Stereoplotter использует стерео фотографии для определения высоты . Это был основной метод нанесения изолиний на топографические карты с 1930-х годов. Хотя конкретные устройства технологически продвинуты, все они основаны на очевидном изменении положения элемента на двух стереофотографиях.
Стереоплоттеры изменились по мере совершенствования технологий. Первые стереоплоттеры, где были проекционные стереоплоттеры, использовали только световые лучи и оптику для настройки изображения. Kelsh Plotter - это пример проекционных стереоплоттеров. Следующими были аналоговые стереоплоттеры, которые были более сложными, поскольку использовали более сложную оптику для просмотра изображения. Аналитический стереоплоттер используется сегодня. Он включает в себя компьютер, который выполняет работу по математическому выравниванию изображений, чтобы они соответствовали правильному расположению. Аналитический стереоплоттер также позволяет сохранять данные и перерисовывать их в любом желаемом масштабе.
Аналогичный
Стереоплоттеру требуются две фотографии со значительным перекрытием (60%), искажение которых исправлено из-за угла съемки . Фотографии помещаются на прозрачный носитель и проецируются с помощью источника света. Каждое изображение будет проецироваться с наложением на другое. Тогда оператор, используя специальный набор оптики , будет рассматривать изображение как трехмерное из-за разной точки зрения на каждой фотографии.
Оптика стереоплоттера - это то, что позволяет оператору рисовать контуры и особенности. Источник света, используемый для проецирования фотографии, - это то, с чего начинается процесс. Одна фотография проецируется с использованием голубого / синего фильтра, а другая фотография проецируется с красным фильтром. Оператор носит специальный набор очков с таким же цветным фильтром для линз. Если вы видите левую фотографию в синем свете, в то время как левый глаз имеет синий фильтр, а правую фотографию проецирует красный свет, а правый глаз видит через красный фильтр, перекрывающееся изображение становится трехмерным. На изображениях будут контрольные точки, которые детализируют, как должно происходить перекрытие фотографий. Результирующая перекрывающихся изображений называется анаглиф и представляет собой трехмерную модель на местности . После проецирования двух фотографий и совмещения желаемых контрольных точек оператор начинает записывать желаемые возвышения на местности, «пролетая» световым пятном вдоль контуров. Если кажется, что световое пятно парит над местностью или кажется, что оно ныряет в местность, оператор знает, что он переместил его слишком далеко от склона или слишком далеко в сторону склона, соответственно.
Первоначально стереоплоттеры записывали траекторию летающего светового пятна, непосредственно записывая траекторию на листе ацетата или полиэстера, покрытом непрозрачным лаком, который можно было сфотографировать для изготовления пластин для печати топографических карт. Если при построении контура были допущены ошибки, оператор наносил лак на неправильный след, давал ему высохнуть, а затем снова пробовал облет светового пятна. Современные системы, в которых используются методы цифрового захвата, позволяют просто стереть часть ошибочного вектора данных в памяти компьютера, после чего оцифровка может возобновиться. Затем цифровая база данных объединяется в графической программе с аннотациями и символами, которые в конечном итоге используются для изготовления картографических печатных форм с помощью фотоплоттера .
Стереоплоттер служит важной потребности, позволяя сделать аэрофотоснимки основой изолиний и карт высот . В Соединенных Штатах Америки топографические карты наиболее широко используются Геологической службой США (USGS). Геологическая служба США каталогизировала всю территорию Соединенных Штатов и подготовила топографические листы для всей этой территории. Листы чаще всего используются как карты размером 7,5 футов. Это означает, что существует 7,5 футов (0,125 градуса) широты на 7,5 футов (0,125 градуса) долготы .
Аналитический
С появлением компьютеров аналитический стереоплоттер стал популярным аппаратом для фотограмметрии в конце 1960-х - 1970-х годах. Стереоплоттер - это инструмент, который использует стереофотографии для определения высот с целью создания контуров на топографических картах . Компьютеры дали возможность выполнять более точные вычисления, которые обеспечивают дополнительный точный вывод вместо приближений. Это нововведение также позволило перейти на цифровой формат, а не на бумагу. Аналитические стереоплоттеры обогнали своих аналоговых предшественников и стали основным методом получения данных о высотах из стереофотографий .
