PROJEKT LOTU FOTOGRAMETRYCZNEGO

1. Projekt lotu fotogrametrycznego - podstawowe warunki techniczne wykonania zdjęć lotniczych:

- zależność pomiędzy skalą opracowania mapy a skalą zdjęcia;

l/m = 1/L = fk/W; gdzie: l-odcinek na zdjęciu, m-skala zdjęcia lotniczego, L-odcinek w terenie, fk - stała kamery, W-wysokość fotografowania przekładnia skalowa (współczynnik powiększenia) K=m/M; gdzie: M-skala opracowanie mapy

- dobór skali zdjęcia;

-skala zdjęć lotniczych zależy od wysokości fotografowania W i stałej kamery fk. Wybór stałej kamery fk uzależniony jest także od sposobu wykorzystania zdjęć i deniwelacji terenu. Przyjmuje się ze do opracowania fotomap fk powinna być jak najdłuższa, a do opracowań autogrametrycznych jak najkrótsza.

- Stosunek skalowy oznacza się jako K=m/M. Z ekonomicznego punktu widzenia wskazane jest stosowanie jak największych współczynników K. Wtedy dla danego obszaru wykonanych zostanie mniej zdjęć, mniej będzie prac terenowych. Z technicznego Punktu widzenia zwiększanie stosunku skalowego nie jest wskazane poza granice gwarantujące zamierzoną dokładność opracowania końcowego

- wysokość fotografowania (absolutna, względna, średnia, rzeczywista);

- wys absolut - względem poziomu odniesienia (morza)

- wys względna - względem poziomu założonego (np. startowe lotnisko)

- wys średnia - odległość od średniej rzędnej fotografowanego obiektu

- rzeczywista wysokość fotografowania (od punktu terenowego w momencie ekspozycji)

- pokrycie zdjęć (podłużne i poprzeczne);

- pokrycie podłużne powyżej 60% może być podwójne lub potrójne

- pokrycie poprzeczne zwykle jest mniejsze od 50% powierzchni zdjęć

- przy wyborze pokrycia zdjęć należy uwzględnić charakter fotografowanego terenu

- w terenach górskich procent pokrycia Px, Py wzrasta w porównaniu z terenami równinnymi

bx=lx(100-Px)%/100%; gdzie: bx - baza podłużna, lx - format zdjęcia
by=ly(100-Py)%/100%; gdzie: by - baza podłużna, ly - format zdjęcia

- czynniki wpływające na ustalenie właściwego czasu naświetlania;

-prędkość samolotu, światłoczułości materiału negatywowego, dopuszczalne zamazanie obrazu wynikające z szybkości migawki i ruchu kamery.

- czynniki wpływające na ustalenie ilości zdjęć w szeregu i ilości osi lotów fotogrametrycznych.

Nx=dx*mp/Bx; gdzie: dx- długość obiektu w skali mapy, mp-skala podkładu mapowego, Bx-baza podłużna fotografowania w terenie

Ny=dy*mp/By; gdzie: dy- szerokość obiektu w skali mapy, By-baza poprzeczna fot. w terenie.

ANALIZA POJEDYNCZEGO ZDJĘCIA POMIAROWEGO

2. Co to są i do czego służą elementy orientacji wewnętrznej zdjęcia pomiarowego?

Elementy orientacji wewnętrznej kamery:

xo, yo- położenie punktu głównego zdjęcia - pkt przebicia płaszczyzny tłowe prostą przechodzącą przez środek rzutów S i prostopadłą do pł. tłowej

ck- stała kamery - odległość środka rzutów od płaszczyzny tłowej, zwana odległością obrazu

Służą do rekonstrukcji wiązki promieni rzutujących podobnej do tej jaka była w chwili fotografowania

3. Co to są i do czego służą elementy orientacji zewnętrznej zdjęcia pomiarowego?

Trzy współrzędne określające środek rzutów w układzie współrzednych prostokątnych: X_S: Y_S; Z_S oraz trzy kąty nachylenia ni (składowymi kątami są ω i φ),A (kąt kierunku zdjęcia) oraz kappa (kąt skręcenia).

