Titel: Hovedpunktsmåling. Tema: Hovedpunktsmåling. Projektperiode: 21. april juni Projektgruppe: L6, Gruppe 11. Deltagere: Vejledere:

Transkript

1

2

3 L6 Gruppe 11 Hovedpunktsmåling 9. juni 2005 Titel: Hovedpunktsmåling Tema: Hovedpunktsmåling Projektperiode: 21. april juni 2005 Projektgruppe: L6, Gruppe 11 Deltagere: Sune Waagner Hansen Morten Søe Kristensen Vejledere: Jens Juhl Joachim Höhle Mads Hvolby Marketa Potuchova Peter Cederholm Oplagstal: 5 Synopsis: Projektet afspejler arbejdet i forbindelse med kortlægning i større måleforhold, hvilket eksempelvis anvendes til detailprojektering. Projektet er delt op i 3 overordnede dele. Planlægning: Hvor der udarbejdes en kravspecifikation, med krav til de målinger der skal foretages, der udvælges anvendelige punkter i terrænet og der opbygges et hovedpunktsnet, samt aerotriangulationen påbegyndes. Opmåling: Hvor det beskrives hvilke valg der er foretaget i forbindelse med opmålingen samt ved den senere beregning, udjævning og konvertering af målingerne. Aerotriangulation færdiggøres med dataet fra målingerne. Projektet afrundes med en vurdering af de resultater der er fremkommet ved aerotriangulationen samt om de løbende resultater overholder kravspecifikationen. Sideantal: 51 Bilagsantal: 7 Afsluttet d. 9. juni 2005 Forsiden er fremstillet af projektgruppen med en illustration fra ScanKorts hjemmeside - 1 -

4

5 L6 Gruppe 11 Hovedpunktsmåling 9. juni 2005 Forord Denne rapport er udarbejdet i forbindelse med landinspektørstudiets 6 semester, og henvender sig primært til folk med viden indenfor fotogrammetri. Projektets tema er Hovedpunktmåling og formålet med projektet er ifølge studievejledningen at give de studerende en indgående viden om udførelse af landmålingsarbejder af overordnet karakter, med henblik på opmåling og kortlægning i store målforhold, bl.a. til matrikulære formål. Projektet er opdelt i 3 faser, en planlægningsfase, opmålingsfase samt en rapporteringsfase. Selvom projektet er opdelt på denne måde, har projektgruppen forsøgt at foretage en løbende afrapportering om de forskellige arbejder i projektforløbet. Der er arbejdet med RTK GPS og terrestrisk måling, samt programmerne SKI Pro, Matlab, Turbonet, KMS trans og ISDM. Der refereres til kilder ved forfatter, årstal. Eksempel [Brande, 1993]. Grundkort som er anvendt i forbindelse med projekter er omfattet af copyright jf. aftalen mellem KMS og AAU G De anvendte ortofotos tilhører ophavsretten Kampsax (Cowi). Aalborg d. 7. juni

6

7 L6 Gruppe 11 Hovedpunktsmåling 9. juni 2005 Indholdsfortegnelse FORORD... 3 BILAGSLISTE INDLEDNING... 7 PLANLÆGNING... 8 MÅLING OG BEREGNING... 8 RAPPORTERING... 9 FOTOGRAFIERNE... 9 TEGNFORKLARING KRAVSPECIFIKATION KORTNØJAGTIGHED KRAV TIL OPMÅLINGSTYPER KRAV TIL PUNKTER VERIFICERING NIVELLERINGSINSTRUMENT TOTALSTATION GPS KONTROL AF BILLEDER PLANLÆGNING AF HOVEDPUNKTSNET ANTAL PUNKTER KONTROLPUNKTER MARKARBEJDE PLANLÆGNING AF MÅLING OPMÅLING DATABEHANDLING BEREGNING AF GPS-REFERENCEDATA DATAKVALITET AF GPS UDJÆVNING BEREGNING AF GPS-NET DATA TRANSFORMATION ORIENTERING INDRE ORIENTERING YDRE ORIENTERING STRÅLEUDJÆVNING RELATIV ORIENTERING (FRI STRÅLEUDJÆVNING) ABSOLUT ORIENTERING (FASTHOLDT STRÅLEUDJÆVNING) AEROTRIANGULATION VURDERING AF AEROTRIANGULATION OPSAMLING LITTERATURLISTE

8 L6 Gruppe 11 Hovedpunktsmåling 9. juni 2005 Bilagsliste Bilag 1 CD - Aerotriangulation rapport - Aerotriangulation samt billeder - Almanak data - Anvendt Matlab scripts i projektet - Input og output fil fra KMS Trans sys34j2utm32 - Kalibreringsrapport - Rapporten i PDF med bilag, minus krokier - Rå data fra måledagene - Udjævning - Verificering Bilag 2 Overlap Bilag 3 Målforhold Bilag 4 Almanak grafer Bilag 5 Netskitse Utilgængeligepunkter Bilag 6 Fotografier med krokier og tilhørende skitser Bilag 7 Grafik fra AT Bilag 8 Målebog - 6 -

9 L6 Gruppe 11 Indledning 9. juni Indledning Formålet med dette projektforløb er ifølge studievejledningen at: At give de studerende en indgående viden om udførelse af landmålingsarbejder af overordnet karakter, med henblik på opmåling og kortlægning i store målforhold, bl.a. til matrikulære formål Fotogrammetri foretages af firmaer der har specialiseret sig i at løse fotogrammetriske opgaver og de rekvireres når der er behov for digitale kort i detailprojekteringen. Digitaliseringen konstrueres på baggrund af billederne og aerotriangulation. Projektet omfatter de arbejdsopgaver en landinspektør gennemgår i fremstillingsprocessen. Projektgruppen har delt processen op i tre kategorier, som det ses på figur 1.1. Figur 1.1: Viser projektkategorierne og hvilke elementer de omfatter - 7 -

10 L6 Gruppe 11 Indledning 9. juni 2005 Planlægning Før opmålingsarbejdet påbegyndes, opstilles en kravspecifikation, der beskriver hvilke kvalitet landinspektørens arbejde må have. Altså kravene til det endelige korts nøjagtighed, de anvendte opmålingstypernes nøjagtighed og punkternes nøjagtighed. Der udvælges det antal naturlige pas, højdepas og kontrolpunker i fotografierne der er ønskeligt for at orientere modellerne. Paspunkterne udvælges så de danner det størst mulige spænd i modellerne, der orienteres vha. aerotriangulation. Der vælges mindst 25 kontrolpunkter, hvoraf 2 er realt utilgængelige og 3 er simuleret utilgængelige, i XYZ. Der planlægges og etableres et 3D hovedpunktsnet, der skal sikre punkternes bestemmelse, tilknyttet områdets GI punkter. Der foretages aerotriangulation på billederne så disse er relativt orienteret. Dette sker i planlægningsfasen da studiets instrumenter er udlånt andetsteds i denne periode. Måling og beregning Hovedpunktsnettet måles med de instrumenter og metoder, der af projektgruppen findes mest hensigtsmæssige. Samtlige målinger foretages i system 34 og højder angives i DNN. Der udjævnes 1 og foretages middeltalsdannelse 2 hvorefter resultaterne sammenlignes, transformeres og vurderes om kvaliteten overholder kravene fra kravspecifikationen. Da beregningerne i aerotriangulationen skal foregå i UTM EUREF89 zone 32 / DVR90 vil det være nødvendigt at transformere de oprindelige målinger. Aerotriangulationens beregninger foretages vha. stråleudjævning og paspunkterne vurderes. Kontrolpunkternes koordinater sammenlignes med de terrestriske og GPS indmålte koordinater, og nøjagtigheden vurderes. 1 GPS referencen og terrestriske målinger 2 GPS net - 8 -

