Цифровая фототриангуляция для создания топографических карт (стр. 2 из 9)
. (1.7)4) подсоединение независимых моделей.
На данном этапе перевычисляются координаты точек в единую систему координат всей сети. Обычно в качестве системы координат маршрутной сети принимают фотограмметрическую систему координат первой модели маршрута. Для подсоединения моделей используются координаты связующих точек.
В качестве исходного принимается уравнение связи координат точек последующей модели с предыдущей:
, (1.8)где
- координаты точек в системе координат маршрутной модели (сети); 
-координаты этих же точек в системе координат последующей модели; 
- матрица направляющих косинусов, вычисленных через углы 
;t-масштабный коэффициент;
- координаты начала системы координат последующей модели в системе координат маршрутной сети.Этап подсоединения модели состоит из двух процессов. Сначала вычисляются
, а известными будут 
.Затем вычисляются координаты точек присоединяемой модели в системе координат маршрутной сети. Известными будут
и координаты 
точек модели, полученные по формулам(1.4). По формулам(1.9)вычисляются координаты присоединяемой модели в системе координат маршрутной сети.5) внешнее ориентирование сети.
На данном этапе перевычисляются координаты точек сети в заданную внешнюю систему координат.Необходимо минимум три опорных точки.
Для внешнего ориентирования сети используются координатыX, Y, Zопорных точек и уравнения вида:
. (1.9)где
координаты начала системы координат сети; 
фотограмметрические координаты точек сети; 
геодезические координаты точек местности.В начале известны координаты опорных точек в геодезической системе и фотограмметрические координаты этих точек, полученные из уравнивания сети. В качестве неизвестных выступают 7 элементов ориентирования геодезической сети:
.Определив 7 этих неизвестных, будут определяться геодезические координаты
всех точек сети ПФТ.6) исключение деформации сети.
Деформацию сети ПФТ можно описать различными полиномами.
Например, обобщённого типа:
, (1.10)где
– это коэффициенты деформации, 
– геодезические координаты точек сети, полученные на этапе 5 из геодезически ориентированной сети.Из-за деформации сети после ее геодезического ориентирования на опорных точках будут получены расхождения координат :
(1.11)Исключение деформации сети состоит из 2 процессов: сначала будут известны
, 
опорных точек, неизвестными будут коэффициенты 
, а исходными для определения коэффициентов будут уравнения(1.10).После определения коэффициентов деформации вычисляется величина разностикоординат
характеризующие деформацию сети для всех точек сети по формулам (1.10).Затем вычисляются исправленные координаты точек сети:
. (1.12)1.3.2 Построение блочных сетей фототриангуляции методом связок
Наиболее строгим методом построения блочных сетей пространственной фототриангуляции аналитическим и цифровым способами по сравнению с методом независимых моделей является метод связок[2]. В основе метода связок лежат уравнения коллинеарности проектирующих лучей:
, (1.13)В уравнении будут известны f, x0, y0,x, y. Неизвестны элементы внешнегоориентирования снимков
, также X, Y, Z – координаты точек сети ПФТ.Уравнения (1.13) нелинейные и решаются итерационным методом.
На основе (1.13) имеем уравнение поправок вида:
, (1.14)Уравнения (1.14) решаются по методу наименьших квадратов.
lx и ly – свободные члены, вычисляемые по формулам:
, (1.15) где 
– вычисляются по формулам (1.13) подстановкой в нихприближённых значений неизвестных
.Достоинством метода связок является то, что сеть строится и уравнивается одновременно для всех точек, входящих в блок, а также поправки находятся непосредственно к измеренным величинам, что обеспечивает более высокую точность построения сети. Недостатками этого метода являются: сложность задания приближённых значений неизвестных (для решения этой проблемы можно предварительно уровнять сеть менее строгим методом, а её результаты использовать в качестве приближённых значений), должны отсутствовать грубые ошибки, должны быть исключены систематические ошибки (или сведены к минимуму).
1.3.3 Построение блочной сети фототриангуляции объединением одиночных моделей
Этот метод основан на том[2], что сначала по каждой стереопаре, входящей в блок, строятся независимые одиночные модели, каждая из которых имеет свой масштаб и свою систему координат.
В процессе уравнивания моделей в блоке, все независимые модели приводятся к определенному масштабу и в единую пространственную систему координат на основе совместного внешнего ориентирования моделей.
Исходным является уравнение:
, (1.16)где i – номер модели,
- элементы внешнего ориентирования для каждой модели. Исходными данными для формирования блока из независимых моделей служат 
, 
и 
. Используются условия равенства 0:- разностей
координат опорных точек, полученных из фототриангуляции и из полевых геодезических работ:- уклонений
координат центров проектирования, полученных из ПФТ и зафиксированных в полете с помощью бортовых приборов;- расхождений
координат связующих и общемаршрутных точек, лежащих в зоне поперечного перекрытия снимков соседних маршрутов.Эти уравнения будут составляться для опорных точек и центров фотографирования.
Для связующих точек, расположенных в зоне тройного продольного перекрытия снимков и общемаршрутных точек, расположенных в зоне поперечного перекрытия снимков будут составляться уравнения вида:
(1.17)Уравнения (1.16) и (1.17) решаются совместно. В результате решения определяются:
, по которым далее по формулам (1.16) определяются координаты X, Y, Z в системе координат блочной сети.Достоинством этого метода является то, что он проще в реализации, а недостатком – он менее строг с точки зрения уравнивания, чем метод связок.
1.3.4 Построение блочной сети фототриангуляции объединением независимых маршрутных моделей
Сущность данного метод заключается в том[2], что объединяются независимые маршрутные сети (построенные допустим методом независимых и частично зависимых моделей). Маршрутные сети предварительно внешне ориентированы в единой пространственной прямоугольной системе координат блока. В основе объединения маршрутных сетей в единый фототриангуляционный блок используется равенство нулю: 1) разности геодезических координат полученных из геодезии и ПФТ δгеод; 2) уклонений координат центров фотографирования, полученных из фототриангуляции и зафиксированных в полёте с помощью бортовых приборов δборт;