Способ определения пространственных координат точек местности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 9) (11 785 50 4 6 01 С 11 00 САН БРЕТЕНИ 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОЬЮСВИДЕТЕЛ(71) Научно-исследовательский институт прикладной геодезии(56) Патент СШЛ3706496,кл. 6 01 С 01/1 О, 19.12.72.Русинов М. М. Инженерная фотограмметрия. - М.: Недра, 1966, с. 181 - 187. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТ.- РЛНСТВЕННЫХ КООРДИНЛТ ТОЧЕК МЕСТНОСТИ(57) Изобретение относится к фотограмметрии и позволяет повысить производительность труда за счет сокращения объема подготовительных и вычислительных работ. Панорамной фотокамерой, установленной ца концах базиса известной длины, фотографируют круговуо панораму местности ца пленке 6. Световой поток источника 12 через конденсор 13 освещает визирную марку 14 и с помощью прямоугольной призмы 15 и объективов 16 и 17 формирует ее изооражение ца фотопленке 6, где фиксируется след сечения цилиндрического снимка горизонтальной плоскостью. При измерении панорамного снимка располагают одну из его координатных осей в направлении панорамирования и наводят измерительную марку на точку максимума или минимума отклонения изображения развертки светового изображения визирной марки от координатной оси х. Углы наклоца снимков определяют по расстоянию междх атой осью и следом сечения снимка горизонтальной плоскостьк). 3 ил.Изобретение относится к фотограмметрии, а именно к способам определения пространственных координат заданных точек местности, и может быть использовано при крупномасштабном картографировании городов, а также для решения различных инженерно-топографических задач. Цель изобретения -- повышение производительности труда, достигаемое за счет сокращения обьема подготовительных и вычислительных работ,На фиг. 1 изображена принципиальная схема панорамной фотокамеры для осуществления способа; на фиг. 2принципиальная схема датчика углов наклона снимков; на фиг. 3 - цилиндрический панорамный снимок, обгций вид.Устройство для получения панорамных снимков представляет собой фотокамеру (фиг. 1), содержащую корпус 1, неподвижное основание 2, обьектив 3, экспозиционную щель, образованную ножами 4 и 5,.лентопротяжный механизм, датчик углов наклона. Лентопротяжный механизм служит для транспортирозания фотопленки 6 и состоит из подающей 7, приемной 8 катушек, транспортирующего барабана 9, направляющих роликов 10 и 11.Датчик углов наклона позволяег задать положение горизонтальной плоскости и состоит из источника 12 света, конденсора 13, визирной марки 14, прямоугольной призмы 15 и объективов 16 и 17. Источник 12 света и конденсор 13 расположены вовнутренней полости осевой системы 18 фотокамеры и позволяют равномерно и максимально подсветить визирную марку, которая вместе с прямоугольной призмой 15 закреплена в подвесе 19 так, что ось визирной марки 14 в статическом положении с максимально допустимой погрешностью установки соосна с осью внутренней поверхности осевой системы фотокамеры. Подвес 19 закреплен на корпусе 1 фотокамеры с возможностью углового поворота относительно оси У.Величина углового смещения визирной марки 11 с подвесом 19 относительно оси У обусловлена конструкцией подвеса 19 и максимально допустимой величиной угла наклона камеры относительно истинной вертикали, находится в пределах 2 .Объективы 16 и 17 служат для получения в плоскости фотопленки 6 изображения визирной марки 14. Световые диаметры объективов 16 и 17 и прямоугольной призмы 15 выбраны в пределах 1 О - 15 мм, т.е. такчто при максимальном угловом смещении (2 ) подвеса 19 с визирной маркой 14 и прямоугольной призмой 15 не происходит срезание светового пучка и пропадание изображения визирной марки 14 на фотопленке 6. Объективы 16 и 17 имеют параллельный ход лучей. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Способ определения пространственных координат точек местности осуществляют следующим образом.Панорамную фотокамеру устанавливают на концах базиса известной длины и производят фотографирование круговой панорамы местности. При протягивании фотопленки с подающей 7 на приемную 8 катушку и через направляющие роликиО и1 и транспортирующий барабан 9 позади экспозиционной щели с ножами 4 и 5 с помощью объектива 3 строится на фотопленке 6 изображение местности. Световой поток от источника 2 света, распространяющийся вдоль оси Х и формирующий изображение визирной марки 14, при помощи конденсора3 освещает визирную марку 14, падает на зеркальную грань прямоугольной призмы 15 и отражается ею вдоль оси Х на объективы 16 и 17. Изображение визирной марки 14 переносится объективом 17 на фотопленку 6, где фиксируется след сечения цилиндрического снимка горизонтальной плоскостью, являющийся синусоидальной разверткой светового изображения визирной марки 14. В случае наклона камеры относительно истинной вертикали, обусловленного погрешностью выверки уровня и влиянием внешних условий (ветер, вибрация основания, на котором установлен инструмент и т.