Służą do jednoznacznego odtworzenia położenia wiązki promieni rzutujących w przestrzeni.

- elementy orientacji zewnętrznej zdjęcia naziemnego;

- trzy współrzędne określające położenie środka rzutów (przedni punkt główny obiektywu) w układzie współrzędnych prostokątnych X, Y, Z

- trzy kąty ω ,φ ,κ

ω - kąt nachylenia osi kamery (pionowy)

φ - kąt zwrotu - kąt poziomy określający kierunek osi kamery (względem bazy lub innego znanego kierunku)

κ - kąt skręcenia (ramki tłowej) -niepoziomowość linii łączącej boczne znaczki tłowe

- elementy orientacji zewnętrznej zdjęcia lotniczego.

kąt κ określa skręcenie zdjęcia (kąt pomiędzy osią x układu zdjęcia a osią X układu terenu a kąty: φ (w płaszczyźnie XZ), ω(w płaszczyźnie YZ) określają odchylenie osi kamery od pionu

Elementy orientacji zewnętrznej służą do określenia położenia płaszczyzny rzutów, położenie kamery względem fotografowanego terenu. Umożliwiają one wyznaczenie orientacji przestrzennej wiązki promieni rzutujących w momencie wykonywania zdjęcia. Elementami tymi są:

• współrzędne przestrzenne środka rzutów Xo Yo Zo (w układzie współrzędnych prostokątnych,

przyjętym do prac pomiarowych w terenie);

• kąt nachylenia zdjęcia v - kąt nachylenia płaszczyzny zdjęcia w stosunku do płaszczyzny poziomej

• kąt kierunkowy osi kamery (azymut zdjęcia) α. Jest to kąt zawarty między kierunkiem początkowym terenowego układu współrzędnych (dodatnim kierunkiem osi Y) a rzutem prostokątnym osi optycznej kamery na płaszczyznę XY;

• kąt skręcenia zdjęcia κ. Jest to kąt zawarty między prostą największego spadku v'v' a dodatnim kierunkiem osi y', mierzony w płaszczyźnie zdjęcia, w kierunku zgodnym z ruchem wskazówki zegara.

4. Przesunięcie punktów zdjęcia jako funkcja kąta nachylenia.

-Punkty zdjęcia nachylonego w stosunku do odpowiednich punktów zdjęcia poziomego sa przesunięte. Przesunięcie to jest funkcją kąta nachylenia v i zalezy także od położenia pktu na zdjęciu

- przesunięcie jest tym większe im większy jest kąt v i im mniejsza jest stała kamery

- przy danych wartościach v i f przesunięcie zależy od polożenia pktu na zdjęciu δ=ia-ia0= ra-ra0 (przesunięcie równa się różnicy promieni poprowadzonych od punktu izocentrycznego do odpowiadających sobie punktów zdjęcia nachylonego i poziomego. Punkty zdjęcia nachylonego w stosunku do odpowiednich punktów zdjęcia poziomego są przesunięte. Jest zależne także od położenia punktu za zdjęciu. Kierunki poprowadzone przez punkt izocentryczny zdjęcia nachylonego nie są zniekształcone. Przesunięcia równa się różnicy promieni poprowadzonych od punktu izocentrycznego do odpowiadających sobie punktów zdjęcia nachylonego i poziomego. Przesunięcie jest tym większe im większy jest kąt nachylenia i im mniejsza jest stała kamery fk, na linii niezniekształconej skali przesunięcie jest równe zeru,, punkty na linii największego spadku mają maksymalne przesunięcia

5. Przesunięcie punktów zdjęcia lotniczego jako funkcja deniwelacji terenu.

Przesunięcie punktów zdjęcia ze względu na rzeźbę terenu następują na kierunkach przechodzących przez punkt nadirowy. Przesunięcie równa się zeru, gdy deltah=0 lub r=0, tj. kiedy punkt znajduje się w płaszczyźnie początkowej lub jest identyczny z punktem nadirowym. Przesunięcie jest tym większe, im większe jest delta h i r. Przesunięci zmniejsza się ze wzrostem wysokości fotografowania W, dla przewyższeń dodatnich odpowiednie punkty zdjęcia przesuwają się od punktu nadirowego, co powoduje zwiększenie skali obrazu, dla przewyższeń ujemnych odwrotnie.

