Основы аэрофотосъемки и наземной фотосъемки

В настоящее время топографические карты, начиная с масштаба 1:10000 и мельче, создают методом аэрофотосъемки и космической съемки. Съемку местности выполняют с летательного аппарата, на котором устанавливают аэрофотоаппарат с широкой пленкой. С самолета, следующего по заданному маршруту и на определенной высоте, автоматически фотографируют местность.

Снимки (во избежание пропусков и для установления связи между ними) делают с перекрытием 60 %. Соседние маршруты перекрывают на 20 – 30 %.

По материалам выполненной съемки можно получить следующие документы: 1) отдельно взятые снимки; 2) накидной монтаж из снимков залета; 3) фотосхему; 4) фотоплан.

Каждый снимок представляет собой центральную проекцию точек местности. Если местность идеально ровная, а оптическая ось камеры направлена отвесно, то на снимке получается уменьшенное и подобное изображение, то есть план местности (Рисунок 76). Его масштаб равен

. (115)

Рисунок 76 Идеальный случай съемки

Как видно, масштаб снимка зависит от высоты полета H и фокусного расстояния объектива. При плановой фотосъемке допускается отклонение оптической оси камеры от вертикали не более 2 – 3°, а изменение высоты H полета – в пределах 2 – 3 %.

В связи с тем, что снимаемая местность не является плоской, а оптическая ось камеры не всегда бывает отвесной, изображение местности на снимке получается с искажениями, которые возрастают по мере удаления от центра снимка. Поэтому рабочей площадью снимка считается только его центральная часть.

Накидной монтаж представляет собой комплект всех снимков залета, наложенных один на другой по маршрутам съемки. Такой монтаж позволяет определить качество залета и обнаружить возможные огрехи съемки.

Фотосхемой называется монтаж на жесткой основе центральных частей снимков, подобранных друг к другу по одноименным контурам.

Аэрофотоснимок и фотосхема являются первичным материалом съемки. А так как в процессе съемки высоту полета строго выдерживать постоянной невозможно, и оптическая ось камеры не всегда бывает отвесной, то снимки залета могут иметь разный масштаб и нести искажения.

Чтобы устранить эти недостатки и привести снимки к одному заданному масштабу, их трансформируют. Для этого до начала залета на местности создают разреженную опорную сеть опознавательных знаков (опознаков), для которых наземными методами определяют координаты и высоты. Чтобы опознак был зафиксирован на снимке, его должным образом маркируют. В дальнейшем по материалам съемки сеть опорных пунктов сгущают специальными методами фототриангуляции.

В итоге на каждом снимке появляется ряд точек с известными координатами. Если эти точки нанести на план в заданном масштабе, то при проектировании снимков на специальных приборах фототрансформаторах (типа фотоувеличителя) изображение опознаков на негативе можно совместить с точками плана в заданном масштабе, и после этого выполнить печать.

Фотопланом называется монтаж на жесткой основе центральных частей трансформированных снимков, наложенных на план по координатам опознаков. Фотоплан является основным документом для составления карт земной поверхности. Контуры местности на плане дешифруют и вычерчивают по условным знакам, а горизонтали рельефа рисуют на специальных универсальных приборах, использующих стереоэффект. С вычерченного фотоплана печатают карты.

В условиях сильно пересеченной местности для составления крупномасштабных планов трудно применять аэрофотосъемку из–за больших искажений, возникающих на снимках. Поэтому здесь оказывается более выгоден метод наземной фотосъемки, в котором съемку ведут с помощью фототеодолита, представляющего собой комбинацию теодолита с фотографической камерой. Фотографирование местности обычно производят с двух точек, расстояние между которыми называется базисом B фотографирования (оно должно быть заранее измерено).

Координаты и высоты концевых точек базиса также определяют предварительно. При нормальных условиях съемки оптические оси камер располагаются перпендикулярно базису и на снимках для каждой точки местности измеряют координаты x, z (Рисунок 77).

Рисунок 77 наземная фотосъемка

Пространственные прямоугольные координаты X, Y, Z точки местности A относительно оптического центра камеры левого снимка получены из подобия треугольников (см. Рисунок 77):

, (116)

где – горизонтальный параллакс, – фокусное расстояние объектива камеры.

При аналитическом методе обработки измерение координат точек на снимках осуществляют на специальном приборе, а затем производят расчеты на ЭВМ, и на основе зависимостей (99) вычисляют пространственные координаты снятых точек. После этого по известным прямоугольным координатам точки О₁ и дирекционному углу базиса a_b найденные значения координат переводятся в принятую систему Х ^r, Y ^r:

(117)

По этим данным строится план местности.

На практике используют и автоматизированные способы обработки материалов такой съемки на специальных приборах – стереоавтографах.

Методы наземной фотосъемки находят применение при обмерных работах памятников архитектуры, испытаниях инженерных сооружений под нагрузкой, когда нужно измерить возможные деформации строительных конструкций.

Date: 2015-09-19; view: 1258; Нарушение авторских прав