступної ланки, що і забезпечує єдність систем координат всіх моделей маршруту.

Лівий знімок кожної стереопари спочатку трансформують за відомими кутовими елементами цього знімка (6). Для першої пари приймають. На наступному етапі розв’язують задачу взаємного орієнтування в лінійно-кутовій системі та визначають поправки до базису. В результаті цієї операції правий знімок та базис проектування отримують кутову орієнтацію попередньої стереопари. Одночасно масштаб наступної моделі приведений до масштабу попередньої.

Обчислення просторових координат точки моделі виконують за формулами :

, (17)

де

(18)

формули прямої фотограмметричної засічки.=1 для всіх моделей.

Геодезичне орієнтування маршрутної моделі та виключення деформації маршрутної мережі здійснюється так само, як і в способі частково залежних моделей.[3]

Побудова фототріангуляції методом в’язок

З геометричної точки зору мережа тріангуляції методом в’язок будується під умовою перетину відповідних проектуючих променів в’язок в точках об’єкта (рис. 4).

Ðèñ.3

Ïðè ïîáóäîâ³ ìåðåæ³ ôîòîòð³àíãóëÿö³¿ ìåòîäîì â’ÿçîê äëÿ êîæíîãî çîáðàæåííÿ òî÷êè (îïîðíî¿ ÷è øóêàíî¿), âèì³ðÿíîãî íà çí³ìêó, ñêëàäàþòü ð³âíÿííÿ êîë³íåàðíîñò³:

â ÿêèõ:

 (20)

x,y - êîîðäèíàòè çîáðàæåííÿ âèì³ðÿíî¿ íà çí³ìêó òî÷êè ì³ñöåâîñò³; ,Y,Z - êîîðäèíàòè òî÷êè ì³ñöåâîñò³ â ñèñòåì³ êîîðäèíàò îá’ºêòà OXYZ;,YS, ZS - êîîðäèíàòè öåíòð³â ïðîåêö³¿ çí³ìêà â ñèñòåì³ êîîðäèíàò îá’ºêòà;

À - ìàòðèöÿ ïåðåòâîðåííÿ êîîðäèíàò, åëåìåíòè a ij ÿê³ º ôóíêö³ÿìè êóòîâèõ åëåìåíò³â çîâí³øíüîãî îð³ºíòóâàííÿ çí³ìêà.

гâíÿííÿ ïîïðàâîê, ÿê³ â³äïîâ³äàþòü óìîâíèì ð³âíÿííÿì (19), ìàþòü âèãëÿä:

Äëÿ êîæíî¿ ïëàíîâî-âèñîòíî¿ îïîðíî¿ òî÷êè ñêëàäàþòüñÿ ð³âíÿííÿ ïîïðàâîê:

â ÿêèõ: (23)

X,Y,Z - âèì³ðÿí³ êîîðäèíàòè îïîðíî¿ òî÷êè;,Yo,Zo - íàáëèæåí³ çíà÷åííÿ êîîðäèíàò îïîðíî¿ òî÷êè.

Äëÿ ïëàíîâî¿ îïîðíî¿ òî÷êè ñêëàäàþòüñÿ äâà ïåðøèõ ð³âíÿííÿ ³ç ñèñòåìè ð³âíÿíü (22), à äëÿ âèñîòíî¿ îïîðíî¿ òî÷êè òðåòº ð³âíÿííÿ.

ßêùî ç äîïîìîãîþ ñèñòåìè GPS áóëè âèçíà÷åí³ êîîðäèíàòè öåíòð³â ïðîåêö³é çí³ìê³â S, òî äëÿ êîæíîãî öåíòðà ïðîåêö³¿ ñêëàäàºòüñÿ ð³âíÿííÿ ïîïðàâîê:

â ÿêèõ:

 (25)

Xs,Ys,Zs - âèì³ðÿí³ êîîðäèíàòè öåíòð³â ïðîåêö³¿ çí³ìê³â;, YoS, ZoS - ¿õí³ ïðèáëèçí³ çíà÷åííÿ.

