1- дәріс. Аэроғарыштық әдістердің ерекшеліктері мен маңыздылығы
-дәріс: Суреттердің геометриялық қасиеттері
жүктеу/скачать 1,69 Mb. Pdf көрінісі
|
Дәрістер
| 8-дәріс: Суреттердің геометриялық қасиеттері.
1. Жалғыз сурет. Суреттің масштабы 2. Еңістік әсерінен болатын суреттің геометриялық бұрмалануы 3. Жергілікті бедерге байланысты суреттің геометриялық бұрмалануы 4. Жердің қисықтығынан болатын бұрмаланулар Суреттердің фотограмметриялық шығару тәсілдері арқылы нысандардың кеңістікте орналасуын анықтауға, геометриялық сипаттамасын есептеуге және ӛзгергенін байқауға болады. Бұл тәсілдер карталарды шығаруда және процесс мен құбылыстардың ӛзгеруін зерттеуде кеңінен пайдаланады. Тәсілдерді екі топқа бӛлуге болады, трансформация және стереофотографиялық жолмен суреттерді шығарумен байланысты. Фотограмметриялық сияқты бірінші жалғыз сурет, сосын стереоскопиялық екі суреттер қарастырылады. 1. Жалғыз сурет. Суреттің масштабы Суреттердің негізгі ерекшелігі – бұл масштаб. Пайдаланатын масштабтардың диапазондары ӛте үлкен: ірі масштабты әуесуреттерде нысандар жүздеген есе кішірейеді, ал кіші масштабты ғарыштық суреттерде – ондаған миллион есе. Масштаб бойынша әуеғарыштық суреттерді келесі топқа бӛлінеді: ең кеңінен таралған орташа масштабты әуесуреттер (1:10 000) және орташа масштабты ғарыштық суреттер (1:1 000 000). Камераның ӛсі тура тік тӛмен орналасып, суретке түсірілетін жер горизонтальды жазық болса, сол кезде ең анық түсірілген сурет пайда болады. Оның сандық масштабы 1/М=f/Н болады. Мысалы, сызықтың ұзындығы L=1 сур *М, ауданы S=S сур *M, ал координаттар X=X*M және У=У*М формулалары бойынша анықталады Бірақ нақты түсірілген суреттерде әр түрлі геометриялық қателер кездеседі (фотограмметриялық қателер деп аталады). Олар суретке түсіретін құралдармен түсіру жағдаймен, суретке түсіретін жердің ерекшеліктерімен байланысты. Сол қателер сурет бойынша жеке ӛлшемдерден де кӛбірек болады, сондықтан геометриялық кӛрсеткіштердің нақтылығы қателіктерге байланысты. 2. Еңістік әсерінен болатын суреттің геометриялық бұрмалануы Егер де сурет нақты жазықтықты болмаса (планды емес), онда оның нұсқалары бұзылып кетеді. Мысалы, жердегі параллельді сызықтар еңісті суретте бір нүктеге келіп, қосылады – J – қосылу (жиналу) нүктесі. Планды суретке қарағанда еңісті (перспективалы) суреттің әр жерінде, түрлі бағыт бойынша масштабы әртүрлі. Ол тек Н және f ғана емес, сондай-ақ суреттің еңістеу бұрышымен және суреттегі нүктенің орналасуымен байланысты болады. Планның артқы жағында масштаб кішірейе береді де, сондықтан бұндай суреттің масштабын анықтау үшін келесі формуланы пайдалануға болмайды: М=f/Н. Суретте бір нүктеден түсірілген планды және перспективалы ӘФС берілген. Перспективалы ӘФС-ң еңістеу бұрышы а-ға тең. Суреттердің жазықтарының қиылысқан сызығы бойынша, масштабы бірдей болады. Бұл сызықты - масштабы бұрмаланбаған сызық деп атайды (h c h c ). Ол перспективті суретті екі бӛлікке бӛледі: оның біреуінде (жоғарғы бӛлігінде) масштаб кішірек, ал екінші бӛлігінде (тӛменгісінде), планды (жазықтықты) суретке қарағанда, масштаб ірі болып келеді. Горизонталды және кӛлденең (перспективалық) әуесуреттердің сызбасы Масштабтың құбылмалылығымен байланысты, перспективті сурет бойынша ӛлшеген бұрыштар, жерде ӛлшенген бұрыштармен бірдей болмайды. Бұрмаланбаған масштаб сызығының бір ғана жалғыз нүктесіндегі бұрыштар бұрмаланбайды. Бұл С әрпімен белгіленген нүктені - нӛлдік бұрмалану нүктесі дейді. Ол бас нүктеден ОС = 2 tg f қашықтықта орналасады. Еңістеу бұрышы 3 0 аспайттын планды суретте нӛлдік бұрмалану нүктесі суреттің қақ ортасында, бас нүктенің қасында орналасады. Нӛлдік бұрмалану нүктесі дегеніміз – тік (құлама) сызықтан суреттің жазығымен ӘФС-ң оптикалық ӛсінің ауытқу бұрышының биссектрисасымен қиылысу нүктесі. Бұл нүкте суреттің жылжитын бағытының