11 L6 Gruppe 11 Indledning 9. juni 2005 Rapportering En samlet vurdering af de foretagne valg 3, opmåling, beregning, udjævning, del og endelige resultater. Fotografierne Projektet udarbejdes på baggrund af fotografier bestilt af Aalborg Universitet fra Scankort med følgende krav: Målforhold: 1:3000 Længdeoverlap: 60 % ± 5 % Sideoverlap: 20 % ± 10 % Geometrisk opløsning i scanner: 21 μm Fotograferingen er foretaget d. 7. april 2003 og omfatter 8 billeder der dækker området mellem Gugvej i vest og motorvejen i øst, som det ses på figur 1.2. En digital udgave af billederne ligger på bilag 1 Aerotriangulation samt billeder. Figur 1.2: Oversigtskort over de otte billeders placering. 3 Valg af instrumenter, målemetode, net opbygning, paspunkter, beliggenhed, mm

12 L6 Gruppe 11 Indledning 9. juni 2005 Tegnforklaring I forbindelse med opmålingsarbejdet og de efterfølgende beregninger er anvendt følgende værdier og konstanter. σ p = gon Spredning på horisontalretningen målt med en sats for Leica TC1105 σ v = gon σ ih = m Spredning på zenitdistancen målt med en sats for Leica TC1105 Spredning på instrumenthøjden σ k = σ c = m m km Kilometerspredning ved geometrisk nivellement Centreringsspredning M b C h Målforhold for billede Kamerakonstant Højde fra jordoverflade til linse σ LM Spredning landmåling σ Foto Spredning fotogrammetri σ def Spredning ved definition σ Total S S ' Den totale spredning Afstand i marken Afstand i billede

13 L6 Gruppe 11 Kravspecifikation 9. juni Kravspecifikation Kravspecifikationen udarbejdes for at klarlægge hvilke krav der af projektgruppen er opstillet angående nøjagtigheder og målemetoder. Der vil i de kommende afsnit blive gennemgået hvilke nøjagtigheder der kræves til de enkelte parametre, der omhandler den samlede kortnøjagtighed samt de krav der er opstillet til det opmålings tekniske. Kortnøjagtighed Til detailprojekteringen kræver rekvirenten at kortet har en detailnøjagtighed på σ total = 6 cm i planen og højden. For at opretholde denne nøjagtighed skal den samlede kortnøjagtighed beregnes, hvor de enkelte faser som har indflydelse på præcisionsbestemmelsen indgår. Disse faser er: Definitionsnøjagtighed for punkter Indmåling af punkter med landmålingsinstrumenter Måling af punkter i billeder Når disse parametre er bestemt kan den totale nøjagtighed i kortet bestemmes vha. σ = σ + σ + σ total 2 def 2 LM 2 Foto Hvilke landmålingsinstrumenter der skal anvendes til opgaven afhænger af hvor meget de to andre fejlbidrag påvirker den totale spredning med. Der ses derfor på de to fejlbidrag og den maksimale afvigelse ved landmålingsinstrumenter kan efterfølgende beregnes da σ total er kendt, i dette tilfælde er det rekvirenten krav. Definitionsnøjagtighed af punkter Hvor godt de naturlige punkter kan bestemmes afhænger af hvilken type punkt der anvendes. Er punktet meget stort kan det være vanskeligt at definere hvor midten er, hvorimod et lille punkt vil være vanskeligt at se i billederne

14 L6 Gruppe 11 Kravspecifikation 9. juni 2005 For at kunne skelne et punkt i billedet skal et punkt bestå af mindst 2 pixels, gerne 3, dvs. at punkter der skal indmåles bør have en størrelse på 20 cm da pixelstørrelsen er 21 μm og målforholdet er 1:3100. min pkt = 3 21μm 3100 = 0, 1953m Yderligere bør punktet være centralsymmetrisk og have en væsentlig kontrastforskel, da det dermed er muligt at genfinde punktet tydeligt i billederne. At et punkt skal være centralsymmetrisk hænger sammen med overstråling, hvilket betyder at punktet vil afbildes en anelse større eller mindre end i virkeligheden, men med samme form. Sølvchloriderne rundt om punktet påvirkes på fotografiet og får samme sværtning som selve punktet. Dette betyder at punkter skal måles i tyngdepunktet og ikke i kanten, da dette kan give større unøjagtigheder. Da opmålingen foregår i by og kolonihaveområder er det realistisk at mene at det er muligt at finde tilstrækkeligt mange punkter med en definitionsnøjagtighed beskrevet ovenfor og bør derfor kunne holdes indenfor en nøjagtighed på 1 cm. Definition af punkter i højden menes at kunne bestemmes med samme præcision som i planen. Nøjagtighed ved kortlægning Erfaringen viser at øvede kortlæggere kan måle veldefinerede punkter i modellen med en nøjagtighed på 6 μm i X og Y, mens det i højden er muligt at måle med en nøjagtighed på ±0,06 af flyvehøjden. Disse krav mener projektgruppen ikke at kunne overholde, hvorfor kravene sættes til 7 μm i x og y og ±0,07 i højden for veldefinerede punkter. Dette giver et fejlbidrag i planen på 3,1 cm og 3,7 cm i højden ved et målforhold i 1:

15 L6 Gruppe 11 Kravspecifikation 9. juni 2005 Samlede spredning Idet nøjagtighederne ved definition af et punkt og målingen i billederne er bestemt kan nøjagtigheden ved landmålingsinstrumenterne bestemmer hvis rekvirentens krav. Punkter i planen skal indmåles med en nøjagtighed på σ σ σ σ σ total foto def LM LM = 6 cm = 3,1 cm = 1 cm = = σ 6 2 total 2 σ 2 foto 2 2 3,1 1 σ 2 def = 5,039 cm Punkter i højden skal indmåles med en nøjagtighed på σ σ σ σ σ total foto def LM LM = 6 cm = 3,7 cm = 1 cm = = σ 6 2 total 2 σ 3,7 2 2 foto 1 2 σ 2 def = 4,616 cm σ total gives værdien for Dette betyder at der skal anvendes et landmålingsinstrument der måler med en nøjagtighed der er bedre end 5 cm for at opfylde projektgruppens krav. Landmålingsnøjagtighed Til opmålingen anvender projektgruppen Leicas GPS system 530, Leicas TC 1105 totalstation og Wild Nak 1 til geometrisk nivellement. Med totalstationen og nivelleringsinstrumentet kan der måles med en nøjagtighed der er mindre en 1 cm, idet ingen af sigterne vil overstiger 100 m. Med GPS modtageren koblet op på enten GPS Referencen eller GPS Net kan der måles med en nøjagtighed på 1 2 cm. Denne nøjagtighed overholder dermed de af rekvirenten opstillede krav. Punkterne overbestemmes på følgende måde således: At der er sikkerhed for at grove fejl elimineres og/eller opdages At observationerne kan udjævnes så bedste løsning findes

