Цифровая фототриангуляция для создания топографических карт
, (1.14)
Уравнения (1.14) решаются по методу наименьших квадратов.
lx и ly – свободные члены, вычисляемые по формулам:
, (1.15) где
– вычисляются по формулам (1.13) подстановкой в них приближённых значений неизвестных .
Достоинством метода связок является то, что сеть строится и уравнивается одновременно для всех точек, входящих в блок, а также поправки находятся непосредственно к измеренным величинам, что обеспечивает более высокую точность построения сети. Недостатками этого метода являются: сложность задания приближённых значений неизвестных (для решения этой проблемы можно предварительно уровнять сеть менее строгим методом, а её результаты использовать в качестве приближённых значений), должны отсутствовать грубые ошибки, должны быть исключены систематические ошибки (или сведены к минимуму).
1.3.3 Построение блочной сети фототриангуляции объединением одиночных моделей
Этот метод основан на том[2], что сначала по каждой стереопаре, входящей в блок, строятся независимые одиночные модели, каждая из которых имеет свой масштаб и свою систему координат.
В процессе уравнивания моделей в блоке, все независимые модели приводятся к определенному масштабу и в единую пространственную систему координат на основе совместного внешнего ориентирования моделей.
Исходным является уравнение:
, (1.16)
где i – номер модели, - элементы внешнего ориентирования для каждой модели. Исходными данными для формирования блока из независимых моделей служат , и . Используются условия равенства 0:
- разностей координат опорных точек, полученных из фототриангуляции и из полевых геодезических работ:
- уклонений координат центров проектирования, полученных из ПФТ и зафиксированных в полете с помощью бортовых приборов;
- расхождений координат связующих и общемаршрутных точек, лежащих в зоне поперечного перекрытия снимков соседних маршрутов.
Эти уравнения будут составляться для опорных точек и центров фотографирования.
Для связующих точек, расположенных в зоне тройного продольного перекрытия снимков и общемаршрутных точек, расположенных в зоне поперечного перекрытия снимков будут составляться уравнения вида:
(1.17)
Уравнения (1.16) и (1.17) решаются совместно. В результате решения определяются: , по которым далее по формулам (1.16) определяются координаты X, Y, Z в системе координат блочной сети.
Достоинством этого метода является то, что он проще в реализации, а недостатком – он менее строг с точки зрения уравнивания, чем метод связок.
1.3.4 Построение блочной сети фототриангуляции объединением независимых маршрутных моделей
Сущность данного метод заключается в том[2], что объединяются независимые маршрутные сети (построенные допустим методом независимых и частично зависимых моделей). Маршрутные сети предварительно внешне ориентированы в единой пространственной прямоугольной системе координат блока. В основе объединения маршрутных сетей в единый фототриангуляционный блок используется равенство нулю: 1) разности геодезических координат полученных из геодезии и ПФТ δгеод; 2) уклонений координат центров фотографирования, полученных из фототриангуляции и зафиксированных в полёте с помощью бортовых приборов δборт;
3) расхождений координат общемаршрутных точек δфот.
Исходными данными для объединения маршрутных сетей в единый блок служат , и .
Уравнивание маршрутных сетей в блоке выполняется одновременно с исключением деформации сетей ПФТ.
, (1.18)
где i – номер маршрутной модели,
Ci – коэффициенты, характеризующие деформацию фототриангуляционной маршрутной сети.
, (1.19)
где Ri – систематическая погрешность показаний бортовых навигационных приборов;
(1.20)
Уравнения (1.19) – (1.20) решаются совместно, из которых определяются неизвестные Ci и Ri.
На втором этапе для всех точек маршрутных сетей вычисляются велечины поправок
(1.21)
Вид функции (1.21) определяется типом выбранных для уравнивания полиномов .После вычисления можно найти исправленные координаты точек сети:
(1.22)
Достоинством данного метода является то, что он проще в реализации, легче выявлять грубые ошибки в координатах общемаршрутных точек, а также результаты ПФТ по данному методу можно использовать в качестве приближённых значений неизвестных. Недостаток жёсткие требования к расположению опорных точек и их числу, также уравниваются функции от измеренных величин, а не сами измеряемые величины.
1.4 Особенности цифровой фототриангуляции
Пирамиды изображений для хранения цифровых изображений.
При обработке цифровых изображений[7] при ПФТ часто возникает необходимость просмотра снимков в уменьшенном масштабе. Для этих целей в программах ПФТ посчитанные один раз изображения уменьшенного масштаба, записываются и хранятся на диске во время всего сеанса обработки в виде «пирамид изображений». В этом случае информационное поле описывается упорядоченным набором изображений, располагаемых одно над другим.
Для формирования пирамиды изображений исходный цифровой снимок разбивается на блоки (обычно 2 х 2 пикселя). Для каждого блока вычисляется среднее арифметическое значение яркости, которое и будет присвоено пикселю для данного блока на следующем уровне пирамиды. Эта процедура повторяется необходимое число раз. Каждое последующее изображение пирамиды будет иметь разрешение в 2 раза меньше предыдущего, а занимаемый объём памяти соответственно в 4 раза