СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПЛАНОВО-ВЫСОТНОГО ОБОСНОВАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК G01C11/04 

Изобретение относится к фотограмметрии и может быть использовано для построения планово-высотного обоснования крупномасштабных съемок методом пространственной фототриангуляции.

Известен способ построения фотограмметрических сетей при создании топографических и кадастровых карт и планов, заключающийся в том, что при составлении по аэрофотоснимкам технического проекта в фотограмметрическую сеть включаются точки полевой подготовки, частота которых зависит от масштаба создаваемого плана (чем крупнее масштаб составляемого плана, тем чаще приходится проектировать точки полевой подготовки) [1].

Определение точек полевой подготовки снимков путем полевых геодезических измерений существенно увеличивает объем и стоимость работ.

Недостатком этого способа является то, что абсолютная и взаимная (оцениваемая при кадастровых съемках) точность точек сети зависят от точности и плотности точек полевой подготовки снимков, что приводит к необходимости определения достаточно большого количества точек полевой подготовки снимков.

Наиболее близким к изобретению является способ построения фотограмметрических сетей при обновлении топографических карт, заключающийся в том, что вместо определения новых точек полевой подготовки снимков используют старые снимки с опознанными на них точками полевой подготовки, при необходимости и точками первичной фотограмметрической сети, определенными при создании карты и не опознающимися на снимках нового залета, включают старые снимки в сеть, создаваемую по снимкам нового залета путем выбора на них связующих между снимками первичного и нового залетов точек и достигают таким образом построения новой сети по снимкам нового залета на основе старой (первичной) полевой подготовки и первичного фотограмметрического сгущения, полностью исключая производство новой полевой подготовки.

Достоинством способа является полное исключение полевой подготовки снимков, а недостатком - полная зависимость абсолютной и относительной точности сети от плотности точек первичной полевой подготовки.

Техническим результатом изобретения является разработанные методика, алгоритм и программа блочной фототриангуляции, что ведет к повышению взаимной точности точек фотограмметрической сети, не прибегая при этом к определению дополнительных точек полевой подготовки снимков, а в ряде случаев и сокращая объем полевой подготовки.

Технический результат достигается аналитическим построением фотограмметрической сети по плановым аэрофотоснимкам с включением в нее дополнительных измерений групп точек: по три точки в каждой группе, связанных условием расположения их плановых геодезических координат X Y на одной прямой или по четыре точки, выбранные так, что векторы, образованные первой точкой с каждой из трех остальных, связаны условием расположения их в одной плоскости, причем все точки в группах выбирают в процессе проектирования с использованием стереокомпаратора на отдельных мелкомасштабных или перспективных снимках, а также опознанных на плановых аэрофотоснимках основного залета.

На фиг. 1 и 2 представлены снимки маршрутной аэрофотосъемки территории съемочного участка с перекрывающими их одиночными перспективами или мелкомасштабными снимками с запроектированными на них точками, расположенными на прямых и опознанными на снимках основного залета; на фиг. 3 - технический комплекс для реализации способа.

Реализация способа (фиг. 1, 2) заключается в следующем.

Проектируют с использованием монокомпаратора или стереокомпаратора на аэрофотоснимках мелкого масштаба или перспективных аэрофотоснимках направления прямых и точки на них: 1, 11, 1-4, на примере прямой 1, 11. При этом, если местность плоская, то любая прямая на снимке определит положение прямой и контурных точек вдоль нее.

Если местность всхолмленная или горная, то прямая должна проходить через точку надира "n" снимка с координатами n (x_n, y_n) в системе координат снимка, полученных в результате решения обратной пространственной засечки по опорным точкам, изображенным на снимке по формулам
X_n = -f • C₁ • Q₃
Y_n = - f • C₂ • C₃
где C_i (i = 1, 2, 3) - направляющие косинусы, вычисленные по угловым элементам внешнего ориентирования снимка, полученным в результате решения обратной пространственной засечки по опорным точкам, изображенным на снимке.