16 L6 Gruppe 11 Kravspecifikation 9. juni 2005 Landmålingsnøjagtigheden sættes til 2 cm, da der primært bruges GPS til opmålingsopgaven. Der hvor måling med GPS ikke er muligt vil projektgruppen anvende totalstation eller nivelleringsinstrument. Nøjagtigheden af målingen i marken beregnes ud fra følgende formel: σ LM = σ 2 RTK + σ 2 Frem 2 + σ 2 Niv Hvor σ LM : Spredningen for samlet landmåling σ RTK : Spredningen for punkter indmålt vha. RTK = 2 cm σ Frem : Spredningen for et punkt bestemt ved fremskæring 5mm σ Niv : Spredningen for et punkt bestemt ved nivellement = km Der deles med to da alle punkter er indmålt 2 gange. Hvis man ser bort fra spredningen på fremskæringen, bliver landmålingsnøjagtigheden: ( 0,02m) + ( 0m) + ( 0,005m / km) = 0, m σ LM = Krav til opmålingstyper For at opretholde landmålingsnøjagtigheden samt eliminere de grove fejl opstilles der nogle krav til de enkelte opmålingstyper. Vinkelmåling med totalstation skal udføres med én sats, da evt. kollimationsfejl bliver elimineret og skrive/læsefejl opdages, da der udføres en hurtig kontrol af resultaterne. Der måles ikke længder da disse ikke er nødvendige for at bestemme de utilgængelige punkter. Afstanden mellem punkterne kan dog evt. findes vha. GPS målingerne. De steder hvor det er nødvendigt at udflytte GI kotefikspunkter skal det ske med et nivelleringsinstrument. Der er hertil valgt et geometrisk nivellement til bestemmelsen af

17 L6 Gruppe 11 Kravspecifikation 9. juni 2005 koteforskellen. Nivellementet skal være dobbelt således at eventuelle aflæsningsfejl elimineres. Under indmålingen af punkterne med GPS skal GPS antennen støttes af et stokkestativ således at udsving elimineres, og der hermed sikres en bedre måling. Indmålingen af de forskellige punkttyper i de anvendte computerprogrammer skal udføres i stereo, hvor det er muligt. Derudover skal alle punkter måles i alle de billeder hvor det er muligt. Krav til punkter Der stilles en række krav til afmærkningen af punkter samt deres nummerering, for at mindske grove fejl. Nummereringen sker iht. figur 2.1, således at hver punkttype får et unikt punktnummer. Punkttype Punkt nr. Kontrolpunkter Hjælpepunkter Udflyttede højdefikspunkter Paspunkter Højdepaspunkter Figur 2.1: Viser projektgruppens punktnummerstrategi. Der opstilles yderligere det krav at GPS målinger skal foretages direkte i punkterne, således at nøjagtigheden ikke forringes af fremskæringen, der beregnes af Turbonet. Indmålingen af paspunkter og kontrolpunkter må ikke afhænge af de samme positionsbestemmelser, dette sikres ved at foretage en reinitialisering af GPS en, når der skiftes mellem punkttyperne. Dette er endvidere gældende for GI punkterne. Paspunkter Da paspunkter er en vigtig del af en aerotriangulation skal der være garanti for at paspunkterne findes i marken. Derfor udvælges der 2 paspunkter til hvert punkt der er

18 L6 Gruppe 11 Kravspecifikation 9. juni 2005 påkrævet til aerotriangulationen. Hermed er det senere muligt at udelade punkter samt at sandsynligheden for at de findes i marken og billeder øges. Utilgængelige punkter De utilgængelige punkter, der måles, vælges til at være skorstene i området, således at det er muligt at bestemme deres XYZ terrestrisk. Hjælpepunkterne, der etableres i forbindelse med målingerne, skal ligge med god geometri og indmåles med GPS. Krav til net Målingerne i området knyttes til System 34 Jylland via GI punkter, der ligger i umiddelbar nærhed til projektområdet. Punkterne danner et polygon der omkranser hele projektområdet for at få den bedste tilknytning. For at få de bedst mulige målinger har projektgruppen opsat et krav om at GI punkterne skal være GPS egnede, således af indmålingen kan foretages direkte i punkterne

19 L6 Gruppe 11 Verificering 9. juni Verificering For at projektgruppen kan stå inde for målingerne i projektet og for at mindske de lovmæssige fejl er der før anvendelsen af instrumenter foretaget verificering, se bilag 1 Verificering. Verificeringen er foretaget da projektgruppen vurderer at der på studiets instrumenter, der anvendes af mange studerende, ofte ændres på indstillingerne. Verificeringen er udført af projektgruppen på baggrund af udleverede verificeringsvejledninger. Nivelleringsinstrument Instrument nr.: 4250 Fabrikant: Wild Nak 1 Nivelleringsinstrumentet er kontrolleret for sigteliniens skævhed, kompensatorens funktion samt dåselibellens funktion. Sigteliniens skævhed kontrolleres ved at etablere to punkter, hvor der stilles op mellem disse og herefter stilles der op bag det ene punkt. Højdeforskellen mellem de to målinger sammenlignes. Resultatet af kontrollen blev en forskel på 0,001 m, hvilket godkendes da sigtelinierne ved nivelleringen ikke overstiger 50m og derfor ikke giver bemærkelsesværdige fejl. Stadiet kontrolleres for inddelingsfejl ved hjælp af en tommestok og slør vurderes ved at undersøge hængsler. Desuden kontrolleres stadiets bund for beskadigelser og slidtage, samt stadiets libelle vha. snorlod. Kontrollen gav ikke anledning til nogen bemærkninger

20 L6 Gruppe 11 Verificering 9. juni 2005 Totalstation Instrument nr.: Fabrikat: Leica TC1105 Totalstationen er undersøgt for kollimationsfejl, vertikalkredsens indeksfejl, udstyr til bestemmelse af instrumenthøjde, fejl ved dåse og elektronisk libelle, samt laserlod. Da totalstationen kun skal anvendes til at måle vinkler er afstandsmåleren ikke blevet kontrolleret. Kontrollen gav ikke anledning til nogen bemærkninger. GPS Instrument nr.: 16308, 16310, 16313, Fabrikat: Leica GPS system 500 Ved GPS erne er stokkelibelle samt antennestokkens højde kontrolleret forud for hver måledag. Kontrollen gav ikke anledning til nogen bemærkninger

