1.5. Вывод формул прямой фотограмметрической засечки
Формулы прямой фотограмметрической засечки–это формулы связи координат точек пары снимков и координат точек модели местности.
Эти формулы в общем виде можно представить следующим образом:
(1.65)
,
где
(1.66)
,
где
(1.67)
,
где ВX, ВY, ВZ–составляющие базиса, вычисленные по формуле (1.1).
Тогда формулу (1.67) можно представить в виде:
(1.68)
.
Запишем (1.69) для вариантной системы с учетом формул (1.1):
(1.69)
.
Формулы (1.66) и
(1.70)- формулы
прямой фотограмметрической засечки,
выражающие связь фотограмметрических
координат точек модели местности с
пространственными координатами точек
снимков для вариантной системы взаимного
ориентирования.
Получим формулы прямой фотограмметрической засечки через трансформированные координаты точек левого и правого снимков. В разделе 1.2.2. получены формулы связи пространственных координат точек снимков с плоскими трансформированными координатами. Они имеют вид:
(1.70)
.
Подставим (1.71) в формулы (1.66) и (1.70):
(1.71)
,
N для вариантной системы координат будет равно:
(1.72)
,
где Р0– трансформированный продольный параллакс.
Подставим формулу (1.73) в (1.72) :
(1.73)
.
Формулы (1.74)- формулы прямой фотограмметрической засечки для вариантной системы координат.
Цель внешнего ориентирования модели заключается в переходе от фотограмметрической системы координат к внешней и приведение модели к заданному масштабу. Переход от фотограмметрической системы координат точек модели к геодезической можно записать на основе известной формулы преобразования пространственных координат точек из одной системы в другую:
(1.
74)
Xг X0 X
Yг = Y0 + Aεηθ Y t,
Zг Z0 Z
где:
Xг,Yг,Zг– геодезические координаты точек местности;
X,Y.Z- фотограмметрические координаты точек модели, полученные по формулам прямой фотограмметрической засечки.
X0,Y0,Z0,ε,η,θ,t-элементы внешнего ориентирования модели.
Покажем на рисунке (1.3) элементы внешнего ориентирования модели:
Z’г
Z
Y
Y’г
X
O(S1)
X’г
Zг
Yг
Xг
Рис. 1.3 Элементы внешнего ориентирования модели
На рисунке (1.
3):
Oг,Xг,Yг,Zг– правая геодезическая система координат;
ОХг’,Yг’.Zг’– вспомогательная система координат, оси которой параллельны осям геодезической системы координат, а начало, как правило, в точке S1;
S1XYZ-фотограмметрическая система координат, в которой построена ГММ на основе формул прямой фотограмметрической засечки;
Элементами внешнего ориентирования модели будут являться:
Х0,Y0,Z0-линейные элементы внешнего ориентирования модели, геодезические координаты начала фотограмметрической системы координат, поскольку как правило начало фотограмметрической системы координат выбирается в точке S1,то:
(1.75)
X0=Xs1,Y0=Ys1,Z0=Zs1;
ε- продольный угол наклона модели в плоскости Xг’Zг‘ , между Zг’и проекцией оси Z на плоскость Xг’Zг’;
η- поперечный угол наклона модели, между осью Z и проекцией ее на плоскость Xг’Zг’ , лежит в плоскости ZYг’;
θ- угол поворота
модели, в плоскости XY, между осью Y и
следом от плоскости
t
(1.
76)
– масштабный коэффициент, определяется по формуле:
Задача внешнего ориентирования модели решается в два этапа:
Первый этап: Определение элементов внешнего ориентирования модели.
ЭВнешО модели определяются на основе исходных уравнений (1.75),в которых будут известны: Xг,YгZг– геодезические координаты опорных точек, X,Y,Z-фотограмметрические координаты этих же точек, а неизвестными ЭВнешО модели X0,Y0,Z0,ε,η,θ,t.
Для определения ЭВнешО модели необходимо иметь минимум 7 уравнений вида (1.75), следовательно для нахождения неизвестных необходимо иметь 3 опорные точки, так как каждая опорная точка позволяет составить 3 уравнения. Далее уравнения решаются как рассмотрено в разделе 1.2.2.
