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

Пользуясь формулами (148), окончательно получим

стятся и запишутся следующим образом:

Амии = 2,5В

Из § 44 известно, что ошибки элементов внешнего ориенти­

рования не должны превышать максимально допустимых ве­ личин. В этом случае будет обеспечена надлежащая точность

следует выявить недопустимые ошибки элементов внешнего ори­

ентирования снимков.

Для этой цели при рекогносцировке местности необходимо на каждой станции наметить несколько контрольных точек, а в дальнейшем получить их координаты фотограмметрическим

игеодезическим путем. При сопоставлении этих координат друг

сдругом представляется возможность проконтролировать пра­ вильность установки элементов внешнего ориентирования сним­ ков и выявить недопустимые ошибки.

Расположение контрольных точек зависит от характера дей­ ствия ошибок элементов ориентирования. Так, например, ошибка базиса и угла конвергенции действует по направлению перпендикуляра к базису фотографирования, наоборот — ошибка отклонения оптической оси действует по прямой, расположен­ ной на дальнем плане съемки параллельно линии базиса. При этом особенно сильно ошибка отклонения оси сказывается на концах этой прямой.

Всвязи с этим можно наметить следующее примерное рас­ положение контрольных точек: две точки должны располагаться на перпендикуляре к середине базиса, причем одна из них дол­ жна находиться на ближнем, а другая на дальнем плане съемки.

Третья точка должна располагаться на краю зоны перекрытия пары снимков тоже на дальнем плане.

Чтобы уменьшить число контрольных точек, а следовательно,

объем дорогостоящих геодезических работ, следует часть кон-

трольных точек использовать одновременно для двух и более соседних стереопар.

Как правило, длину базиса можно измерить с высокой точ­ ностью и надежным контролем. Поэтому для выявления недопу­ стимых ошибок элементов внешнего ориентирования следует

проконтролировать только угловые элементы ориентирования

снимков, для чего необходимо получить их фотограмметриче­ ским путем и измерить в поле обычными геодезическими спо­ собами.

Этот контроль можно выполнить, если при рекогносцировке

местности наметить для каждого снимка по три контрольные точки, из которых две должны изображаться на краях снимка

иодна ближе к середине.

Вполе измеряются горизонтальные углы между направле­

ниями на эти точки и направлениями базиса, а также верти­

кальные углы направлений на контрольные точки. В камераль­

ных же условиях измеряются фотографические координаты контрольных точек и по ним вычисляются углы <р и со.

Сравнивая углы, полученные из фотограмметрических изме­ рений с углами из геодезических измерений, можно выявить правильность установки оптических осей фотокамеры по отно­ шению базиса фотографирования. Если разности будут пре­ вышать максимально допустимые ошибки элементов внешнего

ориентирования, то в измеренные величины х, z и р вводятся поправки.

В качестве контрольных точек можно использовать местные предметы (тригонометрические пункты, фабричные трубы и т. д.)

или при отсутствии таковых — искусственные точки в виде щи­ тов из досок или фанеры.

Геодезические работы

Целью геодезических работ при наземной стереофотосъемке

являются:

1)измерение длины базиса фотографирования;

2)привязка базисов «к существующим опорным сетям;

3)определение координат контрольных точек или измерение вертикальных и горизонтальных углов направлений на контроль­ ные точки;

4)создание опорных сетей (при отсутствии таковых) или вставка пунктов (при удалении сетей от объектов съемки).

Измерение базиса фотографирования производится при по­ мощи горизонтальной рейки и тангенциального винта (см. § 39) или металлической рулетки с миллиметровыми делениями по кольям, которая обеспечивает точность измерения базиса по­

рядка з jqu .

По формуле (141) или (142) подсчитывается значение рас­

четной длины базиса фотографирования /?раСч и по нему под-

210

бирается ближайшее значение стандартной длины базиса В„.

