Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI GIẢNG TRẮC LƯỢNG ẢNH GIẢI TÍCH VÀ KỸ THUẬT SỐBỘ MÔN ĐỊA TIN HỌCLẤY TỜ ẢNH TRÁI LÀM CƠ SỞ ĐỂ XÁC LẬP HỆ THỐNG TỌA ĐỘ MÔ HÌNHCÁC NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI XÁC ĐỊNH BẰNG ĐỘ CHÊNH CỦA CÁC NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG ẢNH PHẢI SO VỚI ẢNH TRÁI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM BỘ MÔN ĐỊA TIN HỌC CBGD: Th.S Nguyễn Tấn Lực 2 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ TOÁN HỌC ĐO ẢNH LẬP THỂ 3 1.1 CƠ SỞ HÌNH HỌC 1.1.1 NHỮNG YẾU TỐ HÌNH HỌC CƠ BẢN 4 1.1.2 TỶ LỆ MÔ HÌNH ĐỊNH HƯỚNG TRONG: ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI 5 1.2 ĐỊNH HƯỚNG MÔ HÌNH LẬP THỂ 1.2.1.1 ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI Xác định tọa độ điểm chính ảnh x’ 0 , y’ 0 ; tiêu cự f Xác đỊnh tương quan giữa 2 tấm ảnh ⇒ chỉ xác định độ chênh lệch giữa các nguyên tố định hướng ngoài X 02 – X 01 = B X Y 02 – Y 01 = B Y Z 02 – Z 01 = B Z ϕ 2 - ϕ 1 = ∆ϕ ω 2- - ω 1 = ∆ω κ 2 - κ 1 = ∆κ B X , B Y , B Z : CÁC THÀNH PHẦN CỦA CẠNH ĐÁY B CHIẾU LÊN CÁC TRỤC X, Y, Z. THỰC TẾ, THÀNH PHẦN B X CHỈ CÓ TÁC DỤNG XÁC ĐỊNH TỶ LỆ MÔ HÌNH, MÀ KHÔNG THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI GIỮA 2 TẤM ẢNH. 6 VÌ VẬY: CHỈ CÓ 5 YẾU TỐ THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI GIỮA 2 TẤM ẢNH LÀ: B Y , B Z , ∆ϕ, ∆ω, ∆κ : 5 NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI CẶP ẢNH LẬP THỂ. 7 1.2.1.2 ĐỊNH HƯỚNG TUYỆT ĐỐI XÁC ĐỊNH TỶ LỆ MÔ HÌNH VÀ VỊ TRÍ KHÔNG GIAN CỦA MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA. • HỆ SỐ TỶ LỆ MÔ HÌNH: m MH • TỌA ĐỘ ĐIỂM GỐC HỆ TỌA ĐỘ MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA: X 0 , Y 0 , Z 0 • CÁC GÓC ĐỊNH HƯỚNG MÔ HÌNH (CÁC GÓC XOAY CỦA HỆ TỌA ĐỘ MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA): Φ: GÓC NGHIÊNG DỌC ( TRỤC X) Ω: GÓC NGHIÊNG NGANG (TRỤC Y) Κ: GÓC XOAY (TRỤC Z) 8 1.2.2 CÁC HỆ THỐNG TỌA ĐỘ MÔ HÌNH VÀ CÁC NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI 1.2.2.1 HỆ THỐNG TỌA ĐỘ MÔ HÌNH ĐỘC LẬP LẤY CẠNH ĐÁY CHIẾU ẢNH LÀM CƠ SỞ XÂY DỰNG HỆ TỌA ĐỘ MÔ HÌNH O’X’Y’Z’ • GỐC TỌA ĐỘ MÔ HÌNH ≅ S 1 • TRỤC X’ ≅ CẠNH ĐÁY b, HƯỚNG TRÁI SANG PHẢI • TRỤC Y’ // ĐƯỜNG DỌC CHÍNH vv CỦA ẢNH TRÁI TỪ ĐÓ TA CÓ: ω 1 = 0. 