21 L6 Gruppe 11 Verificering 9. juni 2005 Kontrol af billeder Kontrollen af billederne foretages for kontrollere om billederne opfylder de kriterier projektgruppen er blevet oplyst og derfor foretager beregninger ud fra. Dette omfatter overlap mellem billederne i siden og længden, måleforhold, pixelstørrelse og solvinkel. Overlap Billederne er bestilt med krav til et længdeoverlap på 60 % ± 5 og et sideoverlap på 30 % ± 10. Overlappet er kontrolleret ved at måle i billederne og heraf fremgår det at det gennemsnitlige længdeoverlap ligger på 61 % mens sideoverlappet gennemsnitlig ligger på 32 %. På bilag 2 ses udregningerne i skemaform. Målforhold Målforholdet findes for at kunne beregne flyvehøjden. Til bestemmelse af billedernes målforhold måles 4 afstande i hvert billede der sammenholdes med 4 afstande målt i et typografisk kort. Målforholdet for de 8 billeder ligger mellem 1:2.900 og 1:3.200 med middel på 1:3.064, se bilag 3. I beregningen af flyvehøjden afrundes målforholdet og sættes til 1: h = mb c c = 152mm m b = 3100 h = mm 470m

22 L6 Gruppe 11 Verificering 9. juni 2005 Solvinkel På grund af solen forekommer der skygger som overskygger dele af billederne, dette resultere i mørke dele hvor det ikke er muligt at se tekniske installationer i kortlægningsprocessen. For at ikke at have lange skygger, der resultere i store formørkede områder, er det et krav at solvinklen mindst skal være 30 % over horisonten. Solens vinkel regnes ud fra en skyggelængde i billede 2459 Målt længde i billede S L '= 0, 09m Billedets målforhold m b S L = 3166 = 0, Kirketårnshøjde h = 16m Solvinkel h α = tan 1 = S L o

23 L6 Gruppe 11 Planlægning af hovedpunktsnet 9. juni Planlægning af hovedpunktsnet Dette afsnit omhandler valg af de punkter der skal bruges til aerotriangulationen for at stedfæste fotografierne i koordinatsystemet UTM zone 32 samt en efterfølgende kontrol af aerotriangulationen. Antal punkter I projektet bestemmes den indre og ydre orientering af de 8 udleverede billeder, således de kan danne grundlag for en digital kortlægning. Ved en aerotriangulation reduceres punktmængden til bestemmelse af placeringen uden der sker en relevant formindskelse af nøjagtigheden, hvilket medfører at der skal anvendes væsentligt færre punkter ved aerotriangulationen end hvis billeder skulle orienteres enkeltvis. De 8 billeder er delt op i to striber af hver 4 billeder, dette betyder at blokken består af 6 modeller med 3 i hver stribe. Hvilket betyder at blokken får en længde på 3 basis og en bredde på 4 basis, med et længdeoverlap på 61 % og sideoverlappet på 32 %. For at lave en tilstrækkelig nøjagtig aerotriangulation skal planpaspunkterne placeres i kanten af blokken med en maksimal afstand på 4 basis og højdepaspunkterne skal ligge med en afstand af maks. 2 basis fordelt på hele blokken. Dette medfører at der mindst skal etableres 4 paspunkter og 6 højdepaspunkter. I henhold til kravspecifikationen ønskes der dobbelte paspunkter, hvilket betyder at der indmåles 8 paspunkter og 6 højdepaspunkter. Paspunkter Projektgruppen har for forsøgt at placere paspunkter på den mest optimale måde som vist på figur

24 L6 Gruppe 11 Planlægning af hovedpunktsnet 9. juni 2005 Paspunkt Højdepaspunkt Figur 4.2: Viser den optimale placering af paspunkter De benyttede paspunkter overholder kravene der er opstillet i kravspecifikationen da punkterne både er centralsymmetriske samt de er større end de 20 cm der er opstillet som krav for at punkterne kan skelnes fra andre i billederne. Som det fremgår af figur 4.3 omkranser paspunktspolygonen alle højdepaspunkterne, der er forsøgt placeret i forhold til deres optimale placering medfør figur 4.2. Det skal dog her noteres at højdepaspunkt 705 kun findes i den nordlige stribe hvorfor punkt 704 er medtaget

25 L6 Gruppe 11 Planlægning af hovedpunktsnet 9. juni 2005 Figur 4.3: Viser billedernes indbyrdes placering, samt modellens placering. Kontrolpunkter For at kontrollere nøjagtigheden af aerotriangulationen måles der til 28 kontrolpunkter i xyz, der så vidt muligt fordeles jævnt i hele projektområdet, det er dog et krav i studieordningen at 5 af disse punkter skal være utilgængelige. Projektgruppen har valgt at lave i alt seks utilgængelige punkter, som en sikkerhed for at 1 af punkterne ikke kunne beregnes, grunden fejl i opmålingen. Utilgængelige punkter Af de seks utilgængelige kontrolpunkter, skal mindst to af dem være reelt utilgængelige. Der er valgt 4 reelt utilgængelige punkter, som alle er skorstene, mens de to sidste punkter, der antages at være utilgængelige, er brønddæksler. De utilgængelige punkter er placeret i par, dvs. at der fra hver opstilling er sigte til to utilgængelige punkter

26 L6 Gruppe 11 Planlægning af hovedpunktsnet 9. juni 2005 Nettilknytning I henhold til kravspecifikationen skal målinger tilknyttes system 34 ved hjælp af de plan og kotefikspunkter, GI punkter, der findes i og nært projektområdet. De system 34 koordinater, der opnås ved måling i GPS referencen med RTK GPS, er ikke tilpasset til det lokale system, og hvis det endelige produkt skal anvendes til f.eks. matrikulære forhold er det nødvendigt at tage højde for de forvanskninger, der opstår ved måling i GPSreferencen. For at nettilknytningen skal forløbe planmæssigt er der opstillet en række krav for hhv. GI plan samt GI kote punkterne. Følgende kriterier skal være opfyldt for GI planfikspunkterne: Det udspundne polygon skal omkranse modelområdet samt at alle punkterne skal være GPS egnede. At punkterne skal ligge indenfor modelområdet, Det skal være muligt at måle med GPS i relativ nærhed til punktet, således at punktet evt., kan flyttes ud vha. geometrisk nivellement. Projektgruppen har valgt at hænge målingerne op på 5 GI planfikspunkter, de fem punkter er: GI planfiksnummer Forkortelse Bemærk GPS egnet GPS egnet GPS egnet GPS egnet K GPS egnet Figur 4.4: Viser hvilke GI planfikspunkter der er anvendt, deres forkortelse samt om de er GPS egnet Som det fremgår af figur 4.5 omkranser det polygon, GI punkterne danner, modelområdet på en rimelig fornuftig måde, idet at polygonen har en rimelig jævn fordelt afstand til paspunkterne

