Чем вызвано искажение изображения местности на аэрофотоснимке

Искажения, вызванные наклоном аэрофотоснимка

Общие сведения

На снимке равнинной местности, полученном при отвесном положении оптической оси съемочной камеры, элементы ситуации изобразятся без искажений. Наклон камеры на некоторый угол, вызывает поворот направлений на наклонном аэрофотоснимке относительно соответствующих направлений на горизонтальном снимке вокруг точек их пересечения с линией неискаженных масштабов Величина искажений направлений и соответственно углов, составленных этими направлениями, тем больше, чем меньше фокус камеры и больше угол наклона.

Для уменьшения искажений, зависящих от угла наклона аэрофотоснимка, аэрофотосъемку желательно производить аэрофотокамерой с более длинным фокусным расстоянием и с использованием гиростабилизирующей установки.

Точки, расположенные на главной вертикали имеют наибольшие смещения. По направлению к линии действительного горизонта величина искажения имеет отрицательный знак, в противоположную сторону – положительный.

Порядок работы

Построить перспективу сетки квадратов и вычислить по формуле величину искажений на наклонном снимке отрезка, удаленного от линии неискаженных масштабов на произвольную величину, если угол наклона снимка равен 30+К, где К- номер варианта.

Искажение изображения снимков, вызванное изменением высоты фотографирования

Общие сведения

При изменении высоты фотографирования изменяется масштаб всего аэрофотоснимка, а следовательно, изменяется длина любого отрезка аэрофотоснимка. Нарушение подобия изображения из-за изменения высоты фотографирования не происходит, т. е. углы на аэрофотоснимке не искажаются. Из-за изменения масштаба снимка все точки на аэрофотоснимке оказываются сдвинутыми относительно того положения, какое они занимали бы при съемке с другой высоты фотографирования т.е.под влиянием изменения высоты фотографирования на аэрофотоснимке возникают линейные искажения.

На чертеже показана проекция «а1» точки «А1» местности на аэроснимке, сделанном с заданной высоты Н и проекция «а2» той же точки на аэрофотоснимке, сделанном с высоты Н2

Порядок работы

Показать графически и вычислить по формуле величину искажения за перепад высот, найти допустимое изменение высоты фотографирования и сделать вывод, если Н=3500м, Н1=5500м Н2=1500м, фокус камеры равен 150мм.

R=8см (в масштабе построения)

Искажения на аэрофотоснимках, вызванные влиянием рельефа местности.

Общие сведения

Пусть точка А местности имеет превышение относительно средней плоскости Т Т Ее изображение на горизонтальном снимке РР будет в точке «а1». Для получения плана местности необходимо, чтобы изображение точки А было бы в точке «а», смещение «а1-а» называется ошибкой за рельеф(Gr). Смещение точки «а» происходит по прямой, соединяющей данную точку с точкой надира «п» и вычисляется по формуле: Gr= r*h / H

Для горизонтального снимка точка надира и главная точка совпадают.

В точке надира смещения за рельеф равно нулю, т.к. для точки надира г = 0. Углы и направления, лежащие вершинами в точке надира, не искажаются на аэрофотоснимках под влиянием рельефа местности. Знак ошибки определяется знаком превышения.

Порядок работы

Вычислить по формуле величину искажений для всех заданных превышений, выполнить графические построения, выяснить при каком радиусе- векторе величина в пределах допуска и сделать вывод, если Н=3500м, h =0, h1 =100м, h2 =300м. h3 =500м, фокус камеры равен 100мм, R на местности равен 5-7 см (в масштабе чертежа

Лабораторная работа №4

Работа со стереоскопом и со стереопарой аэрофотоснимков. Восприятие элементов рельефа и пространственных объектов. Стереоэффект. Определение радиуса стереоскопического зрения, угла конвергенции и наименьшего отстояния точек.

Цель работы:Научиться воспринимать объемную модель местности по его плоским изображениям. Уметь использовать стереоскопы и другие фотограмметрические приборы в работе с аэрофотоснимками при дешифрировании и создании карт и планов.

Техническое обеспечение: стереоскопы, аэрофотоснимки

Задание:Под стереоскопом показать основные формы рельефа, нарисовать орографическую сеть, решить задачи на стереоэффект.