Второй этап: Имея, ЭВнешО модели и фотограмметрические координаты точек модели вычисляются геодезические координаты точек местности:
(1.
77)
.
ВОПРОС 1 ВЫВОД ФОРМУЛ ПРЯМОЙ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ ЗАСЕЧКИ — Студопедия
Поделись с друзьями:
ВВЕДЕНИЕ
Один снимок позволяет составить для каждой изобразившейся на нём точки два уравнения с тремя неизвестными координатами точки местности.
(1)
Однако, данных одного снимка недостаточно для определения пространственного положения точки местности. Поэтому для определения пространственных координат точек местности необходимы два изображения одного участка местности.
ВОПРОС 1 ВЫВОД ФОРМУЛ ПРЯМОЙ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ ЗАСЕЧКИ
Прямая засечка – это метод, который обычно используется для определения координат наземных точек , , и , которые находятся в плоскости перекрытия двух или нескольких снимков, основанный на использовании известных элементов внутреннего и внешнего ориентирования.
Рисунок 1 – Геометрическая сущность прямой засечки
Условие коллинеарности гласит, что через соответствующие точки на снимке из двух точек фотографирования проходят световые лучи и пересекаются в некой точке на земной поверхности.
Рисунок 1 показывает выполнение прямой засечки, где:
– линейные элементы внешнего ориентирования первого снимка;
– угловые элементы внешнего ориентирования первого снимка;
– линейные элементы внешнего ориентирования второго снимка;
– угловые элементы внешнего ориентирования второго снимка;
– элементы внутреннего ориентирования.= – базис съемки;
– главные лучи – перпендикулярные плоскости снимков и равны фокусному расстоянию ;
– одноименные проектирующие лучи – проходящие через одноименные точки;
и – плоские прямоугольные координаты одноименных точек местности и , изображенных на снимках;
– пространственные координаты точки Р на земной поверхности;
– пространственные координаты точек первого снимка;
– пространственные координаты точек второго снимка;
– пространственные координаты базиса съемки;
(2)
Метод прямой засечки основывается на том, что элементы внешнего ориентирования , снимка известны.
Элементы внешнего ориентирования вместе с измерениями наземных координат точки Р на снимке 1 и снимке 2 являются исходными данными для вычисления координат , , и наземной точки
, (3)
где – пространственные координаты точек снимка, которые определяются по формулам:
, (4)
где – направляющие косинусы луча визирования камеры, вычисляемые по формулам:
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
Метод прямой засечки может быть использован для приложений, связанных со сбором опорных точек, кадастровым картографированием, использующим аэросъемку в качестве методики плановой привязки и высокоточного измерения точек.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Новости EDC: 12 декабря 2019 г.
12 декабря 2019 г.
EDC Synergy:
Передовые геотехнические методы разведки (A-GaME) и беспилотные летательные аппараты (UAS)
Опасные и труднодоступные районы создают трудности для геотехнических экспертов, оценивающих места вдоль дорог нашей страны. Беспилотные авиационные системы (БАС) предлагают потенциальное решение этих проблем. Многие государства оценивают БАС, чтобы увидеть, как эта технология может сделать разработку проектов более безопасной, рентабельной и эффективной.
Департамент транспорта Нью-Гэмпшира (NHDOT) финансировал исследовательский проект через Университет Вермонта (UVM), в ходе которого оценивалось использование БАС в Департаменте. Окончательный отчет проекта включает восемь тематических исследований, описывающих потенциальные улучшения, которые БАС может внести в оценку состояния и оценку устойчивости скальных откосов вдоль маршрутов в штате, а также другие варианты использования.
Подобные каменистые склоны представляют угрозу безопасности и ограничивают традиционные возможности измерения.
Фото: Нью-Гэмпшир DOT
Маршрут 302 в Кроуфорд-Нотч, штат Нью-Гемпшир, содержит 100-футовый скальный склон с низким общим рейтингом устойчивости. Традиционно условия строения горных пород, влияющие на устойчивость скальных откосов, наносятся на карту с помощью ручных измерений. Это связано с опасными работами с использованием веревочного доступа. Внедрение UAS в процесс позволило геологам-инженерам собирать данные о структуре горных пород в областях, доступных только по веревке или слишком труднодоступных и опасных для доступа вообще.