Ó âèïàäêó, ÿêùî ïðè çéîìö³ çà äîïîìîãîþ íàâ³ãàö³éíîãî êîìïëåêñó, ùî âêëþ÷ຠ³íåðö³éíó ñèñòåìó òà ñèñòåìó GPS, áóëè âèçíà÷åí³ åëåìåíòè çîâí³øíüîãî îð³ºíòóâàííÿ çí³ìê³â äëÿ êîæíîãî çí³ìêó ñêëàäàþòüñÿ ð³âíÿííÿ ïîïðàâîê:

 (26)

â ÿêèõ:

(27)

 - âèì³ðÿí³ çíà÷åííÿ êóòîâèõ åëåìåíòè çîâí³øíüîãî îð³ºíòóâàííÿ;

 - ¿õí³ íàáëèæåí³ çíà÷åíÿ.

Îòðèìàíó òàêèì ÷èíîì ñèñòåìó ð³âíÿíü ïîïðàâîê âèð³øóþòü ìåòîäîì íàáëèæåíü çà äîïîìîãîþ ÌÍÊ ï³ä óìîâîþ VTPV=min.

 ðåçóëüòàò³ ð³øåííÿ çíàõîäÿòü çíà÷åííÿ åëåìåíò³â îð³ºíòóâàííÿ çí³ìê³â ìåðåæ³ òà êîîðäèíàòè òî÷îê ìåðåæ³ â ñèñòåì³ êîîðäèíàò îá’ºêòà.

Ïåðåâàãîþ ñïîñîáó çâ’ÿçîê º òå, ùî ìåðåæà áóäóºòüñÿ òà âð³âíîâàæóºòüñÿ îäíî÷àñíî äëÿ âñ³õ òî÷îê, ÿê³ âõîäÿòü â áëîê, à òàêîæ ïîïðàâêè çíàõîäÿòüñÿ áåçïîñåðåäíüî çà âèì³ðÿíèìè âåëè÷èíàìè, ùî çàáåçïå÷óº á³ëüø âèñîêó òî÷í³ñòü ïîáóäîâè ìåðåæ³.

Çàãàëüí³ âèìîãè äî ôîòîòð³àíãóëÿö³¿

. Äëÿ ïîáóäîâè ìàðøðóòíèõ ôîòîãðàììåòðè÷íèõ ìåðåæ íåîáõ³äíî, ùîá ôàêòè÷íå ïîâçäîâæíº ïåðåêðèòòÿ çí³ìê³â ñòàíîâèëî íå ìåíøå 60%. Äëÿ áëî÷íèõ ôîòîãðàììåòðè÷íèõ ìåðåæ ïðè òàêîìó æ ïîâçäîâæíüîìó ïåðåêðèòò³ çí³ìê³â ïîïåðå÷íå ïåðåêðèòòÿ ïîâèííå ñêëàäàòè íå ìåíøå 30 %.

. Ó ôîòîãðàììåòðè÷í³ ìåðåæ³ âêëþ÷àþòü:

à) ïóíêòè ãåîäåçè÷íèõ ìåðåæ ³ òî÷êè çí³ìàëüíî¿ îñíîâè, à òàêîæ îïîðí³ ôîòîãðàììåòðè÷í³ òî÷êè, ÿê³ âèçíà÷àþòüñÿ ïðè ïîáóäîâ³ ôîòîãðàììåòðè÷íèõ ìåðåæ ïî êàðêàñíèõ ìàðøðóòàõ;

á) îñíîâí³ ôîòîãðàììåòðè÷í³ òî÷êè (â êóòàõ ìîäåëåé), ÿê³ âèêîðèñòîâóþòüñÿ â ÿêîñò³ îïîðíèõ ÷è êîíòðîëüíèõ ïðè íàñòóïí³é îáðîáö³ îêðåìèõ ìîäåëåé ÷è çí³ìê³â;

â) òî÷êè, ïî ÿêèõ çä³éñíþºòüñÿ çîâí³øíº îð³ºíòóâàííÿ çí³ìê³â òà ñòâîðþþòüñÿ îêðåì³ ìîäåë³, òîáòî åëåìåíòàðí³ ëàíêè ìåðåæ³;