Общие сведения

Объемное восприятие предмета, возникающее при наблюдении плоских изображений этого объекта, называется стереоскопическим эффектом, а полученное при этом изображение называется стереоскопической моделью или стереомоделью.

Стереоэффект может возникнуть только при выполнении следующих условий:

Фотоснимки должны быть сделаны с двух разных точек. Эти точки образуют базис фотографирования

Максимально возможная разность масштабов стереопары должна быть не более 10%

Снимки желательно получать фотокамерами, оптические оси которых параллельны. Максимально допустимый угол конвергенции оптических осей фотокамер не должен превышать 15.

Наблюдать снимки следует так, чтобы каждый глаз видел только один снимок.

По любой стереопаре снимков можно получать три вида стереоэффекта: прямой, обратный, нулевой.

Порядок работы

Даются два снимка, составляющих стереопару. Острота стереоскопического зрения первого рода равна 25, второго 12, глазной базис равен 65 мм, постоянная величина для перехода из градусной величины в линейную равна 206265 сек. или 3438 мин.

а) при помощи стереоскопа по паре снимков научиться наблюдать стереоэффект. По полученной стереомодели изобразить основные формы рельефа (горы, котловины, лощины, седловины, подошвы, (бровки),

б) вычислить предельный радиус стереоскопического зрения. L-максимальное отстояние, при котором еще воспринимается разность отстояний двух объектов в пространстве называется радиусом стереоскопического зрения,

в) определить угол конвергенции при рассматривании предмета, находящегося на расстоянии 20 м от наблюдателя,

г) определить какое расстояние может различать наблюдатель между предметами, если предмет находится на расстоянии 20м, глазной базис равен 65мм, острота стереозрения равна 20.

Лабораторная работа №5

Рисовка горизонталей при помощи стереоскопа на аэрофотоснимках. Контроль по стереомодели и топоплану.

Цель работы: Научиться использовать стереоскопические свойства аэроснимков для рисовки горизонталей и получения топографических карт и планов.

Техническое обеспечение: Стереоскоп СП-180, комплект аэрофотоснимков.

Задание:Зарисовать под стереоскопом рельеф местности на аэрофотоснимке.

Общие сведения

Рельеф – один из важнейших элементов географической среды. Он определяется совокупностью пространственных форм неровностей земной поверхности. Различают естественный рельеф, образованный работой сил природы, и рельеф искусственный, созданный деятельностью человека.

Рельеф существенно влияет на ландшафтные особенности территории, на размещение почв и растительности, социально- экономических объектов, перераспределение тепла и влаги, химических элементов.

Несмотря на многообразие форм рельефа, из них можно выделить пять основных: гора (холм), хребет, котловина (впадина), хребет, лощина, седловина. Вершину горы, дно котловины и низшую точку седловины называют характерными точками рельефа, а линии водоразделов и тальвегов – орографическими линиями.

Рельеф на топографических картах изображают горизонталями. Общими требованиями по его изображению являются: отображение общеморфологических особенностей типов рельефа, характеристика его склонов.

Для изображения рельефа устанавливается высота основного сечения рельефа горизонталями, исходя из масштабов карт и разных типов рельефа.

Горизонтали на карте – это не только математические линии равных высот, но и линии, рисующие формы рельефа. По совокупности и рисунку горизонталей судят о формах рельефа, а по формам – в целом о типе рельефа. Так, плавные, округлые горизонтали выражают спокойные формы рельефа, угловатые, неровные, со сложным рисунком – резкие формы.

Рисовка горизонталей на аэроснимках имеет свои особенности. На каждый аэроснимок наносят границы рабочей площади так же, как и для дешифрирования, определяют его масштаб. Рисовку рельефа производят в пределах его рабочей площади.

Порядок работы

Под стереоскопом рельеф рисуют при создании карт мелких масштабов, а также на увеличенных снимках, когда нельзя под стереометром. Прежде, чем начать рисовать, необходимо тщательно рассмотреть снимки под стереоскопом, проследить направления основных водотоков, водораздельных линий, отметить вершины, лога, впадины и другие элементы рельефа. Одновременно наносится скелет местности. На характерных точках вычисляются отметки. Количество пикетов зависит от

сечения горизонталей, чем меньше сечение, тем больше должно быть пикетов. Пикеты могут определяться на стереометре и обычными геодезическими способами в поле. Отметки подписывать на левом снимке.

