Цифрова фототріангуляцію для створення топографічних карт

Міністерство освіти Російської Федерації

Федеральне агенство з освіти

Державна освітня установа

Вищої професійної освіти

Кафедра фотограмметрії та дистанційного зондування

Курсова робота з дисципліни "Автоматизована обробка аерокосмічної інформації"

на тему:

"Цифрова фототріангуляцію для створення топографічних карт"

Виконав:

Ст. гр. ІП-41

Пашинський В.А.

Перевірив:

Широкова Т.О.

Новосибірськ, 2008р

Зміст

Введення

1. Цифрова фототріангуляцію

1. Сутність, класифікація і призначення фототріангуляцію

2. Переваги цифрової фототріангуляцію

3. Сутність основних методів цифрової та аналітичної фототріангуляцію

1. Метод незалежних моделей

2. Побудова блокових мереж фототріангуляцію методом зв'язок

3. Побудова блокової мережі фототріангуляцію об'єднанням одиночних моделей

4. Побудова блокової мережі фототріангуляцію об'єднанням незалежних маршрутних моделей

1.4 Особливості цифровий фототріангуляцію

2. Технологія побудови блочної мережі фототріангуляцію на ЦФС «Фотомод»

1. Коротка характеристика ЦФС «Фотомод»

1. Основні процеси технології побудови блочної мережі фототріангуляцію на ЦФС «Фотомод»

3. Побудова блокової мережі фототріангуляцію на ЦФС «Фотомод»

1. Оцінка фотографічного і фотограмметричного якості вихідних фотоматеріалів

2. Складання робочого проекту побудови блочної мережі ПФТ

3. Підготовка вихідних даних для побудови мережі

4. Введення параметрів проекту

5. Внутрішнє орієнтування знімків

6. Побудова і зрівнювання блокової мережі фототріангуляцію

3.7Оценка точності, контроль якості і аналіз результатів цифрової фототріангуляцію

4. Дослідження точності побудови блочної мережі фототріангуляцію з використання ЦФС «Фотомод»

Висновок

Список використаних джерел

Введення

В даний час у всіх фірмах, які займаються фотограмметричної обробкою знімків, застосовується цифровий спосіб фототріангуляцію та відповідні програмні продукти. Тому метою даної курсової роботи є вивчення теоретичних основ та отримання практичних навичок побудови мереж просторової фототріангуляцію за результатами аерофотозйомки з використання програмного продукту.

У цій роботі в першому розділі будуть розглянуті поняття просторової цифрової фототріангуляцію, призначення, гідності, основні методи, а також її особливості.

У другому розділі буде розглянута коротка характеристика ЦФС «Фотомод» і технологія побудови блочної мережі фототріангуляцію на ЦФС «Фотомод».

У третьому розділі буде детально розглянуто побудову блочної мережі фототріангуляцію на ЦФС «Фотомод», що включає оцінку фотографічного і фотограмметричного якості вихідних матеріалів, складання робочого проекту, підготовку вихідних даних для побудови мережі, внутрішнє орієнтування знімків, вимір плоских координат опорних, межмаршруних і зв'язуючих точок знімків , побудова та врівноваження блокової мережі фототріангуляцію, оцінку точності, контроль якості і аналіз результатів цифрової фототріангуляцію.

У четвертому розділі будуть наведені результати дослідження точності побудови блочної мережі фототріангуляцію та проведено аналіз результатів.

1.Ціфровая фототріангуляцію

1. Сутність, класифікація і призначення фототріангуляцію

Сутність фототріангуляцію полягає в побудові моделі місцевості по знімках, що належить одному або декількох маршрутах, і зовнішньому орієнтуванні цієї моделі. Фототріангуляцію дозволяє визначати по знімках планове положення і висоти опорних точок, необхідних для створення фотопланів, ортофотопланів, карт, цифрової моделі рельєфу (ЦМР), цифрової моделі місцевості (ЦММ). Також дозволяє визначати елементи зовнішнього орієнтування знімків. Основна мета просторової фототріангуляцію (ПФТ) - максимально скоротити трудомісткі польові геодезичні роботи, замінити їх на камеральні.

ПФТ можна класифікувати [6]:

1. за кількістю маршрутів:

• одномаршрутная, яка будується по знімках, які належать одному маршруту;

• многомаршрутная, або блочна, яка будується по знімках, які належать двом і більше маршрутам;

2. за технологією побудови мережі фототріангуляцію:

• аналогова, заснована на використання універсальних приладів;

• аналітична, заснована на застосуванні високоточних автоматизованих стереокомпаратора і ЕОМ;

• цифрова, при якій використовуються цифрові зображення;

3. в залежності від використання фізичних вимірювань:

• з використанням фізичних вимірювань;

• без використання фізичних вимірювань;

4. за призначенням:

• каркасна, що розвивається перпендикулярно до напрямку заповнюють маршрутів з метою забезпечення опорними точками, необхідними для фототріангуляцію по заповнює маршрутами;

• заповнює, забезпечує опорними точками кожну стереопару.

Розрізняють 3 способи одномаршрутной ПФТ:

1. метод незалежних моделей;

2. метод частково залежних моделей;

3. метод зв'язок.

Розрізняють 3 способи многомаршрутной ПФТ:

1. спосіб зв'язок;

2. спосіб незалежних моделей;

3. спосіб незалежних маршрутів.

2. Переваги цифрової фототріангуляцію

Цифрова фототріангуляцію має наступні достоїнства [6]:

1. висока ступінь автоматизації;

2. висока точність завдяки:

• можливості обліку геометричних спотворень в координатах точок знімків;

• можливості обробки надлишкових вимірювань;

• використання потужних комп'ютерів;

• використання суворих алгоритмів обробки знімків;

3. можливість обробки знімків різного формату з різними елементами внутрішнього і зовнішнього орієнтування знімків, знімків, отриманих різними знімальними системами;

4. широкі функціональні можливості;

5. вирішена проблема старіння матеріалу;

6. можливість поліпшення образотворчого якості знімків;

7. висока продуктивність праці і культура виробництва;

8. немає необхідності в складному обслуговуванні.

3. Сутність основних методів цифрової та аналітичної фототріангуляцію

1. Маршрутна фототріангуляцію методом незалежних моделей

Основні етапи побудови ПФТ методом незалежних моделей [2]:

1) попередня обробка результатів вимірювань координат точок знімків. Здійснюється перехід від відліків, отриманих при вимірюванні знімків на приладі, до плоских координатам точок знімків x, y і облік всіх систематичних помилок у координатах точок знімків (за дисторсію об'єктива АФА, деформацію фотоматеріалу, рефракцію світлових променів і ін);

2) взаємне орієнтування знімків.

На даному етапі визначаються елементи взаємного орієнтування знімків у базисній системі ( ).

