23. Orientacja pojedynczego zdjęcia - definicje, parametry

(nie wiem czy to o to chodzi, ale wydaje się w miare sensowne)

Określenie położenia zdjęcia w trójwymiarowej przestrzeni w momencie fotografowania nazywamy orientacją zewnętrzną.

Elementy orientacji zewnętrznej to:

Xo, Yo, Zo - elementy liniowe - współrzędne środka rzutów w układzie terenowym

φ, ω, χ - elementy kątowe - kąty określające położenie osi optycznej kamery pomiarowej względem osi układu odniesienia.

Kąty φ i ω określają kierunki wychylenia osi optycznej (podłużne i poprzeczne), natomiast χ określa skręcenie zdjęcia (kąt pomiędzy dodatnim kierunkiem osi X a główną pionową zdjęcia). Jeżeli znane są elementy orientacji wewnętrznej kamery (xo, yo, ck) to elementy orientacji zewnętrznej w sposób jednoznaczny określają położenie wiązki rzutującej w układzie terenowym (tj. w układzie, w którym są one podane).

Niektóre z elementów orientacji zewnętrznej można uzyskać wykorzystując wskazanie specjalnych przyrządów zastosowanych w trakcie lotu fotogrametrycznego (peryskop, statoskop, kamery horyzontalne, GPS).

Jednak częściej elementy orientacji zewnętrznej wyznacza się na zasadzie przestrzennego wcięcia wstecz, z wykorzystaniem zależności pomiędzy współrzędnymi tłowymi pomierzonymi na zdjęciu, a współrzędnymi terenowymi co najmniej trzech ściśleodpowiadających sobie punktów (jednoznaczność identyfikacji).

Pomiędzy płaszczyzną zdjęcia, a płaszczyzną terenu istnieje ściśle określona zależność perspektywiczna (rzutowa). W szczególności środek rzutów O, punkt terenu P i odpowiadający mu punkt na zdjęciu P' leżą na jednej prostej - promieniu rzutującym.

Wektory OP' (r - w przestrzeni obrazowej) i OP (R - w przestrzeni przedmiotowej) są współliniowe, a więc kolinearne.

Na nachylonym zdjęciu lotniczym są pewne punkty oraz linie o szczególnych właściwościach. Są to tzw. punkty charakterystyczne, a linie - szczególne.(rys.5.11)

1. Płaszczyznę poziomą przechodzącą przez środek rzutów nazywa się płaszczyznę horyzontu, a jej przecięcie z płaszczyną zdjęcia - linią horyzontu (hz)

2. Prostą największego spadku zdjęcia nazywa się przecięcie płaszczyzny zdjęcia z płaszczyzną pionową przechodzącą przez środek rzutów i oś zdjęcia.

3. Liniami poziomymi zdjęcia nazywa się proste prostopadłe do prostej największego spadku.

Punktami charakterystycznymi są:

4. Punkt główny zdjęcia stanowiący rzut ortogonalny środka rzutów na płaszczyznę zdjęcia. Na zdjęciu jest on w przybliżeniu realizowany poprzez przecięcie łącznic znaczków tłowych. Przyjmowany jest zwykle jako początek układu współrzędnych tłowych zdjęcia.

5. Punkt główny zbiegu - punkt przecięcia prostej najwiekszego spadku z linią horyzontu. Znajduje się on od punktu głównego w odległości równej:

O'Z' = Ck * ctg v

6. Punkt nadirowy - punkt przebicia płaszczyzny zdjęcia przez linię pionu przechodzącą przez środek rzutów. Leży on na prostej największego spadku w odległości od punktu głównego równej:

O'N' = Ck *tg v

Kierunki wychodzące z punktu nadirowego nie są obarczone zniekształceniami wywołanymi przez deniwelację terenu (rys.5.12), ale jedynie zniekształceniami wywołanymi nachyleniem zdjęcia. W punkcie tym zbiegają się wszystkie elementy pionowe terenu, np.krawędzie domów, kominy itp.

7. Punkt izocentryczny - leżący na prostej największego spadku w miejscu przebicia płaszczyzny zdjęcia dwusieczną kąta nachylenia (rys.5.13). Punkt ten znajduje się od punktu głównego w odległości:

O'I' = Ck tg (v/2)

Katy o wierzchołku w tym punkcie są zniekształcone jedynie wpływem deniwelacji terenu. (rys. 5.14.)

Katy wyznaczane w punkcie nadirowym lub izocentrycznym są wolne odpowiednio od zniekształceń wywołanych deniwelacją albo nachyleniem zdjęcia.

(Źródło: Kurczyński, Preuss, 2003)

---