27 L6 Gruppe 11 Planlægning af hovedpunktsnet 9. juni 2005 Figur 4.5 viser de GI plan og GI kotefikspunkter, der er anvendt i projektet Endvidere indmåles 6 af de GI kotepunkter der er indenfor modellen, medfør figur 4.5, Disse punkter skal ligesom GI planfikspunkter indgå i den efterfølgende udjævning, de medtages i udjævningen for at påføre punkterne de rigtige højder i DNN system GM. De seks GI kotepunkter er: GI planfiksnummer Forkortelse Bemærk Udflyttes til punkt Udflyttes til punkt Udflyttes til punkt Udflyttes til punkt Udflyttes til punkt GPS egnet Figur 4.6: Viser de anvendte GI kotepunkter med forkortelse samt om de er indmålt med GPS eller udflyttet Som det fremgår af figur 4.5 ligger 3 af de 6 kotefikspunkter udenfor modelområdet. Punkterne 304 og 306 er en fejl af projektgruppen da gruppen mente at punkterne var indenfor modelområdet da de blev indmålt i marken. Punkt 305 er medtaget, selvom det lå udenfor modelområdet, da projektgruppen vurdere at dette ikke ville få betydning for det endelige resultat da punktet kun benyttes til at påføre den rigtige kote til GPS målingerne

28

29 L6 Gruppe 11 Markarbejde 9. juni Markarbejde Planlægning af måling Inden selve målingen blev foretaget, fandt projektgruppen de ønskelige paspunkter, kontrolpunkter mv. i billederne, hvorefter området blev undersøgt for at sikre at punkterne kunne findes i marken. De 9 hjælpepunkter til de terrestriske målinger blev i denne forbindelse udpeget og markeret i projektområdet. Da måling med GPS er afhængig af synlige satellitter, er det nødvendigt at have sikkerhed for, at målingerne kan udføres med en given kvalitet. Forudsætningen for en god GPS måling er, at der som minimum skal være 5 synlige satellitter, PDOP værdien skal være mindre end 5 og elevationsmasken skal være minimum 15. For at projektgruppen kan sikre at disse krav er opfyldt, anvendes planlægningsprogrammer såsom Leicas Satellite availability. I bilag 4 fremgår det hvor mange satellitter projektgruppen har til rådighed i måledagene, samt PDOP værdierne, for yderligere oplysninger se bilag 1 Almanak data. Måledagene med GPS er hhv. d. 3, 6 og 10 maj. Som det fremgår af bilag 4 har der generelt været en fin dækning med mere end 5 satellitter der er nogle korte intervaller på de forskellige dage hvor der kun har været 5 synlige satellitter. Opmåling med totalstation er fundet sted d. 5 og 19 maj. Grunden til at der er målt terrestrisk to dage skyldes at projektgruppen havde problemer med at få land filens resultater til at give nogle pæne residualer. Efter ommåling blev differenserne mellem vinklerne beregnet for at tjekke de første målinger, afvigelserne her var af minimal betydning, hvorefter fejlen viste sig at være en regnefejl i spredningen på de terrestriske målinger. Det geometriske nivellement blev foretaget d. 10 maj, imellem målingerne af GI punkterne, for at opnå en større ændring i satellitkonstellationen. Opmåling I de kommende afsnit bliver de tre anvendte målemetoder beskrevet i forhold til projektgruppens målinger

30 L6 Gruppe 11 Markarbejde 9. juni 2005 GPS Den første måledag blev alle paspunkter, højdepaspunkter kontrolpunkter og hjælpepunkter indmålt én gang i GPS Referencen. Grunden til at punkterne ikke blev indmålt i GPS Net skyldes at projektgruppen glemte at spille om i opkaldsprofilen på GPS en. Dette blev opserveret da halvdelen af punkterne var indmålt, hvorefter det blev vurderet at GPS Net målingerne måtte blive udført en anden dag. I forbindelse med at punkterne blev indmålt blev der tegnet krokiskitser til brug under den senere databehandling. På den anden måledag med GPS blev de samme punkter indmålt som den første måledag. Grundet betjeningsfejlen på den første måledag blev punkterne indmålt to gange i GPS Net, med minimum en times mellemrum. På den tredje måledag blev alle de 5 GI punkter indmålt to gange i både GPS Net og GPS Referencen. Imellem de to målinger blev fem af de seks GI højdefikspunkter udflyttet og indmålt, det sidste af de 6 GI højdefikspunkter var muligt at indmåle direkte med GPS. Herefter blev alle punkterne indmålt igen i begge referencesystemer. Terrestrisk Begge måledage med totalstation forløb uden problemer, og der blev ikke observeret nogen grove fejl under markarbejdet. I bilag 5 ses netskitserne for de utilgængelige punkter, hvoraf det fremgår at geometrien for punkterne er acceptabel. Alle udgangssigter ligger under 40m, hvilket medfører en markant spredning på vinklerne. Geometrisk nivellement Som tidligere nævnt var det kun muligt at måle et af de seks GI kotefikspunkter direkte med GPS, nemlig punkt , hvorfor at der blev foretaget en udflytning med geometrisk dobbeltnivellement til punkter der var GPS egnede. De udflyttede GIhøjdefikspunkter er: , , , ,

31 L6 Gruppe 11 Markarbejde 9. juni 2005 Udflytningen af de 5 punkter forløb uden problemer og med en afvigelse på op til 2 mm på det dobbelte nivellement. Nivellementet kan ses på bilag 8 Målebog

32

33 L6 Gruppe 11 Databehandling 9. juni Databehandling I dette kapitel vil de forskellige trin i beregninger blive gennemgået. Udjævningen samt resultaterne herfra bliver gennemgået som det første, hvorefter databehandlingen fra GPS Net målingerne kort bliver beskrevet. Beregning af GPS-Referencedata Efter de forskellige punkttyper er indmålt i WGS84 koordinater, konverteres rådatafilerne med programmet SKI Pro til vektorfiler. For at kunne benytte Turbonet til udjævningen af disse ski filer er det nødvendigt at oprette separate vektorfiler til hvert punkt, dette gøres ved at køre hver vektorfil igennem Matlab scriptet ski2tn. Eftersom at alle punkter er indmålt to gange er det nu muligt at foretage en udjævning efter mindste kvadraters princip i Turbonet. Input koordinaterne til Turbonet er angivet i WGS84, men da de fastholdte GI punkter angives i S34J koordinater bliver resultaterne i S34J. Efter udjævningen konverteres koordinater til UTM zone 32 og koterne til DVR90 vha. programmet KMS Trans, hvorefter det er muligt at måle punkterne i billederne og foretage en aerotriangulation. Datakvalitet af GPS Under konverteringen af GPS rådatafilerne blev der i SKI Pro genereret en Fieldbook rapport til hvert job der viser hvor godt de enkelte målinger er gået. Rapporten er opbygget kronologisk, hvilket betyder at man her kan se hvilken rækkefølge punkterne er indmålt i mv. Endvidere fremgår de forskellige koordinaters kvalitet af rapporten. Datakvaliteten kan accepteres af projektgruppen da der ikke er observeret nogen store afvigelser eller fejl. Udjævning Turbonet behandler n antal vektorfiler og/eller observationer, hvor punkterne skal være overbestemt for at programmet kan foretage en udjævning efter mindste kvadraters princip for at den bedst mulige løsning til punkterne. For at Turbonet kan gennemføre en udjævning skal programmet forsynes med en Master.dat fil, en input fil og til