ã) òî÷êè çâ’ÿçêó, ÿê³ ðîçòàøîâàí³ â çîí³ ïîòð³éíîãî ïåðåêðèòòÿ çí³ìê³â ³ ñëóæàòü äëÿ îá’ºäíàííÿ ñóì³æíèõ åëåìåíòàðíèõ ëàíîê ïðè ôîðìóâàíí³ ìàðøðóòíî¿ ìåðåæ³;

ä) ñï³ëüí³ òî÷êè, ïðèçíà÷åí³ äëÿ îá’ºäíàííÿ ìàðøðóòíèõ ìåðåæ â áëîê;

å) òî÷êè äëÿ çâ’ÿçêó ³ç ñóì³æíèìè ä³ëÿíêàìè;

. Òî÷êè äëÿ âçàºìíîãî îð³ºíòóâàííÿ çí³ìê³â ðîçòàøîâóþòü ãðóïàìè ïî 2-3 â øåñòè ñòàíäàðòíèõ çîíàõ ñòåðåîïàðè. Ðàä³óñ ñòàíäàðòíî¿ çîíè ìîæå äîñÿãàòè áëèçüêî 0,1 ðîçì³ðó áàçèñó ôîòîãðàôóâàííÿ â ìàñøòàá³ çí³ìêà;

. ×èñëî òî÷îê çâ’ÿçêó äëÿ îá’ºäíàííÿ ìîäåëåé â ìàðøðóòíó ìåðåæó ïîâèííå áóòè íå ìåíøå 5-6 â ñìóç³ ïîòð³éíîãî ïîïåðå÷íîãî ïåðåêðèòòÿ.

. Ñï³ëüí³ òî÷êè äëÿ îá’ºäíàííÿ ìàðøðóò³â â áëîê ðîçòàøîâóþòü ð³âíîì³ðíî ïî âñ³é ñìóç³ ïîïåðå÷íîãî ïåðåêðèòòÿ. ʳëüê³ñòü òàêèõ òî÷îê çàëåæèòü â³ä øèðèíè ñìóãè, àëå â áóäü-ÿêîìó âèïàäêó ç êîæíîãî áîêó ñòåðåîïàðè íåîáõ³äíî íå ìåíøå 3 òî÷îê ïðè 30% ïîïåðå÷íîìó ïåðåêðèòò³ ³ íå ìåíøå 6 òî÷îê ïðè 60% ïîïåðå÷íîìó ïåðåêðèòò³.

. Ôîòîãðàììåòðè÷í³ òî÷êè ð³çíîãî ïðèçíà÷åííÿ ìàþòü ïî ìîæëèâîñò³ ñóì³ùàòèñÿ. Çàãàëüíå ¿õ ÷èñëî íà ñòåðåîïàðó ïðè ñòàíäàðòíîìó ïîâçäîâæíüîìó òà ïîïåðå÷íîìó ïåðåêðèòòÿõ ïîâèííå áóòè íå ìåíøå 30 ïðè àâòîìàòè÷íîìó îòîòîæíþâàíí³ ³äåíòè÷íèõ òî÷îê çí³ìê³â òà íå ìåíøå 20, ÿêùî ñòåðåîñêîï³÷í³ âèì³ðþâàííÿ çí³ìê³â âèêîíóº áåçïîñåðåäíüî âèêîíàâåöü. ôîòîòð³àíãóëÿö³ÿ ìàðøðóòíà êîîðäèíàòà òî÷êà

. Ïðè âèáîð³ òî÷îê ñë³ä äîòðèìóâàòèñü íàñòóïíèõ âèìîã:

âèáðàíà òî÷êà ïîâèííà â³äîáðàæàòèñÿ íà ÿêíàéá³ëüø³é ê³ëüêîñò³ ñóì³æíèõ çí³ìê³â;

ñóñ³äí³ òî÷êè ïîâèíí³ ðîçòàøîâóâàòèñÿ íà çí³ìêó íà â³äñòàí³ îäíà â³ä ³íøî¿ íå ìåíøå 0,05 éîãî áàçèñó;

òî÷êè â çîíàõ ïîòð³éíîãî ³ ò. ä. ïåðåêðèòò³â çí³ìê³â áàæàíî ðîçòàøîâóâàòè íå íà îäí³é ïðÿì³é;

òî÷êà, ÿêà â³äîáðàçèëàñÿ íà ê³ëüêîõ ìàðøðóòàõ, ïîâèííà áóòè âêëþ÷åíà ó ôîòî òð³àíãóëÿö³éíó ìåðåæó â êîæíîìó ç íèõ;

òî÷êè íå ïîâèíí³ ðîçòàøîâóâàòèñÿ áëèæ÷å 10 ìì â³ä êðàþ çí³ìêà.

