Составление топографического плана М 1:500

Аэронегативы стереопары укладывают в кассеты стереокомпаратора  и ориентируют по начальным направлениям. Затем стереоскопически совмещают  пространственную марку с точкой стереомодели, соответствующей главной  точке левого аэронегатива, и снимают отсчеты по шкалам Х, Y и q. Таким же образом получают отсчеты и для точки стерео модели, соответствующей главной точке правого аэронегатива. Если все сделано правильно и точно, то отсчеты по шкале Y в обоих случаях должны быть одни и те же (допускается расхождение не более 0,03мм).

рис.8 Положение точек

Положение стандартных  точек находят по наперед подобранным  установочным величинам. Так, для точек 3 и 5 (см. рис. 8) отсчеты Х берут  равными отсчету для левой  главной точки 1, а отсчеты Y устанавливают равными +60 или +70 мм (удобнее постоянное число). Для точек 4 и 6 отсчеты Х берут равными отсчету для правой главной точки 2, а отсчеты Y принимают такие же, как и для точек 3 и 5.

Для измерений искомых  величин для точки 3 устанавливают по шкале Х сделанный ранее отсчет левой главной точки, а по шкале Y увеличивают прежний отсчет той же точки на выбранную величину +у (допустим, 70 мм). Затем, работая только винтами р и q, совмещают пространственную марку с поверхностью стереомодели. Это и будет точка 3, для которой делают отсчет по шкале q. Таким же образом поступают с точками 4, 5 и 6.

Принимая за начальный  отсчет, сделанный по шкале винта q₁ для точки 1, вычитают его из всех остальных отсчетов q и получают значения поперечных параллаксов для всех стандартных точек. Величину базиса b определяют как разность отсчетов, сделанных по шкале Х для точек 1 и 2 после совмещения с ними пространственной марки.

Измерения и вычисления выполняют двукратно при разных значениях у стандартных точек 3, 4, 5 и 6 (например, 60 и 70 .м.м).

Все вычисления ведут  при помощи логарифмической линейки, а полученные значения элементов  ориентирования округляют до целых  минут.

Рассмотренный способ определения  элементов взаимного ориентирования является приближенным, так как все выводы сделаны в предположении, что углы наклона аэронегативов малы и рельеф местности в пределах каждой стереопары сравнительно небольшой. Практически этот способ дает хорошие результаты, когда углы наклона не больше 1⁰-5⁰, а превышения в пределах стереопары не более 100-120 м при высоте фотографирования Н = 3000 м. Эта величина превышения изменяется пропорционально изменению Н.

2.5.3. Внешнее  ориентирование снимков

Внешнее или геодезическое  ориентирование модели при составлении  топографических карт на универсальных приборах выполняют для приведения масштаба модели к масштабу составляемой карты и поворота модели для совмещения системы координат модели с системой координат прибора (геодезической). В соответствии с этим внешнее ориентирование модели разделяется на два процесса – масштабирование и горизонтирование (поворот модели).

Семь элементов внешнего ориентирования модели могут быть представлены различно:

Х1, У1, Z1; Х2,  Y2, Z2; ν  

или

Х1, Y1, Z1; t; ξ, η, θ.

К элементам внешнего ориентирования относятся (рис. 9):

рис.9 Элементы внешнего ориентирования

1. Координаты X_s, Y_s и Z_s точки S относительно избранной пространственной системы, причем Z_s = Н, т. е. равно средней высоте фотографирования. Она измеряется от объектива S до предметной плоскости Е, принимаемой за плоскость ХУ.

2. Угол наклона аэронегатива а, который равен углу отклонения главной оптической оси SO от отвесной линии SN.

3. Угол поворота c, определяемый углом между линией главной вертикали u₀u и осью абсцисс на аэронегативе (или линией главной горизонтали hh и осью ординат). Угол c выражает поворот аэронегатива в картинной плоскости Р вокруг точки о относительно плоскости главного вертикала.

4. Дирекционный угол А направления съемки, который определяется углом, составленным проекцией главной вертикали u₀O, и направлением оси абсцисс пространственной системы координат. Угол А ориентирует плоскость главного вертикала и тем самым главную оптическую ось относительно пространственной системы координат.

 

Глава 3. Назначение, содержание и основные требования для выполнения полевых и камеральных работ при аэрофотосъемке

3.1. Полевые работы

Полевые работы включают следующие процессы: рекогносцировку  участка и составление рабочего проекта съемки:

• закрепление контрольных и базисных точек и проведение работ по определению их геодезических координат;
• маркировку контрольных точек и отдельных элементов ситуации;
• фотографирование;
• фотолабораторные работы и анализ полученных негативов;
• топографическое дешифрирование фотоснимков;
• досъемка отдельных объектов и контуров, пропущенных при полевом дешифрировании и не отображенных при камеральной обработке непосредственно на оригиналах карты методами тахеометрической съемки.

Рекогносцировка местности, выполняемая с целью уточнения  и детализации проекта, осуществляется как общим обзором с командных вершин, так и детальным обследованием. При общем обзоре должна быть уточнена схема геодезической привязки фотостанций (проверка правильности выбора мест размещения фотостанций и контрольных точек).  При детальном обследовании, осуществляемом обычно в процессе съемки, намечают конкретное положение каждой базисной точки, выполняют приближенные промеры для того, чтобы отклонение фактической длины базисов от расчетной не было больше 20 %, а уклоны линий базисов не превышали 100. При осмотре местности необходимо убедиться, что контрольные точки видны с обоих концов базиса, а важные объекты плана не закрываются перспективным изображением местных предметов или элементами рельефа.

Местоположение базисов  выбирают последовательно с расчетом обеспечения перекрытия между границами фотосъемки смежных стереопар около 20% по ближнему плану снимаемого участка.

До производства фотографирования пункты съемочной сети, а также контрольные точки должны быть маркированы, если последние не совмещены с характерными контурами или с местными предметами (строения, опоры ЛЭП и ЛЭС, отдельные деревья, большие камни и др.).

Маркируют точки турами, сооружаемыми из имеющегося материала, щитами из фанеры и досок или рамами с натянутой на них тканью (марля, бязь, миткаль, сатин и др.) или полиэтиленовой пленкой, нарисованным масляной краской на скальных породах крестом.

Форма марок может быть произвольной (треугольник, квадрат, круг, крест), но для повышения точности геодезических измерений при определении координат точек необходимо отметить геометрический центр марки, а в журнале записать ее размер.

Минимальные размеры  марок зависят от расстояния до базисной точки и должны выбираться такими, чтобы изображение на фотоснимке имело размеры не менее 0,12х0,05 мм. Для определения допустимых минимальных вертикальных а и горизонтальныx b размеров марок рекомендуется пользоваться следующими данными:

Расстояние, м	а х b
200	0,12 х 0,05
400	0,25 х 0,10
600	0,35 х l,15
800	0,50 х 0,20
1000	0,60 х 0,25
1500	0,90 х 0,40
2000	1,20 х 0,50
3000	1,80 х 0,75

Контраст маркировочного знака относительно фона, на который он проектируется, должен быть наибольшим. Для маркировки используют материалы белого цвета, если фон ландшафта темный, зеленый или серый. Если ландшафт светлый или если знак проектируется на небо или снег, то применяют материалы черного цвета, при этом ширина черных знаков должна быть увеличена на 30 % по сравнению с величинами, указанными выше.

Фотографирование с  обоих концов базиса должно быть выполнено с минимальными разрывами во времени, чтобы различия в освещенности были небольшими. В журнал записывают название станции и точки стояния, положение объектива, направление и угол отклонения оптической оси, экспозицию и номер кассеты, метеорологические условия и время фотографирования.

Перед началом фотографирования тщательно проверяют горизонтирование камеры по уровням и ориентирование зрительной трубы на второй конец  базиса фотографирования при соответствующем отсчете на ориентирном устройстве. Уклонения уровней от середины не должно превышать более половины деления.