6. Czynniki geometryczne i fizyczne wpływające na zniekształcenie obrazu zdjęcia lotniczego.

- czynniki fizyczne :

- zdolność rozdzielcza fotograficzna

- dystorsje

- nieprzyleganie negatywu do płaszczyzny ramki tłowej, oraz niepłaskość ramki

- deformacja mat. Światłoczułego

- krzywizna ziemi

- refrakcja fotogrametryczna

ZASADY STEREOFOTOGRAMETRYCZNYCH POMIARÓW

7. Podaj czynniki warunkujące uzyskanie efektu stereoskopowego.

I grupa - związane z procesem fotografowania:

1. wyk zdj z dwóch różnych pkt przestrzeni tj bazy fotografowania

2. wyk zdj o przybliżonych skalach może być róznica skal około 15%

3. wyk zdj by promienie rzutujące nie przecinały się pod kątem większym niż 15 st

II grupa - czynniki ograniczające uzyskanie efektu stereoskopowego:

1. prowadzenie obserwacji zdjęć z odległości najlepszego widzenia

2. konieczność prowadzenia obserwacji jednoimiennych pktów modelu stereoskopowego w płaszczyznach rdzennych

3. odpowiednie ułożenie zdjęć do obserwacji - ortoskopowo tzn. lewe zdjęcie obserwujemy lewym okiem a prawe prawym

8. Skala modelu stereoskopowego (pozioma i wysokościowa).

Skala modelu stereoskopowego zalezy od sposobu odtworzenia elementów orientacji wewnętrznej

- I przypadek - jeżeli mamy zachowaną wiernokątnośc wiązek promieni rzutujących f_p = f_k lub f_p = n * f_k to odległość obrazowa kamer instrumentu fotogrametrycznego f_p jest identyczna z odległością kamery lotniczej i wtedy skala pozioma równa się skali pionowej modelu stereoskopowego i jest zależna od bazy fotografowania i bazy projekcji. Jest to Klasyczne opracowanie stereogramu 1/M_x,y,z=1/M_z=b_p/B

- II przypadek - jeżeli wiązki promieni rzutujących nie są wiernokątne w stosunku do wiązek promieni przy fotografowaniu

f_p rózne od f_k to f_p/f_k=k k współczynnik przekształcenia afinicznego

1/M_z=1/M_x,y,z * k = f_p/f_k * b_p/B

9. Co to są paralaksa podłużna i paralaksa poprzeczna (od czego one zależą)?

Pralaksa podłużna p= x^'-x”- nazywamy róznicę odciętych tłowych obrazu tego samego pktu na zdjęciach tworzących stereogram.

Jest odcinkiem, którego długość jest funkcją odległości od bazy fotografowania. Im większa odległość Y od bazy do tog rafowanego pktu A tym paralaksa mniejsza.

Pralaksa poprzeczna zwana także wysokościowa q= y^'-y”- nazywamy róznicę rzędnych tłowych obrazu tego samego pktu na zdjęciach tworzących stereogram.

Powstaje w wyniku róznicy wysokości (rzędnych środka rzutów lewego i prawego zdjęcia stereogramu)

Jest również obiektywnym kryterium nieprawidłowości wyznaczenia elementów wzajemnej orientacji - w trakcie wyznaczania elementów orientacji wzajemnej mierzymy ją w 6 standardowych pktach zwanych pktami Grubera.

- Orientacja wzajemna zdjęć:

Orientacja wzajemna Polega ona na usunięciu na tworzonym z dwu zdjęć modelu paralaksy poprzecznej (q = y^'- y”= 0) za pomocą ruchu elementów mechanicznych lub optycznych będących odpowiednikiem ruchu kamer fotogrametrycznych. Do tego celu wykorzystuje się dobrze zdefiniowane szczegóły sytuacyjne znajdujące się w rejonach Grubera(w ilości co najmniej 5).

