Построение геометрической модели местности по паре аэрофотоснимков аналитическим методом

    На  данном этапе осуществляется поиск  грубых ошибок в исходных данных и их исключение.

    После исключения грубых ошибок построение ГММ выполняется заново.

    Рассмотрим  апостериорную оценку точности на различных этапах построения ГММ аналитическим способом по паре снимков:

    1-ый  этап: Предварительная обработка результатов измерения плоских координат и параллаксов точек стереопары на стереокомпараторе.

    На  этапе предварительной обработки результатов измерения плоских координат и параллаксов точек стереопары на стереокомпараторе, выполненного в два приема, вычисляют:

• максимальные расхождения плоских координат и параллаксов , измеренных в два приема:

                                      (2.16)

где I и II – номер приема измерений.

• СКО разности плоских координат и параллаксов, измеренных на стереокомпараторе в два приема, вычисленные по формулам:

                             (2.17)

    где  - число точек в стереопаре;

        - это есть отсчеты со шкал  стереокомпаратора при измерении  координат и параллаксов, выполненном в два приема.

• отличие коэффициентов деформации и снимка от единицы, т.е. сравниваются с единицей. Коэффициенты деформации вычисляются по формулам:

                                             (2.18)

где , - расстояние между координатными метками на прикладной рамке АФА;

    l_x, l_y – вычисленные расстояния между метками на снимках.

    2-ой  этап: Оценка точности определения элементов взаимного ориентирования снимков.

    На  этом этапе при апостериорной  оценке точности результатов используют величины:

• максимальное значение остаточного поперечного параллакса - .

    Остаточные  поперечные параллаксы в базисной системе  вычисляются по формуле:

                                  ; (2.19)

• СКО остаточных поперечных параллаксов, вычисляемая по формуле, которая имеет вид:

                                , (2.20)

где n – число точек в стереопаре.

      При построении модели местности по программе  «Triangle» вычисляются две величины , вычисленная через δq точек, участвующих во взаимном ориентировании снимков, и , вычисленная через δq всех точек;

• СКО единицы веса , которая вычисляется по формуле

                                  , (2.21)

где - число точек, участвующих в определении элементов взаимного ориентирования снимков;

     - поправки, вычисленные при определении  элементов взаимного ориентирования  снимков в последнем приближении.

• СКО определения элементов взаимного ориентирования снимков

                               , (2.22)

    где - квадратичные (диагональные) элементы обратной весовой матрицы, вычисленные в последней итерации.

     , где  - матрица коэффициентов нормальных уравнений.

    3-ий  этап: Оценка точности определения элементов внешнего ориентирования модели.

    При оценке точности определения элементов  внешнего ориентирования модели вычисляются величины:

• - СКО единицы веса, вычисляемая по формуле:

                                (2.23)

    где - число опорных точек, участвующих в определении элементов внешнего ориентирования модели.

• СКО определения элементов внешнего ориентирования модели

                                  ; (2.24)

• Максимальные разности геодезических координат опорных и контрольных точек, полученных из построения модели и известных из полевых геодезических работ

                                    (2.25)

  (2.25а)

где - геодезические координаты опорных и контрольных точек, полученные из построения ГММ;

      - геодезические координаты опорных и контрольных точек, взятые из каталога, получены из полевых геодезических работ;

• СКО разности координат опорных и контрольных точек, вычисляемые по формулам:

                               , (2.26)

                                 ;                      (2.26а)

• СКО определения планового положения опорных и контрольных точек, которые вычисляются по формуле:

,                (2.27)                   

       ; (2.27а)

• СКО планового положения опорных и контрольных точек в масштабе создаваемой карты, вычисленные по формуле:

,                                                (2.28)

                                                                                       (2.28а)

где М – знаменатель  масштаба создаваемой карты.

          Примем, что построение модели выполнено с целью создания топокарты масштаба 1:10 000 при высоте сечения рельефа 5 м.

    В инструкции по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов [4] приведены допустимые остаточные средние погрешности высот на опорных геодезических точках после внешнего ориентирования ГММ, которые не должны превышать 0,15 высоты сечения рельефа :

     ,                                       (2.29)

а допустимые средние расхождения планового положения опорных точек не должны превышать 0,2 мм в масштабе карты:

    Тогда СКО расхождений высот на опорных точках после внешнего ориентирования ГММ не должны превышать следующего значения:

                          , (2.30)

где 1,25 - это коэффициент перехода от средних ошибок к средним квадратическим ошибкам.

      Таким образом, допустимая СКО расхождений планового положения опорных точек будет равно

.                                             (2.31)

      Средние расхождения уравненных высот и  геодезических отметок контрольных  точек ГММ не должны превышать 0,35h_сеч.

.                                             (2.32)

      Допустимые  средние расхождения в плановом положении контрольных точек  не должны быть более 0,3мм.