34 L6 Gruppe 11 Databehandling 9. juni 2005 udjævningen af det geometriske nivellement og fremskæringen skal der benyttes en landfil jf. figur 6.1. Master.dat filen indeholder koordinaterne til de punkter der fastholdes samt de spredninger, de enkelte fastholdte punkter tillægges. Ved den minimal fastholdte udjævning fastholdes et punkt i XY som gives en spredning på 0,000, samt et punkt i Z der ligeledes gives en spredning på 0,000. Spredningen sættes til nul da denne ikke har indflydelse på den minimalt fastholdte udjævning. I den fastholdte udjævning sættes spredningen til 0,020 m til alle GI punkterne da KMS garanterer en nabonøjagtighed på 1 2 cm i hvert GI punkt [Borre 1993, s ]. Input filen indeholder oplysninger om hvilke filer turbonet skal kalde, dvs. at der heri skal oplyses at den skal kalde vektorfilerne (tref*) samt landfilen (land). Tref filen indeholder en vektor, der består af 3 koordinatforskelle i XYZ i WGS84 koordinater fra referencestationen til det punkt der er målt i marken, samt de spredninger satellitterne har bestemt punktet med i XYZ og deres tilhørende covarianser XY, XZ og YZ. Til sidst i filen er koordinaterne til referencestationen og det målte punkt i WGS84 angivet. Land filen indeholder de terrestriske observationer i form af horisontalvinkler og zenitdistancer der er målt for at bestemme de utilgængelige punkter. Observationerne er tillagt en spredning på de enkelte målinger, beregnet efter sigtelængden. Spredningerne er beregnet vha. matlabscripterne horizon.m og zenit.m. Endvidere indeholder land filen informationer om højdeforskellene fra de geometriske nivellementer til de udflyttede kotepunkter, med en tillagt spredning beregnet vha. matlabtscriptet niv.m

35 L6 Gruppe 11 Databehandling 9. juni 2005 Input Master.dat Land-fil Input-fil Turbonet Resultat-fil Output Koordinat-fil Figur 6.1: Viser flowdiagrammet over databehandlingen i Turbonet Efter udjævningen i Turbonet fremkommer der yderligere 2 filer, nemlig Resultat.tex og Koord.ud filerne. Resultat filen fortæller, hvordan vektorerne passer indbyrdes. Først i filen fremgår spredningen på vægtenheden (posteriori spredningen), denne værdi ligger tæt på 1 hvis der er en god sammenhæng. Endvidere angives Chi faktoren, der skal ligge mellem de opstillede grænser for at udjævningen er forløbet tilfredsstillende. Sidst i resultatfilen ses residualerne og de normaliserede residualer i X, Y og Z i S34J og DNN system GM for de pågældende observationer. Desuden indeholder resultat filen værdierne for konfidensellipserne for de medtagne punkter. Koordinat filen indeholder System 34 J koordinater til alle de udjævnede punkter samt deres koter i DNN system GM

36 L6 Gruppe 11 Databehandling 9. juni 2005 Minimal fastholdt udjævning Det første trin i udjævningen er en minimal fastholdt udjævning, der laves for at kontrollere mod grove fejl så det sikres at der er en god indbyrdes overensstemmelse. Udjævningen er foretaget i etaper, hvilket vil sige at projektgruppen lagde ud med først at udjævne GI punkterne alene, hvorefter der, hvis resultaterne fandtes acceptable, blev koblet flere punkttyper på. Til sidst er landfilen medtaget, der også blev taget med af to omgange, først med fremskæringen og til sidst med det geometriske nivellement. Grunden til at punkterne er tilføjet løbende er for at projektgruppen så lettere havde mulighed for at finde eventuelle fejl og rette dem. Ved disse udjævninger er der fastholdt et GI planfikspunkt i system 34 J og fire GIhøjdefikspunkter DNN system GM, således at resultatet af udjævningen bliver i samme systemer. Grunden til at der er fasthold fire højdefikspunkter er at Turbonet meldte fejl i det geometriske nivellement ved kun at fastholde et punkt. I bilag 1 Udjævning, findes al den data der er anvendt til den minimalt fastholdte udjævning samt resultaterne heriblandt resultat.tex filen. I rapporten er der dog kun medtaget en samlet minimal fastholdt udjævning, hvor figur i korte træk viser hovedresultaterne med posteriori spredning σ 0, Chi faktoren χ og det største af de normaliserede residualer. 2 σ 0 Lover χ Upper χ χ Max. Norm. Res 1, ,4 244,3 244,1 4,4 Figur 6.2: Viser hovedresultatet fra den minimalt fastholdte udjævning. Den samlede minimalt fastholdte udjævning er forløbet tilfredsstillende, som det fremgår af ovenstående figur. Posteriori spredningen er acceptabel da den ikke afviger væsentligt fra 1, Chi faktoren findes også acceptabel, da den ikke viser de store uoverensstemmelser punkterne imellem. Det ses dog at punkterne ikke ligger helt optimalt i forhold til hinanden, da Chi faktoren ligger i den absolutte yderkant af det acceptable interval. Af figur 6.3 fremgår det at de normaliserede residualer er normalfordelt, der er dog et GI punkt der ikke overholder kravet om 3 gange spredningen, punktet er , i

37 L6 Gruppe 11 Databehandling 9. juni 2005 figurerne punkt nr. 1. Denne afvigelse kan tyde på at der er en grov fejl ved målingen af dette punkt, men da der er stillet ens op med stokkestativ i punktet begge gange, mener projektgruppen ikke at dette er fejlen. En anden fejlkilde kan være at satellitterne ikke er bestemt lige godt, punktet kan således være bestemt med et forskelligt antal satellitter de to gange, samtidigt med at satellitkonstellationen ved den ene måling måske ikke har været optimal. De resterende punkter ligger fint inden 3 gange spredningen, der er dog ved punkterne 3 og 304 en spredning på 2,5 gange. Ved de terrestriske observationer er der i udjævningen udelukket en del zenitdistancer, da Figur 6.3: Viser fordelingen af de normaliserede residualer. disse ikke stemte overens. Zenitdistancerne til alle de kendte punkter er udelukket da Turbonet ikke kunne finde acceptable resultater. Endvidere er zenitdistancerne til de utilgængelige punkter i opstilling 203 udelukket da disse også gav store fejl. Det er muligt at udelade zenitdistancerne i dette punkt da der er foretaget målinger til alle utilgængelige punkter fra tre kendte punkter. Konfidensellipserne til de terrestriske observationer fremgår af figur

