Фотограмметрия как наука и ее связь с другими дисциплинами

Предельным  искажение будет в случае, когда  направление главной вертикали  совпадет с направлением ската участка. Предельное относительное искажение площадей можно определить, например, по формуле

 

 

где х — максимальная абсцисса центра подлежащих обмеру участков в системе координат: v_ov — ось абсцисс; h_oh_o — ось ординат.

Поскольку направление  главной вертикали не известно, то максимальное значение х можно заменить отстоянием наиболее удаленного угла рабочей площади снимка от его главной точки.

Величину  в упрощенном, но достаточно точном варианте 
можно определить по формуле:

 

Особенности центральной проекции — неравенство  метрических характеристик в центральной части снимка и на его периферии — можно использовать для непосредственных измерений центральной зоны каждого снимка. Масштаб для такой зоны будет практически единым. Размеры зоны (радиус окружности) с допустимыми искажениями определяют по формулам, приведенным в данной главе. Периферийные части снимков используют обычным образом.

Эти же формулы  используют и для определения  параметров новой съемки с заданными  метрическими характеристиками всего  снимка или в пределах его рабочей  площади.

 

5. Оценка качества изготовления фотосхем  
   

 

О-V(d₁)             V-накол

O-V(d₂)              O-контур

O-V(d₃)

O-V(d₄)

O-V

O-V

 

 

 

 

Для контроля и линии пореза прикладывают обрезок. Примерно через 2 см вдоль линии пореза выбирают чётные контура и накалывают их. Убирают обрезок. Определяют обрезки  d₁, d₂, d₃…d_n.

Вычисляется СКО по формуле m=

где n-число контрольных точек.

Требования  для фотосхем: значение m меньше либо равно 1мм,а d 2мм.

 

 

 

6. Возможность стереоскопического наблюдения пары космических снимков

Главным условием получения стереоэффекта по фотоснимкам  является раздельное их наблюдение, при  котором каждый глаз видит один из двух снимков. Это условие можно  выполнить, наблюдая и невооруженными глазами. Но при таком наблюдении возникает несоответствие между  конвергенцией глаз и аккомодацией, так как расстояние от глаз до снимков  невелико, а зрительные оси глаз устанавливаются почти параллельно  друг другу, что затрудняет получение  стереоэффекта и вызывает быстрое  утомление. Чтобы облегчить стереоскопическое  наблюдение снимков, используют оптические бинокулярные наблюдательные системы  или применяют анаглифический, поляроидов или растровый способы.

В стереофотограмметрических  приборах чаще всего используют способ наблюдения фотоснимков при помощи оптической бинокулярной наблюдательной системы. В такой наблюдательной системе применяют зеркала, призмы, линзы, установленные так, что каждый глаз наблюдателя может видеть изображение одного снимка из двух.

В разных фотограмметрических  приборах применяются различные  по устройству стереоскопические наблюдательные системы. Самые простые из них  применяются в стереоскопах. Простейшая наблюдательная система состоит  из четырех зеркал, которые установлены  попарно параллельно под углом 450 к плоскости аэрофотоснимков.

Анаглифический способ получения стереоэффекта по фотоснимкам основан на использовании цветных светофильтров, позволяющих наблюдать раздельно два цветных изображения. Сущность этого способа состоит в том, что два изображения получают в двух взаимно дополнительных цветах (одно изображение окрашивают в синий цвет, другое - в красный), причем их накладывают одно на другое, а затем наблюдают через очки с цветными светофильтрами, так что один глаз смотрит через синий светофильтр, другой - через красный. Так как каждый светофильтр пропускает световые лучи только своего цвета, то каждый глаз наблюдателя видит лишь одно из двух изображений, а при их слиянии возникает мнимая стереомодель в серо-белых тонах. Анаглифический способ стереоскопического наблюдения фотоснимков применяется, например, на стереофотограмметрическом приборе - мультиплексе.

Способ поляроидов основан на применении светофильтров, поляризующих свет. Действие такого светофильтра состоит в том, что при прохождении через него света, в котором световые колебания происходят во всех направлениях, перпендикулярных к световому лучу, поляроид пропускает колебания только одного направления, а все другие задерживает.

