Фотограмметрические системы
§9.1. Назначение и классификация фотограмметрических систем
Фотограмметрические системы предназначены для фотограмме- трической обработки стереопар аэро-, космических и наземных снимков. На фотограмметрических системах выполняются следующие ос-
новные виды работ:
определение координат и высот точек объекта; создание карт различного назначения; создание цифровых моделей рельефа; создание ортофотопланов;
построение сетей пространственной фототриангуляции.
в настоящее время существуют два типа фотограмметрических систем: аналитические и цифровые.
в а н а л и т и че с к и х ф о т о г р а м ме т р и че с к и х с и - с т е м а х построение фотограмметрической модели производится аналитически на компьютере, а для наблюдения и измерения стереопар снимков используется стереокомпаратор, являющийся составной частью аналитической фотограмметрической системы.
в ц иф р о в ы х ф о т о г р а м м е т р и ч е ск и х си с т е м а х, в отличие от аналитических, для наблюдения и измерения стереопар снимков, предварительно преобразованных в цифровую форму на скане- ре или полученными цифровыми съемочными камерами, используется компьютер, на экране монитора которого строится стереоизображение. в настоящее время основной является цифровая фотограмметри- ческая система, так как аналитические системы уже не выпускаются. Однако аналитические фотограмметрические системы еще применя-
ются в некоторых предприятиях для обработки аналоговых снимков, поэтому мы коротко рассмотрим их устройство.
§9.2. аналитические фотограмметрические системы
аналитическая фотограмметрическая система, принципиальная схема которой представлена на рис. 9.1, содержит:
стереокомпаратор, предназначенный для стереоскопического на- блюдения и измерения стереопары снимков;
компьютер;
штурвалы Х, Y, Z, служащие для задания значений координат точек фотограмметрической и внешнеориентированной моделей и для переме- щения кареток снимков стереокомпаратора (в некоторых системах вме- сто штурвалов используют трекбол, дигитайзер или другие устройства).
 |
рис. 9.1
С т е р е о к о м п а р а т о р включает в себя бинокулярную оптиче- скую систему наблюдения с измерительными марками и измерительные системы снимков стереопары, каждая из которых содержит каретку снимка, выполненную с возможностью перемещения по осям х и ó (в некоторых системах по одной из осей перемещается наблюдательная система). Каждая каретка снабжена датчиками координат х и ó её по- ложения и устройствами для её перемещения. Датчики координат и устройства перемещения кареток связаны посредством интерфейса с компьютером.
На осях вращения штурвалов X, Y, Z установлены круговые им- пульсные датчики, через интерфейс связанные с компьютером. При вращении штурвалов датчики вырабатывают импульсы, число кото- рых пропорционально углу поворота штурвалов. в зависимости от числа, скорости поступления импульсов или направления вращения штурвалов компьютер вырабатывает команды на перемещение кареток стереокомпаратора или задаёт значения пространственных координат точек модели X, Y, Z.
При фотограмметрической обработке стереопар снимков на ана- литических фотограмметрических системах выполняются следующие процессы.
1. К а л и б р о в к а и з м е р и т е л ь н ы х с и с т е м с т е р е о к о м - п а р а т о р а выполняется с целью определения систематических ошибок для последующего их учёта при измерении снимков. Калибровка вы- полняется при установке аналитической фотограмметрической системы и повторяется через 1‒3 месяца;
2. в н у т р е н н е е о р и е н т и р о в а н и е выполняется для опре- деления параметров положения и ориентации снимков в каретках сте- реокомпаратора, а также для определения параметров систематических искажений снимка, вызываемых деформацией фотоматериала.
3. в з а и м н о е о р и е н т и р о в а н и е включает в себя измере- ние координат точек на стереопаре снимков и определение значений элементов взаимного ориентирования пары снимком.
4. в не ш не е о р ие н т и р о в а н ие включает измерение ко- ординат опорных точек в системе координат фотограмметрической модели и определение значений элементов внешнего ориентирования фотограмметрической модели и элементов внешнего ориентирования снимков стереопары. Для выполнения этого процесса на аналитиче-
ской фотограмметрической системе строится фотограмметрическая модель.
5. И з м е р е н и е к о ор д и на т и в ы с о т т о ч е к о б ъ е к т а (м е с т н о с т и) выполняется при создании карт, цифровых моделей рельефа и решении других измерительных задач, выполняемых по стере- опаре снимков. Для выполнения этого процесса на аналитической фото- грамметрической системе строится внешне ориентированная модель.
Первый аналитический прибор под названием AP был разработан фирмой «OMI» (Италия) по предложению Хелавы (Канада). в послед- ствии было выпущено несколько приборов серии AP (AP-1, AP-2, AP-1C, AP/C и AS-IIB-1). До начала 2000–х годов еще выпускались аналитиче- ские системы SD-3000 фирмы «Leica» (Швейцария), Planicomp фирмы
«Цейсс» (Германия) и Стереоанаграф (Украина). в настоящее время аналитические системы не выпускаются.