Требования к обеспечению фототриангуляции опорными точками

ВВЕДЕНИЕ

Опорными точками называются хорошо распознаваемые на изображениях контура, закреплённые на местности соответствующим образом, координаты которых определены на местности геодезическими методами.

НАЗНАЧЕНИЕ ОПОРНЫХ ТОЧЕК И ТРЕБОВАНИЯ

К ИХ ТОЧНОСТИ

Опорные точки являются важной частью, способствующей созданию точного соотношения между снимками в проекте, камерой/сенсором и поверхностью. Опорные точки расположены на поверхности земли в местах, которые имеют хорошо распознаваемые особенности и известные наземные координаты , и (рис. 1).

Рис. 1. Схема планового положения и фотография наземной опорной точки на местности

Полные опорные точки имеют координаты , и (превышение точки). Горизонтальные точки имеют координаты и , вертикальные точки – только координату . Обычно в качестве опорных точек используются следующие особенности на поверхности земли:

– пересечения дорог;

– сооружения инфраструктуры (пожарные гидранты и крышки канализационных люков);

– границы сельскохозяйственных участков земли;

– геодезические знаки;

В зависимости от типа картографируемой территории, опорные точки можно получать следующими способами:

– теодолитная съемка (миллиметровая или сантиметровая точность);

– пункты наземной опорной сети (миллиметровая или сантиметровая точность);

– наземные GPS (сантиметровая или метровая точность);

– контурные и топографические карты (точность варьируется в зависимости от масштаба, примерно от нескольких метров до 40 и более метров);

– цифровые ортотрансформированные изображения (точность координат , зависит от разрешения ортотрансформированного изображения);

– ЦММ (для сбора вертикальных опорных точек, имеющих координаты , точность зависит от разрешения и точности исходной ЦММ).

Рис. 2. Расположение наземной опорной точки на снимке с КА ALOS/PRISM

Когда снимки или фотографии получены, опорные точки записываются и впоследствии отображаются на снимке. В IMAGINE OrthoBASE изображение опорных точек появляется на снимке или в области перекрытия снимков в процессе их измерения.

Для блочной триангуляции рекомендуется использовать большее количество опорных точек, чем обычно. Дополнительные опорные точки могут использоваться в качестве контрольных точек для независимой проверки общего качества и точности блочной триангуляции. При анализе контрольных точек сравниваются исходные координаты контрольных точек и координаты, полученные в процессе фотограмметрического вычисления. Результатом анализа является СКО, которая определяет степень соответствия между вычисленными и начальными величинами. Меньшая величина СКО указывает на лучшие результаты.

ТРЕБОВАНИЯ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ ФОТОТРИАНГУЛЯЦИИ ОПОРНЫМИ ТОЧКАМИ

Минимальные требования к опорным точкам для точного картографируемого проекта изменяются в зависимости от размера проекта. Что касается установления связи между плоскостью снимка и поверхностью земли, минимальное количество опорных точек теоретически может быть равно трем: двум, имеющим координаты , и , и еще одной, имеющей координату . Всего получается семь отсчетов (рис. 3).

Рисунок 3 – Минимальное количество опорных точек на снимок

Для получения соотношения между плоскостью снимка и поверхностью объекта должны быть установлены семь параметров, определяющих это соотношение. Семь параметров включают в себя коэффициент масштаба (разницу масштабов между плоскостью изображения и поверхностью земли), координаты , и , которые характеризуют расположение плоскости снимка относительно поверхности объекта, и три угла поворота (омега, фи, и каппа), которые определяют углы поворота плоскости снимка относительно поверхности земли.

Для вычисления однозначного решения необходимо как минимум семь параметров. Соотношение может быть определено с использованием трех опорных точек: двух, имеющих координаты , и , и одной, имеющей координату . Однако, для увеличения точности картографируемого проекта рекомендуется использовать большее количество опорных точек.