В двух камерах, проектирующих на экран стереопару фотоснимков, устанавливают светофильтры - поляроиды так, чтобы поляризация света в камерах происходила в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Изображения двух снимков на экране наблюдают через очки, в которых тоже установлены светофильтры - поляроиды, ориентированные так же, как в проектирующих камерах. Таким образом, в каждый глаз наблюдателя попадают световые колебания, идущие из одной проектирующей каморы, так что каждый глаз видит изображение только одного снимка, и поэтому возникает стереоэффект. Такой способ стереоскопического наблюдения снимков применяется в очковом стереокино. В отличие от анаглифического способа поляроиды могут применяться для наблюдения цветных фотоснимков.

 

 

Аналитическое трансформирование 
 
Аналитическое трансформирование основано на использовании зависимостей между координатами соответственных точек аэроснимка и местности. Положив в ней = 0, = -H и обозначив Q= H/( f), получим формулы проективного преобразования: 
 
, (1.0) 
 
где 
, (1.1) 
– направляющие косинусы, связывающие направления координатных осей систем аэроснимка и местности. 
Формулы (1.0) содержат восемь неизвестных. Одна опорная точка с известными геодезическими координатами позволяет составить два управления поправок, полученных путем приведения (1.0) к линейному виду одним из известных способов. При наличии пяти и более опорных точек для отыскания неизвестных применяют метод наименьших квадратов, которые затем используют для вычисления по формулам (1.0) трансформированных координат X и Y любого числа точек. 
Способ предполагает равенство высот фотографирования Н для всех определяемых точек, что делает их пригодным в случаях, когда колебание рельефа местности не превышает высоты зоны.

 

10. Дешифровочные признаки.

из учебного пособия Константиновской Л.В.

 

 Дешифровочные признаки –  свойства объектов, нашедшие отражение  на снимке и используемые для  распознавания.

 Выделяют 2 группы дешифровочных  признаков:

 • Прямые (общие, основные),

 • Косвенные (специальные)

 Прямые дешифровочные признаки  – свойства объекта, находящие  непосредственное отображение на  снимках, присущие самим объектам.

 Свойства прямых признаков:

 • геометрические – форма,  конфигурация, размер, объем, рисунок  объектов или структурные(линейные и объемные),

 • общие (фотограмметрические) – фототон, цвет.

 Иногда добавляют – взаимное  расположение.

 По другим данным к прямым  дешифровочным признакам относить  три группы признаков:

1. геометрические (форма, тень, размер);

2. яркостные (фототон, уровень яркости, цвет, спектральный образ);

3. структурные (текстура, структура, рисунок).

 Геометрические признаки (форма,  тень, размер).

 Форма — это наиболее надежный, т.е. не зависящий от условий  съемки, признак. Наш глаз наиболее  уверенно распознает именно форму  объектов. С изменением масштаба  снимков форма объекта на снимке  может несколько изменяться, за  счет исчезновения деталей она  упрощается. На аэроснимках, полученных короткофокусной камерой, форма плоских объектов искажается на краях снимка. То же происходит, если объекты располагаются на наклонной поверхности. На космических снимках форма объектов, не имеющих вертикального протяжения, передается практически без искажений.

 Форма в плане – плане  часто используется при распознавании  объектов,

 связанных с деятельностью человека, так как они (как правило) имеют форму, близкую к правильной геометрической.

 Тень - дешифровочный признак,  позволяющий судить о пространственной  форме объектов на одиночном  снимке. Виды теней: собственная, падающая. Собственная тень позволяет судить о поверхности объектов, имеющих объемную форму: резкая граница тени угловатых объектов характерна для крыш домов, а размытая – свидетельствует о плавной поверхности, например, крон деревьев. Падающая тень играет огромную роль. Определяет вертикальную протяженность и силуэт объекта. Позволяет сравнить объекты по высоте.

 Размер объекта — не вполне  надежный признак. При дешифрировании  чаще используются не абсолютные, а относительные размеры объектов.