При рисовке рельефа отметки между пикетами интерполировать на глаз. Если скат неравномерен, то на наиболее крутых участках его горизонтали сгущают.

При интерполировании по тальвегу надо помнить, что вначале лощины скат круче, горизонтали должны быть чаще, чем в средней ее части. На равнинных склонах горизонтали располагаются равномерно.

Начинать рисовку следует с ярко выраженных участков. На участках со слабо выраженным рельефом рисовку начинать с наиболее пониженных мест.

Синим цветом поднять гидрографию. Рисовку в этом случае следует начинать с горизонталей, охватывающих гидрографическую сеть.

При наличии фотоплана рисовку можно производить сразу на нем. Для получения стереоэффекта и рисовки на разномасштабных материалах применяют стереоскоп Баштана.

На заданной стереопаре аэрофотоснимков зарисовать рельеф под стереоскопом.

Библиографический список

Лицензия РБ на издательскую деятельность №0261 от 10 апреля 1998 г.

Подписано в печать………..2011 г. Формат 60×84. Бумага

типографическая. Гарнитура Таймс. Усл. печ. л.0,75 Тираж ___ экз. Заказ № …..

Издательство Башкирского государственного аграрного университета

Типография Башкирского государственного аграрного университета

Адрес издательства и типографии: г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34

Источник

Причины искажения изображений на аэрофотосъемках и способы их устранения

Аэрофотосъёмка, фотографирование земной поверхности с воздуха специальным фотоаппаратом, смонтированным на подвижном носителе (например, на самолёте, вертолёте, дирижабле). Широко применяется для картографирования, разведки местности, экологического контроля, в археологии и др. Обычно аэрофотосъемку выполняют однообъективным АФА для покадровой фоторегистрации, который отличается от обычного фотоаппарата максимально полной автоматизацией съёмочного процесса, применением дистанционного управления и контроля, большим форматом кадра. Аэрофотосъемку осуществляют по определённому направлению (маршрутная аэрофотосъемка) или по площади (площадная аэрофотосъемка); диапазон длин волн от 380 до 1300 нм. На качество получаемых фотоснимков (помимо несовершенства съёмочной аппаратуры) оказывают влияние такие факторы, как рассеяние света в атмосфере, турбулентность атмосферы, термобарические условия, смещение оптического изображения относительно фотослоя в процессе экспонирования. Для уменьшения смещения изображения аэрофотосъемку выполняют с минимальными по длительности выдержками, а также используют оптическую или механическую компенсацию. При использовании оптических (зеркальных или клиновых) компенсаторов оптическое изображение смещается на фотослоев направлении, противоположном движению самолёта или другого носителя. При механической компенсации фотоплёнку перемещают в направлении смещения оптического изображения со скоростью, близкой к скорости носителя; экспонирование осуществляется через узкую щель, поэтому такие АФА называются щелевыми.

Изображение местности на снимке имеет искажения, основные из которых обусловлены непостоянством высоты фотографирования, рельефом местности, наклоном снимка, кривизной земной поверхности.

Объекты и виды дешифрирования

Дешифрирование аэрофотоснимков – это опознавание исследуемых объектов местности на аэрофотоснимках, установление их количественных и качественных характеристик по фотоизображению.

Объектами лесного дешифрирования по материалам аэро- или космич. съемок явл.:

1.Лесной фонд и составляющие его или находящиеся на его территории объекты, а также происходящие в нем разл. события или явления.

2.Количест-ные и качеств-ные характеристики этих объектов, явлений или событий.

Дешифрирование м.б.: визуальным (глазомерный анализ изобр.); измерительным; автоматическим (средства вычислит. техники); производным от них: – аналитико-измеритным; автоматизирным (интерактивным) (эл-ты аналитико-измерит.+ср-ва вычислит.техники)

От места дешифрирования: камеральным (лабораторным), снижает трудоемкость работ и стоимость; привлечение доп. литер-ры: полевым (на местности), наиболее простой, точный, но большие затраты труда и времени; аэровизуальным, недостаток- большая скорость самолета; комбинированным.