В якості вихідного рівняння використовується умова компланарності відповідних променів у базисній системі:

, (1.1)

де - Просторові координати точок лівого і правого знімків. У рівнянні (1.1) відомими будуть , Невідомими є елементи взаємного орієнтування .

, (1.2)

де - Плоскі координати точок знімків;

- Напрямні косинуси, є функціями елементів взаємного орієнтування знімків;

- Елементи внутрішнього орієнтування знімків.

На основі (1.1) отримаємо рівняння виду

(1.3)

Рівняння (1.3) не лінійні по відношенню до елементів взаємного орієнтування знімків. Їх вирішують ітераційним методом, предварірітельно привівши їх до лінійного вигляду розкладанням в ряд Тейлора, обмежуючись похідними першого порядку малості;

3) визначення фотограмметричних координат точок одиночних моделей. Виконується за формулами прямої фотограмметричної зарубки:

де - Це коефіцієнти деформації, - Геодезичні координати точок мережі, отримані на етапі 5 з геодезично орієнтованої мережі.

З-за деформації мережі після її геодезичного орієнтування на опорних точках будуть отримані розбіжності координат:

(1.11)

Виняток деформації мережі складається з 2 процесів: спочатку будуть відомі , опорних точок, невідомими будуть коефіцієнти , А вихідними для визначення коефіцієнтів будуть рівняння (1.10).

Після визначення коефіцієнтів деформації обчислюється величина різниці координат характеризують деформацію мережі для всіх точок мережі за формулами (1.10).

Потім обчислюються виправлені координати точок мережі:

. (1.12)

2. Побудова блокових мереж фототріангуляцію методом зв'язок

Найбільш суворим методом побудови блокових мереж просторової фототріангуляцію аналітичним і цифровим способами в порівнянні з методом незалежних моделей є метод зв'язок [2]. В основі методу зв'язок лежать рівняння колінеарності проектують променів:

, (1.13)

У рівнянні будуть відомі f, x _0, y _0, x, y. Невідомі елементи зовнішнього орієнтування знімків , Також X, Y, Z - координати точок мережі ПФТ.

Рівняння (1.13) нелінійні і вирішуються ітераційним методом.

На основі (1.13) маємо рівняння поправок види:

, (1.14)

Рівняння (1.14) вирішуються за методом найменших квадратів.

l _x і l _y - вільні члени, які обчислюють за формулами:

, (1.15) де

- Обчислюються за формулами (1.13) підстановкою в них наближених значень невідомих .

Перевагою методу зв'язок є те, що мережа будується і зрівнюється одночасно для всіх точок, що входять до блоку, а також поправки знаходяться безпосередньо до виміряних величин, що забезпечує більш високу точність побудови мережі. Недоліками цього методу є: складність завдання наближених значень невідомих (для вирішення цієї проблеми можна попередньо вирівняти мережу менш суворим методом, а її результати використовувати в якості наближених значень), повинні бути відсутніми грубі помилки, повинні бути виключені систематичні помилки (або зведені до мінімуму).

3. Побудова блокової мережі фототріангуляцію об'єднанням одиночних моделей

Цей метод заснований на тому [2], що спочатку по кожній стереопарі, що входить до блоку, будуються незалежні поодинокі моделі, кожна з яких має свій масштаб і свою систему координат.

У процесі зрівнювання моделей у блоці, всі незалежні моделі приводяться до певного масштабу і в єдину просторову систему координат на основі спільного зовнішнього орієнтування моделей.

Вихідним є рівняння:

, (1.16)

де i - номер моделі, - Елементи зовнішнього орієнтування для кожної моделі. Вихідними даними для формування блоку з незалежних моделей служать , і . Використовуються умови рівності 0:

• різниць координат опорних точок, отриманих з фототріангуляцію і з польових геодезичних робіт:

• ухилень координат центрів проектування, отриманих з ПФТ та зафіксованих у польоті за допомогою бортових приладів;

• розбіжностей координат пов'язують і общемаршрутних точок, що лежать в зоні поперечного перекриття знімків сусідніх маршрутів.

Ці рівняння будуть складатися для опорних точок і центрів фотографування.

Для зв'язуючих точок, розташованих у зоні потрійного поздовжнього перекриття знімків і общемаршрутних точок, розташованих у зоні поперечного перекриття знімків будуть складатися рівняння виду:

(1.17)

Рівняння (1.16) і (1.17) вирішуються спільно. У результаті рішення визначаються: , За якими далі за формулами (1.16) визначаються координати X, Y, Z в системі координат блокової мережі.

Перевагою цього методу є те, що він простіше в реалізації, а недоліком - він менш суворий з точки зору зрівнювання, ніж метод зв'язок.

4. Побудова блокової мережі фототріангуляцію об'єднанням незалежних маршрутних моделей

Сутність даного метод полягає в тому [2], що об'єднуються незалежні маршрутні мережі (побудовані допустимо методом незалежних і частково залежних моделей). Маршрутні мережі попередньо зовні орієнтовані в єдиній просторовій прямокутній системі координат блоку. В основі об'єднання маршрутних мереж у єдиний фототріангуляційної блок використовується рівність нулю: 1) різниці геодезичних координат отриманих з геодезії і ПФТ δ геод; 2) ухилень координат центрів фотографування, отриманих з фототріангуляцію та зафіксованих у польоті за допомогою бортових приладів δ борт;

3) розбіжностей координат общемаршрутних точок δ фот.

Вихідними даними для об'єднання маршрутних мереж у єдиний блок служать , і .

Врівноваження маршрутних мереж у блоці виконується одночасно з виключенням деформації мереж ПФТ.

, (1.18)

де i - номер маршрутної моделі,

C _i - коефіцієнти, що характеризують деформацію фототріангуляційної маршрутної мережі.

, (1.19)

де R _i - систематична похибка показань бортових навігаційних приладів;

(1.20)

Рівняння (1.19) - (1.20) вирішуються спільно, з яких визначаються невідомі C _i і R _i.

На другому етапі для всіх точок маршрутних мереж обчислюються велечіни поправок

(1.21)

Вид функції (1.21) визначається типом обраних для зрівнювання поліномів . Після обчислення можна знайти виправлені координати точок мережі:

(1.22)

Перевагою даного методу є те, що він простіше в реалізації, легше буде виявляти грубі помилки в координатах общемаршрутних точок, а також результати ПФТ за цим методом можна використовувати в якості наближених значень невідомих. Недолік жорсткі вимоги до розташування опорних точок і їх числа, також зрівнюються функції від вимірюваних величин, а не самі вимірювані величини.

4. Особливості цифровий фототріангуляцію

Піраміди зображень для зберігання цифрових зображень.