 Яркостные признаки (уровень  яркости, фототон, цвет, спектральный образ). На возможность геологического дешифрирования существенно влияют спектральные характеристики (степень контраста геологических тел, отличающихся по спектральной яркости). При многозональной съемке в разных спектральных интервалах геологические тела, снятые при различных погодных условиях, отображаются на космических снимках с разной степенью контрастности.

 Освещенность земной поверхности,  т.е. количество световой энергии,  приходящейся на единицу площади,  преимущественно складывается из  прямой и рассеянно й солнечной радиации, соотношение между которыми меняется в зависимости от:

 • высоты Солнца,

 • крутизны

 • и ориентировки склонов.

 При высоком Солнце преобладает  прямая радиация, что приводит  к резким различиям в освещенности  склонов разной экспозиции: одни  склоны оказываются освещенными,  другие — в тени или полутени. В ясный, безоблачный день в  околополуденные часы освещенность  склонов может различаться в  четыре—шесть раз. Тени в это  время занимают наименьшую площадь,  но зато плотность их очень  велика, поэтому объекты в тенях  распознаются очень неуверенно  или не распознаются вовсе.

 При низком Солнце возрастает  доля рассеянной радиации, тени  становятся более прозрачными,  хотя и значительно большими по площади. Разница в освещенности склонов разной экспозиции уменьшается.

 Уровень яркости (спектральная  отражательная способность). Яркостные  дешифровочные признаки связаны  с одним и тем же свойством  объектов местности — спектральной  отражательной способностью:

 • фототон (или тон фотоизображения),

 • уровень яркости (или  кодированная яркость),

 • цвет,

 • спектральный образ.

 Спектральная яркость на  цветных и многозональных снимках:

 На цветных – спектральная  яркость объектов отображается  цветом,

 На многозональных – спектральная яркость объектов отображается «спектральным образом» (набором тонов или уровней яркости в зонах). На шкале тонов оптическая плотность каждой ступени измеряется (на денситометре) и получается условное название фототона.

 Фототон – это оптическая плотность изображения на черно-белых фотоотпечатках при визуальном анализе. Этот признак является функцией интегральной или зональной (в относительно узкой зоне спектра) яркости объектов. Та же интегральная или зональная яркость на цифровых снимках закодирована уровнями яркости шкалы обычно из 256 числа ступеней.

 

 Использование данного метода:

 • При компьютерном является основным,

 • При визуальном дешифрировании  реже (чаще при черно-белой съемке  по одиночным снимкам с использованием  шкалы тонов).

 Недостатки спектрального метода:

 • Изменчивость спектральной  яркости объекта (зависимость  от высоты Солнца и прозрачности  атмосферы),

 • Зависимость от фазы  вегетативного развития,

 • неоднозначность изобразительных  свойств съемочных систем,

 • Зависимость от условий  фотохимической обработки,

 • Фототон, уровень яркости, цвет и спектральный образ одного и того же объекта на разных снимках могут сильно изменяться.

 Структурные (рисунок, текстура, структура).

 Текстура – сочетание элементов  изображения – различия в фототоне.

 Структура – крупные элементы, у которых распознаются форма  и размер,

 Рисунок – несколько различных  структур, формирующих устойчивые  сочетания, типичные для определенных  объектов земной поверхности.  Рисунок изображения – это  сложный, но самый надежный  признак. Он представляет сочетание  объектов и их частей определенной  формы, размера и тона (цвета).

 Косвенные признаки (специальные)  признаки по индикаторам:

 • Геоморфологические (форма рельефа, строение гидросети),

 • Геоботанические,

 • Антропогенные и зоогенные,

 • Почва,

 • природные территориальные  комплексы,

 • Проявляющиеся в генетических взаимодействиях с другими объектами,

 • иногда Фотогенные (фототон, фотограммометрические, характерный рисунок).

 Косвенные признаки делят  на три группы индикаторов:

1. Объектов – объекты, не  изобразившиеся на снимке (например, отсутствие на снимке дороги  на пересечении с рекой предполагает  наличие моста или брода),