д.), и изображение визирной марки 14 из прямой линии трансформируется в синусоидальную развертку (фиг. 3), по которой определяют углы наклона.Затем измеряют панорамные снимки. Измерения выполняют в монокулярном режиме, так как цилиндрические снимки, в отличие от плоских, имеют большую величину разномасштабности и поэтому стереоскопическое их наблюдение невозможно. Перед измерением панорамные снимки закладывают в кассеты стереокомпаратора так, что зона левого снимка с изображением противоположного конца базиса располагается с правой стороны левой кассеты, а соответствующая зона правого снимка - с левой стороны правой кассеты.Измерение панорамного снимка выполняют путем наведения измерительной марки стереокомпаратора на точку начального направления т, в качестве которого принимают изображение противоположного конца базиса (фиг. 3) и берут отсчет, который принимают за нуль - пункт МО, для шкалы Х. Затем измерительную марку на. водят на точку а - пересечения изображения развертки светового изображения визирной марки с координатной линией Х и берут отсчет по шкалам прибора Х и 7 МО. и МО которые считают нуль-пунктом соответствующих шкал, после чего измерительную марку наводят на ближайшую точку в - максима или с - минимума отклонения изображения развертки светового изображения визирной марки от координатнойоси Х и берут отсчет по шкале 2 - О, Затем последовательно наводят измерительную марку на точки д, е,( и так далее и берут отсчеты Ог и О, для каждой. После окончания измерения координат точек на левом и правом панорамных снимках определяют углы наклона этих снимков по формуле%,= - а гсср2,где 8 - длина оптического луча от чувствительного элемента датчика угловнаклона до снимка;Е-, - максимальное отклонение изображения развертки светового изображения визирной марки от координатной линии Х,2-,= О - М,Затем определяют горизонтальный уголот точки пересечения изображения развертки светового изображения визирной марки скоординатной лининей Х до начального направленияХоа = агс 1 д - ггде 1 - фокусное расстояние камеры;Х - длина дуги от точки пересеценияизображения развертки светового изображения визирной марки с координатной линией Х до начального направления нХ = МО, - МОГоризонтальный угол между начальным направлением и направлением на измеряемые тоцки вычисляют по формуле а=агсф - ,хгде - фокусное расстояние камеры, а Х= =О - МО.Вертикальную координату 2 находят по измеренным значениям О., и значению нуль- пункта МО, для шкалы 22= О., - МО.,По вычисленным значениям Юа и а нахо. дят поправки в горизонтальные А и вертикальные 2 углы для левого и правого сним. ков:Ла= -- %сов а + а); Ь 2= +) %Яп (ан+ а) . ГТогда а= а+ у,а;2= 2+ 2.Пространственные координаты тоцек мест 5 ности вычисляют по формулам В с 1 л Кс(да+ сгдаро 1 о В с(да.+ сгиба о, о оН. + Н В(2. в 1 па + 2 в 1 пао) 15 1 оо 1 а,+ а 1 где а горизонтальные углы, вычисленные для левого и правого снимков;вертикальные координаты, вычисленные для левого и правого снимков;высоты левого и правого концов базиса на местности в геодези. ческой системе координат;базис фотографирования. оа -о ого 2 д 2" -Нл, Но -В -Формула изобретениог Способ определения пространственныхкоординат точек местности, включающий подготовительные геодезицеские работы, фотографирование местности с получением двух ее панорамных фотоснимков, измерение положения изображений искомых точек в системах координат полученных снимков, определение углов наклона снимков и вычислительные работы, от,гичающийся тем, что, с целью повышения производительности труда за счет сокрашения объема подготовительных и вычислительных работ, 40 на каждый из фотоснимков впечатываютпри фотографировании след его сечения горизонтальной плоскостью, одну из координатных осей снимка располагают в направлении панорамирования, а углы наклона снимков определяют по расстоянию между этой осью и следом сечения снимка горизонтальной плоскостью.дгорнрес 11303Филиал д. 4/5 ктная,Составитель В. 1 р Тскрсд И. ВТираж 670 ИПИ Государственного по делам изобретенийМосква, Ж - 35, Рау ППП Патент, г. Ужго дактор М. Бланказ 6818/34ВНИ ррсктор С. ЧернидписноеСР Ко Г 1 о комитета СС и открытий шская наб., од, ул. Прое