В дальнейшем задача измерения базиса будет сводиться к пе­ реносу на местность длины стандартного базиса. Для этого ле­ вый конец базиса 8Л (рис. 93) закрепляют на местности и по на­ меченному направлению откладывают отрезок 5Л5П/, прибли­

зительно равный длине стандартного базиса. Этот отрезок из­ меряют, а затем в него вводят поправки за наклон измеряемой линии 8Bh, за температуру за компарирование ленты

8ВК, за приведение измеряемой длины к уровенной поверхности АВН и за редуцирование измеряемой длины на плоскость проек­ ции ДВу. Эти поправки вводят, когда угол наклона линии

>±1°, (t—^о)>+Ю°, относительная ошибка компарирования

>1:10 000, //базиса > Ю00 м, Кср > 90 км.

Эту величину и откладывают от точки 8П' по направлению базиса. Полученную точку 5П закрепляют на местности.

Закрепление базисов зависит от срока их службы. Времен­ ные базисы закрепляют деревянными кольями, базисы, которые будут использоваться 2—3 месяца, — металлическими штырями длиной 50—60 см с кернами на их головках, стационарные ба­ зисы — длинными штырями, верхняя часть которых бето­ нируется примерно на 30—40 см.

После того как все базисы фотографирования будут закреп­ лены и измерены, начинается их привязка к пунктам опорной сети. Эта привязка выполняется с целью определения геодези­ ческих координат левых концов базисов, дирекционных углов а базисов и превышений hB правых концов базисов над левыми.

Для получения плановых координат X, Y левых концов бази­

сов применяются прямые, обратные или боковые засечки, а при

значительных расстояниях от базисов до пунктов опорной сети плановые координаты определяются прокладкой теодолитных ходов. Высотные отметки 7. левых концов базисов и превышения Ад определяются тригонометрическим нивелированием с ошибкой

211

не более ±0,05 м. Точность же определения плановых коорди­ нат должна быть не ниже точности определения пунктов рабо­ чего обоснования для тахеометрической или мензульной съемки

соответствующих масштабов.

Одновременно с определением левых точек базисов измеряют

вертикальные и горизонтальные углы направлений на-контроль­

ные точки. Точность измерения углов не должна превышать

±10—20". При другом методе контроля измеряются гео­ дезические координаты контрольных точек. Точность их измере­ ния должна быть порядка +0,2 мм в масштабе плана по по­ ложению и ±0,10 мм по высоте.

При отсутствии опорной сети она развивается обычными гео­ дезическими способами с включением всех пунктов, намеченных при рекогносцировке района работ.

Фотографирование местности

Фотографирование является несложным, но самым ответ­ ственным этапом работ.

Качество негативов, а следовательно, точность измерения координат х, z и горизонтального параллакса, зависит от ме­

теорологических и экспонометрических условий выполнения съемки, сорта и качества фотопластинок, фотохимической обра­ ботки негативов и точности работы фотокамеры.

Съемку следует производить в ясную безоблачную погоду,

но при этом надо выбирать время, когда солнце будет нахо­ диться позади фотокамеры.

Иногда сроки работ лимитируют съемку, из-за чего возникает необходимость фотографирования при наличии облаков. Но при этом тени облаков не должны падать на объекты съемки.

Хорошего качества негативы могут быть получены и при

сплошной высокой облачности.

Не следует производить съемку в полдень, когда наиболее интенсивна дымка, непосредственно после взрывных работ, когда

еще не улеглись пыль и дым.

Время экспонирования определяется с учетом освещенности

объекта съемки и сорта фотопластинок, используемых для фо­ тографирования. Обычно при съемке карьеров это время колеб­ лется в пределах от 0,3 до 3,0 сек. Выдержка может опреде­

ляться или по экспонометру, или опытным путем.

Фотопластинки должны быть контрастными и иметь боль­ шую разрешающую способность. Для съемки карьеров реко­ мендуется репродукционно-штриховые и полутоновые фото­ пластинки.

Объектив фотокамеры должен быть снабжен светофильтром для увеличения цветопередачи и контрастности негативов.

Полученные в результате съемки негативы не должны иметь пятен, царапин, следов от пальцев и других дефектов.

212.

Техника фотографирования сводится к следующему. На каж­

дом конце базиса устанавливают штатив с подставкой. Уста­

новку штативов следует производить на разных высотах, чем

можно уменьшить превышение концов базиса фотографирова­

ния.