При обробці цифрових зображень [7] при ПФТ часто виникає необхідність перегляду знімків у зменшеному масштабі. Для цих цілей у програмах ПФТ пораховані один раз зображення зменшеного масштабу, записуються і зберігаються на диску під час всього сеансу обробки у вигляді «пірамід зображень». У цьому випадку інформаційне поле описується впорядкованим набором зображень, розташованих одне над іншим.

Для формування піраміди зображень вихідний цифровий знімок розбивається на блоки (зазвичай 2 х 2 пікселя). Для кожного блоку обчислюється середнє арифметичне значення яскравості, яке і буде присвоєно пікселю для даного блоку на наступному рівні піраміди. Ця процедура повторюється необхідну кількість разів. Кожне наступне зображення піраміди буде мати дозвіл в 2 рази менше попереднього, а обіймав обсяг пам'яті відповідно в 4 рази

Зберігання пірамід зображень виправдано, оскільки увеличевается швидкість обробки.

Тайловая структура організації даних цифрових зображень.

В якості моделі організації даних цифрових зображень [7] використовується тайловая структура, яка полягає в наступному:

Початкове зображення ділиться на блоки (тайли), розмір яких фіксований.

При необхідності обробки конкретної ділянки зображення здійснюється переміщення на цю адресу і зчитується потрібний файл. Ця організація даних дозволяє швидко зчитувати з диска і відображати на екрані окремі ділянки зображення.

Реляційна модель організації даних.

Для забезпечення гнучкості збору даних та зберігання результатів вимірювання координат точок знімків в сучасних програмних продуктах використовується реляційна модель даних [7].

Таблиця 3 «Відомості про точки знімка»

Номер точки

Ідентифікатор знімка

Виміряні х, у

Інші параметри

Таблиця 1 служить для зберігання номерів і координат опорних, контрольних та зв'язуючих точок (номери точок не повинні повторюватися).

Таблиця 2 служить для зберігання інформації про знімки, використовуваних в обробці. В якості даних виступають ідентифікатор знімка, елементи зовнішнього орієнтування, результати внутрішнього орієнтування знімка і т.п.

У таблиці 3 зберігаються безпосередньо виміряні координати точок знімків х, у. Кожному виміру х, у в цій таблиці відповідає номер вимірюваної точки та ідентифікатор знімка, на якому відбувалося вимір.

Така організація даних дозволяє однозначно зіставити кожному виміру відповідну точку місцевості (мережі) і знімок, на якому виконано вимір. Вона дозволяє зберігати «нескінченне» число опорних, контрольних, зв'язуючих точок і результатів вимірювання їх координат.

Алгоритми автоматичного ототожнення відповідних точок знімків.

Ключовим алгоритмом автоматизації фотограмметричних вимірів є пошук відповідних точок на парі знімків [7].

У відповідності з методами представлення відеоінформації всі безліч алгоритмів ототожнення можна розділити на три класи:

• алгоритми майданного зіставлення (ABM), засновані на порівнянні двовимірних функцій зображень;

• алгоритми, що базуються на зіставленні структурних описів (FBM);

• алгоритми, в основі яких лежить розкладання функції зображення по деякому базису.

Розглянемо докладніше першу групу. Тут як примітивів (елементів описів), що беруть участь при зіставленні двох зображень служать пікселі. Точність цих алгоритмів становить від 0,1 до 0,2 розміру пікселя. Вони чутливі до зміни радіометричних і геометричних властивостей зображення, вимагають великих обчислювальних витрат і характеризуються великою ймовірністю грубої помилки в областях розташування висотних об'єктів і поганих або повторюваних структур. Прикладами майданних алгоритмів є алгоритм взаємної кореляції і метод найменших квадратів. Критерієм подібності для цих алгоритмів відповідно служать коефіцієнт взаємної кореляції і сума квадратів різниць значень яскравостей сполучених ділянок зображень.

M етод взаємної кореляції.

Суть методу полягає в обчисленні функції взаємної кореляції, яку для дискретних функцій можна записати у вигляді:

(1.23)

де p і q - поздовжній і поперечний паралакси на зображенні f ₂ (x, y).

M і N - відповідно ширина і висота зразка або межі, в яких визначена функція f ₁ (x, y).

Функція взаємної кореляції має такі властивості:

1. 

2. якщо f ₁ (x, y) і f ₂ (x - p, y - q) незалежні, то C (p, q) = 0;

3. C (p, q) = 1 тоді і тільки тоді, коли існує таке число b ¹ 0, що .

Фактично алгоритм відшукання відповідності між функціями f ₁ (x, y) і f ₂ (x - p, y - q) зводиться до знаходження таких p ₀ і q _0, при яких функція C (p, q) максимальна.

Перевага цього методу простота реалізації.

До недоліків алгоритму взаємної кореляції відносяться:

• великий обсяг обчислень;

• алгоритм стійко працює тільки за таких умов: знімна місцевість пласка, взаємні кути нахилу і розвороту знімків не перевищують 20-30 °, а різномасштабність знімків менше 20-30%.

Метод найменших квадратів

Для методу найменших квадратів в якості критерію подібності служить функція суми квадратів різниць між яркостями пікселів двох зображень.

Нехай на обмеженій ділянці (x '[- M / 2, M / 2], y' [- N / 2, N / 2]) між функціями f ₁ і f ₂ існує залежність:

(1.24)

Для визначення шуканих величин p ₀ і q ₀ складемо функцію:

(1.25)

Дану функцію вирішуємо під умовою мінімуму:

, (1.26)

Якщо відомі наближені значення невідомих параметрів ( ), То розкладаючи функцію (1.25) в ряд Тейлора і обмежуючись величинами першого порядку малості отримуємо лінійне рівняння відносно невідомих D p ₀ і D q _0:

(1.27)

У результаті приходимо до системи рівнянь поправок:

(1.28)

де A - матриця коефіцієнтів рівнянь поправок;

d X - вектор-стовпець поправок до наближених значень невідомих (D p ₀ і D q _0);

V - вектор нев'язок рівнянь, який характеризує величини шумових складових.

Від системи рівнянь поправок переходимо до системи нормальних рівнянь:

(1.29)

де і .

Після визначення D p ₀ і D q ₀ уточнюють значення шуканих параметрів p ₀ і q ₀ і потім виконують наступну ітерацію. Цей процес повторюється до отримання необхідної точності обчислення невідомих.

Алгоритм найменших квадратів в порівнянні з методом взаємної кореляції має ряд наступних переваг.

По-перше, метод найменших квадратів дозволяє оцінити точність визначення шуканих параметрів. Для оцінки точності використовують середню квадратическую помилку (СКО) одиниці ваги, яка буде характеризувати вплив шумових складових і якість зразка, і СКО визначення параметрів p ₀ і q _0, характеризують точність ототожнення відповідно по осях x і y. Значення СКО одиниці ваги визначається за відомою формулою:

(1.30)

де n - кількість рівнянь поправок, а k - кількість невідомих.