5 NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI GỒM:ϕ 1 , κ 1 , ϕ 2 , ω 2 , κ 2 . 9 1.2.2.2 HỆ THỐNG TỌA ĐỘ MÔ HÌNH PHỤ THUỘC: LẤY TỜ ẢNH TRÁI LÀM CƠ SỞ ĐỂ XÁC LẬP HỆ THỐNG TỌA ĐỘ MÔ HÌNH CÁC NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI XÁC ĐỊNH BẰNG ĐỘ CHÊNH CỦA CÁC NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG ẢNH PHẢI SO VỚI ẢNH TRÁI. 10 [...]... v (6) A: MA TRẬN HỆ SỐ X: MA TRẬN ẨN SỐ L: MA TRẬN SỐ HẠNG TỰ DO V: VECTOR SỐ HIỆU CHỈNH GIẢI (6) THEO PHƯƠNG PHÁP SỐ BÌNH PHƯƠNG CỰC TIỂU vT.P.v ⇒MIN ⇒ (AT.A).X = AT.L 18 ⇒ X = (AT.A)-1.(AT.L) 1.4 ĐỊNH HƯỚNG TUYỆT ĐỐI MHLT 1.4.1 BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH TỶ LỆ MÔ HÌNH mMH VÀ ĐỊNH HƯỚNG MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA R = R0 + m.A.RM (7) R = [X, Y, Z]T TỌA ĐỘ CỦA ĐIỂM TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA 19 R0 = [X0,... ĐHTGĐ CẶP ẢNH LẬP THỂ 1.3.2.1 CẶP ẢNH ĐỘC LẬP b = (b, 0, 0)T (3) ⇒ bX(y1.z2-y2.z1) = 0 ⇒ y1.z2-y2.z1 = 0 MA TRẬN A1, A2 SỬ DỤNG CÁC GIÁ TRỊ GẦN ĐÚNG (TRƯỜNG HỢP CÁC GÓC ĐỊNH HƯỚNG NHỎ) 14 A1 = A2 = PTĐHTGĐ: (4) 15 1.3.2.2 CẶP ẢNH PHỤ THUỘC (3) ⇒ p = x’ – x” ĐẶT: 16 THAY VÀO PT TRÊN, TA CÓ PTĐHTGĐ: (5) 17 1.3.2.3 PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MÔ HÌNH LẬP THỂ XÁC ĐỊNH 5 NTĐHTGĐ THÀNH LẬP HỆ PT ĐHTGĐ CỦA CẶP ẢNH LẬP... HÌNH CẶP ẢNH LÝ TƯỞNG 32 hM1M 2 = Z M 2 − Z M1 Z M1 b = Z 01 − f PM1 ZM2 b = Z 02 − f PM 2 hM 1M 2 b f = ( PM 1 − PM 2 ) PM 1 PM 2 33 b f = Z 01 − Z M1 = H M1 PM 1 ⇒ hM 1M 2 = H M 1 ∆PM 1M 2 PM 2 34 CHƯƠNG 2 CÔNG TÁC TĂNG DÀY KHỐNG CHẾ ẢNH 35 2.1 VAI TRÒ VÀ NHIỆM VỤ Điểm khống chế là cơ sở xác định vị trí không gian của chùm tia hoặc mô hình lập thể trong hệ toạ độ trắc địa Điểm khống chế ảnh được... dm).(A’+dA).RM (8) KHAI TRIỂN (8), CHỈ LẤY THÀNH PHẦN BẬC 1: ⇒v = dR0 + dm.A’.RM + m’.dA.RM – (R’ – R’0 – m’.A’.RM) (9) 21 DẠNG MA TRẬN: - 22 TRONG ĐÓ: 1.4.2 GIẢI BÀI TOÁN ĐỊNH HƯỚNG TUYỆT ĐỐI - XÁC ĐỊNH 7 NGUYÊN TỐ ĐỊNH HƯỚNG - GIẢI THEO PP SỐ BÌNH PHƯƠNG CỰC TIỂU - CẦN TỐI THIỂU 3 ĐIỂM KHỐNG CHẾ NGOẠI NGHIỆP 23 1.5 QUAN HỆ TỌA ĐỘ TRONG MÔ HÌNH LẬP THỂ 1.5.1 TỌA ĐỘ MÔ HÌNH ĐiỂM ĐO TRONG MÔ HÌNH LẬP... m1.z1 27 X ' X '02 m2 x2 Y ' = Y ' + m y 02 2 2 Z ' Z '02 m2 z 2 28 1.5.2 QUAN HỆ TỌA ĐỘ TRONG CẶP ẢNH LÝ TƯỞNG 1.5.2.1 TỌA ĐỘ MÔ HÌNH TRONG CẶP ẢNH LÝ TƯỞNG Trong cặp ảnh lý tưởng, ta có: A1 = A2 = I ⇒ bX = b, bY = bZ = 0 B ⇒ m1 = m2 = P = x’1 – x’2 P x1 x'1 y = y' r1 = 1 1 z1 − f x2 x '... TRẮC ĐỊA R = R0 + m.A.RM (7) R = [X, Y, Z]T TỌA ĐỘ CỦA ĐIỂM TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA 19 R0 = [X0, Y0, Z0]T TỌA ĐỘ ĐIỂM GỐC TỌA ĐỘ MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA m: HỆ SỐ TỶ LỆ MÔ HÌNH A: MA TRẬN XOAY CỦA CÁC GÓC ĐỊNH HƯỚNG MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA A = AΦ.AΩ.AΚ ⇒ĐỂ ĐỊNH HƯỚNG TUYỆT ĐỐI MÔ HÌNH CẦN XÁC ĐỊNH 7 YẾU TỐ: X0, Y0, Z0, m, Φ, Ω, Κ THAY: R = R’ +v R0 = R’0 + dR0 20 m = m’ +dm A = A’... Điểm khống chế là cơ sở xác định vị trí không gian của chùm tia hoặc mô hình lập thể trong hệ toạ độ trắc địa Điểm khống chế ảnh được đánh dấu trên ảnh đồng thời xác định toạ độ trong hệ toạ độ trắc địa Nếu đo đạc tất cả các điểm khống chế ở thực địa thì khối lượng công việc ngoại nghiệp lớn 36 ... X ' R01 = Y ' Z ' 01 01 01 X 02' R02 = Y02' Z02' m1, m2: hệ số tỷ lệ các vector điểm ảnh Nếu: O’ ≅ S1 ⇒ R01 = 0, bX R02 = b = bY bZ 25 (1), (2) ⇒ R1 = b + R2 ⇔ m1.r1 = b + m2.r2 (3) Nhân hữu hướng (3) lần lượt với r1, r2 đk: r1^r1... ϕ2 - ϕ1 = ϕ2 ; (ϕ1 = 0) ∆ω = ω2 - ω1 = ω2 ; (ω1 = 0) ∆κ = κ2 - κ1 ; (κ1 = 0) τ: GÓC LỆCH GIỮA HÌNH CHIẾU CỦA b LÊN MP O’X’Y’ SO VỚI TRỤC X’ γ: GÓC HỢP BỞI b VÀ HÌNH CHIẾU CỦA NÓ LÊN MP O’X’Y’ bX’ = b.cosτ.cosγ bY’ = b.sinτ.cosγ bZ’ = b.sinγ 11 1.3 BÀI TOÁN XÂY DỰNG MÔ HÌNH LẬP THỂ 1.3.1 ĐK HÌNH HỌC ĐHTGĐ MHLT: ĐK ĐỒNG PHẲNG: F = (r1^r2).b = 0 (1) r1 = A1.r’1 = (x1, y1, z1)T r2 = A2.r’2 = (x2, y2, z2)T . CỦA CẶP ẢNH LẬP THỂ A.X = L + v (6) A: MA TRẬN HỆ SỐ X: MA TRẬN ẨN SỐ L: MA TRẬN SỐ HẠNG TỰ DO V: VECTOR SỐ HIỆU CHỈNH GIẢI (6) THEO PHƯƠNG PHÁP SỐ BÌNH PHƯƠNG CỰC TIỂU v T .P.v ⇒MIN ⇒ (A T .A).X. TỐ ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI CẶP ẢNH LẬP THỂ. 7 1.2.1.2 ĐỊNH HƯỚNG TUYỆT ĐỐI XÁC ĐỊNH TỶ LỆ MÔ HÌNH VÀ VỊ TRÍ KHÔNG GIAN CỦA MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA. • HỆ SỐ TỶ LỆ MÔ HÌNH: m MH • TỌA. HÌNH, MÀ KHÔNG THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI GIỮA 2 TẤM ẢNH. 6 VÌ VẬY: CHỈ CÓ 5 YẾU TỐ THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH ĐỊNH HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI GIỮA 2 TẤM ẢNH LÀ: B Y , B Z , ∆ϕ, ∆ω,