Введение 4
1. АНАЛИЗ И ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СНИМКОВ
1.1 Исторический обзор 6
1.2. Анализ орбитальных снимков КК «Зонд-8» и «Аполлон-17» 9
1.3. Фотограмметрическая обработка изображений 12
1.4. Технические факторы 16
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНЕШНИХ ЭЛЕМЕНТОВ ОРИЕНТИРОВАНИЯ И СГУЩЕНИЕ СЕТИ В РАЙОНЕ КРАТЕРА ЭЙТКЕН
2.1. Решение ОФЗ 21
2.2. Решение ДПФЗ 26
Заключение 31
Литература 32
Приложения
Приложение А. Расшифровка сокращений 33
Приложение Б. Выбранные снимки 34
Приложение В. Результаты обработки измерений координатных меток,
опорных и определяемых точек для четырех выбранных снимков 38
Приложение Г. Координаты измеренных крестов снимка №59 с КК «Зонд-8» 46
Приложение Д. Коэффициенты деформации для снимка №59 с КК «Зонд-8» 47
Приложение Е. Координаты опорных и определяемых точек с учетом
поправок за дисторсию и деформацию для снимка № 59 с КК «Зонд-8» 48
Приложение Ж. Результаты ОФЗ для снимка №59 с КК «Зонд-8» до и после
внесения в координаты поправок 50
Приложение З. Область перекрытия КК «Аполлон-17» и «Зонд-8» на лунной карте 51
Приложение И. Результаты ОФЗ для выбранных стереопар 52
Приложение К. Схема расположения контрольных точек на выбранных стереопарах 59
Приложение Л. Сравнение контрольных точек на выбранных стереопарах. 63
Приложение М. Каталог определяемых точек 67
Приложение Н. Сравнение усредненных контрольных точек после ДПФЗ с точками из каталога ЦНИИГАиК 72
Бассейн Южный полюс — Эйткен — самый большой кратер Луны. Расположен на юге обратной стороны. Имеет размер 2400*2050 км, что делает его одним из крупнейших кратеров всей Солнечной системы. Глубина бассейна достигает 8 км, а полный интервал высот — 16,1 км. Поверхность бассейна выделяется тёмным цветом.
Бассейн Южный полюс — Эйткен назван по именам двух объектов на его противоположных сторонах: южного полюса Луны и кратера Эйткен.
Относительные размеры этой структуры таковы, что, если придерживаться традиционных взглядов на процессы ударного кратерообразования, первоначальная впадина гигантского образования могла вскрыть породы на глубине, которая соответствует залеганию верхних слоев лунной мантии. На дне Эйткена найдены загадочные, отражающие признаки, называемые завихрениями. Ученые не знают, как сформировались эти особенности, но думают, что они могут быть связаны со слабыми вариациями лунного магнетизма. Кочковатые кратеры на дне, ударные кратеры, образовавшиеся внутри Эйткена, имеют странные луговые холмы. Их происхождение также недостаточно изучено [1].
Уже эти обстоятельства, а также построения высокоточной системы лунных координат, которая равномерно покрывала бы всю территорию, определяют принципиальную важность и актуальность исследования многокольцевой структуры, которая в настоящее время имеет рабочее название «Бассейн Южный Полюс — Эйткен» (рис.1).
Сегодня обработкой и анализом космических снимков Луны заняты не только астрономы. Большой интерес к таким исследованиям проявляют геологи, геофизики, геодезисты, картографы, специалисты других профессий.
Анализ существующих снимков переданных и доставленных на Землю с окололунных орбит приводит к необходимости совместной фотограмметрии снимков, выполненных разными камерами с разных орбит в разные эпохи наблюдений.
Поэтому цель данной работы заключалась в сгущение фотограмметрической сети в районе кратера Эйткен по снимкам с метрических камер космических кораблей (КК) «Зонд-8» и «Аполлон-17».
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- проанализировать исходные данные;
- опознать опорные и контрольные точки по каталогу селеноцентрических координат;
- выбрать определяемые точки на каждой стереопаре снимков;
- изучить влияние дисторсии объектива, деформации пленки на измеренные координаты, на координаты КА, на ориентацию метрической камеры, на решение обратной фотограмметрической засечки (ОФЗ);
- получить элементы внешнего ориентирования снимков путем решения ОФЗ;
- решить двойную прямую фотограмметрическую засечку для стереопар (ДПФЗ);
- составить каталог определяемых точек.
Основной целью данной работы заключалась в сгущение фотограмметрической сети в районе кратера Эйткен по снимкам с метрических камер космических аппаратов (КА) «Зонд-8» и «Аполлон-17».
В ходе работы были выполнены измерения опорных, контрольных и определяемых точек, координатных меток, координат сетки крестов, произведена попытка вычислить и учесть поправки за деформацию и дисторсию. Для измерений были использованы программы Irfan View и PhotoshopCS6, для решения ОФЗ и ДПФЗ - программа, написанная М.И.Шпекиным.
Были составлены 4 стереопары снимков с метрических камер:
- 1 стереопара с КК «Аполлон-17» с разных витков;
- 1 стереопара с КК «Зонд-8»;
- 2 смешанные стереопары с КК, названных выше.
Для всех четырех стереопар были выполнены расчеты ОФЗ для определения внешних элементов
ориентирования и ДПФЗ.
Результаты по смешанной стереопаре №340-59 получились неплохими, в связи с тем их можно использовать в будущем для решения других задач.
Получен каталог из 207 определяемых точек, в общей сложности, отразившихся на 4 снимках, с двух разных космических кораблей, где 2 снимка с разных витков принадлежат «Аполлон-17» и 2 снимка «Зонд-8.
Данный каталог пригодится для того чтобы изучить как работает алгоритм машинного зрения распознования детального рельефа и сравнить результаты.
