Внешнее ориентирование модели (геодезическое ориентирование)
Модель, полученная в результате взаимного ориентирования снимков, имеет произвольный масштаб и произвольно расположена в пространстве. Дальнейшей задачей является внешнее ориентирование модели, которое состоит в приведении ее к заданному масштабу и в установке относительно геодезической системы координат, то есть переход от фотограмметрической системы координат к геодезической системе координат.
На рисунке 1.2. представлена фотограмметрическая система координат S1XYZ, в которой определено положение точек модели, и геодезическая система координат 
, а так же представлены элементы внешнего ориентирования модели, к которым относятся: 
- геодезические координаты начала фотограмметрической системы координат; 
- продольный угол наклона модели, составленный проекцией оси Z на плоскость 
и осью 
; 
- поперечный угол наклона модели, заключенный между осью Z и ее проекцией на плоскость 
; 
- угол поворота модели, находящийся в плоскости XY между осью Y и следом плоскости 
; так же к элементам внешнего ориентирования относится - t – знаменатель масштаба модели.
Итак, внешнее ориентирование модели определяется семью элементами. Следовательно, для внешнего ориентирования модели необходимо иметь не менее трех опорных точек, каждая из которых позволяет составить три уравнения с семью неизвестными. Задача внешнего ориентирования модели решается в два этапа:1)определение элементов внешнего ориентирования модели: 
Исходными данными будут фотограмметрические координаты и геодезические координаты, взятые из каталога, опорных точек. Исходным уравнением для определения неизвестных является формула перехода от фотограмметрической системы координат к геодезической системе координат:
.
Для определения Э.Вн.О. используют опорные точки (точки с известными геодезическими координатами, опознанные на снимках или замаркированные). При построении модели эти точки обязательно включают в число определяемых, следовательно для опорных точек будут известны и геодезические и фотограмметрические координаты. Если эти координаты подставить, то получим три уравнения, в которых неизвестными будут элементы внешнего ориентирования модели. Так как Э.Вн.О. семь, то и уравнений нужно составить семь. То есть нужно иметь минимум три опорные точки.
;
Формула (1.6.2)– исходные уравнения для нахождения Э.Вн.О.
В (1.6.2) обозначим:
|
;
Запишем (1.6.2) с учетом (1.6.3). Получим:
;
В (1.6.4) входят тригонометрические функции, значит эти уравнения нелинейные. Для их решения используем тот же прием, что и при решении задачи взаимного ориентирования, то есть разложим функцию в ряд Тейлора.
Для разложения в ряд необходимо задать приближенные значения Э.Вн.О. Угловые элементы (e, h, q) берем равными нулю (так как для плановых снимков они меньше 3°). Так как значение базиса фотографирования при вычислении фотограмметрических координат близко к его истинному значению, то можно принять t=1.
Приближенные значения Xо, Yо, Zо можно определить с помощью координат опрных точек
Таким образам получим приближенные значения:
;
Разложение в ряд Тейлора аналогично разложению при решении задачи взаимного ориентирования снимков.
Обозначим:
;
С учетом этого запишем разложение в ряд Тейлора уравнения (1.6.3) в каноническом виде:
;
Формула (1.6.9)–уравнения поправок при K опорных точек.
В (1.6.9) 
вычисляют по формулам (1.6.8). Коэффициенты 
вычисляют по формулам, полученным как частные производные от функций (1.6.3) или (1.6.4) по переменным Xo, Yo, Zo, e, h, q, t.
Метод решения уравнений для геодезического ориентирования модели такой же как и для взаимного ориентирования снимков. То есть составляют матрицу коэффициентов поправок, затем получают транспонированную матрицу, составляют вектор неизвестных (аргументов) и свободных членов. Далее переходят к нормальным уравнениям из решения которых находят элементы внешнего ориентирования модели.
2) На втором этапе, имея вычесленные ЭВО модели и фотограмметрические координаты всех точек модели по формулам вычисляются геодезические координаты все точек модели.
Итерации выполняются также, как и при взаимном ориентировании снимков. Только вместо dq используют:
Оценка точности осуществляется по МНК.
Находим С.К.О. единицы веса:
,
где k–число опорных точек,
n–количество неизвестных.
С.К.О. элементов внешнего ориентирования модели:
,
где 
–квадратичные обратные весовые коэффициенты, вычисленные в последнем приближении, при нахождении элементов внешнего ориентирования модели.
После определения 
фотограмметрические координаты всех запроектированных точек X,Y,Z перевычисляем в геодезическую систему по формулам (1.6.1) и получаем XГ,YГ,ZГ всех точек. Затем определяют, с какой точностью они получены. Для этого используют контрольные точки. Если контрольных точек мало, то оценку можно произвести по разностям координат, полученным на стыке двух моделей. По расхождениям координат опорных точкек рассчитывают СКО по формулам:
где 
– геодезические координаты опорных точек из каталога;
–геодезические координаты опорных точек, полученные из построения модели;
k– число контрольных точек.
Дата добавления: 2015-12-18; просмотров: 129; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!