Методические указания и контрольное задание для студентов заочного отделения образовательных учреждений (стр. 7 из 18)

Выполненный анализ показал, что масштаб снимка в точке c по любому направлению равен масштабу горизонтального снимка.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое масштаб снимка?

2. Покажите на чертеже геометрическую сущность масштаба.

3. От чего зависит масштаб изображения?

4. Чему равен масштаб горизонтально снимка?

5. Чему равен масштаб наклонного снимка по направлению главной вертикали?

6. Чему равен масштаб наклонного снимка по направлению горизонтали?

Тема 2.4 Искажения на аэрофотоснимке

Под влиянием угла наклона аэрофотоснимка возникают линейные и угловые искажения изображения на снимке.

Зависимость между координатами горизонтального и наклонного снимков можно отметить с помощью строгих и простых соотношений. Их можно написать, если начало координат на снимке и на местности совместить с точкой нулевых искажений с:

Из зависимостей между координатами горизонтального и наклонного снимков можно сделать вывод:

Это означает, что если наклонный снимок совместить с горизонтальным, вращением его вокруг линии неискаженных масштабов (рис. 13.) то соответствующие точки окажутся на одном луче, проходящем через точку нулевых искажений c.

Величина смещений точек за наклон снимка будет равна:

Смещение

возможно как в сторону точки нулевых искажений, при jÎ(0°, 180°), так и в противоположную сторону. Максимально оно на главной вертикали (φ равно 90° или 270°). На линии неискаженных масштабов точки за наклон не смещаются.

Величину максимального смещения точек можно оценивать по приближенной формуле:

Оно приводит к ошибкам в определении по снимкам направлений, расстояний и площадей.

Рельеф местности также вызывает смещение точек, причем по направлениям проходящим через точку надира n, в которую сходятся изображения отвесных прямых. То есть, если h - превышение точки А над точкой В, расположенной в плоскости предмета, и отрезок АВ отвесный, то точка а на снимке сместится относительно точки b на величину ab = δr_h (рис. 14). При h > 0 смещение происходит от точки надира, когда h < 0, – к точке надира.

Величину смещения точки за рельеф можно оценить по формуле:

Полученная формула дает хорошую оценку величины смещения точек за рельеф и для плановых снимков. Значит, по измеренной на плановом снимке величине смещения

можно в ряде случаев с достаточной для практики точностью определить высоту отдельных объектов (дерева, столба, здания, трубы и т. д.).

Вопросы для самоконтроля

1. Под влиянием чего на снимке возникают искажения?

2. Проиллюстрируйте на чертеже искажения за наклон снимка.

3. Чему равна величина смещений точек за наклон снимка?

4. Проиллюстрируйте на чертеже искажения за рельеф местности.

5. Чему равна величина смещений точек за рельеф местности?

Раздел 3. Создание фотопланов и фотосхем

Литература: /1/, гл.VI, §§32-34, §§40-42, гл.VII, §§43-44.

Тема 3.1 Цель, принцип и способы трансформирования

Некоторые технологические варианты стереотопографической АФС предусматривают составление фотопланов или ортофотопланов. Фотоплан (ортофотоплан) это фотографическое изображение местности составленное из трансформированных снимков (ортофотоснимков) одного масштаба. Как правило, их составляют на полную трапецию, и выполняют зарамочное оформление, как у плана. По точности они должны соответствовать плану. Фотографическое изображение местности, составленное из плановых снимков, называется фотосхемой. Их точность ниже точности фотопланов, поэтому они используются для приближенных количественных оценок в лесоустройстве, землеустройстве и т.д. Фотосхемы бывают одномаршрутные и многомаршрутные.

Трансформирование снимка в широком смысле это целенаправленное изменение его геометрических свойств с целью преобразования в заданную проекцию. Трансформирование – процесс преобразование фотоснимков из наклонных в горизонтальные с одновременным приведением их к заданному масштабу.

Принцип трансформирования состоит в том, что по снимку можно восстановить связку проектирующих лучей такой, какой получался в АФА при съемке, а при помощи этих лучей спроектировать изображение снимка на горизонтальную поверхность.

Допустим, на наклонном фотоснимке P получено изображение участка Т плоской горизонтальной местности: точки a и b – изображения точек А и B. Фотоснимок P занимает относительно местности положение, которое он занимал в момент фотографирования. Следовательно, между плоскостями P и Т существует перспективное соответствие.

Если связку лучей пересечь экраном Е параллельно плоскости Т, то перспективное соответствие будет не только между плоскостями P и Т, но и между фотоснимком P и плоскостью экрана Е. Поэтому проектирующие лучи связки, пересекая экран, образуют изображение, соответствующие горизонтальному фотоснимку.

Масштаб полученного трансформированного изображения будет зависеть от удаления Z экрана Е от центра проекции S (объектива проектора).

Из рис. 15 следует, что

где Z – расстояние от центра проекции S до плоскости трансформирования Е;

Н – высота фотографирования;

t – знаменатель масштаба трансформированного изображения.

Вопросы для самоконтроля

1. Когда применяется трансформирование?

2. Что такое фотоплан и фотосхема?

3. Области применения фотоплана и фотосхемы.

4. Дайте определение трансформирования.

5. В чем состоит принцип трансформирования?

6. Покажите на чертеже геометрическую сущность трансформирования.

7. Чему равен масштаб трансформированного изображения?

Тема 3.2 Технические средства для трансформирования

Прибор, с помощью которого реализуется, технология трансформирования называется фототрансформатор. По существу это усовершенствованный высокоточный фотоувеличитель. Основными частями фототрансформатора являются: направляющие, экран, кассета, объектив и источник света с параболическим отражателем. Имеется, кроме того, система винтов и устройств, обеспечивающих путем взаимного перемещения кассеты, объектива и экрана построение на экране трансформированного изображения в заданном масштабе.

Различают фототрансформаторы I и II рода. В фототрансформаторах I рода трансформирование выполняется при сохранении той связки проектирующих лучей, которая существовала в момент фотографирования. Они не получили распространения, т.к. при изменении увеличения для получения резкого изображения необходимо менять проектирующий объектив. На производстве применяли только фототрансформаторы II рода, у которых фокусное расстояние объектива является величиной постоянной, не равной фокусному расстоянию АФА.

Задача трансформирования в приборах II рода решается методом построения преобразованной связки лучей.

Для правильного трансформирования необходимо выполнить геометрические условия, а для получения резкого изображения должны выполняться оптические условия трансформирования. У большинтсва фототрансформаторов геометрические условия выполняются оператором. Для выполнения оптических условий предназначены специальные устройства – инверсоры. В нашей стране наибольшее распространение получили фототрансформаторы ФТБ, ФТМ, ФТА, а так же Ректимат («Карл Цейс Йена») и универсальный топографический проектор УТП.

Основные характеристики фототрансформаторов:

Характеристики	ФТБ	ФТМ	Ректимат
Формат негативов	1818,2424,30*30	1818,2424,30*30	30*30
Тип объектива	«Луч»	«Луч»	«Трансформар-1»
Фокусное расстояние	180	180	150
Коэффициент трансформирования	0.6-5.7	0.7-2.5	0.85-18.0
Формат экрана, см	100*100	60*60	120*110
Размер прибора, м	1.51.23.0	0.951.22.5	1.22.23.0
Масса прибора, кг	700	200	1000