СКО визначення невідомих p ₀ і q ₀ виражаються формулами:

(1.31)

де і - Відповідні діагональні елементи зворотного матриці нормальних рівнянь.

По-друге, метод найменших квадратів дозволяє вести не глобальний пошук відповідної точки, підставляючи всі можливі значення p і q, як у методі взаємної кореляції, а вздовж напрямку градієнта функції.

По-третє, як показує практика, з усіх розроблених алгоритмів ототожнення метод найменших квадратів дає найкращі результати відносно точності.

По-четверте, геометричні обмеження, що накладаються на положення й орієнтацію знімків відносно площини об'єктів, дещо ослаблені при використанні методу найменших квадратів у порівнянні з методом взаємної кореляції.

До недоліків методу найменших квадратів слід віднести:

• алгоритм, як і всі методи майданного ототожнення, стійко працює тільки при незначній різномасштабних і взаємних кутах нахилу і розвороту знімків;

• для отримання коректного рішення потрібно досить точно задати параметри p ₀ і q _0.

Широке поширення на практиці отримали наступні програмні продукти цифрової фототріангуляцію:

1. Softplotter фірми Vision;

2. DPW фірми Leica;

3. Imagine Station фірми Intergraph;

4. Match AT - перша програма повністю автоматичної ПФТ;

5. Helava Automated Triangulation System;

6. Phodis AT.

Серед російських ЦФС, в яких реалізована програма цифровий ПФТ, поширення отримали:

1. ЦФС Photomod фірми Ракурс;

2. Talka, розроблена інститутом проблем управління РАН;

3. Цниигаик.

Вони мають різні алгоритми та способи реалізації, високу швидкість обробки даних, зручний інтерфейс, гнучкість і універсальність, можливість інтерактивного режиму роботи оператора на всіх етапах технологічних процесів побудови мережі. За рівнем автоматизації всі програми ЦФТ діляться на: автоматичні і напівавтоматичні.

Основними технологічними процесами, які існують в будь-якій програмі цифровий фототріангуляцію [7] є:

1. створення проекту;

2. внутрішнє орієнтування знімків;

3. вимірювання координат точок знімків;

4. попереднє побудова мережі;

5. зрівнювання мережі;

6. оцінка точності побудови мережі.

2. Технологія побудови блочної мережі фототріангуляцію на ЦФС «Фотомод»

1. Коротка характеристика ЦФС «Фотомод»

Цифрова фотограметрична система PHOTOMOD призначена для вирішення повного комплексу завдань від створення блоку зображення до побудови моделей рельєфу, створення цифрових карт місцевості та ортофотопланів. Система PHOTOMOD включає засоби обробки аерофотознімків і сканерних зображень, отриманих за допомогою різноманітних сенсорів таких, наприклад, як IKONOS, QuickBird, SPOT, ASTER або IRS.

Система PHOTOMOD виготовляється російською компанією Ракурс (Москва) і динамічно розвивається, починаючи з версії 1.1, випущеної в 1994 році.

Система цифрової фотограмметрії PHOTOMOD включає такі основні модулі [5]:

• PHOTOMOD Montage Desktop - створення і управління проектами

• PHOTOMOD AT - збір даних і вимірювання при обробці блоку зображень

• PHOTOMOD Solver - зрівняння мережі фототріангуляцію

• PHOTOMOD StereoDraw - 3D векторизація в стереорежимі по стереопарі

• PHOTOMOD StereoVectOr - паралельна робота з картою формату PHOTOMOD VectOr у вікнах StereoDraw (3D векторизація) і VectOr (векторизація по ортофото і редагування карти)

• PHOTOMOD DTM - побудова моделей рельєфу, горизонталей по стереопарі

• PHOTOMOD Mosaic - побудова ортофотопланів

• PHOTOMOD VectOr - створення і виведення на друк цифрових карт

• PHOTOMOD ScanCorrect - виправлення викривлень, що вносяться до вихідні зображення при використанні планшетних сканерів

2. Основні процеси технології побудови блочної мережі фототріангуляцію на ЦФС «Фотомод»

Структурою даних системи PHOTOMOD є [5] проект, який містить всі необхідні файли для роботи - зображення, моделі рельєфу, тривимірні векторні об'єкти, таблиці баз даних модуля PHOTOMOD AT і багато іншого. У термінології системи PHOTOMOD ці файли називаються ресурсами. Кожен ресурс має ідентифікатор, який однозначно вказує на нього у всій системі. Ідентифікатор - це рядок спеціального формату не змінна користувачем. У кожного ресурсу є ім'я, що задається користувачем. На відміну від ідентифікатора, ім'я може співпадати у декількох ресурсів або взагалі відсутні. Також система зберігає для кожного ресурсу його розмір, дати створення і останню модифікацію, а також тип і підтип.

Ресурси зберігаються в створених при настроюванню конфігурації системи сховищах, які можуть бути розташовані на різних локальних машинах. Сховище являє собою каталог на диску, де у вигляді файлів лежать дані ресурсів.

Сховище може бути локальним, якщо воно розташоване на диску комп'ютера або віддаленим, якщо вона встановлена ​​через мережу Microsoft Windows.

Для створення сховища ресурсів натискають кнопку "додати сховище" в Панелі управління PHOTOMOD.

Система PHOTOMOD робить обробку проекту в 4 етапи: формування мережі, вимір мережі, зрівнювання мережі, обробка мережі.

На етапі формування мережі виробляється введення маршрутів і зображень блоку. При необхідності зображення можуть бути розгорнуті або переставлені в межах маршруту. У даному випадку використовувалися знімки масштабу 1:12000. Для зручної роботи на етапі формування блоку використовується вікно "Схема блоку". Для формування блоку використовуються наступні операції: додати маршрут, видалити маршрут, переміщення маршруту «нагору» за схемою, переміщення маршруту «вниз» за схемою, поворот / відображення всіх зображень маршруту, переставити знімки маршруту в зворотному порядку, додати зображення, видалити зображення, перемістити зображення «вліво», перемістити зображення «вправо».

Для переходу на етап "Вимірювання мережі" необхідно натиснути зелену стрілку в лівій частині панелі "Формування мережі" вікна Диспетчер проекту. На етапі "Вимірювання мережі" запускається модуль PHOTOMOD AT, у якому відбувається підготовка даних для зрівнювання мережі фототріангуляцію. Обробка проекту в модулі PHOTOMOD AT включає внутрішнє орієнтування, вимірювання координат х, біля опорних точок, вимірювання межмаршрутних зв'язків та взаємне орієнтування.

Внутрішнє орієнтування виконується для обчислення значень параметрів, що визначають положення й орієнтацію системи координат знімка щодо системи координат вихідного цифрового зображення. Крім того, при внутрішньому орієнтуванні можуть бути визначені параметри, що описують систематичну деформацію знімка. Значення параметрів, визначених у результаті виконання внутрішнього орієнтування, використовуються для перетворення вимірів із системи координат вихідного цифрового зображення в систему координат знімка.

