автореферат диссертации по геодезии, 05.24.02, диссертация на тему:Исследование геометрических особенностей увеличенной части снимка

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПО ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВУ

на правах рукописи

РГ5 ОД

Йордан Стоянов Генов

7 ~ ДЙГ ?ЯПП

ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ УВЕЛИЧЕННОЙ ЧАСТИ СНИМКА

05.24.02

Аэрокосмические съемки, фотограмметрия, фототопография

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2000

Работа выполнена в Государственном университете по землеустройству.

Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор

Я. И. Гебгарт

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Л. Н. Васильев. Кандидат технических наук, профессор У. Д. Ниязгулов

Защита состоится »мая2000г в «10» часов на заседании диссертационного совета К.120.59.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук при Государственном университете по землеустройству по адресу: 103064, Москва К-64, ул. Казакова, 15.

Ведущая организация: Мособлкомзем

Автореферат разослан « 27 » апреля 2000 г.

Ученый секретарь специализированного совета Кандидат технических наук, доцент

од КЗ У. <//, о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Обработка аэрофотоснимков с большими коэффициентами увеличения К>5 при изготовлении крупномасштабных контурных планов (1:2000, 1:1000, 1:500) все шире используется на производстве. Такие большие коэффициенты особенно при съемке малых объектов (МО) - сельских населенных пунктов, садовых и дачных участков и др. предопределяют необходимость применения увеличенных частей снимков, которые могут являться в этом случае исходным материалом как при изготовлении контурных планов, так и в качестве основы для непосредственного определения площадей, сторон участков и т.д.

Естественно, полноценное использование увеличенных частей требует знаний их геометрических особенностей, имеющих свои качественные отличия поскольку они связаны со взаимным положением точек лишь в пределах части.

Поэтому исследование указанных особенностей является актуальным.

Цель работы заключается в исследовании геометрических особенностей увеличенной части снимка применительно к крупномасштабной съемке МО.

Научная новизна работы

Выявлена зависимость между размером увеличенной части снимка и максимально возможными искажениями в пределах этой части, вызванными влиянием, как угла наклона снимка, так и отличием его от центральной проекции.

Раскрыта геометрическая сущность минимизации расхождений на опорных точках увеличенной части снимка, практически свободной от влияния его угла наклона, при ее масштабировании.

Практическая значимость работы. При возрастании коэффициента К соответственным образом уменьшаются искажения в

3

пределах увеличенной части снимка, покрывающей одну и ту же площадь на местности (на плане). Это позволяет вести обработку снимков при максимально возможных с позиции фотографического качества значения коэффициента К.

Указанное уменьшение искажений позволяет широко использовать увеличенные части для непосредственного определения по ним площадей, сторон участков и др. Эта же причина дает возможность замены процесса трансформирования части более простым машпабированием.

Достоверность результатов работы подтверждается экспериментальными исследованиями с применением, как цифрового моделирования, так и реальных материалов.

Теоретической основой работы являются труды российских ученых в области обработки одиночных снимков с большими коэффициентами увеличения - В.Ф. Дейнеко, Б.Н. Родионова, Я.И. Гебгарта и др.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано три статьи.

Объем работы. Общий объем работы - 150 страниц машинописного текста. Основное содержание работы дано на 131 страницах и включает 33 рисунка и 33 таблицы. Список литературы состоит из 39 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается выбор тематики и актуальность диссертационной работы, тезисно раскрывается ее содержание.

В первой главе в сжатой форме рассматривается местоположение фотограмметрии одиночного снимка и ее основные формулы. Указанные формулы являются традиционными. Однако здесь они рассматриваются применительно к использованию больших коэффициентов увеличения К,

4

характерных для крупномасштабной контурной съемки. В этом случае при использовании целиком всего снимка его искажения на увеличенном изображении могут стать весьма большими, что ограничивает возможности использования и обработки указанного снимка.

В первой главе рассмотрена также и геометрическая сущность преобразования одиночного снимка в план. При этом показана недопустимость использования в случае крупномасштабной съемки таких методически нестрогих способов как фототрансформирование по зонам. Указанное трансформирование помимо всего прочего характеризуется наличием разномасштабности внутри зон, что приводит к искажению площадей систематического характера.

Поскольку крупномасштабные контурные планы МО характеризуются большим числом земельных участков, такие искажения недопустимы. Сказанное относится и к фототрансформированию на наклонную плоскость, так как при достаточно большом количестве наклонных плоскостей и большом коэффициенте увеличения возникают недопустимые аффинные искажения.

Следует отметить, что вопросами использования частей снимков занимались и ранее. Например, A.B. Егорченков в свой диссертации исследовал геометрию увеличенных частей длиннофокусных (f > 1000мм) космических снимков. Указанные исследования проводились применительно к корректировки планов масштаба 1:25000 с использованием аффинного фототрансформирования. При этом съемки длиннофокусной космической камерой, имея в виду корректировку планов 1:25000, практически свободны от влияния рельефа местности.

В тоже время при изготовлении крупномасштабных контурных планов используют аэрофотосъемки с обычно меньшим фокусным расстоянием (f = 200-350мм). Это в значительной мере увеличивает влияние рельефа, усугубляемое и крупным масштабом изготовляемых планов. Сказанное выше говорит о необходимости проведения

исследований геометрических особенностей частей применительно к крупномасштабной съемке чему и посвящена вторая и третья главы.

Во второй главе рассматриваются геометрические особенности увеличенной части снимка применительно к крупномасштабной контурной съемке.

В начале главы излагаются отличия крупномасштабной съемки МО в значительной мере влияющие на проведении аэрофотосъемочных и фотограмметрических работ. Именно большие коэффициенты увеличения, разрозненность и небольшие площади МО вызывают необходимость использования частей снимков. Здесь схематически рассматривается связь между применяемыми коэффициентами увеличения и размерами частей и показывается возможность использования большого количества частей в сочетании с изготовлением планов стандартного размера. Указанная связь иллюстрируется рис.1.

На рис.1 схематически показан случай, часто применяемый на производстве, когда рабочая площадь, ограничиваемая через снимок, соответствует четырем частям (а.ЬДе - вершины СЗ части четверти снимка). Точка с! - является рабочим центром снимка и принадлежит всем четырем частям, все вершины этих частей лежат на тройных

перекрытиях; величина rmax = da равна в этом случае (при формате 18x18см и обычных перекрытиях) примерно 100мм.

При К = 5 размер плана, соответствующий четверти снимка, составляет ~ 350x350мм, а при К = 7 ~500х500мм. На этом же рисунке показана часть в случае, если К = 10 (всего 9 частей на снимок). Там же показаны и части 1,2,3,4 в случае, если К = 14 (всего 16 частей на снимок). Отметим, что для всех взятых К (кроме К = 5) размер изготовляемых планов составляет 500x500мм.

Далее во второй главе рассматриваются вопросы влияния угла наклона снимка на геометрические особенности его частей. Здесь приводится вывод формулы связи координат применительно к части снимка.

у,0=_/V_ х,о _/[/*'--/*r)sin«o]

[f-y sina0)(/-yr sina0)' [f - y sin a0)(/-yr sin a0)'

Эти формулы реализуют связь координат соответственных точек одноименных частей наклонного и горизонтального снимков, где х'°, у'0, х', у'- координаты соответственных точек частей горизонтального и наклонного снимков.

y(¡)

На рис.2 показан снимок с используемой системой координат, в которой точка нулевых искажений с - начало координат, ось абцисс -линия неискаженных масштабов hchc, а ось ординат - главная вертикаль. На снимке взята часть с центральной точкой Т, являющейся началом координат взятой части, оси х', у' параллельны осям х, у снимка.

Затем рассматриваются вопросы разномасштабности при использовании части снимка. Для этого применяются формулы среднего масштаба в точке планового снимка и доказывается ее весьма высокая точность (от 0,01% до 0,1% в зависимости от величины f). В результате получена формула изменения масштаба в пределах части.

Am'a/(mt) = [(тв)-(/я,)] /{mt)= (l,5/sina0)/ , (2)

Максимальное значение y'max зависит от размера части, обычно соответствующей планшету, в пределах которого изготовляется план. Очевидно, чем больше коэффициент увеличения К, тем меньше размер части снимка (при тоц же площади на местности). При этом соответственно уменьшается и у'тах, а следовательно и разномасштабность. Если мы сравним формулу изменения разномасштабности для всего снимка и для части, то мы увидим что разномасштабность уменьшается в утах / у'тах раз, где утах - расстояние от центра снимка до угла его рабочей площади, у'тах - расстояние от центра части до ее угла. Очевидно, что чем больше К тем меньше будет разномаштабность в пределах части.

Таким образом, при использовании частей снимков для уменьшения разномасштабности надо выполнять съемку в возможно более мелком масштабе, предельное значение которого ограничивается лишь

фотографическим качеством снимка. При земельно-кадастровых работах *

с целью уменьшения искажений следует применять аэрофотосъемку с большими f и малыми ао, например с /=350мм и гиростабилизацией (аотах=40) или с МОООмм при ctomax порядка 1° (обеспечивается использованием устойчивых самолетов ТУ-134СХ). Как видим из табл.1

разномасштабность в этих случаях весьма мала и не зависит от положения части на снимке.

Табл.1

К f, мм а' | Дт'а/(гП|)|тах

10 350 40 1/570

20 350 40 1/1140

10 1000 60 1/1080

20 1000 60 1/2160

Из сказанного следует, что рассмотрение влияния наклона снимка на разномасштабность его частей выявляет важные отличия геометрии части, а именно, чем больше коэффициент увеличения, тем меньше искажения вызываемые углом наклона в пределах этой части.

Далее в этой главе приводятся формулы смещения точки

увеличенной части снимка вследствие влияния его наклона.

у);

Ky'únan, „ (3)

-где 5х',5у' величины смещения по двум осям относительно центральной точки увеличенной части.

Наибольшую величину смещения в пределах увеличенной части имеют точки с максимальным значением у. Применительно к этим точкам получим формулу максимального смещения:

кУтах sin ее0

I "Imax Of V J тах У тах!

(4)

2f

Как следует из (4), возрастание К не увеличивает 5г'атах так как Ку'тах равно расстоянию от центра до угла планшета, в пределах которого строится план, т.е. постоянной величине, а у'тах при этом уменьшается. Анализ формулы (4) показывает, что смещения за а0 в пределах

увеличенной части значительно меньше, чем при использовании всего снимка. Величина этого уменьшения

, - 2.8 Ку тах Ь

1(1 + ---)

-где Ьсгорона планшета. Ниже приводятся величины I при 1_=50см (при К=5,1=35см), утах=100мм для разных значений К.

Табл. 2

К 5 7 10 20

1 2.8 2.8 4.4 9.8

Следует отметить, что величины |5г'а|тах достаточно малы. Например, если К=10, у,тах=35мм, то при (=350мм, аотах=40', утах=70мм, величина |бг,а|таж=0.61мм, а при МОООмм, а0тах=60\ утах=170мм значение |бг,а|тах=0.63мм. Допуская ошибку в положении центральной точки части на плане порядка 0.2-0.3мм, мы уменьшаем на указанную величину |5г'а|тах, что позволяет в рассмотренных случаях считать увеличенные части планом, заменяя трансформирование более простым масштабированием.

Отметим, что величины |6г'а|тах относятся к частям с максимальными ординатами, на остальных частях значения ^г^та* уменьшаются. Кроме того, из-за уменьшения смещений за а0 использование увеличенных частей расширяет возможности метрических действий (определение по ним площадей и др.). Именно это обстоятельство, дает возможность использования частей снимка в качестве плана, во всяком случае, без необходимости учета влияния угла наклона снимка. Когда имеем дело не с трансформированием, а с масштабированием, это важное обстоятельство существенно влияет на технологию обработки. Если мы не должны учитывать угол наклона снимка, то обработка осуществляется по более простой схеме. Здесь следует отметить, что изложенное положение свидетельствует лишь о том, что использование частей

уменьшает смещение точек за ад. Однако, не дает ответа на вопрос в каких случаях и при каких условиях влиянием ао можно практически пренебречь. Это одна из сделанных нами разработок будет изложена в дальнейшем.

Дальше рассмотрено влияние угла наклона на искажение площадей при использовании части снимка. Указанные искажения по своей сути полностью соответствуют изменению масштаба при использовании увеличенной части, то есть при увеличении К соответственно уменьшается искажения площадей. Здесь же показаны пути повышения точности нахождения площадей за счет приближения к ним места определения частного масштаба.

Во второй главе рассмотрены также геометрическая сущность минимизации расхождений на опорных точках, (расположенных по углам увеличенной части) при масштабировании. Эти вопросы исследуются применительно к случаю, когда смещение точек за угол наклона в пределах части с учетом проводимой минимизации позволяет считать данную часть практически свободной от влияния наклона снимка.

Указанная геометрическая сущность заключается в том, что путем небольших линейных смещений и угловых поворотов увеличенной части перераспределяют расхождения на опорных точках так, чтобы эти расхождения стали минимальными.

Уменьшение расхождений на опорных точках было рассмотрено для различно расположенных относительно поля снимка частей. Исследования показали, что при рационально выбранной аэрофотосъемке (например, f = 350мм,аотах=40' - гиростабилизированная съемка) и проведенной необходимой минимизации, положение точек увеличенной части, включая и опорные, практически свободны от влияния угла наклона снимка. В табл.3 показаны величины максимальных смещений за а0тах в мм на увеличенных частях соответствующих

планшетам 50x50см при разных коэффициентах увеличения К и при { = 350мм и а0тах=40\

Табл. 3

К 5 10 15 20

5г'атах мм 0,32 0,50 0,43 0,39

Отметим, что, как видно из табл.3, с возрастанием К значение максимальных смещений медленно, но уменьшаются (при К=5 размеры планшета равны 35x35см), поэтому соответствующая величина смещения выходит из рассматриваемого ряда. Поскольку эти ошибки являются максимальными то, очевидно, такие увеличенные части, с учетом возможности уменьшения расхождений на опорных точках в процессе масштабирования практически свободны от влияния а0.

Отметим, что для случая, когда увеличенная часть снимка, соответствующая планшету стандартного размера, имеет недопустимые для плана смещения за а0, нами была получена формула определения размеров части (1-х1-), в пределах которой влияние угла наклона снимка практически отсутствует. Формула имеет вид

-где Ута)( - расстояние от центра снимка до угла его рабочей площади; 6г'тах - допустимое смещение за а0. При 1 = 200мм, утах=100мм, К=10, а0=40' с учетом возможности минимизации 5г'тах=0,8мм, то величина I. «310мм.

Важнейшим вопросом преобразования одиночного снимка в план является учет влияния рельефа. Отметим, что при использовании частей снимков все закономерности влияния рельефа в основном сохраняются. В то же время при использовании частей возникает и важное отличие, выражающееся в том, что в общем случае до разных вершин части

(5)

разное расстояние от центра снимка, а при использовании всего снимка эти расстояния одинаковы.

Например для части а,вДе (рис.1) наибольшее влияние рельеф может испытывать вершина а поскольку до нее самое большое расстояние г от центра снимка. Для вершин в и е это влияние уменьшается в т.к. соответственно уменьшается и расстояние г.

Вершина с! влияния рельефа практически вообще не испытывает так как для нее г »0. В случае большого значения К и большого количества частей разные влияния рельефа будут сказываться и на разных частях в зависимости от их положения на снимке. Например, наибольшее влияние рельефа испытывает часть 2 (К=14 см. рис.1) как наиболее удаленная от центра снимка. Части 1 и 4 испытывают указанное влияние в ~ 1,3 раза, часть 3 в ~ 2,6 раза меньше, чем часть 2, благодаря их более близкому расположению к центру снимка.

Рассмотренное отличие формирует влияние рельефа для используемой части в зависимости от ее положения на снимке. Таким образом, применение частей снимков в целом ощутимо уменьшает влияние рельефа, что упрощает построение цифровых моделей рельефа, расширяя возможности использования для этого имеющихся топографических планов и карт. Наиболее выгодно, когда используется центральная часть снимка, например, когда изображение МО совпадает с этой частью. В этом случае, как очевидно, величины искажений, вызываемые рельефом местности, углом наклона снимка, отличием изображения от центральной проекции имеют минимальное значение.

Важным преимуществом использования центральной части снимка является и значительное повышение разрешающей способности изображения, что объясняется минимальными аберрациями этой части. Такое увеличение разрешающей способности повышает точность измерений и позволяет соответственным образом уменьшить масштаб

аэрофотосъемки, что важно в случае, когда задаются большие перекрытия, например, при городских съемках.

Отметим, что при использовании обычной аэрофотосъемки совмещение изображения МО с центральной частью снимка практически не осуществимо. Задача совмещения изображения МО с указанной частью может решаться при использовании малоскоростных носителей типа мотодельтаплана. При расположении изображения малого объекта в центральной увеличенной части снимка величина смещения точки этого объекта за рельеф становится зависимой не от фокусного расстояния АФА, а от высоты фотографирования. Действительно, если расстояние на снимке от его центра до точки объекта (например до угла объекта) r^R^ f / Н, где Ro6 - расстояние от проекции центра снимка до соответственной точки объекта на местности, Н - высота фотографирования над среднесекущей плоскостью объекта. Подставляя значение Гоб в формулу смещения точки за рельеф на увеличенном (трансформированном) снимке, получим:

5КЛ =

R^h

об. ш , (6)

где И - превышение точки над среднесекущей плоскостью, М -знаменатель масштаба изготовляемого плана.

Как видно из формулы (6) в рассматриваемом случае величина смещения за рельеф действительно зависит от величины Н, а не от фокусного расстояния. Это объясняется неизменностью угла поля изображения, строящегося при данном Н и любом Г На рис.3 схематически показан МО, углы поля изображения р, постоянные при центре проекции Б, расположенном на заданной высоте фотофафирования Н. Как видно из рисунка величина углов поля изображения не зависит от I

Таким обр.азом, в соответствии с формулой (6) при любом значении f величина смещения за рельеф 2Ьоб в масштабе создаваемого плана

будет одной и той же. При этом, естественно, чем меньше значение f тем соответственно больше будет величина коэффициента К, используемого в процессе преобразования центральной части снимка.

Рассмотренное положение расширяет возможности выбора параметров аэрофотосъемки, что важно, например, применительно к использованию съемок с легких носителей типа мотодельтаплана.

Реальный снимок из-за ошибок его формирования отличается от центральной проекции. Отличия эти достаточно малы (при использовании отечественных топографических АФА и фотопленок обычно не больше 0,02 - 0,03мм). Однако в случае больших коэффициентов увеличения эти искажения при использовании всего снимка соответственно увеличиваются и могут стать недопустимыми или, по крайней мере, нежелательными. Как очевидно, применение частей снимков уменьшает в пределах этих частей величины рассматриваемых искажений. Для ответа на вопрос следует ли учитывать эти искажения, при использовании частей в случае крупномасштабной съемки были проведены необходимые исследования.

Схема нахождения максимальных ошибок, вызванных отличием снимка от центральной проекции, при использовании увеличенных частей для всех исследуемых факторов (влияние дисторсии объектива АФА, атмосферной рефракции, кривизны Земли, деформаций, невыравнивание фотопленки) была одинаковой. Схема эта заключалась в том, что для наиболее неблагоприятной части, расположенной в углу рабочей площади снимка, определялись величины искажений для самой удаленной от центра вершины этой части и для ее центральной точки (при разных значениях К). Разности соответственных величин искажений на указанных точках представляют собой значения максимальных ошибок в пределах увеличенной части. Анализ исследований показывает, что с увеличением К величины этих ошибок возрастают.

Например, имея в виду влияние кривизны Земли, изменение величин максимальных смещений 6г'тахна увеличенной части с возрастанием К (при Г=200мм, 1/М=1/2000, гтах=100мм) соответственно увеличиваются (см табл.4).

Табл.4

К 7 10 15 20

йГ'тах (ММ) 0,037 0,057 0,061 0,136

Вместе с тем, сами величины смещений из-за отличий снимка от центральной проекции при использовании увеличенных частей весьма малы (обычно не превышают 0,1-0,15мм даже при К=20) по сравнению с соответствующими искажениями при использовании увеличенного изображения всего снимка.

Имея в виду малое значение ошибок физического порядка для наиболее неблагоприятно расположенной части, этими ошибками можно, как правило, пренебречь.

В третьей главе излагается содержание экспериментальных исследований вопросов геометрии частей снимков при крупномасштабной съемке.

Первая часть исследования проводилась с применением цифровых макетов снимков. Назначение этих исследований заключалось в проверке правильности и работоспособности данных во второй главе положений и формул, относящихся к вопросам влияния наклона снимка. При этом указанные исследования выполнялись для всего поля увеличенных частей применительно к достаточно плотному положению точек и кадастровых элементов, что невозможно при других видах исследований.

В качестве исходной основы была взята регулярная сетка на горизонтальном снимке и соответствующая ей сетка на снимке с углом наклона равным трем градусам. За начало координат на этих снимках взята точка с, а за ось абсцисс линия неискаженных масштабов. На рис.4 схематически показаны точки макета горизонтального снимка, образующих 16 частей и указанная система координат. Координаты соответственных точек наклонного снимка вычислялись по строгим формулам связи координат (начало в точке с). Для получения в дальнейшем достаточно больших искажений было взято короткое фокусное расстояние (=100мм и предельное значение угла наклона

Наибольшие смещения за угол наклона снимка ао возникают на главной вертикали при максимальном значении У. Поэтому для возможности проведения исследований применительно к максимальным искажениям северо-восточная часть (часть О) была дополнительно разделена еще на 16 подчастей, координаты вершин которых на горизонтальном и наклонном снимках определялись аналогично рассмотренному выше.

После переноса начала координат в центральные точки частей наклонного и горизонтального снимков определялся коэффициент К приведения масштаба части наклонного снимка к заданному с помощью базисов, образованных противоположными вершинами части. Затем в результате редуцирования с коэффициентом К был получен цифровой макет увеличенной нужным образом части наклонного снимка. Путем сравнения координат точек этого макета с координатами точек соответственной части горизонтального снимка были определены величины смещения всех точек, значения масштабов и величин искажений площадей всех подчастей, вызванных влиянием ао. Аналогичные действия были выполнены и для всех остальных частей. Анализ полученных результатов исследований полностью подтвердил правильность теоретических положений и основных формул, относящихся к геометрии увеличенной части снимка, рассмотренных во второй главе применительно к влиянию ао-

Вторая часть экспериментальных исследований проводилась с использованием реальных материалов. Необходимость этих исследований вызвана тем обстоятельством, что при выполнении производственных работ помимо влияния углов наклона снимков, которое рассматривалось в предыдущем эксперименте, на получаемые результаты влияют так же рельеф местности, качество изображения, ошибки опознавания и др. Для проведения эксперимента были взяты увеличенные части снимков, полученные в результате аэрофотосъемки с |=Ю00мм, Н=10000м, 1:М=1:10000 с дальнейшим должным масштабированием частей до масштаба 1:М=1:2000.

Аэрофотосъемка проводилась с использованием самолета ТУ-134-СХ. Такая аэрофотосъемка, как и получаемые увеличенные части

снимков, представляют собой технологию, разработанную проф. Б.Н. Родионовым. Ценность этой технологии заключается в том, что получаемые материалы благодаря использованию такого большого фокусного расстояния практически являются планами местности. Однако, возможность получения плана в немалой степени зависит и от того, что используются именно части снимков.

На местности в пределах с. Горное Зарайского района (площадь 600x700м, перепад высот 18м) были опознаны 128 опорных точек (углы заборов, камней и другие четкие опознающиеся элементы). С помощью полигонометрического хода 2го разряда, опирающегося на пункты триангуляции, была осуществлена привязка указанных точек. При этом невязка в углах =28", точность хода в относительном виде 1/11000 при периметре Х5=3.95км. Анализ полученных результатов показал, что точность определения координат опорных точек вполне обеспечивает возможность оценки качества плана масштаба 1:2000. Координаты этих же точек на местности были получены и фотограмметрически путем измерения координат опорных точек на увеличенной части снимка с дальнейшим преобразованием их в геодезическую систему координат. Из сравнения координат опорных точек, полученных геодезическим и фотограмметрическим путем средняя ошибка фотограмметрического нахождения положения опорных точек оказалась равной ДР=0,51м, а предельная ДЯпРед=1,66м, что с избытком обеспечивает точность плана масштаба 1/2000. Следует отметить, что при использовании всего снимка целиком только за угол наклона на краю рабочей площади увеличенного снимка (ао=1°, г=170мм, (=1000мм, К=5) максимальная величина смещения точки равна 2,4мм, что недопустимо. В тоже время при расположении части снимка с селом Горное (учитывая его размеры) в углу указанной выше рабочей площади максимальное смещение за угол наклона в пределах увеличенной части равно 0,8мм. Это в 3 раза меньше, чем при использовании всего снимка, а имея в виду минимизацию расхождений на опорных точках можно считать, что взятая наиболее неблагоприятно расположенная часть практически свободна от влияния наклона снимка.

Заключение

На основании выполненных исследований необходимо отметить следующее.

1. При изготовлении крупномасштабных контурных планов МО широко используют увеличенные части снимков. При этом обычно коэффициент увеличения К больше или равен 5. Как, очевидно, ошибки в положении точек таких частей значительно меньше соответсвующих ошибок при использовании снимков целиком. Однако, для возможности полноценного изготовления планов необходимо знать действительные величины и характер указанных ошибок, что требует исследования геометрических особенностей увеличенных частей.

2. Несомненной геометрической особенностью увеличенной части является то обстоятельство, что с возрастанием коэффициента увеличения К (в случае постоянства покрываемой частью снимка площади на местности) ошибки в положении их точек соответственным образом уменьшаются. Поэтому использование частей позволяет вести обработку одиночных снимков при максимально возможных с позиции фотокачества коэффициентов К.

3. При использовании увеличенной части разномасштабность и искажение площадей, вызванные влиянием а0, в случае возрастания коэффициента К - уменьшаются (по сравнению с применением всего снимка). Это расширяет возможности определения площадей и сторон участков при непосредственном использовании увеличенных частей снимков.

Указанное уменьшение искажений относится и к смещению точек, что позволяет при правильной организации работ заменить процесс трансформирования более простым масштабированием.

В диссертации получены зависимости, позволяющие при более коротких f или ощутимых углах наклона планового снимка определять размеры увеличенной части практически свободной от влияния угла наклона.

4. Предложенные в работе варианты минимизации расхождений на опорных точках при масштабировании части дает возможность повысить точность этого процесса.

5. Влияние рельефа при использовании увеличенных частей зависит от их расположения относительно центра снимка. Суммарно для всех упомянутых частей снимка это ощутимо уменьшает влияние рельефа по сравнению с использованием всего снимка целиком. Указанное обстоятельство соответственным образом упрощает процесс создания цифровой модели рельефа.

6. В работе исследовано влияние отличия снимка от центральной проекции при использовании увеличенных частей. Исследования показали, что в этом случае максимальные ошибки значительно меньше соответствующих ошибок при использовании всего снимка целиком. Это дает возможность не учитывать отличия снимка от центральной проекции в случае применения увеличенных частей даже если коэффициент К=20.

7. Выполненные экспериментальные исследования с использованием цифрового моделирования, а также с применением реальных материалов подтвердили правильность основных разработок и положений, связанных с геометрическими особенностями увеличенных частей снимка и с возможностями их обработки.

Сдано в производство 24.04.00 г. Подписано в печать 24.04.00 г. Формат 84x64 1/16 Бум.офсет. Печать офсет. Печ.л.1. Тираж 100 Зак.№ 569 Участок оперативной полиграфии ГУЗа ул. Казакова, 15