Штативы тщательно центрируют над точками базиса. Ошибки центрирования не должны вызывать поворота базиса более

чем на ±30". При условии сохранения этой точности ©шибки центрирования могут подсчитываться по формуле:

Подставив в эту формулу различные значения. В, получим:

Следовательно, центрирование штативов особенно тщательно! следует выполнять на коротких базисах.

После центрирования штативов в подставки устанавливают визирные марки, которые используют для установки оптиче­ ской оси фотокамеры по заданному направлению-. После- этого,

производится окончательное центрирование штативов. Затем

с левого штатива снимают марку и на ее место устанавливают: фототеодолит.

Фотографирование местности производится в следующей пот-

следовательности:

1)в прикладную рамку фотокамеры вставляют матовое-

стекло;

2)при помощи зрительной трубы ориентирующего устрой­ ства оптическую ось фотокамеры устанавливают на заданный угол <р;

3)по матовому стеклу проверяют захват местности объекти­

вом по высоте; если этот захват недостаточен, добиваются нор­ мального захвата передвижением объектива вверх или вниз или путем наклона оптической оси фотокамеры;

4)снимают матовое стекло и вместо него устанавливают кассету с фотопластинкой, которая прижимается к прикладной рамке фотокамеры; на барабане устанавливают номер, снимка

ибуквы, обозначающие вид съемки;

5)уточняют установку фотокамеры и производят экспонир®-

вание;

6)снимают кассету с экспонированной фотопластинкой;

7)измеряют высоту центра объектива над точкой .базиса,.. Если необходимо с левого конца базиса выполнить фотогра­

фирование при отклоненной оптической оси фотокамеры илек

213

другом положении объектива, то все вышеуказанные опера­ ции повторяются в той же последовательности при новом зна­ чении угла ср и соответствующей установке на барабане нового номера снимка и обозначения вида съемки.

После того как на левом конце базиса фотографирование будет закончено, фототеодолит переносится на правый конец ба­ зиса, а вместо него устанавливается визирная марка. На пра­

вом конце базиса фотографирование производится в том же по­ рядке, что и на левом.

При фотографировании местности ведется журчал, в кото­ ром отмечаются все данные об условиях съемки и снимках: вид

'Съемки, номер кассеты, тип фотопластинки, экспозиция, состоя­

ние погоды в момент фотографирования, высота объектива над

левой точкой базиса, номер базиса, с которого получен сни-

мок, и т. д.

Проэкспонированные пластинки передаются в фотолаборато­ рию для фотохимической обработки.

§ 46. КРАТКАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА СОСТАВЛЕНИЯ МАРКШЕЙДЕРСКОГО ПЛАНА КАРЬЕРА МЕТОДОМ НАЗЕМНОЙ СТЕРЕОФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ 1

Характер и назначение съемки

Съемка карьеров осуществляется периодически по мере по­ двигания вскрышных и добычных забоев. Периодичность съемки зависит от постановки учета выполненных горных работ на дан­ ном карьере и может выполняться ежемесячно или после взрыва

.и отгрузки отдельных блоков.

Объектами съемки в карьере являются:

1)верхние и нижние бровки вскрышных и добычных уступов, ■иногда линии перегибов и откосов;

2)-ситуация рабочих площадок и берм (навалы породы, рас­

положение транспортных путей, оборудования, механизмов

ипр.);

3)буровзрывные скважины и другие выработки для массо­

вых взрывов; 4) геологические особенности карьера (естественные и ис­

кусственные обнажения горных пород, контакты различных по­ род вскрыши и полезного ископаемого, границы качественных зон полезного ископаемого, геологических нарушений и т. д.);

5)внутренние и внешние породные отвалы, постоянные и временные склады полезного ископаемого;

6)очаги и зоны пожаров и т. д.

Из перечисленных выше объектов наибольшее значение

•имеют бровки уступов карьера, так как по их расположению су­

1 §46 написан канд. техн, наук М. А. Перегудовым.

214

дят о движении и развитии горных работ во времени, а по их

линиям, нанесенным на план, и профилям горных работ осу­ ществляют подсчет объемов выполненных работ за тот или иной учетный период.

При производстве фототеодолитной съемки на карьере весь

процесс, как и при обычном методе маркшейдерской съемки,, делится на полевые и камеральные работы.