Аналитические стереоплоттеры используют математическую проекцию, основанную на модели уравнения коллинеарности (два вектора, указывающих в одном направлении). Механический элемент инструмента - это очень точное устройство с компьютерным управлением, которое сравнивает две фотографии одновременно. Система измерения может быть сделана для создания точных измерений для изображений, потому что фотоэлементы перемещаются только через координаты x и y , которые запрограммированы в системе. Для сравнения, стереоплоттер Келша был построен с фиксированным фокусным расстоянием и фокусным расстоянием объектива для проецирования. Коэффициент масштабирования также был зафиксирован. Напротив, аналитический стереоплоттер не имеет существенных ограничений по фокусному расстоянию или масштабу .
Система просмотра аналитических стереоплоттеров имеет систему оптического поезда, которая обычно включает в себя возможность изменять фокусное расстояние камеры путем регулировки объектива. Стиль, размер и цвет измерительной метки также можно настроить в системе просмотра. Также есть регулировка освещенности для каждого глаза.
Аналитическая измерительная система стереоплоттера состоит из устройства ввода, позволяющего оператору перемещать точку высотной отметки в трех измерениях. Устройство ввода программируется, и цифровая мера отклонения точки возвышения отправляется на компьютер. Обладая этой информацией, программа может устанавливать и находить точки как для внутренней, так и для внешней поверхности возвышения и записывать измерения. Передача информации происходит мгновенно, и, таким образом, человек, управляющий машиной, может внести любые необходимые корректировки в координаты.
Высота измеряется в три этапа, которые включают сначала измерение внутренней ориентации, затем относительной ориентации и, наконец, абсолютной ориентации. Фотографии для внутреннего ориентирования размещаются относительно центра стереоплоттера путем совмещения фиксированных эталонов опорных точек для измерения с соответствующими точками на фотографии. Также устанавливается фокусное расстояние камеры. При относительной ориентации угол ориентации камеры относительно места, где были фотографии, стереофотография делается запрограммированной в стереоплоттере. Это позволяет уменьшить эффекты параллакса (искажение конечной стереофотографии). В абсолютной ориентации наземные координаты позиции используются для масштабирования модели. Вы можете использовать это, чтобы получить координаты x, y или z любой позиции на стерео фотографиях. Эта информация может быть использована для построения контурных линий на топографических картах.
Примеры аналитических стереоплоттеров
- Галилео Digicart
- Интерграф Интермап
- Kern (теперь Leica) серия DSR
- Wild (теперь Leica) серии AC и BC,
- Zeiss Planicomp серии P
- Матра Трастер серия
- Картографические службы 'CP2
Перспективы на будущее
Стереоплоттер был заменен более современными фотограмметрическими методами, цифровыми и автоматизированными, как в случае построения структуры из движения . Лидар (световой радар) также дополнил фотограмметрию для сбора данных о высоте. Лидар использует лазерный импульс, направленный на объекты, и определяет время между его излучением и его обнаружением, чтобы определить разницу высот.
Смотрите также
Рекомендации
- Браун, Кент Д. (2004) Digital Mapping Techniques '04 - Workshop Proceedings, US Geological Survey Open-File Report 2004–1451: Photogrammetry Methods at the Utah Geological Survey: From Field Mapping to Published Map, http: //pubs.usgs .gov / of / 2004/1451 / brown / index.html .
- Мэйо, В. Просмотрено 13 ноября 2007 г. Базовый курс по созданию карт с помощью аэрофотосъемки. http://www.b-29s-over-korea.com/aerial%20photography/aerial%20photography-pg3.html
- Робинсон, AH, Моррисон, JL, Muehrcke, PC, Кимерлинг, AJ, Стивен Гаптил, (1995) Элементы картографии: John Wiley & Sons Inc., Канада, 6-е изд.
- History.pdf История фотограмметрии, http://www.ferris.edu/faculty/burtchr/sure340/notes/ [ постоянная мертвая ссылка ]
- Аналитический плоттер CP 2, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/0031-868X.00045