. Ïðîöåñ ïîáóäîâè ìåðåæ ïðîñòîðîâî¿ ôîòîòð³àíãóëÿö³¿ ïîâèíåí êîíòðîëþâàòèñÿ øëÿõîì àíàë³çó çíà÷åíü òà ðîçïîä³ëó ïîõèáîê âèì³ðÿíèõ âåëè÷èí òà ¿õí³õ ôóíêö³é, âèÿâëåíèõ íà âñ³õ åòàïàõ ïîáóäîâè òà âð³âíîâàæåííÿ:

âíóòð³øíüîãî îð³ºíòóâàííÿ çí³ìê³â ;

âçàºìíîãî îð³ºíòóâàííÿ çí³ìê³â;

ïîáóäîâà ìàðøðóòíèõ ìåðåæ;

îá’ºäíàííÿ ñóì³æíèõ ìàðøðóò³â;

ïîáóäîâà áëî÷íèõ ìåðåæ.

Êðèòåð³ºì òî÷íîñò³ ñëóãóþòü çíà÷åííÿ ìàêñèìàëüíèõ ³ ñåðåäí³õ ïîõèáîê âèì³ðÿíèõ òà øóêàíèõ âåëè÷èí. Äëÿ âèÿâëåííÿ ãðóáèõ ïîõèáîê íà êîæíîìó åòàï³ ïîáóäîâè ìåðåæ³ íåîáõ³äíî êåðóâàòèñÿ íå ò³ëüêè ¿¿ çíà÷åííÿì íà òî÷ö³, àëå é ïîëîæåííÿì ö³º¿ òî÷êè íà çí³ìêó ³ ïîëîæåííÿì â ìåðåæ³ â³äíîñíî ³íøèõ òî÷îê.

. Íà ñòà䳿 âíóòð³øíüîãî îð³ºíòóâàííÿ çí³ìê³â âåëè÷èíà êîåô³ö³ºíò³â äåôîðìàö³¿ ïîâèííà â³äð³çíÿòèñÿ â³ä îäèíèö³ íå á³ëüøå ÷èì íà ê³ëüêà îäèíèöü ÷åòâåðòîãî çíàêó ï³ñëÿ êîìè, à ¿õíÿ ð³çíèöÿ ïî îñÿõ X òà Y íå ïîâèííà ïåðåâèùóâàòè ê³ëüêîõ îäèíèöü ï’ÿòîãî çíàêó ï³ñëÿ êîìè.

. Íà ñòà䳿 âçàºìíîãî îð³ºíòóâàííÿ çí³ìê³â ñåðåäíº çíà÷åííÿ çàëèøêîâèõ ïîïåðå÷íèõ ïàðàëàêñ³â íå ïîâèííå ïåðåâèùóâàòè 7 ìêì. Íà ñòà䳿 ïîáóäîâè â³ëüíî¿ ìàðøðóòíî¿ ìåðåæ³ ñåðåäí³ êâàäðàòè÷í³ ðîçõîäæåííÿ êîîðäèíàò òî÷îê çâ’ÿçêó, âèçíà÷åíèõ â ñóì³æíèõ ñòåðåîïàðàõ íå ïîâèíí³ ïåðåâèùóâàòè â ïëàí³ 15 ìêì, à ïî âèñîò³ - 15 ìêì, ïîìíîæåíèõ íà â³äíîøåííÿ ôîêóñíî¿ â³äñòàí³ êàìåðè äî áàçèñó ôîòîãðàôóâàííÿ íà çí³ìêó. Ñåðåäí³ êâàäðàòè÷í³ çíà÷åííÿ çàëèøêîâèõ ïîõèáîê óìîâ êîìïëàíàðíîñò³ íà òî÷êàõ çí³ìê³â ó â³ëüí³é ìàðøðóòí³é ìåðåæ³ òàêîæ íå ïîâèíí³ ïåðåâèùóâàòè 10 ìêì.

