Трансформування аерофотознімків - це перетворення планових або перспективних знімків в горизонтальні знімки заданого масштабу.
Трансформування розрізняють фотомеханічне і комп'ютерне.
Фотомеханічне трансформування виконується на фототрансформатора (рис. 12.4). Для трансформування повинні бути відомі координати чотирьох зображених на знімку опорних точок. Планшет з нанесеними на нього опорними точками поміщають на екран 1. проектують на нього негатив знімка, закладений в касету 3 і, змінюючи масштаб зображення і повертаючи екран і негатив, домагаються сполучення опорних точок на планшеті з відповідними точками проекції негативу. Отримане на екрані трансформоване зображення фіксують на фотопапері.
Мал. 12.4 фототрансформатора Seg-5 (ФРН):
1 - екран; 2 - об'єктив; 3 - касета;
4 - освітлювальний пристрій
Однак при такому трансформування усуваються спотворення, обумовлені рельєфом місцевості, які для гірських районів вельми істотні. Такі спотворення усувають, трансформуючи знімок по зонам, які мають різну висоту, або за допомогою щілинних трансформаторів.
Для комп'ютерного трансформування аерофотознімок перетворять в цифрову форму, після чого перетворення виконують за стандартними комп'ютерними програмами.
За комп'ютерним програмам виконується і трансформування сканерна знімків.
12.5 Складання фотопланів і фотосхем
Фотоплан монтують з трансформованих аерознімків. Основою фотоплана служить папір, наклеєна на лист алюмінію або картону. На основу наносять координатну сітку і по їх координатах - опорні точки. На трансформованих знімках опорні точки проколюють пуансоном, після чого, поєднуючи отвори на знімках з опорними точками на основі, середину знімків приклеюють до основи. Наклеївши два сусідніх знімка, розрізають їх по середині перекриття і підклеюють краю на стику знімків. Покривши знімками всю площу, отримують єдине фотографічне зображення місцевості, відповідне по точності топографічних планів того ж масштабу. Зазвичай на фотоплан наносять координатну сітку і підписують назви населених пунктів, річок та інших об'єктів.
Фотосхем монтують без використання опорних точок. Суміжні знімки суміщають методом "миготіння". На знімок, закріплений на основі, накладають суміжний знімок і швидкими відгинання його в зоні перекриття суміщають контури знімків. Закріпивши середину суміжного знімка, обидва знімки розрізають по середині перекриття. Продовжуючи, отримують фотографічне зображення місцевості - фотосхем, менш точну, але вимагає менше часу для її складання. Можна складати фотосхеми і з нетрансформованих аерознімків.
12.6 Складання по знімках топографічних планів
Плани місцевості по знімках складають, застосовуючи стереофотограмметрический метод. що полягає в спільному обробітку пар перекриваються аерознімків, отриманих фотографуванням місцевості з двох різних точок. Два знімка однієї ділянки місцевості, отримані фотографуванням з різних точок, називають стереопарою.
Якщо виконати взаємне орієнтування двох суміжних знімків, тобто встановити їх в той же взаємне положення, яке вони займали в момент зйомки, то перетину променів, проведених через центри проектування від однойменних точок на знімках, утворюють просторову модель місцевості. Масштаб такої моделі дорівнює відношенню відстані між центрами знімків до відстані між центрами проектування - базису фотографування.
Виконавши зовнішнє орієнтування побудованої моделі, тобто повернувши її і змінивши масштаб таким чином, щоб координати і висоти опорних точок моделі стали рівні відомим з наземних геодезичних вимірювань плановим координатам і висот, вираженим в заданому масштабі, отримують модель, за якою можна визначати координати і висоти всіх інших точок місцевості.
Взаємне і зовнішнє орієнтування знімків і наступні вимірювання на моделі місцевості виконують, використовуючи стереофотограмметрічеськие прилади.
Розглянемо ідеальну стереопару (рис. 12.5), в якій обидва знімки і базис фотографування B горизонтальні. Локальні плоскі координати ХC. YC будь-якої точки C можна обчислити по виміряним координатами. її зображення на знімку (наприклад, лівому):
де H - висота фотографування;
f - фокусна відстань аерофотоапарата.
За початок локальних координат прийнята проекція O1 точки S1 на вихідну уровенную поверхню.
Перевищення між точками місцевості обчислюють по різницям їх поздовжніх паралаксів. Поздовжнім параллаксом pc точки c називається різниця абсцис її зображень на лівому і правому знімках стереопари:
Аналогічно для точки A:
З рис. 12.5 видно, що
Мал. 12.5 Ідеальна стереопара
Аналогічно для точки A:
Віднімаючи (12.3) з (12.2), після перетворень отримаємо:
де Dp = pa - pc - різниця поздовжніх паралаксів;
b = pc - базис фотографування, виражений в масштабі знімка.
Вимірявши різниці поздовжніх паралаксів Dp між зображеннями характерних точок місцевості і опорних точок, висоти яких відомі, обчислюють перевищення, а потім і висоти визначаються характерних точок.
Обробку стереопар виконують за допомогою цифрових фотограмметричних станцій (рис. 12.6), що представляють собою програмно-апаратні комплекси (комп'ютер, стереоочки, фотограмметричний сканер, програмне забезпечення). В ході обробки виконується сканування фотознімків, їх введення в цифровій формі в пам'ять комп'ютера, взаємне і зовнішнє орієнтування, візуалізація стереопар на екрані дисплея. Оператор, спостерігаючи стереопару через стереоокуляри, наводить курсор на потрібні точки, і комп'ютер обчислює їх координати. Автоматично в інтерактивному режимі виконується відстеження контурів і горизонталей. За результатами обробки стереопар створюється план місцевості, зображення якого висвічується на екрані. Оператор редагує його, вводячи потрібні умовні знаки і виправляючи неточності. Створений план зберігається в цифровому вигляді і може бути надрукований на плоттері. Для обробки знімків служать такі програмні продукти, як ERDAS Imagine, ENVI, PHOTOMOD, Талка і ін.
Мал. 12.6 Цифрова фотограмметрична станція Цниигаик