Причина возникновения разномасштабных аэроснимков

Основные особенности оформление топографических карт и планов.

Каждый лист карты или плана имеет законченное оформление. Основными элементами листа являются: 1) собственно картографическое изображение участка земной поверхности, координатная сетка; 2) рамка листа, элементы которой определены математической основой; 3) зарамочное оформление (вспомогательное оснащение), которое включает данные, облегчающие пользование картой.

Картографическое изображение листа ограничивается внутренней рамкой в виде тонкой линии. Северная и южная стороны рамки - отрезки параллелей, восточная и западная - отрезки меридианов, значение которых определяется общей системой разграфки топографических карт. Значения долготы меридианов и широты параллелей, ограничивающих лист карты, подписываются возле углов рамки: долгота на продолжении меридианов, широта на продолжении параллелей.

На некотором расстоянии от внутренней рамки вычерчивается так называемая минутная рамка, на которой показаны выходы меридианов и параллелей. Рамка представляет собой двойную линию, расчерченную на отрезки, соответствующие линейной протяженности 1' меридиана или параллели. Количество минутных отрезков на северной и южной сторонах рамки равно разности значений долготы западной и восточной сторон. На западной и восточной сторонах рамки количество отрезков определяется разностью значений широты северной и южной сторон.

Завершающим элементом является внешняя рамка в виде утолщенной линии. Часто она составляет одно целое с минутной рамкой. В промежутках между ними дается разметка минутных отрезков на десятисекундные, границы которых отмечены точками. Это упрощает работу с картой.

На картах масштаба 1: 500 000 и 1: 1 000 000 дается картографическая сетка параллелей и меридианов, а на картах масштаба 1: 10 000 - 1: 200 000 - координатная сетка, или километровая, так как линии ее проводятся через целое число километров (1 км в масштабе 1: 10 000 - 1: 50 000, 2 км в масштабе 1: 100 000, 4 км в масштабе 1: 200 000).

Значения километровых линий подписываются в промежутках между внутренней и минутной рамками: абсциссы на концах горизонтальных линий, ординаты на концах вертикальных. У крайних линий указываются полные значения координат, у промежуточных - сокращенные (только десятки и единицы километров). Кроме обозначений на концах часть километровых линий имеет подписи координат внутри листа.

31. Что служит контролем правильности измерения вертикальных углов?

Устанавливают теодолит в рабочее положение. Затем наводят пересечение сетки нитей при круге лево (КЛ) на наблюдаемую точку. Приводят пузырек уровня алидады вертикального круга в нуль-пункт и берут отсчет по вертикальному кругу (Л). Затем переводят трубу через зенит и те же действия повторяют при круге право, получая отсчет (П). По результатам измерений, используя формулы (5.4) – (5.8), вычисляют М0 и вертикальный угол υ.

При измерении углов наклона теодолитом Т-30 перед снятием отсчета по вертикальному кругу необходимо с помощью подъемных винтов привести на середину ампулы пузырек уровня при алидаде горизонтального круга (уровень при алидаде вертикального круга отсутствует). М0 и угол наклона вычисляют по формулам (5.9) – (5.11).

При измерении углов наклона приборами с компенсатором (теодолит Т5К, электронный тахеометр), заменяющим уровень при алидаде вертикального круга, отсчет берут спустя 2 с после наведения трубы на предмет, так как прибор находится в рабочем положении, если пузырек круглого приведен в нуль-пункт вращением подъемных винтов.

Правильность измерения контролируется постоянством М0, колебания которого не должны превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита. Поверка выполняется в следующем порядке. Наблюдают одну и ту же точку при круге право и круге лево. Определяют величину М0. Если она окажется больше двойной точности отсчетного устройства теодолита, то производят исправление М0. Для этого у теодолита Т-5 устанавливают вращением трубы отсчет равный М0. Пузырек уровня алидады вертикального круга при этом должен быть в нуль-пункте.

Затем с помощью микрометренного винта алидады устанавливают отсчет по вертикальному кругу, равный 0^о, при этом пузырек уровня сойдет с нуль-пункта. Действуя исправительными винтами уровня, приводят пузырек в нуль-пункт. Для контроля поверку повторяют.

У теодолита Т-30 исправление М0 выполняют следующим образом. Устанавливают при круге лево на вертикальном круге отсчет, равный углу наклона υ = Л – М0, при помощи наводящего винта. При этом горизонтальный штрих сетки нитей сойдет с наблюдаемой точки. После этого, ослабив боковые исправительные винты сетки нитей и действуя вертикальными исправительными винтами, совмещают горизонтальный штрих сетки нитей с изображением наблюдаемой точки. После закрепления оправы сетки нитей поверку повторяют.

На всякий случай: В теодолитах для измерения углов наклона – вертикальных углов, между направлениями визирной оси зрительной трубы и горизонтальной плоскостью- используется угломерный круг, жёсткой укреплённый на оси вращения зрительной трубы. На внешней части угломерного круга нанесены деления лимба, оцифровка которых отличается в различных моделях теодолита. Зрительная труба переворачивается через зенит. В связи с этим вертикальный круг может оказаться справа от неё, это положение называется круг право (КП), и слева (КЛ). Главное условие, которое должно соблюдаться в вертикальном круге, заключается в том, чтобы при совмещении нуля верньера с нулевыми шкалами вертикального круга визирная ось зрительной трубы ZZ была параллельно оси цилиндрического уровня LL. При соблюдении этого условия отсчёт по лимбу вертикального круга даёт непосредственное значение угла наклона вертикальной оси зрительной трубы. Если же ось уровня не || нулевому диаметру алидады, то при горизонтальном положении визирной оси, зрительной трубы и оси уровня нуль лимба не совпадает с нулём верньера, т.е. отсчёт по вертикальному кругу не равен нулю. Отсчёт по вертикальному кругу, соответствующий горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы, когда пузырёк уровня выведен на середину, принято называть местом нуля, обозначается МО. Для определения значения МО визируем зрительную трубу при КП и КЛ на одну и ту же точку, и берут отсчёты по вертикальному кругу при каждом наведении трубы.

32. Какие данные можно получить с аэроснимков?

Аэроснимок(далее – А.), снимок местности с воздуха, выполненный в процессе аэросъёмки. Представляет собой фотографическое или графическое изображение объектов, передающее многие их физические свойства. Различают аэрофотоснимок, полученный Посредством аэрофотоаппарата при аэрофотосъёмке, А., произведённый при некоторых фотоэлектронных аэросъёмках и представляющий собой фотографический снимок изображения на экране электроннолучевой трубки; съёмочные регистрограммы — графические записи информации при некоторых фотоэлектронных аэросъёмках и аэрогеофизических съёмках.

В настоящее время наряду с топографическими картами для изучения местности и ориентирования на ней широко используются фотоснимки, получаемые путем фотографирования местности с самолета или какого - либо другого летательного аппарата. Такие изображения местности называются аэрофотоснимками или сокращенно аэрофотоснимками. Процесс фотографирования земной поверхности с самолёта называется аэрофотосъемкой или воздушным фотографированием. Промежуток времени от начала фотографирования местности до получения аэрофотоснимков обычно сравнительно небольшой, поэтому по аэрофотоснимкам можно получить более свежие и достоверные данные о местности, чем по топографической карте. Преимущество аэрофотоснимка по сравнению с картой заключается еще и в том, что на нем получается подробное изображение всего, что имелось на местности в момент фотографирования, включая и временно находящиеся на ней различные предметы (объекты). Если сфотографировать местность, на которой происходят боевые действия войск, то по полученному аэрофотоснимку можно обнаружить места расположения и сосредоточения войск и боевой техники, начертание траншей и противотанковых рвов, огневые позиции артиллерии и многие другие данные о противнике, необходимые для принятия решения при организации и ведении боя. Таким образом, аэрофотоснимки являются одним из средств разведки.

Аэрометоды изучения 3емли, совокупность методов исследования и картирования с летательных аппаратов географической оболочки Земли, присущих ей явлений и объектов природного и культурного ландшафта. Их физические свойства могут регистрироваться с воздуха в разных зонах спектра электромагнитных волн на различных по типу приборах. Исходя из этого, А. подразделяют на аэрофотографические, применяемые во всей видимой части спектра (0,4-0,8 мкм)и в ближней инфракрасной (0,8-1,1 мкм), фотоэлектронные, рассчитанные на использование узких зон в тех же частях спектра и в ультрафиолетовых (0,01-0,4 мкм), дальних инфракрасных (1,2-25 мкм) и радиоволновых (от 1 мм до нескольких м) лучах; аэрогеофизические, основанные на регистрации гамма-излучения Земли и параметров её физических полей; аэровизуальные, ограниченные видимой частью спектра. Первый этап А. заключается в аэросъёмке местности с фиксацией данных на аэроснимках в виде фотографий или регистрограмм, второй этап - в изучении содержания, т. е. дешифрировании, аэроснимков и соответстветствующих измерениях, осуществляемых преимущественно способами фотограмметрии. Наибольшая информация об объектах и явлениях на основе А. может быть получена, когда они взаимно дополняют друг друга с учётом их особенностей и существа поставленной задачи. Например, весьма эффективно комбинирование аэрофотографических и фотоэлектронных методов при топографической съёмке; аэрофотографических, фотоэлектронных и аэрогеофизических - при геологической съёмке и поисках полезных ископаемых. А. могут применяться как самостоятельно, так и преимущественно в комплексе с наземными методами исследования и картирования местности. В частности, при топографическсих работах - в сочетании с геодезическими определениями, при геологических - с изучением обнажений горных пород, бурением и т. д.

33. Самое важное свойство парных аэроснимков?

Парные снимки с перекрытием 55-60% дешифрируются при помощи бинокулярного прибора, называемого стереоскопом-лорнетом, или еще более удобным и устойчивым прибором - зеркальным стереоскопом, с помощью которых достигается стереоскопическое (объемное) изображение.

Снимки делаются с перекрытием, чтобы один и тот же участок попал на соседние кадры. Два кадра составляют стереопару. Когда мы рассматриваем их в стереоскоп, изображение выглядит объемным.

Плановый и перспективный аэроснимок.

Плановая аэрофотосъёмка - фотографирование земной поверхности при соблюдении строгого положения оптической оси с допуском на угол не более 3° относительно вертикали.

Перспективная аэрофотосъемка - высотная съемка с углом отклонения оптической оси от вертикали на углы более 3° и не требует перекрытия соседних кадров.

В момент фотографирования земной поверхности фотоаппарат может занимать отвесное или наклонное положение, в зависимости от этого различают два вида аэрофотосъемки - плановую и перспективную. Фотографирование местности при отвесном (вертикальном) положении аэрофотоаппарата называется плановой съемкой, а аэрофотоснимки, полученные при такой съемке - плановыми. Если же в момент фотографирования аппарат находится в наклонном положении, то такая съемка называется перспективной, а полученные аэрофотоснимки - перспективными. На перспективных аэрофотоснимках изображается местность, расположенная в момент фотографирования впереди самолета или в стороне от него. Поэтому местные предметы на них изображаются так, как видны в натуре. При этом изображения местных предметов на переднем плане аэрофотоснимка будет более крупным, чем на дальнем плане. Достоинством перспективных аэрофотоснимков является то, что по ним легко опознать изображенные местные предметы, особенно расположенные на переднем плане, и получить общее представление о сфотографированной местности. Однако детально изучить местность по перспективным аэрофотоснимкам нельзя, так как часть сфотографированной местности на них не просматривается — она закрыта предметами, расположенными на переднем плане. Например, на рис.3 видна только часть реки, а дальше, за поворотом, она закрыта населенным пунктом. Не видны, будут также предметы, расположенные за возвышенностями, дороги в лесу и т. д. Кроме того, масштаб перспективного аэрофотоснимка в различных его частях разный: на переднем плане масштаб крупнее, чем на дальнем, поэтому производить измерения по такому аэрофотоснимку сложно. Плоскость аэрофотоаппарата может занимать горизонтальное или наклонное положения. Эти аэрофотосъемки называются плановыми и перспективными соответственно. Так же возможно фотографирование на цилиндрическую поверхность или вращающимся объективом. Такая съемка называется панорамной. В основном, аэрофотосъемка выполняется однообъективным фотоаппаратом, но если требуется увеличить площадь снимка, используются многообъективные аэрофотоаппараты.

Аэрофотоснимки — универсальные по применению — в геометрическом отношении разделяются на плановые и перспективные (в т. ч. панорамные). На плановом А. равнинной территории масштаб изображения одинаков для всей площади, горизонтальные линии передаются с сохранением их системы на местности, вертикальные — в виде прямых, сходящихся основаниями к центру. На плановом А. горной территории и перспективном А. любых ландшафтов все эти элементы, а следовательно, размеры и форма объектов воспроизводятся с искажениями, которые приходится устранять в процессе создания карт. Вместе с тем перспективное аэрофотоизображение облегчает распознавание некоторых объектов, поскольку оно имеет более привычный вид и крупный масштаб на переднем плане. Различают черно-белые и цветные аэрофотоснимки.

35. Зачем аэросъемки выполняют с продольным и поперечным перекрытием снимков?

Фотографирование могут производить одиночными аэроснимками, по определённому направлению или по площади. Последние названны маршрутными и площадными аэрофотосъеками соответственно. Ведение аэрофотосъемки для корректного прокладывания маршрута при аэрофотосъемке часть участка местности, сфотографированного на одном снимке, обязательно должна быть фотографированна и на другом. Эту особенность аэрофотоснимков называют продольным перекрытием. Продольное перекрытие - это отношение площади, сфотографированной на двух соседних снимках, к площади, изображенной на каждом отдельном снимке, выраженное в процентах. Обычно значение продольного перекрытия на аэрофотоснимках составляет 60%, хотя в особенных случаях данные значения могут быть изменены в соответствиями с требованиями к этим снимкам. Если требуется провести аэрофотосъемку обширного по ширине участка, то фотографирование заданной площади производят серией параллельных маршрутов, также имеющих между собой поперечное перекрытие. В данной фотосъемке стандартное значение перекрытия обычно составляет 30%.

Причина возникновения разномасштабных аэроснимков.

37. Чем вызвана необходимость трансформирования аэроснимков?

Процесс тематической обработки аэро- и космических снимков

обязательно включает этап геометрического трансформирования

изображений, который представляет собой преобразование проекции

исходного изображения (в основном центральной для аэроснимков и

сканерно-панорамной для космических снимков) в проекцию, необходимую

потребителю. В этом процессе важную роль играют точное преобразование

геометрических свойств и передача оптического качества исходного

изображения на трансформированном изображении, следовательно, задача трансформирования изображения (ТИ) разделяется на две части –

преобразование геометрических свойств исходного изображения и

интерполяция его оптических свойств. Для точного преобразования

геометрических свойств исходного изображения используются различные

геометрические модели. Если для снимков с геометрией центральной

проекции (большинство аэроснимков) существует математическая модель, то

для снимков, полученных со спутников дистанционного зондирования Земли

(ДЗЗ), описания геометрических моделей камер закрыты и для большинства

пользователей только в виде коэффициентов рациональных полиномиальных

функций.