При внутрішньому орієнтуванні вимірюються координатні мітки. Вимірювання можна проводити в ручному, напівавтоматичному або автоматичному режимі.

Автоматичне внутрішнє орієнтування полягає в пошуку аналогічних об'єктів - координатних міток на всіх знімках блоку. Обрана Область пошуку повинна бути досить велика для випадків нерівномірного нарізки знімків (коли відповідні координатні мітки на різних знімках знаходяться на різній відстані від краю зображення). Область мітки повинна захоплювати зображення мітки повністю. Області мітки і пошуку відображаються прямокутниками як в основному вікні з зображенням діалогу Внутрішнє орієнтування, так і у вікні-«лінзі». Зображення, для якого внутрішнє орієнтування було виконано вручну, є еталоном.

Після вимірювання координат міток проводиться внутрішнє орієнтування по одному, з варіантів перетворення:

• поворот, масштаб, зсув;

• афінне;

• проективне.

Зовнішнє орієнтування та виключення деформації мережі тріангуляції здійснюється за допомогою вимірювання координат опорних точок.

Для побудови мережі просторової фототріангуляцію на стереопара, крім координат опорних точок, необхідно виміряти сполучні точки, службовці для побудови моделей за стереопара суміжних знімків маршруту для об'єднання їх у маршрутні та блочні мережі.

Вимірювання нових зв'язуючих точок і точок згущення може виконуватися 3-ма способами:

• додавання точок за допомогою коррелятора;

• додавання точок без коррелятора;

• автоматичне додавання точок.

Для переходу на етап "Врівноваження мережі" натисніть зелену стрілку в лівій частині панелі "Вимірювання мережі" вікна Диспетчер проекту. На етапі "Врівноваження мережі" запускається модуль PHOTOMOD Solver, в якому відбувається зрівнювання блокової мережі фототріангуляцію. Після виконання зрівнювання блок зображень відображається в 2D вікні PHOTOMOD Montage Desktop відповідно до вибраної системи координат, а у вікні Схеми блоку крім маршрутів і зображень відображаються імена стереопар.

На підставі поставлених завдань при обробці використовуються модулі: PHOTOMOD DTM, PHOTOMOD StereoDraw - 3D, PHOTOMOD StereoVectOr, PHOTOMOD Mosaic, PHOTOMOD VectOr. У ЦФС «Фотомод» для побудови мережі застосовуються два способи метод побудови блочної мережі об'єднанням незалежних моделей і об'єднанням незалежних маршрутних моделей. Результатами ПФТ є: елементи зовнішнього орієнтування знімків, або координати точок місцевості, які надалі будуть використані як опорні.

3. Побудова блокової мережі фототріангуляцію на ЦФС «Фотомод»

3.1 Оцінка фотографічного і фотограмметричного якості вихідних фотоматеріалів

Була проведена візуальна оцінка фотографічного якості. На знімках заекспонірована сільська рівнинна місцевість. При аерофотографірованіі використовувалася чорно-біла панхроматичний аеропленка. Отримані знімки були скановані в цифровий вигляд з роздільною здатністю 14 мкм. У роботі використано 8 знімків, що належать двома маршрутами, по 4 знімка у кожному. На кожен знімок вдруковане по 8 координатних міток. Використані знімки задовільної якості. Подряпини і плями спостерігаються в незначній кількості. Дефекти аеронегатівов, а також зображення хмар, виробничих димів і тіней від них, відблиски, ореоли не заважають виконанню фотограмметричних робіт і дешифрування аерофотознімків. Відскановані знімки мають різке і середньо пророблена зображення майже по всьому полю у світлі і тінях. До країв знімків різкість значно падає. Забезпечено хороша читаність основних контурів місцевості та номери аерофотознімків.

Оцінка фотограмметричного якості вихідних матеріалів здійснюється наступним чином.

Технічні засоби аерофотозйомки забезпечують можливість отримання чорно-білих аеронегатівов з мінімальним лінійним змазі фотозображення, що не перевищує 0,05 мм для масштабів 1:10000 і дрібніше. Середній масштаб знімків - 1:12000, різномасштабність знімків можна визначити як [4]:

* 100% = 2%, (3.1)

Різномасштабність знімків склала 2%, що задовольняє допуску в 3%.

Висота фотографування (висота польоту над середньою площиною ділянки) визначається за формулою:

H = f * m, (3.2)

де f - фокусна відстань АФА (f = 303,346 мм);

m - знаменник масштабу фотографування.

H = 3640м

Максимальне перевищення в межах знімального ділянки 83,829 м.

= 0,02, (3.3)

де h - максимальне перевищення точок місцевості над середньою площиною знімального ділянки;

H - висота польоту над середньою площиною ділянки;

δτ h - зміщення точок викликане рельєфом місцевості.

Відповідно до ці критерієм поздовжнє перекриття знімків не повинна виходити за межі інтервалу від 56% до 66%. При виконанні вимірювань отримано середнє поздовжнє перекриття знімків = 64%, що задовольняє допуском.

Поперечне перекриття суміжних маршрутів для масштабів аерофотозйомки 1:25000 - 1:10000 становить = Від 20% до 35%. Дані знімки мають = 22%, достатню для проведення фотограмметричних робіт з цими матеріалами.

Кути нахилу аерофотознімків, отриманих стабілізованими аерофотоаппаратов, не перевищують 2 , Допуск не більше 2. На знімальному дільниці кількість максимальних значень взаємних поздовжніх кутів нахилу не перевищує 2,5% стереопар (допуск - 3%), а кількість взаємних поперечних кутів нахилу - близько 5% стереопар.

Непаралельність базису фотографування ("ялинка") не повинна перевищувати 12 для фокусної відстані 303,345 мм (при якому були одержані оброблювані знімки). Зважаючи на відсутність контактних відбитків величина ялинки не визначалась.

Можна зробити висновок що з цими матеріалами можна проводити просторову фототріангуляцію.

3.2 Складання робочого проекту побудови блочної мережі ПФТ

Складання робочого проекту - це вибір і розмітка на аерофотознімках точок, необхідних для побудови мережі ПФТ з метою її подальшого використання.

Вихідними матеріалами для проектування служать [1]:

-Знімки з наколотими і оформленими опорними точками і з абрисами, що показують розташування цих точок щодо контурів;

-Ці ж знімки в цифровому вигляді;

-Паспорт аерофотозйомки;

-Каталог координат опорних точок.

