СИСТЕМЫ КООРДИНАТ ТОЧЕК МЕСТНОСТИ И СНИМКА.

Для установления связей между точками объекта и их фотографическими изображениями используются пространственные и плоские системы координат. Если картографируемый участок захватывает больше, чем 1 зону может использоваться геоцентрическая система координат (рис.22). В ней за начало координат принят центр общеземного эллипсоида О'_г, а плоскостью X'_г Y'_г является плоскость экватора. Ось X'_г находится в плоскости начального меридиана, а ось Z'_г совмещена с полярной осью О'_г Р. Система координат правая. За фигуру Земли принимается эллипсоид вращения с полуосями а и b и сжатием е. Любая точка О пространства задаётся геодезическими координатами: широтой В, долготой L и высотой Н. Геоцентрические координаты X'_г, Y'_г, Z'_г точки О находят по их геодезическим координатам, с
помощью известных формул сфероидической геодезии.

Может использоваться и прямоугольная система координат X"_г Y"_г Z"_г, представленная на рис.22. Она сохраняет все преимущества геоцентрической системы, но абсолютные значения координат точек в ней меньше. Ось Z"_г нормальна к поверхности эллипсоида в начальной точке О картографируемого участка; ось Y"_г совпадает с направлением на север. Система координат правая. За начало счёта высот принимается такое значение, при котором аппликаты всех точек положительны. Координаты X"_г, Y"_г, Z"_г, легко получаются из геоцентрических X'_г, Y'_г, Z'_г путём трёхмерного преобразования, включающего перенос начала координат и их вращение.

При решении задач на сравнительно небольшом участке местности используется известная левая система прямоугольных координат O_г X_г Y_г Z_г (рис.23) Гаусса.

На практике часто находит применение местная система пространственных прямоугольных координат X_г Y_г Z_г с началом в некоторой точке А картографируемого участка (рис.23). В этой системе ось Z_г нормальна к поверхности квазигеоида в точке А, ось X_г горизонтальна и параллельна осевому меридиану зоны, в которой находится участок съёмки, а ось Y_г направлена на восток. Координаты начала задаются в системе О_г X_г Y_г Z_г.

Системы координат О_г X_г Y_г Z_г и А X_г Y_г Z_г в фотограмметрии принято называть геодезическими.

Координаты точек местности, полученные по результатам измерения снимков, определяются, как правило, в так называемой фотограмметрической пространственной прямоугольной системе координат SXYZ (рис.23). Она правая. Ее начало и направление координатных осей выбираются так, чтобы наиболее просто осуществлялся переход от координат точек снимка к координатам точек местности. Обычно начало координат совмещается с точкой фотографирования S или с какой-либо точкой местности, а плоскость XY устанавливается горизонтально или параллельно плоскости одного из снимков.

Поскольку системы координат X Y Z и X_г Y_г Z_г не совпадают, то при переходе от фотограмметрических координат к геодезическим необходимо выполнять преобразование координат из системы в систему.

На каждом снимке по его периметру имеется ряд координатных меток, которые определяют плоскую прямоугольную систему координат o' x y. Такая система при наличии на снимке четырёх меток 1, 2, 3, 4 показана на рис. 24. Начало координат находится в точке о' пересечение отрезков 1-2 и 3-4. Ось x совмещается с прямой 1-2, а ось y с перпендикуляром к оси x в точке о'. Возможны и другие варианты. Например, ось y – это главная вертикаль, а ось x - одна из горизонталей и т. д. Отметим, что на наземных снимках оси обозначают буквами x и z, а координаты в системе координат снимка иногда называют фотокоординатами.

Положение точка на снимке определяется координатами x и y, но это можно сделать и в пространственной фотограмметрической системе X'Y'Z' (рис.25). Начало координат этой системы всегда совмещено с точкой фотографирования S, а оси X', Y', Z' параллельны осям X, Y, Z фотограмметрической системы координат точек объекта местности или осям геодезической системы координат.

Связи между плоскими и пространственными координатами точек снимка и местности устанавливаются через элементы ориентирования снимка.