. Ñåðåäí³ ïîõèáêè ïåðåíîñó ñï³ëüíèõ òî÷îê ç ìàðøðóòó íà ìàðøðóò, âèÿâëåí³ ïðè âð³âíîâàæåíí³ â³ëüíîãî ôîòîòð³àíãóëÿö³éíîãî áëîêó, ïðè öèôðîâ³é ³äåíòèô³êàö³¿ òî÷îê íå ïîâèíí³ ïåðåâèùóâàòè 40 ìêì.

. ßê³ñòü ìåðåæ, âð³âíîâàæåíèõ çà îïîðíèìè äàíèìè, îö³íþºòüñÿ çà íàñòóïíèìè êðèòåð³ÿìè:

à) çà çàëèøêîâèìè ðîçõîäæåííÿìè ôîòîãðàììåòðè÷íèõ òà ãåîäåçè÷íèõ êîîðäèíàò íà îïîðíèõ òî÷êàõ;

á) çà ðîçõîäæåííÿìè ôîòîãðàììåòðè÷íèõ òà ãåîäåçè÷íèõ êîîðäèíàò êîíòðîëüíèõ ãåîäåçè÷íèõ òî÷êàõ, ÿê³ íå âèêîðèñòîâóâàëèñÿ ïðè âð³âíîâàæåíí³ ìåðåæ³;

â) çà ð³çíèöÿìè áîðòîâèõ äàíèõ òà ôîòîãðàììåòðè÷íèõ çíà÷åíü â³äïîâ³äíèõ âåëè÷èí;

ã) çà çàëèøêîâèìè ïîõèáêàìè êîìïëàíàðíîñò³.

. Äëÿ êàðêàñíèõ ìàðøðóò³â çàëèøêîâ³ ñåðåäí³ ïîõèáêè âèñîò íà îïîðíèõ ãåîäåçè÷íèõ òî÷êàõ ï³ñëÿ çîâí³øíüîãî îð³ºíòóâàííÿ íå ïîâèíí³ ïåðåâèùóâàòè 0,15 âèñîòè ïåðåòèíó ðåëüºôó, à ïîõèáêè ïëàíîâèõ êîîðäèíàò 0,15 ìì â ìàñøòàá³ êàðòè (ïëàíó). Ñåðåäí³ ðîçõîäæåííÿ ì³æ ôîòîãðàììåòðè÷íèìè âèñîòàìè êîíòðîëüíèõ òî÷îê òà ¿õí³ìè ãåîäåçè÷íèìè â³äì³òêàìè íå ïîâèíí³ áóòè á³ëüøå 1/5 âèñîòè ñ³÷åííÿ ðåëüºôó, à ðîçõîäæåííÿ â ïëàí³ - 0,25 ìì â ìàñøòàá³ êàðòè (ïëàíó). ʳëüê³ñòü äîïóñòèìèõ ðîçõîäæåíü , ð³âíèõ ïîäâ³éíèì ñåðåäí³ì, íå ïîâèííà áóòè á³ëüøîþ 5%. Ïðè äîòðèìàíí³ âêàçàíèõ äîïóñê³â äàí³ ³ç êàðêàñíîãî ìàðøðóòó ìîæóòü âèêîðèñòîâóâàòèñÿ ïðè âð³âíîâàæåí³ çàïîâíþþ÷î¿ ôîòîãðàììåòðè÷íî¿ ìåðåæ³. Òî÷êè ç âåëèêèì ðîçõîäæåííÿì ïëàíîâèõ êîîðäèíàò òà âèñîò âèêëþ÷àþòü.

. Ñåðåäí³ ðîçõîäæåííÿ âèñîò íà îïîðíèõ òî÷êàõ ï³ñëÿ çîâí³øíüîãî îð³ºíòóâàííÿ ìàðøðóòíî¿ òà áëî÷íî¿ ìåðåæ³ íå ïîâèíí³ ïåðåâèùóâàòè 0,15 âèñîòè ñ³÷åííÿ ðåëüºôó, à ïëàíîâèõ êîîðäèíàò - 0,2 ìì â ìàñøòàá³ êàðòè (ïëàíó).