Аэрофотоснимок каменистого склона трассы 302, сделанный БПЛА. Фото: Нью-Гэмпшир DOT UVM собрала 310 изображений с высоким разрешением во время полетов БПЛА в Кроуфорд Нотч. NHDOT использовала методы фотограмметрии, один из своих методов A-GaME для характеристики горных пород и склонов, для создания подробной трехмерной модели облака точек. Этот метод быстрее, чем традиционные методы, а огромное количество измерений, полученных путем анализа фотограмметрических данных, обеспечивает лучшую характеристику структурных условий породы, что приводит к более полному анализу устойчивости разреза.
Данные, проанализированные из 3D-облака точек, легко переносятся в другое программное обеспечение для дальнейшего анализа, визуализации и доступа в будущем. Использование подобных подробных 3D-моделей позволяет инженерам-геологам и специалистам-геотехникам принимать более обоснованные решения относительно устойчивости новых конструкций откосов и геологических опасностей, связанных с существующими откосами горных пород.
Измерения, проводимые с течением времени, также могут помочь обнаружить изменения в склонах горных пород. Управляющие геотехническими активами могут детализировать эти изменения и будут иметь возможность отслеживать движения склонов, которые могут указывать на будущие камнепады или оползни.
Тематическое исследование Crawford Notch, NH, доступно в Интернете. Чтобы узнать больше о том, как ваше агентство может включить UAS в свои программы, свяжитесь с Джеймсом Греем, отделом инфраструктуры FHWA. Чтобы узнать больше о фотограмметрии и других передовых геотехнических методах разведки (A-GaME), свяжитесь с Беном Риверсом в Ресурсном центре FHWA.
Ввод в действие зон реинвестирования транспорта в Техасе
Зоны реинвестирования транспорта (ТРЗ) — это определенные зоны вокруг транспортных проектов, созданные для поощрения развития и увеличения налога на имущество для финансирования улучшений. ТРЗ не повышают налоговые ставки; вместо этого они используют новые поступления от налога на имущество, полученные в рамках ТРЗ. Соответствующая земля должна быть слабоосвоена и получать прямые выгоды от улучшения транспорта, такие как расширение доступа, общественная безопасность и уменьшение заторов.
Город Эль-Пасо впервые использовал TRZ для своего амбициозного проекта развязки Америки. ТРЗ обеспечили финансирование проекта в размере 30 миллионов долларов, построенного в три этапа, завершенного в период с 2013 по 2016 год. В настоящее время ТРЗ служат ключевым механизмом финансирования для реализации Комплексного плана мобильности Эль-Пасо. Доход, полученный в этих зонах, помог профинансировать несколько проектов в дополнение к развязке, и городские власти ожидают, что ТРЗ в конечном итоге принесут 70 миллионов долларов для проектов в плане мобильности.
Агентства могут использовать TRZ в сочетании с другими методами сбора стоимости. Чтобы узнать, как использовать прирост стоимости для вашего агентства, свяжитесь со Стефаном Натцке, отделом планирования, окружающей среды и недвижимости FHWA, или с Тэем Бишопом, Центром инновационной финансовой поддержки FHWA.
Департамент транспорта штата Аризона разрабатывает веб-инструмент для продвижения контрмер STEP
Департамент транспорта штата Аризона (ADOT) разработал веб-сайт, посвященный их программе «Безопасный транспорт для каждого пешехода» (STEP). Веб-сайт включает интерактивный инструмент выбора контрмер на основе FHWA 9.0012 Руководство по повышению безопасности пешеходов на нерегулируемых переходах . Веб-сайт также содержит ссылки на конкретные примеры установки в Аризоне, иллюстрации контрмер и ссылки на законы штата и руководство по унифицированным устройствам управления дорожным движением для разработки методов лечения.
Узнайте больше о том, как меры противодействия STEP могут повысить безопасность пешеходов в вашем районе, связавшись с Бекки Кроу в отделе безопасности FHWA или с Питером Юном в ресурсном центре FHWA.