БСЭ. Большая Советская Энциклопедия (ФО)

) ,а также по наземным и подводным снимкам, находится ещё на стадии разработки. Ф. изготовляются строго в рамках трапеций топографических карт и являются исходным материалом при их создании. Нередко Ф. непосредственно применяются при проектно-изыскательских работах; они необходимы и для составления фотокарт.">фотоплана,одиночные проекторы для переноса объектов со снимка на планшет, увеличители и фоторедукторы для приведения изображения к заданному масштабу. Вторую группу составляют приборы для измерения и маркировки снимков и приборы для определения координат точек, построения и измерения по снимкам модели объекта – универсальные стереофотограмметрические приборы.
     К Ф. п. измерительного назначения относятся стереометры для определения высот объектов и нанесения горизонталей, стереокомпараторы для измерения координат точек на снимках, широко используемые в фототриангуляции.Ф. п. универсального назначения: оптические приборы – двойной проектор, мультиплекс, топофлекс и др.; механические – стереограф, стереопроектор, стереоавтограф,топокарт, автограф и др.; оптико-механические – фотостереограф и др. Особую группу универсальных Ф. п. составляют наиболее точные аналитические приборы, состоящие из стереокомпаратора, ЭЦВМ и координатографа и позволяющие измерять снимки с точностью 2–3 мкм.С помощью этих приборов изготовляют профили, карты и фотокарты.,а также создают цифровые модели местности.
     Лит.см. при ст. Фотограмметрия.
      А. Н. Лобанов.

фото...,греч .grбmma – запись, изображение и ...метрия ) ,научно-техническая дисциплина, занимающаяся определением размеров, формы и положения объектов по их изображениям на фотоснимках. Последние получают как непосредственно кадровыми, щелевыми и панорамными фотоаппаратами, так и при помощи радиолокационных, телевизионных, инфракрасных-тепловых и лазерных систем (см. Аэрометоды ) .Наибольшее применение, особенно в аэрофотосъёмке,имеют снимки, получаемые кадровыми фотоаппаратами. В теории Ф. такие снимки считаются центральной проекцией объекта. Уклонения от центральной проекции, вызванные дисторсией объектива, деформацией фотоматериала и др. источниками ошибок, учитываются по данным калибровки аэрофотоаппарата и снимков. В Ф. используются одиночные снимки и стереоскопические их пары. Эти стереопары позволяют получить стереомодель объекта. Раздел Ф., изучающий объекты по стереопарам, называется стереофотограмметрией.
     Положение снимка в момент фотографирования определяют три элемента внутреннего ориентирования – фокусное расстояние фотокамеры f, координаты x ₀, y ₀главной точки о ( рис. 1 ) и шесть элементов внешнего ориентирования – координаты центра проекции S– X _S, Y _S, Z _S ,продольный и поперечный углы наклона снимка a и w и угол поворота c.
     Между координатами точки объекта и её изображения на снимке существует связь:
    ,     (1)
   где X, Y, Zи X _S, Y _S, Z _S– координаты точек Ми Sв системе OXYZ; X’, Y’, Z’ –координаты точки mв системе SXYZ,параллельной OXYZ,вычисляемые по плоским координатам хи у:
    .     (2)
     Здесь
    a ₁= cos acosc - sinasinwsinc
    a ₂= -cosasinc - sinasin wcosc
    a ₃= -sinacos w
    b ₁= coswsinc
    b ₂= coswcosc      (3)
    b ₃=-sinw
    c ₁= sinacosc + cosasinwsinc ,
    c ₂= - sinacosc + cosasinwcosc,
    c ₃= cosacosw
   – направляющие косинусы.
     Формулы связи между координатами точки Мобъекта ( рис. 2 ) и координатами её изображений m ₁и m ₂на стереопаре P ₁– P ₂имеют вид:
    ,       (4)
   где
    ,     (5)
    B _X, B _Yи B _Z–проекции базиса Вна оси координат. Если элементы внешнего ориентирования стереопары известны, то координаты точки объекта можно определить по формуле (4) (метод прямой засечки). По одиночному снимку положение точки объекта можно найти в частном случае, когда объект плоский, например равнинная местность ( Z= const). Координаты хи уточек снимков измеряются на монокомпараторе или стереокомпараторе.Элементы внутреннего ориентирования известны из результатов калибровки фотоаппарата, а элементы внешнего ориентирования можно определить при фотографировании объекта или в процессе фототриангуляции.Если элементы внешнего ориентирования снимков неизвестны, то координаты точки объекта находят с использованием опорных точек (метод обратной засечки). Опорная точка – опознанная на снимке контурная точка объекта, координаты которой получены в результате геодезических измерений или из фототриангуляции. Применяя обратную засечку, сначала определяют элементы взаимного ориентирования снимков P ₁– P ₂( рис. 3 ) – a’ ₁, c' ₁, a’ ₂, w’ ₂, c’ ₂в системе S ₁X’Y’Z’;ось Х которой совпадает с базисом, а ось Zлежит в главной базисной плоскости S _1O1 S ₂снимка P ₁ .Затем вычисляют координаты точек модели в той же системе. Наконец, используя опорные точки, переходят. от координат точек модели к координатам точек объекта.
     Элементы взаимного ориентирования позволяют установить снимки в то положение относительно друг друга, которое они занимали при фотографировании объекта. В этом случае каждая пара соответственных лучей, например S _1m1и S _2m2 ,пересекается и образует точку ( m) модели. Совокупность лучей, принадлежащих снимку, называется связкой, а центр проекции – S ₁или S ₂– вершиной связки. Масштаб модели остаётся неизвестным, т.к. расстояние S ₁ S ₂между вершинами связок выбирается произвольно. Соответственные точки стереопары m ₁и m ₂находятся в одной плоскости, проходящей через базис S ₁ S ₂. Поэтому
         (6)
     Полагая, что приближённые значения элементов взаимного ориентирования известны, можно представить уравнение (6) в линейном виде:
    ada ₁’ + bda ₂’ + сdw ₂’ + ddc ₁’ + edc ₂’ + l= V,     (7)
   где da ₁’,... edm ₂’ – поправки к приближённым значениям неизвестных, а,..., е– частные производные от функции (6) по переменным a ₁’ ,...c ₂’, l– значение функции (6), вычисленное по приближённым значениям неизвестных. Для определения элементов взаимного ориентирования измеряют координаты не менее пяти точек стереопары, а затем составляют уравнения (7) и решают их способом последовательных приближений. Координаты точек модели вычисляют по формулам (4), выбрав произвольно длину базиса Ви полагая Xs ₁= Ys ₁ = Zs ₁ = 0, B _X= В, B _Y= B _Z= 0 .При этом пространственные координаты точек m ₁и m ₂находят по формулам (2), а направляющие косинусы – по формулам (3): для снимка P ₁по элементам a ₁’, w ₁’ = 0, c ₁’ ,а для снимка P ₂по элементам a ₂’ ,w ₂’ ,c ₂’ .
     По координатам X’ Y’ Z’точки модели определяют координаты точки объекта:
    ,     (8)
   где t –знаменатель масштаба модели. Направляющие косинусы получают по формулам (3), подставляя вместо углов a, w и c продольный угол наклона модели x, поперечный угол наклона модели h и угол поворота модели q.
     Для определения семи элементов внешнего ориентирования модели – , ,