Ñåðåäí³ ðîçõîäæåííÿ âð³âíîâàæåíèõ âèñîò òà ãåîäåçè÷íèõ â³äì³òîê êîíòðîëüíèõ òî÷îê íå ïîâèíí³ ïåðåâèùóâàòè:

à) 0,2 hñi÷ - ïðè çí³ìàííÿõ ç âèñîòîþ ñ³÷åííÿ ðåëüºôó 1 ì, à òàêîæ ïðè çí³ìàííÿõ â ìàñøòàáàõ 1:1000 òà 1:500 ç ñ³÷åííÿì 0,5 ì;

á) 0,25 hñi÷ - ïðè çí³ìàííÿõ ç âèñîòîþ ñ³÷åííÿ ðåëüºôó 2 òà 2,5 ì, à òàêîæ ïðè çí³ìàííÿõ â ìàñøòàáàõ 1:2000 òà 1:5000 ç ñ³÷åííÿì 0,5 ì;

â) 0,35 hñi÷ - ïðè çí³ìàííÿõ ç âèñîòîþ ñ³÷åííÿ ðåëüºôó 5 òà 10 ì.

Ñåðåäí³ ðîçõîäæåííÿ â ïëàíîâîìó ïîëîæåíí³ êîíòðîëüíèõ òî÷îê íå ïîâèíí³ áóòè á³ëüøèìè 0,3 ìì.

Ãðàíè÷íî äîïóñòèì³ ðîçõîäæåííÿ, ð³âí³ ïîäâ³éíèì ñåðåäí³ì, ìîæóòü çóñòð³÷àòèñÿ íå ÷àñò³øå ÷èì â 5% âèïàäê³â ó â³äêðèòèõ ðàéîíàõ òà 10% - â çàë³ñíåíèõ ðàéîíàõ.

. Ñåðåäí³ ðîçõîäæåííÿ âèñîò íà ñï³ëüíèõ òî÷êàõ ñóì³æíèõ ìàðøðóò³â íå ïîâèíí³ ïåðåâèùóâàòè:

à) 0,4 hñi÷ - ïðè çí³ìàííÿõ ç âèñîòîþ ñ³÷åííÿ ðåëüºôó 1 ì, à òàêîæ ïðè çí³ìàííÿõ â ìàñøòàáàõ 1:1000 òà 1:500 ç ñ³÷åííÿì 0,5 ì;

á) 0,5 hñi÷. - ïðè ïðè çí³ìàííÿõ ç âèñîòîþ ñ³÷åííÿ ðåëüºôó 2 òà 2,5 ì, à òàêîæ ïðè çí³ìàííÿõ â ìàñøòàáàõ 1:2000 òà 1:5000 ç ñ³÷åííÿì 0,5 ì;

â) 0,7 hñi÷ - ïðè çí³ìàííÿõ ç âèñîòîþ ñ³÷åííÿ ðåëüºôó 5 òà 10 ì.

Ñåðåäí³ ðîçõîäæåííÿ â ïëàíîâîìó ïîëîæåíí³ ñï³ëüíèõ òî÷îê ñóì³æíèõ ìàðøðóò³â íå ïîâèíí³ áóòè á³ëüøèìè 0,5 ìì â ìàñøòàá³ êàðòè (ïëàíó).