Составляют проект точек сети по плановым снимкам основного залета с включением опознанных точек прямых, запроектированных на одиночных снимках мелкого масштаба или перспективных снимках, производят измерения точек сети на плановых снимках основного залета, включая контурные точки прямых. Выполняют предварительное построение сети блока по результатам измерений снимков с целью исключения ошибок измерения координат точек снимков и получения приближенных значений элементов сети.

Уравнение блочной фотограмметрической сети производят путем совместного использования уравнений коллинеарности для всех точек сети:
определяемых точек

планово-высотных опорных точек

плановых опорных точек

высотных опорных точек

и уравнений поправок прямых, составленных по измеренным координатам каждой тройки точек 1, 11 и i, где возможно i = 1-4

полученных из исходных уравнений прямых

путем их линеаризации или уравнений поправок, составленных по измеренным координатам каждых четырех точек

полученных из условия компланарности трех векторов, образуемых четырьмя точками местности

путем его линеаризация.

Предлагаемый способ может быть осуществлен с использованием известных технических средств, объединенных в комплексе, представленном на фиг. 3.

Комплекс состоит (фиг. 3) из стереоскопа с маркирующим прибором 1, монокомпаратора или стереокомпаратора 2, стереофотограмметрического универсального (аналитического или аналогового универсального) прибора 3, персонального компьютера 4, графопостроителя 5.

Для осуществления способа с помощью стереоскопа с маркирующим прибором 1 или стереокомпаратора (монокомпаратора) составляют на снимках технический проект сети, на стереокомпараторе 2 или аналитическом универсальном стереофотограмметрическом приборе 3 отождествляют точки мелкомасштабного или перспективного снимков на плановых снимках, измеряют координаты на снимках всех запроектированных точек сети, фиксируют их на винчестере персонального компьютера 4, исправляют все виды искажений, с помощью персонального компьютера 4 производят построение и уравнивание фотограмметрической сети путем совместного решения систем уравнений (2) - (6), определяют элементы внешнего ориентирования всех снимков блока и координаты X, Y, Z всех точек, включенных в сеть.

Используя результаты построения сети на аналитическом (аналоговом) универсальном стереофотограмметрическом приборе или стереокомпараторе в комплексе с персональным компьютером, строят одиночные модели по снимкам стереопары, ориентируют их внешне по точкам фотограмметрической сети, полученным из построения сети, последовательно наводят измерительные марки на выбранные точки и получают на выходных устройствах геодезические координаты точек местности, которые при необходимости отображают в графическом виде с помощью координатографа универсального стереофотограмметрического прибора 3 или графопостроителя 5.

Предложенный способ позволит исключить определение дополнительных точек полевой подготовки, а в ряде случаев и сократить объем полевой подготовки снимков.

Использование: в фотограмметрии для построения планово-высотного обоснования крупномасштабных съемок методом пространственной фототриангуляции. Сущность изобретения: для создания планово-высотного обоснования кроме плановых аэрофотоснимков получают перспективные или мелкомасштабные снимки, на каждом из которых при создании сети пространственной фототриангуляции проектируют прямую на местности и ряд дополнительных точек на ней, опознают эти точки на основных плановых снимках, проектируют на них точки фотограмметрической сети, измеряют координаты всех точек сети плановых снимков, в том числе и расположенных на выбранных прямых, производят построение сети путем совместного решения системы уравнений, принятых для создания сети и полученных из условий нахождения дополнительных точек на соответствующих прямых. 3 ил.

Способ создания планово-высотного обоснования при топографических съемках, включающий проведение плановой аэрофотосъемки, создание сети пространственной фототриангуляции с опорой на точки полевой подготовки путем измерения координат точек на плановых снимках стереопар, а также совместного решения системы уравнений, принятых для создания сети, и создание топографических планов, отличающийся тем, что получают перекрывающиеся с плановыми снимками перспективные или мелкомасштабные снимки, при создании сети пространственной фототриангуляции проектируют на каждом мелкомасштабном или перспективном снимках прямую на местности и ряд дополнительных точек на ней, опознают эти точки на плановых снимках, включают их в фотограмметрическую сеть, измеряют координаты всех точек сети на плановых снимках, при этом построение фотограмметрической сети производят с учетом условий нахождения дополнительных точек на соответствующих прямых.