, x, h, q, t –составляют уравнения (8) для трёх или более опорных точек и решают их. Координаты опорных точек находят геодезическими способами или методом фототриангуляции. Совокупность точек объекта, координаты которых известны, образует цифровую модель объекта, служащую для составления карты и решения различных инженерных задач, например для изыскания оптимальной трассы дороги. Кроме аналитических методов обработки снимков, применяются аналоговые, основанные на использовании фотограмметрических приборов – фототрансформатора, стереографа, стереопроектораи др.
     Щелевые и панорамные фотоснимки, а также снимки, полученные с применением радиолокационных, телевизионных, инфракрасных-тепловых и других съёмочных систем, существенно расширяют возможности Ф., особенно при космических исследованиях. Но они не имеют единого центра проекции, и элементы внешнего ориентирования их непрерывно изменяются в процессе построения изображения, что осложняет использование таких снимков для измерительных целей.
     Основные достоинства фотограмметрических методов работ: большая производительность, т.к. измеряются не объекты, а их изображения; высокая точность благодаря применению точных аппаратов и инструментов для получения и измерения снимков, а также строгих способов обработки результатов измерений; возможность изучения как неподвижных, так и движущихся объектов; полная объективность результатов измерений; измерения выполняются дистанционным методом, что имеет особое значение в условиях, когда объекты недоступны (летящий самолёт или снаряд) или когда пребывание в зоне объекта небезопасно для человека (действующий вулкан, ядерный взрыв). Ф. широко применяется для создания карт Земли, других планет и Луны, измерения геологических элементов залегания пород и документации горных выработок, изучения движения ледников и динамики таяния снежного покрова, определения лесотаксационных характеристик, исследования эрозии почв и наблюдения за изменениями растительного покрова, изучения морских волнений и течений и выполнения подводных съёмок, изысканий, проектирования, возведения и эксплуатации инженерных сооружений, наблюдения за состоянием архитектурных ансамблей, зданий и памятников, определения в военном деле координат огневых позиций и целей и др.
     Лит.:Бобир Н. Я., Лобанов А. Н., Федорук Г. Д., Фотограмметрия, М., 1974; Дробышев Ф. В., Основы аэрофотосъемки и фотограмметрии, 3 изд., М., 1973; Коншин М. Д., Аэрофотограмметрия, М., 1967; Лобанов А. Н., Аэрофототопография, М., 1971; его же, Фототопография, 3 изд., М., 1968; Дейнеко В. Ф., Аэрофотогеодезия, М., 1968; Соколова Н. А., Технология крупномасштабных аэротопографических съемок, М., 1973; Русинов М. М., Инженерная фотограмметрия, М., 1966; Rьger W., Buchholtz A., Photogrammetrie, 3 Aufl, B., 1973; Manual of photogrammetry, v. 1–2, Menasha, 1966; Bonneval Н., Photogrammйtrie gйnйrate, t. 1–4, P., 1972; Piasecki М. B., Fotogrametria, 3 wyd., Warsz., 1973.
      А. Н. Лобанов.

   Рис. 2. к ст. Фотограмметрия.

   Рис. 1. к ст. Фотограмметрия.

   Рис. 3. к ст. Фотограмметрия.