ортасы болып келеді. Бағыттар бойынша жан-жаққа қарай суреттің құлау бұрышына байлынысты суреттер ӛз орнынан жылжып кетеді. Перспектива арқылы болатын бұрмалану b ά суреттің шетіне қарай күрт ӛседі (ұлғаяды). Бұрмаланудың белгісі (оң ба, теріс пе) масштабы бұрмаланған сызықтан, нүктенің жоғары немесе тӛмен орналасуымен байланысты. Бұдан мынадай қорытынды шығаруға болады: суреттің ортасынан және оған симметриялық ӛтетін сызықтың ұзындығы суреттің қисаюынан ӛзгермейді. Перспективалық түрде сурет түсіру әсерінен болатын ӛзгерістерді b ά келесі формула бойынша анықтауға болады: b ά = r 2 /f (ά/57,3) 3. Жергілікті бедерге байланысты суреттің геометриялық бұрмалануы Егер де суретке түсірген жер тілімденген болса, онда камераға жақын орналасқан дӛңесті бедердің түрлері суретте ірі масштабта түсіріледі. Яғни, жер бедері суреттің масштабына әсер етеді. Бастапқы жазықтықтан h- шамасына биіктеу орналасқан жергілікті жердің суреттегі масштабын 1/Mh анықтау үшін мына формуланы қолданады: 1/Mh=1/M (H/H-h), бұл жерде 1/M - негізгі жазықтықтың бейнелену масштабы. Жер бедерінің әсерін суретте 1-ші және 2-ші нүктелер ығысуының ортографиялық орны 1 0 және 2 0 нүктелеріне сәйкес келеді . Жердің планды жазықты жерге түсетін жеке нүктелердің, сызықтардың, контурлардың ортогональды проекциясы болып келеді. А О В А о О о В о Нүктелердің, сызықтардың, контурлардың ортогональды проекциясы Егер де, осындай жер ӘФС-те қалай орналасатына қарасақ, онда жер бетіндегі нүктелер, сызықтар, контурлар т.б. нысандар ӘФС-те олардың пландағы орналасуымен сәйкес келмейді. Олардың арасында аа о , вв о және т.с. кейбір қашықтықтар пайда болады, ол қашықтықтар жер бедеріне байланысты планды ӘФС-те жердің қатесін кӛрсетеді. Тек қана объективтің астында тіп-тік орналасқан жалғыз нүктеде қате болмайды. Бұл нүктені- n – надир нүктесі деп атайды. Надир нүктесі (суреттің үшінші негізгі нүктесі) дегеніміз - проекцияның ортасынан ӛтетін тік сызықпен суреттің жазықтығы қиылысатын нүкте. Надир нүктесі бас нүктеден планды суретте бірнеше мм-ге дейін жететін on=f tg ά қашықтықта орналасады. Жер бедер әсерінен болатын әуесуреттегі сызықты бұрмаланулар Жер бедерінің дӛңестілігі артуына (+h) немесе нүкте басты жазықтықтан жоғары орналасса, онда жер бедеріне байланысты бұрмалану надир нүктесінен, ал тӛменгі (-h) - жер бедерінің артуында – керісінше надир нүктесіне қарай жылжиды. Жер бетіндегі неғұрлым биік нүктелер суреттің ортасынан шетіне қарай, ал тӛменгі нүктелер – суреттің ортасына қарай жылжиды. Ең аз бұрмаланулар ӘФС-тің ортасында болады. Жер бедері әсерінен болатын бұрмалану, суреттің шетіне қарай ӛседі. Жер бедерінен болатын бұрмалану кӛрсеткішін мына формуламен есептейді: b h = + h (r/H), бұл жердегі r - суреттің ортасынан (надир нуктесінен бұрмалау кӛрсеткішіне дейінгі) ара қашықтық. 4. Жердің қисықтығынан болатын бұрмаланулар Суреттегі нүктенің орналасуына Жер қисықтығының әсері – жер бедерінің әсері тәріздес. Бұл жердегі нүктелер Жердің шар түрде болуына байланысты бір жазықта жатқан жоқ. Жердің қисықтығына байланысты суреттегі нүктенің жылжуы келесі кӛрсеткішке тең: b R =r 3 (H/2R 3 f 2 ) мұнда r - суреттің ортасынан нүктеге дейінгі қашықтық; Н – суретке түсіру биіктігі; f -камераның фокустық ара қашықтығы; R 3 - Жердің радиусы. Жердің бұрмалануы және жер бедері әсерінен болатын бұрмалану, суретке түсіру биіктігі жоғарлаған сайын, ӛзгереді. Ірі масштабты ӘФС үшін бедерден болатын бұрмалану маңыздылау болса, кіші масштабты карталар үшін – Жер әсерінен болатын бұрмаланулар маңызды болып саналады. Барлық бұрмаланулар бірдей әсер етеді. Бұл бұрмаланулар суреттің (планды суреттің ортасында олар 0-ге тең) ортасында аз болады да, ал шетіне қарай ұлғаяды. Сондықтан, ӛлшемдерді ӘФС-ң ортасында жүргізген дұрыс. Бұл ортаны жұмыс ауданы немесе зонасы деп атайдыі. |