Топографічне знімання місцевості методом геометричного нівелювання. Поняття про фотограмметричні знімання місцевості (стр. 2 из 2)

Аерофотоапарат встановлюють на літаку так, щоб оптична вісь фотокамери співпадала з висковою лінією, а площина знімку знаходилась приблизно горизонтально. В залежності від положення оптичної осі фотокамери, або положення площини знімка в момент знімання, аерофотознімання ділиться на планове і перспективне.

Плановим зніманням називається аерофотознімання, виконане при положенні оптичної осі фотокамери, яка відрізняється від прямовисного не більше ніж на 3 градуси. Перспективним зніманням називається аерофотознімання, яке виконано при нахиленому положенні оптичної осі фотокамери. Таке знімання виконується при фотографуванні хмар з літака. Недоліком перспективного фотознімання є зміна масштабу від переднього плану до заднього. Тому найбільше поширене планове аерофотознімання.

В залежності від розмірів і форми ділянки, аерофотознімання буває одиночним, маршрутним і суцільним. Об`єктами одиночного аерофотознімання є окремі ділянки місцевості, яка зображається на одному аерознімку. Маршрутне аерофотознімання – це знімання місцевості вузької смуги (річка, канал, залізна і автомобільна дороги та інше), ширина яких зображується на одному знімку. Для того, щоб між аерознімками не було розривів, маршрутне аерознімання виконується з поздовжнім перекриттям сусідніх аерознімків. Коли знімання ділянки не може бути зображене на аерознімках одного маршруту, то виконується суцільне аерофотознімання декількома паралельними маршрутами. Ці маршрути прокладають так, щоб аерознімки сусідніх маршрутів взаємно перекривалися. Таке перекриття називається поперечним. Поздовжнє перекриття складає 60-80%, а поперечне 25-40%. Наявність перекриття при маршрутному і суцільному аерофотозніманні дає можливість отримати план із зображенням на ньому не тільки ситуації, але і рельєфу місцевості.

Метод обробки аерознімків, при якому отримують тільки контурну частину карти, а рельєф знімають методом наземного знімання, називається контурно-комбінованим аерозніманням.

Коли контури і рельєф місцевості зображають на карті за допомогою вимірів на перекриваючих аерознімках, а геодезичними методами будується тільки обґрунтування знімання, то такий метод називають стереофотограмметричним зніманням.

2.4 Визначення масштабу аерознімку

Якби місцевість була горизонтальною ділянкою і оптична вісь фотоапарата під час знімання була прямовисною, то аерознімок був би планом місцевості.

В цьому випадку масштаб аерознімка можна обчислити в залежності від фокусної відстані аерофотоапарата і від висоти Н = SO його об‘єктива S, яка називається висотою знімання (рис.2).

Рис.2. Визначення масштабу

Нехай на аерознімку отримали зображення a, b, c і d точок A, B, C i D місцевості. Із подібності трикутників a b S і A B S маємо

. (1)

Відношення довжини відрізка ab на знімку до довжини відповідної лінії AB на місцевості є числовим масштабом аерознімку.

, (2)

так що

. (3)

Тобто числовий масштаб аерознімку дорівнює відношенню фокусної віддалі аерофотоапарата до висоти знімання.

2.5 Дешифрування ситуації на аерофотознімку

Розпізнавання на аерознімку ситуації і рельєфу місцевості називається топографічним дешифруванням, а розпізнавання спеціальних об‘єктів – технічним дешифруванням.

При дешифруванні використовують прямі і посередні демаскуючі ознаки. Прямими демаскуючими ознаками є такі, які безпосередньо вказують на характер об‘єкту. До них відносять:

1) форма зображення – на знімку зберігаються характерні окреслення (річки, притоки, озера, будівлі і таке інше);

2) розміри зображення – маючи виміряну величину зображення предмета на аерознімку відомого масштабу, легко визначити розміри предмета на місцевості;

3) окреслення тіні – окреслення тіні дає можливість визначити форму предмету та його призначення;

4) тон зображення на аерознімку залежить від таких причин:

а) здатність поверхні відбивати від себе проміння світла;

б) характеру поверхні предмета – чим вона меншу має шаруватість тим світліша на аерознімку;

в) освітлення предмета – чим вона більша, тим світліше зображення на знімку;

г) світлочутливості фотографічної емульсії.

До посередніх демаскуючих ознак належать такі, які характеризують взаємне положення об‘єктів.

1. Населені пункти відрізняються наявністю груп будинків зображених чотирикутниками. На житлових будинках видно димоходи у вигляді точки.

2. Дороги. Автодороги на знімку зображаються у вигляді білих смуг з темними лінями по краях (канави).

3. Водневі поверхні зображуються темним тоном, піщане мілководдя – білими плямами.

4. Грунтово-рослинний покрив. Рілля виділяється своїми прямими окресленнями. Тон зображення ріллі різний в залежності від висоти і характеру посіву.

5. Ліси і кущі окреслені темними фігурами. Листяні і соснові ліси розпізнаються за характером зображення крони дерев.

2.6 Трансформування аерофотознімків

Фотоплан представляє собою зображення місцевості, отримане за трансформованими аерознімками. Якщо контактні знімки обрізати посередині перекриття, а потім прикласти обрізаними краями один до одного, то отримаємо фото схему. Фотосхема відрізняється від фотоплану тим, що перша має різні масштаби, а другий приведений до одного масштабу.

Трансформування аерофотознімків виконують за допомогою фототрансформаторів. У фототрансформатор вкладають аеронегатив, який освітлюється сильним джерелом світла і через об‘єктив фототрансформатора проектують на екран. На екран трансформатора кладуть аркуш паперу з нанесеними координатами точок геодезичного обґрунтування. Змінюючи віддаль від об‘єктиву до екрану і нахиляючи екран в ту, чи іншу сторону добиваються співпадання зображень точок геодезичного обґрунтування негатива з відповідними точками паперу (планшету). В цей момент отримане на екрані зображення відповідає горизонтальному положенню аерознімка і аерофотознімання в заданому масштабі. Закріплюють екран та кладуть на нього фотопапір і за відповідною технологією виготовляють аерознімок, який в результаті буде трансформованим. Планшет на якому змонтовані трансформовані знімки і проведені горизонталі та нанесена сітка прямокутних координат називається фотопланом або топографічним планом

2.7 Складання фотопланів

Для отримання фотоплану трансформовані аерознімки накладають один на другий перекриваючими частинами, розрізають посередині перекриття і прикладають аерознімки обрізаними частинами один до одного.

При контурно-комбінованому аерофотозніманні виготовляють репродукцію з фотоплану і на ній виконують дешифрування ситуації і знімання рельєфу місцевості. Інколи дешифрування ситуації і знімання рельєфу виконують безпосередньо на контактних відбитках, а з них переносять необхідні дані на фотоплан. З цього фотоплану фотографічним шляхом виготовляють копію, на якій в туші викреслюють все те, що повинно бути зображено на карті даного масштабу. Після цього всі інші деталі фотозображення змивають особливим хімічним розчином і отримують звичайну топографічну карту.

При стереофотограмметричному зніманні зображення контурів і рельєфу зразу переносять з аерознімка на карту за допомогою спеціальних стереоскопічних приладів та отримують топографічну карту.