У проект включають [2]:

- Опорні точки, за допомогою яких здійснюється зовнішнє орієнтування та виключення деформації мережі фототріангуляцію;

- Контрольні точки (планово-висотні, планові або висотні розпізнавальні знаки), необхідні для виконання оцінки точності фототріангулірованія;

- Связующе точки, призначені для об'єднання елементарних ланок в маршрутну модель;

- Визначаються фотограмметричні точки, координати яких необхідні для подальшого вирішення завдань за аерофотознімки, визначається замовником;

- Межмаршрутние точки, призначені для зв'язку маршрутів в єдиний блок.

Опорні точки наносяться зі знімків польової підготовки. Мінімальний їх кількість для маршруту обмеженою довжини дорівнює п'яти. У роботі було використано 9 опорних точок.

Сполучні точки вибираються в зоні потрійного поздовжнього перекриття знімків на максимальній відстані від головних точок, Мінімальна кількість зв'язуючих точок дорівнює трьом.

Таблиця 3.1-Каталог координат опорних точок

Схема розміщення опорних точок

3.3 Підготовка вихідних даних для побудови мережі і введення параметрів проекту

В якості вихідних даних для побудови мережі [1] є:

- Масштаб знімків;

- Паспортні дані камери;

- Знімки з розпізнавальними знаками;

- Знімки в цифровому вигляді;

- Координати опорних точок.

При створенні проекту вибирається зовнішня система координат. У даному випадку системою координат є декартова ліва. Масштаб знімків становить 1:12000.

Паспортні дані камери вводяться на етапі внутрішнього орієнтування знімків у редакторі камер [5]:

- Камера - RC 30 № 17136;

- Дата калібрування;

- Одиниці виміру - мм

- Фокусна відстань - 303,346 мм;

- Координати головної точки = 0,00075 мм, = 0,000875 мм;

- Координати координатних міток.

Таблиця 3.2-Координати координатних міток

Інформація про дисторсії.

Дисторсия «4 напрямки" x "»

Точка симетрії x = -0,017 мм; y = -0,022 мм.

Малюнок 3.1-Чотири напрямки виміру дисторсії по осі x

Таблиця 3.3-Інформація про дисторсії

По закінченню введення вихідних даних можна приступати до процесу внутрішнього орієнтування знімків.

3.4 Внутрішнє орієнтування знімків

Вікно "Внутрішнє орієнтування" показує два списки "Зображення" та "Камери". Список "Зображення" містить імена знімків і маршрутів, до яких вони належать, із зазначенням стану: орієнтований так чи ні знімок. У списку "Камери" показаний список камер, що використовуються в поточному проекті, які можуть бути додані в проект з каталогу камер.

При внутрішньому орієнтуванні знімків вимірюються координати координатних міток. Виміри можна проводити вручну, або автоматично. Для вимірювання координат координатних міток слід вибрати вимірювану мітку в таблиці міток, потім зробити чітке позиціонування маркера на обрану позначку. Після вимірювання 2-х нових міток при виборі третьої і наступних позначок у списку відбувається автоматичне позиціонування маркера в околиці поточної мітки, надалі оператор вручну точно позиціонує маркер в центр координатної мітки. Внутрішнє орієнтування знімків виконувалося в ручному режимі.

Перед запуском процедури автоматичного внутрішнього орієнтування знімків необхідно виконати внутрішнє орієнтування хоча б для одного зображення вручну. Автоматичне внутрішнє орієнтування полягає в пошуку аналогічних об'єктів - координатних міток на всіх знімках блоку. Обрана область пошуку повинна бути досить велика для випадків нерівномірного нарізки знімків. Область мітки повинна захоплювати її зображення повністю. Області мітки і пошуку відображаються прямокутниками як в основному вікні з зображенням діалогу «Внутрішнє орієнтування», так і у вікні-«лінза». Зображення, для якого внутрішнє орієнтування було виконано вручну, є еталоном.

Після вимірювання координат міток необхідно провести внутрішнє орієнтування знімків, вибрати один з варіантів перетворення:

1. - Поворот, масштаб, зсув;

2. - Афінне;

3. - Проективне.

4. У роботі було використано афінне перетворення.

Аффінниє перетворення [5] виконуються за формулами:

x = а _о + а ₁ x _ц + а ₂ y _ц

y = b _o + b ₁ x _ц + b ₂ y _ц (3.4)

де a _i, b _i - параметри аффинного перетворення;

x, y - плоскі координати точок знімка;

x _ц, y _ц - плоскі координати точок цифрового зображення.

3.5 Вимірювання плоских координат опорних, межмаршрутних і зв'язуючих точок знімків, включених в проект

Робота з опорними точками в модулі PHOTOMOD AT [5] проходить у два етапи.

Перший етап введення геодезичних координат опорних точок. Для кожної точки вводяться ім'я опорної точки, її X, Y, Z координати і значення ваг по кожній координаті. Поле «Тип» використовується для вибору типу тієї чи іншої точки - опорна або контрольна. Контрольні точки не беруть участь у зрівнянні мережі фототріангуляцію, а використовуються для оцінки точності. У роботі використано 9 опорних точок.

Далі виробляємо вимірювання координат опорних точок на знімках. Щоб виміряти координати опорної точки на знімку, необхідно вибрати потрібний знімок зі списку і натиснути на кнопку "Виміряти крапку". З'являється вікно "Вимірювання опорних точок з растровим зображенням обраного знімка". Опорні точки повинні бути точно пізнані і їх координати виміряні тільки на одному зі знімків. На інших знімках координати опорної точки вимірюються при виконанні етапів "Межмаршрутние зв'язку" та "Вимірювання точок мережі". Для досягнення потрібної точності необхідно, щоб опорні точки рівномірно розташовувалися по блоку.

Для побудови мережі просторової фототріангуляцію на стереопара, крім опорних точок, необхідно виміряти координати зв'язуючих точок, службовці для побудови моделей за стереопара суміжних знімків маршруту для об'єднання їх у маршрутні мережі та координати межмаршрутних точок для об `єднання їх в блокові мережі.

Якщо фототріангуляцію виконується для визначення координат і висот точок, що використовуються як опорні при подальшій фотограмметричної обробці одиночних знімків і стереопар, ці точки необхідно вибирати на зображеннях чітких контурів місцевості.

Другий етап "Вимірювання координат опорних точок на зображеннях". Під вимірюванням координат точок розуміється їх стереоскопічне вимір, тобто вимірювання координат одночасно на двох знімках стереопари.

При побудові блокової мережі фототріангуляцію межмаршрутние точки, службовці для об'єднання стереопар до блоку, повинні бути розташовані в зонах поперечного перекриття знімків.

Межмаршрутние й сполучні точки повинні бути перенесені в кожному маршруті хоча б на один сусідній знімок, інакше вони не будуть брати участь у процесі зрівнювання.

