BÀI GIẢNG TRẮC LƯỢNG ẢNH GIẢI TÍCH VÀ KỸ THUẬT SỐ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.07 MB, 70 trang )

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
∆ϕ = ϕ
2
- ϕ
1
= ϕ
2

; (ϕ
1
= 0)
∆ω = ω
2
- ω
1
= ω
2
; (ω
1
= 0)
∆κ = κ
2
- κ
1
; (κ
1
= 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’
b
X’
= b.cosτ.cosγ
b
Y’
= b.sinτ.cosγ
b

Z’
= 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 = (r
1
^r
2
).b = 0. (1)
r
1
= A
1
.r’
1
= (x
1
, y
1
, z
1
)
T
r
2
= A
2
.r’

2
= (x
2
, y
2
, z
2
)
T
b = (b
X
, b
Y
, b
Z
)
T
A
1
, A
2
: MA TRẬN QUAY VỚI CÁC GÓC ĐỊNH
HƯỚNG TƯƠNG ĐỐI TƯƠNG ỨNG
12
(1) VIẾT DƯỚI DẠNG ĐỊNH THỨC
b
x
b
Y
b

Z
x
1
y
1
z
1
= 0 (2)
x
2
y
2
z
2
⇔b
X
(y
1
.z
2
-y
2
.z
1
) – b
y
(x
1
.z
2

– x
2
.z
1
) + b
z
(x
1
.y
2
–
y
1
.x
2
) = 0 (3)
(3) Là pt cơ bản
13
1.3.2 PHƯƠNG TRÌNH ĐHTGĐ CẶP ẢNH
LẬP THỂ
1.3.2.1 CẶP ẢNH ĐỘC LẬP
b = (b, 0, 0)
T
(3) ⇒ b
X
(y
1
.z
2
-y

2
.z
1
) = 0
⇒ y
1
.z
2
-y
2
.z
1
= 0
MA TRẬN A
1
, A
2
SỬ DỤNG CÁC GIÁ TRỊ GẦN
ĐÚNG (TRƯỜNG HỢP CÁC GÓC ĐỊNH
HƯỚNG NHỎ)
14
A
1
=
A
2
=
PTĐHTGĐ:
(4)
15

1.3.2.2 CẶP ẢNH PHỤ THUỘC
(3) ⇒
ĐẶT:
p = x’ – x”
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
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 = A
T
.L
⇒ X = (A
T
.A)

-1
.(A
T
.L)
18
1.4 ĐỊNH HƯỚNG TUYỆT ĐỐI MHLT
1.4.1 BÀI TOÁN
XÁC ĐỊNH TỶ LỆ MÔ HÌNH m
MH
VÀ ĐỊNH
HƯỚNG MÔ HÌNH TRONG HỆ TỌA ĐỘ TRẮC
ĐỊA
R = R
0
+ m.A.R
M
(7)
R = [X, Y, Z]
T
TỌA ĐỘ CỦA ĐIỂM TRONG HỆ
TỌA ĐỘ TRẮC ĐỊA
19
⇒ĐỂ ĐỊNH HƯỚNG TUYỆT ĐỐI MÔ HÌNH CẦN
XÁC ĐỊNH 7 YẾU TỐ:
X
0
, Y
0
, Z
0

, m, Φ, Ω, Κ
THAY:
R = R’ +v R
0
= R’
0
+ dR
0
m = m’ +dm A = A’ + dA
20
R
0
= [X
0
, Y
0
, Z
0
]
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 = A
Φ
.A
Ω

.A
Κ
(7) ⇒ R’ + v = (R’
0
+ dR
0
) +
(m’ + dm).(A’+dA).R
M
(8)
KHAI TRIỂN (8), CHỈ LẤY THÀNH PHẦN BẬC 1:
⇒
v = dR
0
+ dm.A’.R
M
+ m’.dA.R
M
–
(R’ – R’
0
– m’.A’.R
M
) (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
23
- CẦN TỐI THIỂU 3 ĐIỂM KHỐNG CHẾ NGOẠI
NGHIỆP
1.5 QUAN HỆ TỌA ĐỘ TRONG
MÔ HÌNH LẬP THỂ
1.5.1 TỌA ĐỘ MÔ HÌNH ĐiỂM ĐO TRONG
MÔ HÌNH LẬP THỂ
24
R = R
01
+ m
1
.r
1
(1)
Hoặc: R = R
02
+ m
2
.r
2
(2)