      Тогда, СКО расхождений высот на контрольных  точках после внешнего ориентирования ГММ не должны превышать следующего значения:

.                                       (2.33)

      На  основании инструкции [4] допустимые расхождения геодезических высот и планового положения опорных и контрольных точек должны не превышать значений:

,                                       (2.34)

                          , (2.34а)

                       ,                              (2.35)

                    

                                            (2.35 а)                                     

 

    После вычисления максимальных ошибок и СКО, характеризующих точность выполнения отдельных этапов построения модели, они сравниваются с допустимыми. В случае если полученные ошибки не превышают допустимых, результаты построения модели считаются удовлетворительными, в противном случае поступают в соответствии с пунктом 3.7.10 инструкции [4].

    Результаты  оценки точности построения ГММ приведены  в приложении 7.

    Из  анализа результатов апостериорной оценки точности построения ГММ было выявлено, что СКО определения взаимного угла разворота правого снимка κ₂^’ и СКО разности координат контрольных точек незначительно превосходят ожидаемые ошибки. Это обусловлено нестрогостью вывода формул априорной оценки точности построения ГММ. А также расхождение планового положения контрольных точек превышает допустимую величину, равную 6 метрам. Это связано с тем, некоторые контрольные точки вызывают сомнения в качестве распознавания.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

      В результате выполнения курсовой работы: была выбрана вариантная система взаимного ориентирования снимков в соответствии с условием варианта №11, получено строгое уравнение взаимного ориентирования снимков и показан метод решения нелинейных уравнений итерационным способом, выведено приближенное уравнение взаимного ориентирования снимков, получены приближенные формулы для определения элементов взаимного ориентирования снимков, выведены формулы прямой фотограмметрической засечки, также получены формулы априорной оценки точности определения элементов взаимного ориентирования снимков. Также были изучены основные процессы технологии построения ГММ аналитическим способом: выполнен подбор и оценка изобразительного (фотографического) и фотограмметрического качества материалов, составлен рабочий проект, произведены измерения плоских координат и параллаксов запроектированных точек на стереокомпараторе, была подготовлена исходная информация для счета на ЭВМ, выполнен счет на ЭВМ и была построена ГММ с использованием программы «Triangle», произведена априорная и апостериорная оценка точности построения ГММ.

    При анализе результатов построения модели местности можно сделать вывод о том, что результаты построения ГММ удовлетворяют учебным требованиям. Из анализа результатов апостериорной оценки точности построения ГММ было выявлено, что СКО определения взаимного угла разворота правого снимка κ₂^’ и СКО разности координат контрольных точек незначительно превосходят ожидаемые ошибки. Также расхождение планового положения контрольных точек превышает допустимую величину

    Курсовая  работа помогла хорошо разобраться  в построении одиночной модели местности, т.к. в ходе работы было произведено  много теоретических исследований по разработке теории построения одиночной модели аналитическим способом в индивидуальной системе координат; а также способствовала приобретению навыков в измерении снимков на стереокомпараторе и работе на ЭВМ с использованием конкретной программы.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы:

1. Гук П.Д. Технология создания карт фототопографическими методами [Текст]: учебное пособие /П.Д. Гук. – Новосибирск: НИИГАиК, 1990. – 70 с.

 

2. Гук А.П., Широкова Т.А. Аналитическая фототриангуляция с применением МИКРО-ЭВМ и ЭВМ «ЕС-1022» [Текст]: учебное пособие /Т.А. Широкова, А.П. Гук. – Новосибирск: НИИГАиК, 1987. – 82 с.

 

3. Добрынин Н.Ф. Аналитическое фототриангулирование с применением ЭВМ «ОДРА» [Текст]. Выпуск 1, Ч.1. Аналитический способ построения геометрической модели местности: учебное пособие /Н.Ф. Добрынин и др. – Новосибирск: НИИГАиК, 1973. – 47 с. 

 

4. Инструкция  по фотограмметрическим работам  при создании цифровых топографических  карт и планов ГОСТ ГКИНП (ГНТА)-02-036-02 [Текст]-М.: ЦНИИГАиК, 2002.-100 с.

 

5. Лобанов А.Н. Фотограмметрия [Текст]: учебник для вузов /А.Н. Лобанов. – М.: Недра, 1984. – 552 с.

 

6. Основные положения по аэрофотосъёмке, выполняемой для создания и обновления топографических карт и планов ГКИНП-09-32-80 [Текст] /Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР, Министерство гражданской авиации. – М.: Недра, 1982. – 16 с.

 

7. Цветкова Е.Ю., Гук А.П. Построение одиночной  модели местности с использованием  МИКРО-ЭВМ «Электроника ДЗ-28»  [Текст]. Методические указания. Новосибирск, НИИГАиК, 1985, с. 34.