Ze względu na charakter iteracyjny równań matematycznych ujmujących istotę orientacji -na autografie analogowym orientacja wzajemna przeprowadzana jest drogą kolejnych przybliżeń. Wyróżnia się dwie metody

•Kątową- wykorzystywane są ruchy kątowe obydwu kamer q= f(Δω, φ',φ", κ', κ”)

•Liniowo-kątową zwaną również metodą dostrajania -wykorzystuje się tylko ruchy prawej kamery q = f(Δω ,Δφ ,Δκ, by, bz) b_x- nie wpływa na zmianę kątów przecięcia się homologicznych promieni a jedynie na skalę modelu

- Wymień i scharakteryzuj elementy orientacji wzajemnej zdjęć pomiarowych.

Dla określenia elementów orientacji wzajemnej sterogramu jest kryterium paralaks poprzecznych q = y^'- y”= 0 oraz warunek komplanarności r' X r' * b = 0 (współpłaszczyznowość)

Jest to inaczej przestrzenna transformacja, przekształcenie współrzędnych modelu przestrzennego z układu lokalnego i musimy model przekształcić z zachowaniem prawdopodobieństwa X=m*A*x+X₀

Gdzie X₀, Y₀, Z₀ - to wektor translacji m- homotetia a Φ, Ω, K to rotacja

Przeprowadzamy na co najmniej 3 fotopunktach

- Co jest celem orientacji wzajemnej dwu zdjęć

10. Orientacja bezwzględna modelu stereoskopowego:

- Wymień i scharakteryzuj elementy orientacji bezwzględnej modelu stereoskopowego.

Przestrzenny model stereoskopowy tworzą punkty stanowiące przecięcia par (odpowiadających sobie) zrekonstruowanych promieni rzucających. Aby doprowadzić fotogramy do położenia zeby pkty przecięcia par promieni rzucających tworzyły model terenu w załóżonej skali musimy na autografie wykonać:

- nastawienie elementów orientacji wewnętrznej (Służą do rekonstrukcji wiązki promieni rzutujących podobnej do tej jaka była w chwili fotografowania), i przybliżonych elementów orientacji zewnętrznej (Służą do jednoznacznego odtworzenia położenia wiązki promieni rzutujących w przestrzeni)

Jest to inaczej przestrzenna transformacja, przekształcenie współrzędnych modelu przestrzennego z układu lokalnego i musimy model przekształcić z zachowaniem prawdopodobieństwa X=m*A*x+X₀

Gdzie X₀, Y₀, Z₀ - to wektor translacji m- homotetia a Φ, Ω, K to rotacja

Przeprowadzamy na co najmniej 3 fotopunktach

- Co jest celem orientacji bezwzględnej modelu.

ANALOGOWE METODY OPRACOWANIA ZDJĘĆ

11. Autograf analogowy - stereometrograf - budowa oraz zasada pomiaru modelu przy zastosowaniu tego instrumentu.

Met. Analogowe - opierają się na wykorzystaniu fotogrametrycznych instrumentów analogowych to jest takich które Na drodze mechanicznej, mechaniczno-optycznej albo optycznej umożliwiają rekonstrukcję wiązek promieni poszczególnych zdjęć oraz ich odpowiednią wzajemną i zewnętrzną orientację. Prowadzi to do zbudowania modelu terenu w odpowiedniej skali; który może być przedstawiony w postaci graficznej lub cyfrowej. Budowa modelu oparta na zasadzie podwójnej projekcji tzn. równoczesnym rzutowaniu dwu zdjęć tworzących stereogram na wybraną płaszczyznę, jest to proces odwrotny do fotografowania. W celu zbudowania modelu stereoskopowego musimy zdjęcia zorientować tak jak były w chwili fotografowania

Streometrograf - jest to autograf typu mechanicznego z mostkiem bazowym . Charakteryzuje się dużą stabilnością, umożliwia opracowanie zdjęć o róznych odległościach obrazu, zdjęć naziemnych, dają naturalny efekt stereoskopowy dlatego ze osie optyczne układów są prostopadłe do płaszczyzny zdjęć. W autografie mechanicznym po osadzenie przestrzennego znaczka pomiarowego na jakimś szczególe modelu stereoskopowego, metalowe wodzidła odtwarzają przestrzenne usytuowanie promieni, które wczesniej utworzyły obraz tego szczególu na zdjęciu lewym i prawym.