38 L6 Gruppe 11 Databehandling 9. juni 2005 Figur 6.4: Viser konfidensellipser for de utilgængelige punkter. Som det fremgår af ovenstående figur er konfidensellipserne til de utilgængelige punkter nogen lunde runde, bortset fra punkterne 127 og 128, hvor de er cigarformede der betyder at geometrien er dårlig. Dette problem kunne løses hvis der var en større afstand mellem hjælpepunkterne i marken. De udjævnede resultater gav dog på trods af denne lidt dårlige geometri et acceptabelt resultat. Der er i den minimal fastholdte udjævning opnået gode overensstemmelser mellem de målte punkter, der er dog et enkelt problem ved punkt nr. 1, der ikke har været muligt at løse for projektgruppen

39 L6 Gruppe 11 Databehandling 9. juni 2005 Fastholdt udjævning Projektgruppen foretog kun en samlet udjævning under den fastholdte udjævning. I modsætning til den minimalt fastholdte udjævning fastholdes alle GI punkterne i plan og kote. Den fastholdte udjævnings hovedresultater fremgår af figur σ 0 Lover χ Upper χ χ Max. Norm. Res 1, ,7 253,1 254,5 4,5 Figur 6.5: Viser hovedresultaterne for den fastholdte udjævning. Den fastholdte udjævning gav i forhold til den minimalt fastholdte udjævning ingen overraskende resultater. Posteriori spredningen ligger stadig fint sammenlignet med den optimale værdi, og Chi faktoren ligger dog lige udenfor den maksimale grænse, hvor den før holdt sig lige indenfor. På trods af at posteriori spredningen er god, er der stadig et par punkter der overskrider kravet om tre gange spredningen. Det drejer sig om de samme punkter som under den minimalt fastholdte udjævning. Nøjagtigheden af landmålingen kan vurderes ved at sammenligne resultatet fra den fastholdte udjævning med forventede nøjagtigheder der er opstillet i kravspecifikationen. Resultatet heraf bør ligge indenfor det krav projektgruppen har opstillet af krav til landmålingen i kravspecifikationen. Landmålingens punktspredning beregnes ud fra følgende formel: rx + ry + rz σ LM = = 0, 013m n

40 L6 Gruppe 11 Databehandling 9. juni 2005 I kravspecifikationen blev denne værdi beregnet til at være 0,015m, hvilket gør at den målte værdi ligger indenfor den opstillede grænse i kravspecifikationen. Eftersom at udjævningen er fundet acceptabel er det nu muligt at gøre koordinaterne klar til den efterfølgende aerotriangulation. Inden koordinaterne transformeres til UTM zone 32 og koterne til DVR90, skal de først midles med GPS Net dataene. Beregning af GPS-Net data Punkterne er også her indmålt i WGS84 koordinater, og konverteret med programmet Ski Pro til punkter. Herefter konverteres.asc filerne i TMK til en.koo filer. Koordinatfiler samles til filer, hvor den første fil indeholder de første målinger og den anden fil indeholder det andet sæt af målingerne. Efter punkterne er samlet i to filer, er det nu muligt at lave en 2D transformation hvor punkterne roteres i forhold til hinanden. Transformationen giver en rotation på 0,0001 gon og spredningen på vægtenheden i XY er 0,013 m, hvilket projektgruppen finder som acceptable værdier. Transformation Projektgruppen er nu i besiddelse af to sæt koordinater i system 34J, DNN system GM. Et fra GPS Referencen og et fra GPS Net, disse koordinater midles, hvorefter koten konverteres til DVR90 vha. matlabscriptet dnn2dvr_aalborg.m, hvorefter koordinaterne konverteres til UTM zone 32 vha. KMS trans. Koordinaterne er nu klar til at blive indført i ISDM, hvor punkterne måles fotogrammetrisk

41 L6 Gruppe 11 Orientering 9. juni Orientering Afsnittet beskriver hvorledes orienteringen af de udleverede otte billeder er foretaget. Dette værende indre og ydre orientering samt relativ og absolut orientering. Sidst beskrives aerotriangulationen der er foretaget for at stedfæste billederne i EUREF89 UTM zone 32 med koten i RVD90, samt en vurdering af denne. Figur 7.1: Viser den indre og ydre orientering Indre orientering Den indre orientering, der anvendes i fastlæggelsen af strålebundtets geometri, omfatter kameraets indre geometri fra strålebundtet rammer kameralinsen til det eksponeres på negativet, ved kendskab til beliggenheden af billedets rammemærker, størrelse af kamerakonstanten samt linsefortegnelse. Rammemærkerne anvendes til at finde billedets midtpunkt M. I figur 7.1 ses blandt andet den indre orientering, med projektionscenter

42 L6 Gruppe 11 Orientering 9. juni 2005 (O) der i kameraet er linsen, kamerakonstant (c) som er afstanden fra negativet til linsen samt hovedpunkt (H ) hvilket er linsens vinkelrette projektion på negativet, det tilstræbes at H er beliggende i M. Vedlagt de udleverede billederne var en kalibreringsrapport for det kamera, der er anvendt til at tage billederne, se bilag 1 Kalibreringsrapport. Billederne centreres ved transformation af målte rammemærkers, i kalibreringsrapporten, givne værdier. Linsefortegnelsen, der resulterer i at punkters strålebundt ikke projekteres korrekt på negativet, da denne forsager en forskydelse af punkterne, korrigeres beregningsmæssigt. Ydermere er kamerakonstanten opgivet, hvilket er afstanden fra negativet til linsen. Informationerne fra kalibreringsrapporten er anvendt i ISDM 4, således at de digitale billeder blev korrigeret for de nævnte forhold. Under den indre orientering, der er foretaget i ISDM, blev billederne først orienteret så de alle var orienteret korrekt i forhold til nord. Rammemærkerne blev i det første billede målt manuelt mens mærkerne i de resterende billeder er målt automatisk. Projektgruppen har efterfølgende vurderet placeringen af den automatiske måling og i tilfælde af forskydning justeret på placeringen af rammemærkerne. Billede ID σ IO Max residual μ m Figur 7.2: Spredning og max residual fra den indre orientering Spredningen ( σ ) på den indre orientering bør ikke overstige 7 μm, mens maks. IO residualet ( σ Max _ IO ) ikke bør overskride 3 σ IO. Det ses at enkelte af spredningerne 4 Image Station Digital Measurement