В зависимости от поставленных задач дешифрирование аэрофотоснимков на два вида: общее, или комплексное (топографическое, ландшафтное и др.), и отраслевое, или специальное (лесное, геологическое, сельскохозяйственное и пр.). Каждый из этих видов определенное имеет целевое назначение.

Лесное дешифрирование направлено на выявление по аэрофотоснимкам категорий лесных земель и разделение их на однородные участки, определение планового положения этих участков и их характеристики. С учетом более конкретных задач лесное дешифрирование подразделяют на лесохозяйственное и лесотаксационное. Лесотаксационное дешифрирование подразделяют на контурное и таксационное: первое заключается в выделении в лесном фонде топографических, общегеографических объектов и таксационных участков для катрографирования и последующего описания; второе – в определении по фотоизображениям характеристик и таксационных показателей, выделенных при контурном дешифрировании участков или других объектов.

Дешифрирование подразделяют на глазомерное (аналитическое), измерительное (инструментальное) и автоматическое (машинное). В зависимости от места производства дешифрирования может быть полевое и камеральное: полевое выполняют непосредственно на местности путем сопоставления с ней аэрофотоснимка; второе – в лабораторных условиях с применением более сложных приборов, что позволяет тщательнее и детальнее анализировать фотоизображения.

Чтобы правильно дешифрировать аэрофотоснимки, нужно знать лесоводственно-биологические особенности их видового состава и возрастной структуры, характер строения в зависимости от возраста, состава и полноты; особенностей рельефа, типов почвогрунтов, гидрологических условий. Необходимо учитывать также фенологическое состояние насаждений на момент аэрофотосъмки. Приступая к дешифрированию аэрофотоснимков, необходимо знать природные условия района работ, структуру насаждений, условия аэрофотосъемки, технические данные аппаратуры и светочувствительных фотоматериалов.

Дата добавления: 2021-07-19 ; просмотров: 53 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Искажения снимков.

Изменение высоты фотографирования вызывает изменение масштаба аэроснимков (см. (12.1)).

Рис. 12.3 Смещения точек на снимке, вызванные:

Рельеф местности вызывает смещения i₀i = d_h (рис. 12.3, а) изображений точек на снимке, выражаемые формулой

,

где r – расстояние до точки надира n (пересечения снимка отвесной линией, проходящей через центр проекции);

h – превышение точки I над точкой ;

H – высота фотографирования.

На космических снимках эти искажения незначительны и учитывают их только в высокогорных районах.

Наклон снимка на угол a вызывает смещения точек относительно соответствующих точек горизонтального снимка. Изменение расстояния от центра снимка до точки в направлении наклона равно

где r₀ – расстояние на горизонтальном снимке, а r_a – на наклонном. Из рис. 12.3, б видно, что

.

Следовательно, изменение расстояния равно:

.

Влияние кривизны Земли на положение точек на снимке аналогично влиянию рельефа (рис. 12.3, в).

В результате искажений аэрокосмические снимки имеют разный масштаб, причем неодинаковый в разных частях снимка.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

Комментарии

Закрепленные

Понравившиеся

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8.

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов.

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем.

Основные закономерности татического деформирования грунтов

За последние 15. 20 лет в результате многочисленных экспериментальных исследований с применением рассмотренных выше схем испытаний получены обширные данные о поведении грунтов при сложном напряженном состоянии. Поскольку в настоящее время в…

Упругопластическое деформирование среды и поверхности нагружения

Деформации упругопластических материалов, в том числе и грунтов, состоят из упругих (обратимых) и остаточных (пластических). Для составления наиболее общих представлений о поведении грунтов при произвольном нагружении необходимо изучить отдельно закономерности…

Описание схем и результатов испытаний грунтов с использованием инвариантов напряженного и деформированного состояний

При исследовании грунтов, как и конструкционных материалов, в теории пластичности принято различать нагружение и разгрузку. Нагружением называют процесс, при котором происходит нарастание пластических (остаточных) деформаций, а процесс, сопровождающийся изменением (уменьшением)…

Инварианты напряженного и деформированного состояний грунтовой среды

Применение инвариантов напряженного и деформированного состояний в механике грунтов началось с появления и развития исследований грунтов в приборах, позволяющих осуществлять двух- и трехосное деформирование образцов в условиях сложного напряженного состояния…