-prace przygotowawcze (pozysk zdj, informacje, pomiar fotopkt, założenie zdj)

- orient wew

- orient wzajemna (bud modelu przestrzennego - układ lokalny)

- orient bezwzględna (transformacja stworzonego układu w układ terenowy)

-prace właściwe (mapa kreskowo-analogowa)

12. Etapy opracowania zdjęć na autografie.

- Rekonstrukcja wiązek - znamy orientację kamery w dwóch momentach fotografowania (elementy orientacji zewnętrznej X_S1, Y_S1, Z_S1, ω', φ', κ' oraz X_S2, Y_S2, Z_S2, ω”, φ”, κ”) w zewnętrznym układzie współrzędnych geodezyjnych X^G,Y^G,Z^G. W pewnym przyjetym układzie współrzednych autografu nadajemy projektorom taką orientację liniową i kątową jak w momencie fotografowania, zmieniamy jedynie odległość miedzy projektorami do wartości b_p która jest proporcjonalna do B fotografowania. Rekonstrukcja wiązek prowadzi do przecinania się jednoimiennych (homologicznych) promieni w swoich płaszczyznach rdzennych.

- orientacja wzajemna wiązek - czyli odtworzenie położenia obu kamer w chwili fotografowania. Ruchami kątowymi i liniowymi obu zrekonstruowanych wiązek (tj obu projektorów) musimy doprowadzić do takiej sytuacji w której każda para homologicznych promieni przetnie się, tworząc pkt. modelu terenu. Geometrycznie oznacza to narzucenie warunku komplanarności (r' X r' * b = 0 - współpłaszczynowość) trzech wektorów- wektora bazy projekcji z każdą parą jednoimiennych wektorów zdjęć (S₁a' i S₂a”) - ułożenie wzajemne położenia wiązek jest zgodne wtedy ze wzajemnym położeniem kamer w czasie ekspozycji, wyniku czego otrzymujemy model przestrzenny terenu . W innym wypadku promienie homologiczne nie przetną się co świadczy o wystąpieniu paralaksy podłużnej p ( w kierunku bazy projekcji) i paralaksy poprzecznej q (w kierunku prostopadłym).

- orientacja bezwzględna modelu - składa się ze skalowania i poziomowania.

Skalowanie - potrzebujemy dwa odfotografowane pkty na obu zdjęciach, o znanych współrzędnych geodezyjnych - porównując odległość między tymi pktami na modelu i w terenie otrzymamy aktualną skalę (1/M = b_p/B). Zmieniając długość bazy b_p możemy doprowadzić do żądanej skali modelu. Porównując długość odcinka w skali opracowania i na modelu wynika współczynnik korekcji skali λ= (L/m_mod):l'. Skalowanie powoduje zmianę skali bez naruszenia warunków orientacji wzajemnej.

Poziomowanie - czyli doprowadzenie do równoległości płaszczyzny poziomej modelu z płaszczyzną układu terenowego -potrzebujemy do tego 3 pkty terenowych (fotopunktach o znanych współrzędnych geodezyjnych) o znanych Z, nieleżących na jednej prostej.

W praktyce oznacza to wyeliminowanie nachylenia podłużnego Φ i poprzecznego Ω.

Do do opracowania stereopary zdjęć lotniczych służą przyrządy zwane autografami. W chwili obecnej są to przede wszystkim autografy cyfrowe i analityczne. W autografie z dwóch zdjęć mających wspólne pokrycie (przeważnie 60%) tworzony jest model stereoskopowy i na tym modelu osadzając przestrzenny znaczek pomiarowy obrysowuje się elementy sytuacji i mierzy punkty wysokościowe. Zasada działania autografu polega na zmianie współrzędnych terenowych znaczka pomiarowego i przeliczaniu w czasie rzeczywistym współrzędnych terenowych na współrzędne obrazowe. Dzięki temu osadzając znaczek pomiarowy na wybranym punkcie otrzymujemy od razu jego współrzędne terenowe

W autografach następuje odtworzenie wiązek promieni rzutujących za pomocą „kamer” autografu, składających się z podświetlanych nośników i systemu optycznego. Tymi wiązkami można manewrować zmieniając zarówno współrzędne środków rzutów kamer autografu jak i kątowe elementy orientacji kamer. W autografie odtworzenie wiązki promieni nazywa się orientacją wewnętrzną(nastawienie ck, scentrowanie na nośnikach zdjęć). Orientacja wzajemna ma na celu doprowadzenie do przecinania się promieni jednoimiennych. Powstaje wtedy przestrzenny model, w takiej skali, w jakiej zostanie nastawiona baza, a kamery zajmują względem siebie położenie taki, jakie zajmowały podczas wykonywania zdjęć. Skalowanie modelu ma na celu znalezienie takiej nastawianej bazy, aby dawać żądaną skalę modelu. Wykonuje się je w oparciu o odległości między fotopunktami. Następnie poziomuje się model, czyli doprowadza zdjęcia tworzące model do zajęcia względem płaszczyzny odniesienia takiego położenia, jaki miały podczas fotografowania.

13. Jakimi ruchami eliminujemy paralaksy podłużną i poprzeczną na etapie strojenia zdjęć w autografie?

P tarczą nożną „Z” (b_x) a q na 6 pkt Grubera w pkcie 1 - κ', w pkcie 2- κ” , w pkcie 3-φ", w pkcie 4- φ' a w pkcie 5- ω z nadkorekcją k = ½(1+ f_k²/a²) gdzie a- jest to odległość między pktami 1-3, 2-4, 1-5

14. Jakimi ruchami eliminujemy paralaksy podłużną i poprzeczną na etapie prac właściwych w autografie? P również tarczą nożną ”Z” - a paralaksy poprzecznej q nie może być więc niczym.

ANALITYCZNE METODY OPRACOWANIA ZDJĘĆ

15. Analityczne opracowanie stereogramu naziemnego.

- Wyznaczenie współrzędnych fotogrametrycznych dla stereogramu naziemnego wraz z określeniem dokładności wyznaczonych współrzędnych.

Przy wykonywaniu normalnych naziemnych zdjęć stereo fotogrametrycznych przyjmuje się ze linia bazy fotografowania pokrywa się z osią x układu prostokątnych współrzędnych fotogrametrycznych. Jako początek układu przyjmuje się środek rzutów lewego zdjęcia stereogramu.

Dokładność wyznaczenia współrzędnych:

16. Omów istotę opracowania pojedynczego stereogramu pomiarowego metodą Budowy Modelu Niezależnego:

- Etap orientacji wzajemnej zdjęć. Jaką minimalną liczbę jednoimiennych punktów należy pomierzyć na stereogramie, aby można było przeprowadzić orientację wzajemną zdjęć? - uzasadnij odpowiedź.

1.Pomiar współ. pktów (x', y', x”, y”) - rezultatem są współ. pktów w układzie pomiarowym instrumentu.

2.Orientacja wzajemna zdjęć:

Ze względu na charakter iteracyjny równań matematycznych ujmujących istotę orientacji -na autografie analogowym orientacja wzajemna przeprowadzana jest drogą kolejnych przybliżeń. Wyróżnia się dwie metod

•Kątową- wykorzystywane są ruchy kątowe obydwu kamer q= f(Δω, φ',φ", κ', κ”)

•Liniowo-kątową zwaną również metodą dostrajania -wykorzystuje się tylko ruchy prawej kamery q = f(Δω ,Δφ ,Δκ, by, bz)

b_x- nie wpływa na zmianę kątów przecięcia się homologicznych promieni a jedynie na skalę modelu

3.Obrót wiązki rzutującej( rotacja): X=A*x A=f(ω, φ, κ) i po kolejnych iteracjach otrzymujemy współrzędne na nowym zdjęciu normalnym z poprzedniej iteracji X_n,Y_n…… A tj. macierz dużego obrotu -ortogonalna