43 L6 Gruppe 11 Orientering 9. juni 2005 overskrider de 7 μm, men at residualerne ikke overskrider fejlgrænserne. Den indre orientering accepteres på trods af at spredningen på billede 2512 og 2510, da det ikke drejer sig om en markant fejl. De fine residualer kan skyldes den manuelle gennemgang og redigering af rammemærkerne. Ydre orientering Den ydre orientering foretages for at placere strålebundterne i et givet koordinatsystem, det gøres ved at bestemme kameraets placering da billedet blev taget. Der er seks elementer der påvirker den ydre orientering, de tre koordinater XO, YO, ZO til O og billedets drejning kappa (κ ), phi (ϕ ) og omega (ω ), se figur 7.3 og 7.4, hvilket betyder at der er 12 ubekendte per stereomodel. Til løsning af den ydre orientering foretages der en relativ og en absolut orientering. Hvor den relative orientering løser 5 ubekendte mens den Figur 7.3: Parametrene i den ydre orientering absolutte orientering løser de sidste 7 ubekendte, som bestemmes vha. fotograferede punkter og deres beliggenhed i marken, disse punkter kaldes paspunkter (PP). Den ydre orientering er, ligesom den indre orientering, foretaget i ISDM. Figur 7.4: Flyets drejning i kappa, phi og omega

44 L6 Gruppe 11 Orientering 9. juni 2005 Stråleudjævning Til billedtriangulationen anvendes der stråleudjævning, hvilket vil sige at det observerede punkt i billedet (x, y ), projektionscenteret (Xo, Yo, Zo) og punktet på jorden (X, Y, Z) skal ligge på en ret linie (stråle). Sammenhængen mellem billederne ser via sammenknytningspunkter og overbestemmelserne ved, at et punkt observeres i flere fotos. Figur 7.5: Viser princippet i stråleudjævning Matematisk udtrykkes stråle betingelsen ved formlen: x' y' c = M D T X X Y YO Z Z O O = a a a a a a a a a X X Y YO Z Z O O eller x' y' = = a c a a c a ( X X O ) + a21( Y YO ) + a31( Z Z O ) ( X X O ) + a23 ( Y YO ) + a33( Z Z O ) ( X X O ) + a22 ( Y YO ) + a32 ( Z Z O ) ( X X ) + a ( Y Y ) + a ( Z Z ) O 23 O 33 O Hvor D er drejningsmatricen med elementerne a, der rummer κ, ϕ og ω n [Borre, 1993, s. 109]

45 L6 Gruppe 11 Orientering 9. juni 2005 Relativ orientering (Fri stråleudjævning) I den relativ orientering dannes en relativ rumlig model af terrænet, ved at bringe to nabo billeders strålebunder i samme relative position som de havde ved fotograferingen. Det er, for kunne sammenknytte to nabobilleder, nødvendigt at finde sammenknytningspunkter (tiepoints), punkter der går igen i begge billeder, hvorved der opnås en god stereomodel hvori y parallakserne elimineres. Figur 7.6: Sammenknytningspunkter som de er målt i ISDM De 8 udleverede billeder sammenknyttes i først omgang i 2 striber hvor i der dannes 3 modeller for hver stribe, herefter sammenknyttes de 2 striber hvorved der dannes en blok. Programmet ISDM er anvendt til at foretage den relative orientering, men forud dette er programmet indstillet til at lave 5 sammenknytningspunkter i center y parallaksen i hvert billede, disse skal genfindes og måles i de tilstødende billeder hvilket betyder indmåling af 40 punkter hvor enkelte er sammenfaldende, se figur 7.6. Som nævnt under den ydre

46 L6 Gruppe 11 Orientering 9. juni 2005 orientering løses der i den relative orientering 5 af de i alt 12 ubekendte parametre for orienteringen af blokken. Dette omfatter en relativ bestemmelse af parametrene y, ϕ og ω ud fra det første billede i blokken. 2 κ 2, z2, 2 2 Efter den relative orientering bør spredningen på en parallakse efter udjævning at være under ca. 5 μm. Projektgruppens spredning ligger på 3,8 μm, som må siges at være acceptabelt. Absolut orientering (Fastholdt stråleudjævning) Efter at have orienteret billederne indbyrdes ved den relative orientering foretages en absolut orientering for at orienterer blokken i rummet. Dette sker ved at bestemme de resterende 7 ubekendte parametre i den ydre orientering. De 7 ubekendte parametre, der løses ved hjælp af paspunkterne, er x1, y1, z1, ϕ 1, ω1, κ1 og x2. Til løsning af de 7 ubekendte i en stereomodel er det nødvendigt med minimum 2 planpaspunkter og 3 højdeplanpaspunkter. Projektgruppens orientering af billederne i ISDM beskrives endeligt i det efterfølgende afsnit, Aerotriangulation. Aerotriangulation Aerotriangulation er en fotogrammetrisk metode hvor koordinater og størrelser, der er nødvendige, beregnes med EDB ud fra koordinater, der er målt i billederne. Grundlaget for beregningen er altså kendskabet til terrænkoordinater til få paspunkter og koordinaterne til samme punkter i blokken. Projektgruppen har efter udjævningen af det indsamlede data for planpaspunkter, højdepaspunkter og kontrolpunkter 5 transformeret punktkoordinaterne til UTM zone 32. Samtlige punkter er indlæst i ISDM med en spredning på 2 cm i x og y, mens spredningen 5 I ISDM betegnes paspunkter = controlpoints og kontrolpunkter = checkpoints

47 L6 Gruppe 11 Orientering 9. juni 2005 i z er sat til 4 cm. Samtlige punkter blev lokaliseret i billederne vha. punktskitserne og indmålt i ISDM. Projektgruppen har, for at kunne foretage en vurdering af blokkens orientering, indmålt og indlæst 28 kontrolpunkter i ISDM, punkterne er jævnt fordelt i blokken. Af de 28 kontrolpunkter er 6 punkter indmålt som utilgængelige, her af er 4 reelt utilgængelige og beregnes ved fremskæring. ISDM er sat op efter den udleverede vejledning med en spredning på målingen på 7 μm i x og y. Efter at have indmålt samtlige punkter i ISDM er det muligt at beregne aerotriangulationen. Vurdering af aerotriangulation Ved den første vurdering af aerotriangulationen var resultatet en uacceptabel stor aposterio spredning i forhold til de forventede 7 μm. Årsagen til dette var at samtlige punkter i triangulationen var medtaget med spredning i både x, y og z. For at nedbringe den samlede spredning besluttede projektgruppen at gennemgå samtlige punkters placering og deres spredning, for efterfølgende at vurdere hvilke markante fejlkilder der kunne udelades fra beregningerne. Hovedsaligt lå fejlen i højden på enkelte punkter og disse højder blev udeladt, så der blot var tale om punkter i planen. Det vurderes at årsagen til at de utilgængelige punkter afviger markant i højden er at skorstene er hule. Et mål i skorstenens midte, hvilket er nødvendigt hvis planen skal være acceptabel, betyder en afvigelse fra den terrestriske indmålte højde. Ydermere er der en enkelt skorsten hvor højden er blevet udeladt, da der i toppen af skorstenen var et rør, der ikke var synligt nedefra. Dette resulterede i at der ikke er korrigeret for denne højde påvirkning. Den endelige beregning, efter gennemgangen af punkternes egnethed, betød en spredning på 4,7 μm. Hvilket giver en spredning i meter i terrænet på ca m, når målforholdet sættes til 1: