книги из ГПНТБ / Бугаец Е.А. Фотограмметрия в горном деле

Влияние 8х на горизонтальный параллакс будет выражаться

формулой:

Дд = Дхлг —ДхП8.

Подставим значения Дх8 из формулы (131) в написанное выше выражение:

8л. (132)

/к

Ошибка 8х будет влиять также и на координату г.

Определим значение неискаженной координаты z из рис. 89.

Рис. 89. Определение неискаженной высотной ко­ ординаты точки п снимка при помоши вертикаль­ ного и горизонтального углов направлений на эту точку

Из прямоугольного треугольника nSan' запишем:

z = Sz«'tg .

Но из треугольника п'о8я

.где аир — горизонтальный и вертикальный углы направле­

ний на точку п снимка.

199

точки о' относительно точки о вдоль оси zz снимка:

Заменим в формулах (131), (132) и (136) отношение -,—

/к

через Да. Тогда получим следующие формулы для определения

поправок в измеренные координаты х, г, и р:

,2

Aps=^P(2x -р) Да

JK

200

Суммарные поправки в величины х, z и р за влияние всех

трех элементов внутреннего ориентирования запишутся в сле­ дующем виде:

д*внутр = - Да

Суммарные ошибки в координатах х, z и р за счет ошибок элементов внутреннего и внешнего ориентирования выразятся следующими формулами:

2Дх^-^-Д/к+^(Д?л-Да)+/кД?л-

--^Дшл-глДхл

/к

§ 45. ПОЛЕВЫЕ РАБОТЫ ПРИ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКЕ

При наземной стереофотограмметрической съемке местности

полевые работы состоят из: 1) рекогносцировки, 2) геодезиче­ ских измерений и 3) фотографирования местности.

Рекогносцировка проводится с целью определения местопо­ ложения пунктов опорной сети, базисов фотографирования и контрольных точек.

Будущая опорная сеть должна быть составлена так, чтобы имелась возможность определить положение левого конца ба­ зиса фотографирования в любом месте участка. Но при этом следует помнить, что густота опорных точек сети и способы их получения зависят от площади снимаемого участка, топографи­ ческих условий и масштаба съемки.

Величина базиса фотографирования, количество базисов и их направления значительно влияют на производительность

20 Е

стереосъемки. Поэтому надо стремиться к минимальному ко­ личеству базисов, учитывая, однако, чтобы они обеспечили фо­ тосъемку наибольшей площади без «мертвых» пространств, т. е.

участков, не покрываемых фотосъемкой. Базисы фотографиро­

вания необходимо располагать параллельно общему направле­ нию снимаемой полосы местности. Чтобы обеспечить съемкой

максимальную площадь при минимальном количестве базисов,

можно увеличивать отстояние точек от базисов, но, однако, до определенного предела без ущерба точности обработки стерео­ пар.

Выбор базиса фотографирования и других параметров съемки может быть произведен рационально в том случае, если известны оптимальные их значения, т. е. значения, которые

•обеспечивают необходимую точность и производительность сте­ реосъемки.

Кпараметрам наземной стереосъемки следует отнести:

1)фокусное расстояние фотокамеры fK;

2)величину базиса фотографирования В;

3)максимальные и минимальные допустимые отстояния

4)минимальный масштаб снимка ,

1‘-ты1ш=/к • УФмаис;

5)допустимые превышения правой точки базиса фотографи­ рования над левой.

Остановимся на определении каждого параметра в отдель­ ности, исходя из точности производства стереофотосъемки для горных работ.

Определение фокусного расстояния фотокамеры/к

Точность стереосъемки при всех прочих равных условиях бу­ дет тем выше, чем больше фокусное расстояние фотокамеры. Однако длиннофокусные камеры имеют меньший захват пло­ щади фотографируемого участка, т. е. менее производительны. Вместе с этим длиннофокусные камеры имеют, как правило,

большие габариты и вес, что затрудняет производство съемоч­ ных работ на больших площадях.

Съемочные работы для горногеологических целей произво­

дятся на небольших площадях и поэтому можно пренебречь отрицательными качествами длиннофокусных камер и рекомен­ довать их к использованию.

В настоящее время отечественная промышленность не выпу­ скает фототеодолитов с большим диапазоном фокусных расстоя­ ний. Лучше всего зарекомендовали себя в производстве фото­ теодолиты «Геодезия» и ТАН (fK 190 мм). Поэтому при всех дальнейших рассуждениях будем пользоваться фокусным рас­ стоянием равным 190 мм.

202

Приведем табл. 10, по которой можно подобрать оптималь­ ное значение fK при данных значениях масштаба съемки и ма­ ксимально допустимых отстояниях точек от базиса фотографи­ рования.

Определение расчетной длины базиса фотографирования Врасч

Согласно инструкции по производству маркшейдерских ра­ бот’, средняя квадратическая ошибка т1 в определении плано­ вого положения точек и контуров местности не должна превы­ шать 0,4 мм в масштабе т составляемого плана, т. е.

т1 < + 0,0004th.

Поэтому под расчетной длиной базиса фотографирования принято понимать такую его длину, при которой будет обеспе­ чиваться вышеуказанная точность планового положения точек снимаемой местности, наиболее удаленных от базиса фотогра­ фирования.

Известно, что при нормальном случае съемки ошибка пла­

1 См. Техническая инструкция по производству маркшейдерских работ. Углетехиздат, 1959.

203

значение расчетной длины базиса будет определяться по фор­ муле:

Приведем табл. 11 величин 5расчв зависимости от Уф^^и раз­

личных масштабов составляемого плана, вычисленных по фор­ муле (142).

номограммами. На рис. 90 приводится такая номограмма, рас­

считанная по формуле (141).

Минимально допустимые отстояния точек от базиса фотографирования Уф

МИН

Минимальные отстояния точек от базиса фотографирования зависят от физиологических свойств наших глаз.

Пусть (рис. 91) на дальнем плане съемки расположены точки Д] и А? на расстоянии ALy друг от друга по глубине. На переднем плане съемки находятся точки А3 и А4 на таком же расстоянии друг от друга.

204

При стереоскопическом рассматривании по снимкам точек Аг и А2 параллактические углы уд и уг отличаются друг от друга на незначительную величину. Поэтому, если расположить оп­

тические оси наших глаз в стереокомпараторе под углом уь то

работать на стереокомпараторе стано­ вится невозможным из-за раздвоения изображения.

Следовательно, ближний предел обра­ ботки снимков наземной стереофото­ съемки характеризуется максимальной

величиной параллактического угла умакс

ГФ или отношением —.

D

При проектировании съемочных работ

Рис. 91. Различные ус­ для топографических целей, а также при

Максимально допустимые отстояния точек от базиса фотографирования ^фмакс

Максимальные отстояния точек местности от базиса фотогра­

фирования ограничиваются минимальным масштабом снимков, допускающим их обработку с точностью, предусмотренной соот­ ветствующей инструкцией.

Минимальный масштаб снимка

1 :п мин фмакс . • (144)

Из опытных работ по наземной стереоскопической съемке открытых карьеров установлена зависимость между масштабом составляемого плана (1 :т) и минимальным масштабом сним­ ков, при котором они могут еще обрабатываться с необходимой точностью: /пнин = 3,8 т. (146}

206

Подставив значение минимального масштаба снимков в фор­ мулу (145), окончательно получим

Допустимое превышение концов базиса фотографирования

Фотографирование местности с наклонного базиса вызывает смещение одноименных точек на снимках стереопары по оси z. В результате этого при рассматривании таких снимков в сте-

Рис. 92. Определение полезной площади стереосъемки

реокомпараторе возникает вертикальный параллакс, нарушаю­

щий стереоэффект. Этот параллакс может быть сведен в сте­ реокомпараторе до минимума или уничтожен целиком, но тольколишь в том случае, если концы базисов фотографирования имели допустимые превышения. Поэтому при рекогносцировке мест­ ности базисы фотографирования по возможности следует рас­ полагать на горизонтальных площадках или площадках, наклон

которых не будет вызывать превышений концов базисов фото­ графирования более чем на + 0,ЗВ при нормальной съемке и на + 0,2В при съемке с равномерно отклоненными осями.

Захват местности стереопарой

При рекогносцировке местности и составлении проекта

съемки очень важно знать, какая площадь покрывается одной

стереопарой с одного базиса фотографирования. Тогда эти пло­ щади можно нанести на план и по ним определить объем по­ левых работ. Выведем формулу для подсчета этих площадей

(рис. 92).

207

Пусть для съемки карьера или какого-либо другого объекта

намечен базис фотографирования SiS2Из концов этого базиса построим горизонтальные рабочие углы а захвата местности фототеодолитом (при fK = 190 мм и размерах снимка 13X18 см

а=50°).

Тогда прямые Si/1., и Sp4n покажут участок местности, ко­ торый будет изображен на левом снимке, а прямые 82ВЯ и

82Ва —участок местности, который будет изображен на правом

снимке. Часть, местности, ограниченная лучами 82ВЛ и SjAn, изобразится на обоих снимках. Эта часть в дальнейшем под­ вергнется стереоскопической обработке на стереокомпараторе.

Полезная площадь съемки ограничена точками с2, а2, ct

и «1 и по своей форме представляет трапецию. Обозначим ее площадь через /•'полезв- Тогда можно записать:

^"полезн 2 (^мин “Г -^макс),

где £иин —ближнее основание трапеции; ^макс — дальнее основание трапеции;

Г—глубина съемки (Y. —У. ).

^макс Ч’мин

Определим £мин и Амакс. Для этого возьмем подобные тре­ угольники о8г82, оа1с1 и оа2с2. Из них следует:

\макс*

208