4. Przekształcenie zdjęcia do zdjęcia normalnego gdzie otrzymujemy X_n= (x_t/z_t)* (-c_k), Y_n= (y_t/z_t)* (-c_k) i

Z_n= (-c_k)

5.Budowa modelu niezleżnego : czyli modelu w ukł. stereogramu - otrzymujemy wspólrzedne -orientacja wzajemna

•przy Kątowych Ele. orientacji wzajemnej q= f(Δω, φ',φ", κ', κ”)

Z_m = (b/(x_n'-x_n”) *(-c_k) X_m = (b/(x_n'-x_n”) * x_n' Y_m = (b/(x_n'-x_n”) * y_n'

•przy Liniowo-kątowych Ele. Orientacji wzajemnej q = f(Δω ,Δφ ,Δκ, by, bz)

Z_m = (b_x*(-c_k) - x_n*b_z) / (x_n'-x_n”) X_m = (Z_m / (-c_k))* * x_n' Y_m = (Z_m / (-c_k))* * y_n'

6.Elementy orientacji Bezwzględnej - przekształcenie przez podobieństwo X=m*A*x+X₀ gdzie │A│=1

X₀, Y₀, Z₀ - to wektor translacji m- homotetia a Φ, Ω, K to rotacja

- Etap orientacji bezwzględnej modelu. Jaki rodzaj transformacji jest wykorzystywany w orientacji bezwzględnej? Jaką minimalną liczbę fotopunktów należy pomierzyć na stereogramie, aby można było przeprowadzić tą orientację? - uzasadnij odpowiedź.

Należy pomierzyć minimum 5 punktów. W praktyce mierzy się paralaksę w 6 punktach. Każdy pomiar pozwala ułożyć jedno równanie paralaks. Pomiar w 6 punktach pozwala ułożyć 6 równań z 5 niewiadomymi. Rozwiązanie układu metodą min. Kwadratów daje szukane elementy orientacji wzajemnej zdjęć. Transformacja modelu niezależnego na układ współrzędnych terenowych X= R* x_m +X₀ gdzie │R│ różne od 0 (transformacja afiniczna -12 stopni swobody kąty mogą ulegać zmianie i może następować zmiana skali).

17. Omów istotę opracowania pojedynczego stereogramu pomiarowego metodą Przestrzennego Wcięcia Wstecz:

- Etap wyznaczenia elementów orientacji zewnętrznej zdjęć (przestrzenne wcięcie wstecz). Jaką minimalną liczbę fotopunktów należy pomierzyć na każdym fotogramie, aby można było zrealizować obliczenia na tym etapie? - uzasadnij odpowiedź.

1. Pomiar współ. pktów (x', y', x”, y”) - rezultatem są współ. pktów w układzie pomiarowym instrumentu. Dodatkowy pomiar znaczków tłowych pozwalana przeliczenie współrzędnych pktów z ukł. Pomiarowego instrumentu na układ tłowych zdjęcia - transformacja płaska

2. Odtworzenie (rekonstrukcja) wiązek promieni rzutujących -dla każdego fotogramu wspólrzedne tłowe uzupełniamy o elementy orientacji wewnętrznej c_k, x₀, y₀

3. Przestrzenne wcięcie wstecz (Min. 3 fotopunkty) szukamy elementów orientacji zewnętrznej met. iteracyjną R= m*A*r to m* │1 -dκ dφ│ * │x│ │ X_T - X_S - d X_S│