. Çàëèøêîâ³ ïîõèáêè óìîâ êîë³íåàðíîñò³ â ôîòîòð³àíãóëÿö³éíèõ ìåðåæàõ, âð³âíîâàæåíèõ çà îïîðíèìè äàíèìè, íå ïîâèíí³ ïåðåâèùóâàòè àíàëîã³÷í³ çíà÷åííÿ, îòðèìàí³ ó â³ëüíèõ ìàðøðóòíèõ ìåðåæàõ, á³ëüøå ÷èì â 2 ðàçè. Äëÿ òàêèõ ïîõèáîê ïîâèíåí äîòðèìóâàòèñü çàêîí íîðìàëüíîãî ðîçïîä³ëó, òîáòî, ê³ëüê³ñòü ïîõèáîê â êîæíîìó íàñòóïíîìó ¿õíüîìó ³íòåðâàë³ ïîâèííà øâèäêî çìåíøóâàòèñÿ. Ãðàíè÷í³ çíà÷åííÿ ïîõèáîê íå ïîâèíí³ ïåðåâèùóâàòè ïîòð³éíèõ ñåðåäí³õ çíà÷åíü, ïðè ÷îìó ê³ëüê³ñòü ãðàíè÷íèõ ïîõèáîê ïîâèííà áóòè íå á³ëüøîþ 1 % çàãàëüíî¿ ¿õíüî¿ ê³ëüêîñò³.

. ϳñëÿ çàâåðøåííÿ ïðîöåñó ôîòîòð³àíãóëþâàííÿ çà éîãî ðåçóëüòàòàìè ñòâîðþþòü êàòàëîãè êîîðäèíàò òî÷îê ôîòîãðàììåòðè÷íîãî çãóùåííÿ, åëåìåíò³â çîâí³øíüîãî (à äëÿ öèôðîâèõ ñèñòåì - ³ âíóòð³øíüîãî) îð³ºíòóâàííÿ çí³ìê³â òà ïðîâîäÿòü îö³íêó ¿õíüî¿ òî÷íîñò³. Äî êàòàëîãó äîäàºòüñÿ êîìïëåêò ôîòî àáðèñ³â òî÷îê.

Êð³ì îñíîâíîãî êàòàëîãó, ñêëàäàþòü êàòàëîã êîîðäèíàò êîíòðîëüíèõ ôîòîãðàììåòðè÷íèõ òî÷îê äëÿ ïåðåâ³ðêè îðèã³íàë³â ñòâîðåíèõ öèôðîâèõ êàðò (ïëàí³â).

Ñïèñîê âèêîðèñòàíî¿ ë³òåðàòóðè

1. Áåçìåíîâ Â.Ì. Ôîòîãðàììåòðèÿ. Ïîñòðîåíèå è óðàâíèâàíèå àíàëèòè÷åñêîé ôîòîòðèàíãóëÿöèè. / Ó÷åáíî-ìåòîäè÷åñêîå ïîñîáèå äëÿ ñòóäåíòîâ ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÊÃÓ, îáó÷àþùèõñÿ ïî ñïåöèàëüíîñòè «Àñòðîíîìîãåîäåçèÿ». ÊÃÓ, Êàçàíü, 2009, 86 ñ.

. Ãóê À.Ï. Àíàëèòè÷åñêàÿ ôîòîòðèàíãóëÿöèÿ ñ ïðèìåíåíèåì ìèêðîÝÂÌ è ÝÂÌ “ÅÑ-1022”: Ó÷åáíîå ïîñîáèå. - Íîâîñèáèðñê, 1987. - 82 ñ.

.Äîðîæèíñüêèé Î.Ë., Òóêàé Ð. Ôîòîãðàììåòð³ÿ: ϳäðó÷íèê. - Ëüâ³â: Âèäàâíèöòâî Íàö³îíàëüíîãî óí³âåðñèòåòó “Ëüâ³âñüêà ïîë³òåõí³êà”, 2008. - 332 ñ.

. Íàçàðîâ À. Ñ. Ôîòîãðàììåòðèÿ: ó÷åá. ïîñîáèå äëÿ ñòóäåíòîâ âóçîâ. - Ìí.: ÒåòðàÑèñòåìñ, 2006. - 368 ñ. : èë.

. (ÃÍÒÀ)-02-036-02 Ãåîäåçè÷åñêèå, êàðòîãðàôè÷åñêèå èíñòðóêöèè, íîðìû è ïðàâèëà. Èíñòðóêöèÿ ïî ôîòîãðàììåòðè÷åñêèì ðàáîòàì ïðè ñîçäàíèè öèôðîâûõ òîïîãðàôè÷åñêèõ êàðò è ïëàíîâ.

1.  Ðàçìåùåíî íà www.allbest.ru