О коэффициентах устойчивости и сопоставление с результатами опытов

Так как во всех рассмотренных в этой главе задачах грунт считается находящимся в предельном напряженном состоянии, то все результаты расчетов соответствуют случаю, когда коэффициент запаса устойчивости к3 = 1. Для…

Давление грунта на сооружения

Особенно эффективны методы теории предельного равновесия в задачах определения давления грунта на сооружения, в частности подпорные стенки. При этом обычно принимается заданной нагрузка на поверхности грунта, например, нормальное давление р(х), и…

Несущая способность оснований

Наиболее типичной задачей о предельном равновесии грунтовой среды является определение несущей способности основания под действием нормальной или наклонной нагрузок. Например, в случае вертикальных нагрузок на основании задача сводится к тому…

Процесс отрыва сооружений от оснований

Задача оценки условий отрыва и определения требуемого для этого усилия возникает при подъеме судов, расчете держащей силы «мертвых» якорей, снятии с грунта морских гравитационных буровых опор при их перестановке, а…

Решения плоской и пространственной задач консолидации и их приложения

Решений плоской и тем более пространственных задач консолидации в виде простейших зависимостей, таблиц или графиков очень ограниченное число. Имеются решения для случая приложения к поверхности двухфазного грунта сосредоточенной силы (В…

Источник

Разномасштабность изображений на аэроснимках приводит к плановому смещению представленных на нем точек относительно их ортогонального положения в среднем масштабе, что в свою очередь вызывает искажение измеряемых на снимках линий и углов.

Однако эти смещения имеют определенную закономерность и могут быть учтены.

Примем плоскостью Т₀ за исходную горизонтальную а в качестве горизонтального аэроснимка будем считать плоскостью t₀.

Тогда из подобия треугольников А`А₀S и a a₀ S найдем, что:

(9)

а из подобия D А` О S и D a о S установим, что:

поэтому: , (10)

Так как в подобных треугольниках А`S О и А` А А₀ сторона

, (11)

то подставляя последнее выражение в предшествующую формулу, окончательно найдем смещение точек снимка плане за рельеф:

, (12)

, (13)

где r_a – расстояние по снимку от точки надира до определяемой точки, мм; h_а – превышение определяемой точки над исходной плоскостью, м;

H₀ – высота фотографирования над исходной плоскостью, м;

f_к – фокусное расстояние аэрофотоаппарата, мм.

Рисунок 11 Определение смещения точек в плане за рельеф

Прохождение автомобильных и железных дорог на местности ограничено предельными уклонами, поэтому смещения изображений точек местности за рельеф невелики, так как ограничены сравнительно небольшими колебаниями высот по трассе в пределах максимально возможных уклонов трассирования.

Используя эту особенность, можно выполнять значительную часть измерительных работ по трассе на плановых аэроснимках с достаточно высокой точностью, даже при наличии у них вышеуказанных смещений.

Смещения точек за углы наклона снимков к горизонту также направлены вдоль радиусов, проведенных от точки нулевых искажений, и вычисляются по формуле:

, (14)

r_i – расстояние от данной i-той точки до точки нулевых искажений, мм.

С учетом масштаба снимка это смещение на местности соответствует отрезку:

, м (15)

где m_i – знаменатель масштаба снимка, определенный для данной точки.

Из указанных зависимостей видно, что концы прямолинейного отрезка, проходящего через точку нулевых искажений, и равноудаленные от нее, получат на снимке равные, но противоположные друг другу смещения за угол наклона.

Для исключения смещений точек из-за рельефа местности по всей площади плановых снимков используются таблицы или номограммы.

ВОПРОС 3 – Искажение направлений на аэроснимках за рельеф

Искажения направлений за рельеф местности на аэроснимке выражаются зависимостью:

, (16)

а для горизонтального аэрофотоснимка:

, (17)

Рисунок 12 Схема к определению искажений направлений

Из формул видно, что направления, проведенные из точки надира, не имеют искажений, вызванных рельефом местности. Направления линий, вершины которых совпадают с главной точкой, имеют искажения, вызванные рельефом:

, (18)

Источник