Вимірювання координат межмаршрутних точок здійснюється на вкладці "Межмаршрутние зв'язку". Вкладка містить два списки зображень: «Маршрут 1» і «Маршрут 2». Для введення зв'язуючих точок вибирають два знімки сусідніх маршрутів, вказавши спочатку маршрути, яким вони належать, а потім - самі знімки. Для здійснення межмаршрутних зв'язків необхідно мінімум 2 сполучних точки на кожному снімке.Также є можливість додати межмаршрутние точки між маршрутами в автоматичному режимі.

Вимірювання координат зв'язуючих точок полягає у визначенні їх положення на сусідніх знімках блоку. Вимірювання координат зв'язуючих точок в межах стереопари одного маршруту здійснюється на вкладі "Вимірювання точок мережі", що містить вікно списку маршрутів і вікно списку стереопар поточного маршруту. Знак плюс або мінус показує, вироблялися чи ні вимірювання точок на даній стереопарі. Для виконання вимірювань координат точок мережі необхідно вибрати маршрут зі списку маршрутів, потім одну з стереопар обраного маршруту і натиснути кнопку "Виконати орієнтування".

Якщо на одному зі знімків стереопари виміряні координати опорних чи межмаршрутних точок, то вимірювання рекомендується починати з них.

Вимірювання координат нових зв'язуючих точок і точок згущення може виконуватися 3-ма способами:

- Додавання точок за допомогою коррелятора;

- Додавання точок без коррелятора;

- Автоматичне додавання точок.

При виникненні необхідності вимірювання координат опорних / контрольних та зв'язуючих точок у стереорежимі (якщо точки розташовані на вертикально стоять об'єктах, на об'єктах видимих ​​в монорежимі тільки на одному із зображень стереопари). Виміри проводяться за допомогою стереолінзи (робота в стереолінзе з рухомим стереомаркером) або в режимі стереокомпаратора (робота з нерухомим маркером і рухомими зображеннями).

Координати зв'язуючих точок повинні бути виміряні в шести стандартних зонах, мінімум необхідно 5 точок, 6-ая крапка в шостий стандартну зону - контрольна. Для більшої точності проводилися вимірювання трьох точок в кожній стандартну зону.

3.6 Побудова і зрівнювання блокової мережі фототріангуляцію

Побудова і зрівнювання блокових мереж фототріангуляцію [5] виробляється в модулі PHOTOMOD Solver. Попередньо необхідно задати основні параметри у вікні "параметри". Систему координат вибираємо декартову ліву. На вкладці "Врівноваження" можна вибрати метод зрівнювання (незалежних маршрутів або незалежних моделей). У роботі використовувався метод незалежних моделей, так як він більш точний. Побудова вільної моделі використовується у разі відсутності опорних точок на момент зрівнювання блоку. У звіт включаємо помилки зрівнювання по стереопара, по знімках, допуски на них, елементи зовнішнього орієнтування знімків, каталог координат точок блоку, встановлюємо масштаб зйомки 1:12000, вказуємо допустимі помилки по X, Y, Z.

Вимірювання координат зв'язуючих точок полягає у визначенні їх положення на сусідніх знімках блоку. Незбіжність координат зв'язуючих точок може бути обумовлена ​​помилками взаємного орієнтування знімків, помилками в координатах опорних точок, або неправильними параметрами зрівнювання.

Метод побудови блочної мережі ПФТ з незалежних моделей заснований на тому, що спочатку по кожній стереопарі, що входить до блоку, будуються незалежні поодинокі моделі, тобто будуть отримані просторові координати X, Y, Z точок всіх одиночних моделей, обчислені через елементи взаємного орієнтування знімків. Кожна з цих моделей має свій масштаб і свою систему координат. У процесі зрівнювання моделей у блоці всі незалежні моделі приводяться до потрібного масштабу і в єдину просторову систему координат на основі спільного зовнішнього орієнтування моделей.

Для перегляду повної статистики зрівнювання натискається кнопка "звіт". У звіті наводиться інформація з відхиленням координат на опорних, контрольних та сполучних точках і центрах проекцій в цілому по блоку і по кожній точці, каталог координат точок, елементи зовнішнього орієнтування знімків. У результаті ПФТ були отримані елементи зовнішнього орієнтування знімків див. таблицю 3.4.

Таблиця 3.4-Елементи зовнішнього орієнтування знімків

3.7 Оцінка точності, контроль якості і аналіз результатів цифрової ПФТ

Після побудови мережі ПФТ виконується апостеріорна оцінка точності результатів ПФТ, яка включає:

1. обчислення максимальних і середніх квадратичних помилок (СКО) характеризують точність виконання окремих етапів побудови мережі ПФТ;

2. контроль якості результатів ПФТ;

3. аналіз результатів з метою виявлення грубих помилок у вихідних даних, або в результатах вимірювання координат точок знімків.

При побудові блокової мережі ПФТ з використанням ЦФС «Фотомод» оцінка точності результатів виконується на наступних етапах:

- Внутрішнє орієнтування знімків;

- Взаємне орієнтування знімків;

- Під'єднання моделей;

- Зрівняння моделей у блоці.

Розглянемо етапи апостеріорної оцінки точності результатів ПФТ:

1. внутрішнє орієнтування знімків. При виконанні даного процесу на ЦФС «Фотомод» обчислюється коефіцієнт К за формулою:

, (3.5)

де - Відстані між координатними мітками по осях x і y на знімку.

В інструкції [3] зазначено, що величина коефіцієнта деформації відрізняється від 1 не більше, ніж на кілька одиниць четвертого після десяткової точки знака, який обчислюється за формулою:

, (3.6)

де - Відстань між координатними мітками з паспорта АФА.

Також в інструкції показано, що різниця коефіцієнтів деформації знімків по осях x і y не повинна перевищувати кілька одиниць п'ятого знака після десяткової точки і обчислюється як:

, (3.7)

На етапі внутрішнього орієнтування знімків при роботі на ЦФС «Фотомод» видаються різниці координат координатних міток Δ x, Δ y і СКО (m Δ x, m Δ y) цих різниць. Величини Δ x, Δ y обчислюються за формулами:

Δ x = x - x пасп

Δ y = y - y пасп (3.8)

де x, y - плоскі координати координатних міток в системі координат знімків;

x пасп, y пасп - плоскі координати цих міток відомі з паспорта АФА.

У таблиці 3.5 наведені Δ xmax, Δ ymax - максимальні значення різниць координат координатних міток, отримані при внутрішньому орієнтуванні знімків блоку.

Величини m Δ x, m Δ y обчислюються за формулами:

, (3.9)

де КМ - число координатних міток.

На оброблюваних знімках число координатних міток складало 8.

У таблиці 3.5 представлені m Δ x, m Δ y - максимальні з усіх отриманих помилок знімків блоку. Величини Δ x, Δ y обчислюються для кожної координатної мітки знімків блоку, а m Δ x, m Δ y для кожного знімка.