Геодезические измерения  с целью определения координат  и высот пунктов съемочной  сети, а также закрепление пунктов  выполняют в соответствии с действующей  инструкцией по топографическим  съемкам.

Длины базисов фотографирования измеряют с относительной погрешностью не более 1/2000, результаты измерений контролируют.

На контактных отпечатках фототеодолитных снимков должны быть опознаны все контрольные точки  и пункты съемочной сети. Опознавание  проводят под стереоскопом, пользуясь полевыми описаниями и зарисовками.

Топографическое дешифрирование выполняют на контактных отпечатках. Часть элементов и объектов, изобразившихся на фотоснимках, содержание которых не вызывает сомнения, дешифрируют камерально на основе стереоскопического просмотра. Объекты, элементы ситуации и рельефа, а также сооружения, качественное содержание которых при камеральном просмотре установить не удается, опознают на местности в результате полевого дешифрирования. Его выполняют как путем обхода контуров и объектов, содержание которых необходимо установить, так и визуально с точек фотографирования. В результате полевого дешифрирования на контактных отпечатках показывают:

• контуры сельскохозяйственных угодий, садов, огородов, лесопосадок, леса, кустарника;
• элементы гидрографии, болота и заболоченные участки; дороги с классификацией по категории и типу;
• линии связи и электропередачи; ограждения с указанием их типа;
• мосты и переправы с указанием их технических характеристик;
• отдельные здания с указанием типа постройки и характера их использования.

Элементы ситуации и  сооружения, изображение которых  на фотоснимке занимает площадь менее 1 мм², накалывают на фотоснимках и с обратной стороны нумеруют. Содержание этих элементов поясняется в ведомости дешифрирования.

Если отдельные элементы, положение которых необходимо показать на топографическом плане, не изобразились на фотоснимках, то в районе их расположения опознают не менее трех четких контуров, к которым привязывают не изобразившийся элемент ситуации. Положение его на плане получают линейной засечкой.

Досъемка отдельных  объектов и контуров, пропущенных  при полевом дешифрировании и  не отображенных при камеральной обработке, выполняется путем обследования в поле оригиналов плана. Заполнение «мертвых» зон выполняется тахеометрической или мензульной съемкой, а при наличии материалов аэрофотосъемки – фототопографической съемкой.

В результате выполнения полевых работ должны быть получены следующие материалы: 

• исполнительная схема фототеодолитной съемки;
• схема геодезического обоснования;
• полевые журналы геодезической подготовки;
• ведомости вычислений геодезических координат и отметок пунктов съемочного обоснования и контрольных точек;
• журналы фототеодолитной съемки;
• ведомости дешифрирования фотоснимков;
• ведомости анализа фотограмметрического качества фотоснимков;
• негативы фототеодолитной съемки и контактные отпечатки с результатами дешифрирования.

3.2. Камеральные работы

Камеральная обработка  наземных снимков производится с  целью составления планов или  карт, а также для определения пространственных координат отдельных точек сфотографированных объектов при решении различных инженерных и научных задач.

В зависимости  от целей съемки, заданной точности, наличия тех или иных обрабатывающих приборов и других условий камеральную обработку наземных снимков выполняют аналитическим, графическим и графомеханическим (универсальным) методами.

Аналитический метод основан на измерении фотокоординат и параллаксов соответственных точек на стереопаре снимков и последующем вычислении пространственных координат точек сфотографированного объекта по формулам связи координат точек снимков и объекта. Этот метод позволяет решить аналитические соотношения между координатами точек снимков и объекта с высокой степенью точности.

Недостатком аналитического метода является большой объем вычислительных работ, поэтому он обычно используется для определения координат ограниченного числа точек. Однако внедрение в фотограмметрию ЭВМ и автоматизированных графопостроителей в значительной степени расширяет возможности применения аналитического метода для создания, например, цифровой модели местности (ЦММ) или цифровой модели рельефа (ЦМР).

Графический метод основан на решении уравнений связи координат точек снимков и объекта путем графических построений, что позволяет получить по снимкам плановое положение и высоты точек местности.