DISTINGUISHING THE DEFORMATIONS OF ARCHITECTURAL 
AND PHOTOGRAMMETRIC GEOMETRY 
Perry E, BORCHERS 
Professor of Architecture 
The Ohio State University 
Columbus, Ohio (U.S. A.) 
Among the more rigorous subjects of photogrammetric investigation in architecture are measurements of small 
structural movements and deformations of architectural geometry. These must be distinguished from deformations of 
photogrammetric geometry, particularly caused by radial error from lack of flatness of photogrammetric plates and 
emulsions. An effective adjustment procedure for measuring small movements in large structure during a time interval 
requires isolation of relative radial errors which are essentially disturbing the interior orientation of the photogramme- 
tric camera. 
In other applications of architectural photogrammetry in which radial error is not isolated the resulting deforma- 
tions of stereophotogrammetric geometry are magnified by relatively short bases between camera stations with acute con- 
vergence of lines of sight, by wide-angle photography necessary for photographic coverage, and by great depth of plotting 
and sometimes of distance from survey control within complex optical models. 
It has been useful to consider the systematic deformations caused by individual uncorrected elements of interior 
and exterior orientation through whole series of horizontal and vertical planes in the optical model in positions typical of 
architectural surfaces and edges above, below, parallel and normal to the base between camera positions, and to contrast 
these with those deformations which most often occur in architectural structure. 
Précision des mesures photogrammétriques des faibles mouvements ou déformations des structures architecturales, Dis- 
tinction entre les déformations réelles et les déformations apparentes dues aux erreurs des mesures. 
La mesure des petits mouvements et des déformations structurales de la géométrie architecturale sont parmi 
les sujets les plus rigoureux de la recherche photogrammétrique. Ceux-ci doivent étre distingués des déformations de la 
géométrie photogrammétrique, en particulier de celles qui sont le résultat de l'erreur radiale provoquée par le manque 
d'égalité des plaques et des émulsions photographiques. Un procédé de réglage efficace pour la mesure des petits mouve- 
ments dans les grandes structures dans un intervalle de temps demande l'isolement des erreurs radiales relatives qui 
perturbent essentiellement l'orientation intérieure de l'appareil photogrammétrique. 
Dans les applications plus courantes de la photogrammétrie architecturale, dans lesquelles l'erreur radiale 
n'est pas prise en considération, les déformations résultantes de la géométrie stéréophotogrammétrique sont agrandies 
par les bases relativement courtes,avec de faibles angles d'intersection des rayons perspectifs, par la photographie 
grand-angulaire, nécessaire pour assurer la couverture du sujet, par la grande profondeur de restitution et parfois par 
l'éloignement des points de contróle. 
Il a été utile de considérer les déformations systématiques, dues aux éléments d'orientation interne et externe 
insuffisamment corrigés, dans des séries entières de plans horizontaux et verticaux, parallèles et normaux à la base, 
situés dans des positions caractéristiques des surfaces architecturales ainsi qu'aux extrêmités de ces surfaces, Ces dé- 
formations ont été comparées à celles qui se produisent le plus souvent dans les structures architecturales. 
Unterscheidung der Deformationen der Architekturgeometrie und der Photogrammetrische Geometrie, 
Die Messungen von kleine Baubewegungen und die Deformationen der Architekturgeometrie gehóren zur strenge- 
ren Gebiete der photogrammetrischen Untersuchungen im Architektur. Sie müssen von Deformationen der photogramme- 
trischen Geometrie unterschieden werden, die hauptsáchlich durch Radialfehler, die wegen des Mangels der Ebenheit der 
photogrammetrischen Platten und Emulsionen sind, verursacht werden. Eine wirkungsvolle Ausgleichungsmethode, um 
die kleine Bewegungen in den grossen Strukturen innerhalb eine Zeitintervalle zu messen, braucht die Isolierung der 
relativen Radialfehlern, die durchaus die innere Orientierung der Aufnahmekammer stóren. 
Bei andere Anwendungen der Architekturphotogrammetrie, wo keine Isolierung des Radialfehlers nótig ist, sind 
die resultierende Deformationen der stereophotogrammetrische Geometrie vergróssert, und zwar wegen den verháltnis- 
mássige kleinere Grundlinien zwischen Kammerstationen mit akuter Konvergenz der Aufnahmerichtungen, bei Weitwin- 
kelaufnahmen benótigt für die photographische Erfassung und bei der grosse Tiefe der Auswertung und manchmal von der 
Entfernung aus dem geodátischen Kontrolle innerhalb komplexe optische Modelle. 
Es hat sich nützlich erwiesen, die systematische Deformationen verursacht durch einzelne nicht-verbesserte 
Elemente der innere und áàussere Orientierung durch gesamte Reihe der Horizontal und Vertikalebene im optischen Modell 
in typischen Positionen, der architektonische Fláchen und Kanten, die über, unter, parallel und senkrecht zur Standlinien 
zwischen Kammerpositionen sind, und sie mit diejenigen Deformationen, die sehr hàufig in architektonische Strukturen 
vorkommen, zu vergleichen. 
Distortions of Geometry in the Optical Model 
  
In stereophotogrammetric plotting of architectural subjects at a first order instrument 
such as the Wild A7 Autograph there are some optical models in which architectural surfaces 
prove to be plane, and major edges are vertical or horizontal, and the measuring mark may run 
in one coordinate direction along a roof ridge with deflections and slight swells rising again to 
the mark indicating the location of regularly-spaced trusses beneath the roof surface ; and there 
can be pleasure in the integrity of architectural and photogrammetric geometry. 
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