Расчёт наземной стереофотосъёмки

Большое влияние на точность и экономичность фотограмметрических определений оказывает выбор оптимальных параметров наземной стереофотосъёмки, к которым относятся: отстояния точек фотографирования от объекта, базис фотографирования, фокусное расстояние фотокамеры. Необходимо учитывать, что на наземном фотоснимке измеряют координаты x и z (рис. 25), а отстояния точек объекта от фотокамеры определяются вдоль оси Y. Для удобства расчёта параметров наземной стереофотосъёмки используют формулы связи координат точек объекта и их изображений на стереопаре нормального случая:

Из этих формул выводятся формулы расчёта точности определения координат.

, , , (18)

где m_х и m_z - точности измерения координат точек объекта на снимке, m_p - точность измерения на стереопаре продольного параллакса, b = B f / Y - базис фотографирования в масштабе снимков.

Из формул (18) видно, что точность определения координат точек объекта будет уменьшаться с увеличением отстояний Y точек от фотостанции и с уменьшением базиса В фотографирования. Т.к. точность определения координат точек объекта задаётся заранее, максимальное отстояние Y_max фотокамеры от объекта, где ещё будет получена заданная точность m_Y, можно рассчитать по формуле

выведенной из формулы (18) расчёта точности определения отстояния Y.

Минимальное отстояние зависит от высоты объекта и её рассчитывают по формуле

где D_Z - максимальная высота объекта на местности, а l_Z - длина стороны кадра вдоль оси Z.

Минимально допустимую длину базиса фотографирования рассчитывают по формуле

полученной из формулы (18) расчёта точности определения отстояния Y.

Максимальное значение базиса фотографирования зависит от минимального отстояния Y_min переднего плана объекта (рис. 26), длины l_Х стороны кадра вдоль базиса фотографирования и фокусного расстояния фотокамеры

т.е. максимальный базис это длина стороны кадра вдоль базиса фотографирования в масштабе снимка. Связь этих величин соответствует расположению изображений m и m' ближней точки объекта М на противоположных краях левого

l_x

Y_min

B_max

S_Л

S_П

l_x

Рис. 26

и правого снимков. Точки объекта, расположенные ближе, чем точка М, не будут изображаться на обоих снимках, а расположенные слева или справа будут изображаться только на одном снимке. Таким образом, область стереоскопического восприятия будет охватывать участок местности в виде клина с вершиной в ближней точке (на рисунке начало этой области показано штриховкой).

Таким образом, при выборе места расположения фотостанции точки фотографирования S_Л и S_П нужно располагать на расстоянии В, значение которого не должно выходить за пределы B_min < B < B_max.

В городских условиях наземная стереофотосъёмка архитектурных сооружений отстояние фотокамеры от строения ограничивается шириной улицы, а внутри здания - размерами его помещений. Таким образом, эти отстояния можно измерить достаточно точно, поэтому конечная точность зависит от размера базиса фотографирования, который рассчитывают по формуле

где l_Х - размер кадра вдоль базиса фотографирования, Р_X - процент продольного перекрытия.

Если строение длинное и высокое, то фотосъёмку выполняют по примеру аэрофотосъёмки. С земной поверхности выполняют фотосъёмку его нижней части. Базисы фотографирования устанавливают по створной линии, примерно параллельной плоскости фасада. Тогда правый снимок первого базиса будет левым снимком второго базиса и т.д. Получается маршрутная фотосъёмка. В этом случае процент продольного перекрытия P_X задают примерно 60% и число базисов вычисляют по формуле

где D_X - длина строения.

Для фотосъёмки верхней части строения либо отклоняют оптическую ось фотокамеры вверх, либо фотосъёмку выполняют из окон и с балконов противоположного строения или же используют автоподъёмник. При втором варианте фотокамеру поднимают на высоту, вычисленную по формуле