│dκ 1 -dω│ │y│ = │ Y_T - Y_S - d Y_S│

│-dφ dω 1 │ │-c_k│ │ Z_T - Z_S - d Z_S│

Gdzie X_S, Y_S , Z_S - przybliżone położenie wspól. środka rzutów

ω ,φ ,κ - przybliżone kątowe El. orientacji zewnętrznej np. 0^g

x,y - współ. Fotopktu w uł. tłowym zdjęcia

X_T, Y_T , Z_ST - współ. Fotopktu w uł. Terenowym

Wyznaczamy: d X_S, d Y_S, d Z_S oraz dω, dφ, dκ

Po wyznaczeniu elementów orientacji zewnętrznej przy spełnionym warunku kolinearności wektorów otrzymujemy m*( x- y dκ - c_k dφ ) =X_T - X_S - d X_S wyznaczamy z tego m

m*( x dκ +y - c_k dω ) = Y_T - Y_S - d Y_S

m*( -x dφ +ydω - c_k ) = Z_T - Z_S - d Z_S

4. Przestrzenne wcięcie w przód

- Etap wyznaczenia współrzędnych przestrzennych dowolnego jednoimiennego punktu na stereogramie (przestrzenne wcięcie w przód). Przedstaw matematyczny zapis warunku komplanarności jaki powinien być spełniony na tym etapie. Jaką płaszczyznę definiują wektory spełniające ten warunek.

Przestrzenne wcięcie w przód polega na wyznaczeniu pktów przecięć Par promieni homologicznych przy znanej wzajemnej orientacji (różnic elementów orientacji zewnetrznej)- można również powiedzieć, że Przestrzenne wcięcie w przód polega na określeniu współczynników skalowych punktów homologicznych zarejestrowanych na zdjęciach tworzących stereogram. Komplanarność czyli współpłaszczyznowość trzech wektorów r' X r”*b=0 (równanie ma sens w przypadku wyrażenia układów obu zdjęć, jak również bazy b w jednym wspólnym dla całego stereogramu układzie współrzędnych. Wyznaczają te trzy wektory płaszczyznę rdzenna.

18. Fototriangulacja a aerotriangulacja. Wymień, jakie punkty biorą udział w budowie i rozwiązaniu sieci aerotriangulacji przestrzennej?

AEROTRANGULACJA- kameralna met. Zagęszczenia osnowy fotogrametrycznej. Jest to postępowanie pozwalające pomierzone na zdjęciach współrzędne tłowe przekształcić, w rezultacie procesu obliczeniowego na płaskie X,Y lub przestrzenne X,Y,Z.

Warunek : pokrycie zdjęć szereguconajmniej60%, pokrycie między szeregami co najmniej 20do30%,znajomość kilku pktów (odpowiednio rozmieszczonych) terenowej osnowy fotogrametrycznej.

Pkty terenowej osnowy fotogrametrycznej (fotopkty ipkty kontrolne):

- pkty o znanych współrzędnych X,Y,Z, (F-pkty lub XYZ pkty)

- pkty ze znanymi współrzędnymi (P-pktylub XYpkty)

- pkty o znanej współrzędnej (Z-pkty)

Kryteria podziału Aerotrangulacji:

-Rodzaj wyznaczanych współrzędnych pktów - met. Aerotrangulacji pozwalające określić:

- współ. płaskie X i Y - fototriangulacja, fototriangulacja płaska i Aerotrangulacja

Płaska

-współ.przestrzenne - Aerotrangulacja i Aerotrangulacja przestrzenna:

- Stosowanego sprzętu pomiarowego - met. Aerotriangulacji:

Aerotrangulacja analityczna (autograf analityczny i stereokomparator precyzyjny)

Aerotrangulacja analogowa - autograf nalogowy

Aerotrangulacja cyfrowa - autograf cyfrowy

- Zastosowanej met. wyrównania

FOTOTRIANGULACJA -właściwość pionowych zdjęć lotniczych -kąty pomierzone na zdjęciach z wierzchołków leżących w pobliżu pktu głównego (nadirowego, izocentrycznego) są zniekształcone ze względu na deniwelację terenu i nachylenie zdjęcia w granicach kilku centygradów

1. Jakimi ruchami usuwa się paralaksy p q

Metoda	Etap strojenia		Etap prac właściwych
Analityczna Stereokomparator SK1818	p	q	p	q
		p	q, κ', κ”	p	q

Jakimi ruchami usuwa się paralaksy p q

Metoda	Etap strojenia		Etap prac właściwych
Autograf analogowy	p	q	p	q
		Tarcza nożna Z ,bx	ω” , φ', φ", κ', κ”),	Tarcza nożna Z	niczym

4

---