2) взаємне орієнтування знімків. Взаємне орієнтування знімків при ФТ на ЦФС «Фотомод» виконується в базисної системі. Велечіни, що характеризують точність виконання взаємного орієнтування знімків, будуть наступні:

- Δ q - залишковий поперечний паралакс, обчислений у базисній системі за формулою:

, (3.10)

- M δ q - СКО залишкового поперечного паралакса, яка обчислюється за формулою:

, (3.11)

де n - число точок у стереопарі.

Величина δ q обчислена для кожної точки, кожної стереопари, а m δ q - для кожної стереопари. В інструкції зазначено, що СКО залишкового поперечного паралакса не повинна перевищувати 10мкм. У таблиці 3.5 наведено максимальне значення δ q і максимальна величина m δ q, отримані при взаємному орієнтування знімків всіх стереопар блоку.

Крім цих величин точність взаємного орієнтування знімків характеризують:

- СКО одиниці ваги, що обчислюється за формулою:

, (3.12)

- СКО визначення елементів взаємного орієнтування, обчислені за формулами:

, (3.13)

де Qii - діагональні елементи зворотного ваговій матриці.

У цій формулі , Де B - матриця коефіцієнтів нормальних рівнянь.

3) підключення одиночних моделей. Оцінка точності приєднання одиночних моделей виконується:

- За розходженням координат зв'язуючих точок, обчислюваним за формулами:

Δ X св = Xk - X (k -1)

Δ Y св = Yk - Y (k -1), (3.14)

Δ Z св = Zk - Z (k -1)

де Xk, Yk, Zk - координати зв'язуючих точок подальшої моделі після перевичісленія їх у систему координат попередньої моделі, тобто блоку;

Xk -1, Yk -1, Zk -1 - координати зв'язуючих точок в системі координат блоку.

- По СКО різниць координат зв'язуючих точок, обчислених за формулами:

, (3.15)

де к - число зв'язуючих точок.

Величини Δ X св, Δ Y св, Δ Z св обчислюються для кожної сполучною точки, а величини m Δ X св, m Δ Y св, m Δ Z св обчислюються за кількістю зон потрійного поздовжнього перекриття знімків. Максимальні значення величин Δ X св, Δ Y св, Δ Z св, m Δ X св, m Δ Y св, m Δ Z св, отриманих при побудові мережі, представлені в таблиці 3.5. В інструкції зазначено, що СКО координат зв'язуючих точок, обчислені при приєднанні суміжних моделей, не повинні перевищувати: m Δ X св, m Δ Y св - 15мкм, в масштабі знімків, а по висоті m Δ Z св - 15мкм помножена на ставлення f / b в масштабі знімків;

- Крім того при приєднанні моделей точність подсоедененія характеризують СКО одиниці ваги, обчислена за формулою

, (3.16)

та СКО визначення елементів під'єднання моделей

, (3.17)

4) зрівняння мережі. При зрівнюванні мережі ПФТ в ЦФС «Фотомод» за методом незалежних моделей апостеріорна оцінка точності результатів виконується таким чином:

- По різниці координат пов'язують і межмаршрутних точок за формулами (3.14);

- По СКО різниці координат пов'язують і межмаршрутних точок за формулами (3.15).

В інструкції зазначені максимальні розбіжності координат Δ X, Δ Y, Δ Z общемаршрутних точок, рівні 40мкм в масштабі знімків. При зрівнюванні мережі ПФТ методом незалежних моделей одночасно вирішуються рівняння, складені для опорних точок, центрів фотографування, що пов'язують і общемаршрутних точок. Тому координати точок мережі ПФТ в результаті зрівнювання будуть отримані в геодезичній системі координат. Остаточна оцінка точності мережі ПФТ виконується:

- По різницям координат опорних та контрольних точок, обчисленими за формулами:

, (3.18)

де - Координати опорних точок в геодезичній системі координат обчислені в результаті ПФТ;

- Координати опорних точок, обчислені з польових робіт.

Різниці координат контрольних точок обчислюються:

, (3.19)

де - Координати контрольних точок в геодезичній системі координат, обчислені в результаті ПФТ;

- Координати контрольних точок, обчислені з польових робіт.

- По СКО різниць координат опорних точок

, (3.20)

де - Кількість опорних точок.

- По СКО різниць координат контрольних точок

, (3.21)

де - Кількість контрольних точок.

Значення ΔX, ΔY, ΔZ, mΔX, mΔY, mΔZ наведені в таблиці 3.3 для опорних і контрольних точок.

- По розбіжності планового положення опорних і контрольних точок:

, (3.22)

, (3.23).

- По СКО розбіжностей планового положення опорних і контрольних точок:

, (3.24)

, (3.25).

Значення Δ L, mΔL для опорних і контрольних точок наведені в таблиці 3.5.В інструкції наведені допустимі середні розбіжності висот на опорних точках блокової мережі

δ h оп доп = 0,15 * h січ. , (3.26)

Висота перерізу рельєфу дорівнює h січ = 2,5 м, тоді середня помилка розбіжності висот δ h оп доп = 0,15 * 2,5. Для визначення СКО обчислення висот опорних точок, які відповідають вимогам інструкції, необхідно використовувати коефіцієнт 1,25, тобто

mΔZ оп доп = 1,25 * δ h оп дод, (3.27)

де 1,25 - коефіцієнт переходу від середніх до середніх квадратичних помилок.

В інструкції наведено допустимі середні розбіжності висот на контрольних точках блокової мережі

δ h до доп = 0,25 * h січ. , (3.28)

Висота перерізу рельєфу дорівнює h січ = 2,5 м, тоді середня помилка розбіжності висот δ h до доп = 0,15 * 2,5. Для визначення СКО обчислення висот опорних точок, які відповідають вимогам інструкцій необхідно використовувати коефіцієнт 1,25, тобто

mΔZ до доп = 1,25 * δ h до додаткових, (3.29).

Допустимі середні помилки планового положення опорних точок не повинно перевищувати δ l оп доп = 0,2 мм, а контрольні - δ l до доп = 0,3 мм в масштабі карти.

Тоді:

m Δ L оп доп = 1,25 * δ l оп доп * M, (3.30)

m Δ L до доп = 1,25 * δ l до додаткових * M, (3.31)

де М - знаменник масштабу карти (М = 2000).

В інструкції наведено граничні розбіжності координат опорних та контрольних точок, не повинні перевищувати подвоєних середніх помилок:

Δ L доп = 2 * δ l доп * M, (3.32)

Δ Z доп = 2 * δ h, (3.33)

Бокові розбіжності координат вважаються як для опорних так і для контрольних точок за формулами (3.22).

Як видно з таблиці 3.5 всі величини, що характеризують точність побудови мережі ПФТ на ЦФС «Фотомод» задовольняють допусках. Значить матеріали придатні для подальшого використання.

Таблиця 3.5 - Зведена таблиця оцінки точності побудови блочної ПФТ.