Полевые работы

К полевым работам на карье­ ре относятся: предварительная рекогносцировка карьера, заклад­ ка базисов фотографирования и контрольных точек, создание съемочного обоснования с привяз­

кой базисов и контрольных точек,

фотографирование карьера или отдельных его забоев.

Задачей первоначальной рекогносцировки является установ­ ление наличия основных опорных пунктов на карьере и в слу­

чае необходимости вставка дополнительных пунктов, связанных с закладкой базисов фотографирования или определением коор­ динат контрольных точек.

Рис. 95. Образцы контрольных опознавательных знаков

Контрольные точки необходимы для контроля правильности геодезической привязки базисов и установки элементов ориен­

тирования снимков.

Наиболее полный контроль осуществляется при налита»: в зоне каждой стереопары не менее трех контрольных точек, рас-, положенных, как это показано на рис. 94. Большинство этих

точек в условиях карьера может быть использовано для двух,

трех и более стереопар.

В качестве контрольных точек на карьере могут быть исполь­ зованы различные хорошо видимые предметы или установлены

215

Пользуясь фотографической обратимостью снимков, легко восстановить соответствующие лучи на предметы местности. По­

этому положение контрольных точек с достаточной степенью точности можно определить фотограмметрическим методом (пря­ мыми засечками).

Схема определения положения контрольных точек решением прямых засечек с трех базисов фотографирования показана на

точек решением прямых засечек с трех базисов фото­ графирования

рис. 96. Эта задача легко решается графически на стереоавто­

графе.

В зависимости от размеров карьера, направления фронта

работ и системы разработки по месту расположения базисов от­

носительно снимаемых объектов могут быть следующие вари­

анты съемки карьеров.

1.Съемка «с борта на борт» (рис. 97). Съемка обоих рабочих

бортов осуществляется с базисов, расположенных вблизи верх­ них бровок противоположных бортов. В этом случае съемка весьма эффективна, но базисы при непрерывном разносе карьера быстро подрабатываются. Однако при разработке рудных тел, ограниченных по площади, это неудобство возникает только до

момента достижения проектных размеров карьера. При переходе горных работ на более глубокие горизонты базисы фотографиро­

вания приходится переносить с верхнего вскрышного уступа на предохранительные бермы отработанных уступов.

2.Съемка с внутренних породных отвалов или с нерабочего

борта карьера (рис. 98) при одностороннем развитии горных

работ. Этот вид съемки применяется при системе разработки с по­ перечным или продольным перемещением породы во внутренние

216

отвалы. Эффективность съемки при этом зависит от расстояний

внутренних отвалов до рабочих уступов.

При разработке пологопадающих и наклонных залежей сте­ реофотосъемка карьера может осуществляться с постоянных ба­

зисов, заложенных вблизи верхней бровки нерабочего борта.

В том случае, когда нижние уступы не охватываются с этих ба-

Рис. 97. Схема стереофотосъемки «с борта на борт»

зисов, они могут быть сняты с базисов, заложенных на нижних

бермах или подошве нерабочего борта.

3. Съемка с рабочих площадок уступов (рис. 99) осущест­ вляется, когда первые два варианта съемки осуществить невоз­ можно.

В этом случае парой снимков охватывается только один уступ, сама же фотосъемка производится на сравнительно ко­

ротких отстояниях. Очевидно, что при такой съемке удобнее пользоваться короткофокусными (широкоугольными) одинар-

217

ними или спаренными фотокамерами с малым размером пласти­ нок (6X9 см).

Данный вариант съемки является весьма целесообразным

при разработке крепких пород сериями массовых взрывов, по-

Рис. 98. Схема стереофотосъемки при одностороннем развитии гор­ ных работ карьера:

а — с внутренних пород отвалов; б — с нерабочего борта

скольку протяженность отдельных взрывных блоков сравни­ тельно невелика.

Основным условием съемки с рабочих площадок уступов яв­ ляется достаточная ширина их, так как в противном случае резко снижается эффективность съемки из-за малого охвата по длине уступа.

4. Комбинированная съемка. Применяется при комбинирован­

ной системе разработки карьера с перемещением пород во внут­

218