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

Прокладка первого маршрута должна выполняться с макси­ мальной тщательностью как в отношении его прямолинейности,

так и в отношении азимутальной выдержанности. Ошибки в про­ кладке первого маршрута обязательно скажутся на точности про­ кладки всех последующих.

С момента включения АФА в работу пилот все свое внимание переключает на выдерживание заданного режима полета, т. е. выдерживание компасного курса следования, высоты и скорости

полета самолета, аэрофотосъемщик — на работу АФА, контроль

©

— х--- ------ х

Рис. 17. Схема расположения основных ориентиров при проведении аэрофотосъемки

прокладки аэросъемочных маршрутов, засечку ориентиров по­ следующего маршрута и оценку метеорологической и атмосфер­ но-оптической обстановки на аэросъемочном участке. При нали­

чии в экипаже самолета бортфотооператора контроль за рабо­

той АФА передается ему, все остальные функции выполняются

штурманом-аэрофотосъемщиком. Такое разделение труда спо­ собствует повышению качества аэрофотосъемки.

При полете на первом маршруте засекаются ориентиры, не­ обходимые для прокладки второго маршрута. Так, при пролете

входного ориентира первого маршрута засекается выходной

ориентир второго маршрута, при пролете выходного ориентира первого маршрута засекается входной ориентир второго марш­ рута. Между ними засекаются контрольные ориентиры и тра­ версные точки, отмечающие начало и конец фотографирования местности на первом маршруте. Эти траверсные точки позво­

ляют включить и выключить из работы АФА на втором марш­ руте в тех же местах, что и на первом. Ввиду этого маршруты не

39

будут сдвинуты друг относительно друга в продольном направ­ лении, т. е. в направлении полета самолета по маршруту съемки Фотографирование на первом маршруте заканчивается поел* '

пролета одного-двух базисов фотографирования за противопо ложную границу съемочного участка. Затем пилоту подается,

команда о заходе на входной ориентир второго маршрута.

Траектория захода выбирается заранее в зависимости от типа самолета и расстояния между фотомаршрутами.

Время, затрачиваемое на выполнение захода, используется для установки на командном приборе интервала между экспози­ циями для обратного аэросъемочного маршрута, ориентировки АФА на угол упреждения и нивелировки АФА, если в этом появ­ ляется необходимость.

К моменту пролета входного ориентира второго маршрута на компасе устанавливается курс следования самолета, отличаю­

щийся от курса следования самолета по первому маршруту на 180°.

При пролете входного ориентира второго маршрута произ­ водится контроль отстояния от первого фотомаршрута и засе­ кается выходной ориентир третьего маршрута.

В траверсной точке второго маршрута (засеченной с пер­ вого маршрута), отмечающей конец фотографирования местно­ сти на первом маршруте, АФА вновь включается в работу. Вме­ сте с этим на траверсной линии засекается новая точка, в кото­

рой на третьем маршруте АФА должен быть выключенным из работы. Точность прокладки второго аэросъемочного мар­

При пролете выходного ориентира второго маршрута кон­ тролируется выход самолета с данного маршрута по выходному' ориентиру прокладываемого маршрута и по входному ориен­ тиру уже проложенного и засекается входной ориентир третьегомаршрута. В траверсной точке второго маршрута, отмечающей начало съемки на первом маршруте, АФА выключается. На тра­ версной линии засекается точка третьего маршрута, где додже», быть включен в работу АФА. После выполнения указанных опе­

раций начинается заход на входной ориентир третьего маршрута.. В дальнейшем при работе на нечетных маршрутах должны,

быть сохранены все условия съемки первого маршрута (курс следования самолета, интервал между экспозициями и т. д.),.

на четных маршрутах — условия съемки второго маршрута. Правда, это правило не освобождает штурмана-аэрофото­

съемщика от систематического контроля за углом сноса само­

лета, компасным курсом следования и интервалами между экспо­ зициями. Высота и скорость полета самолета по мере возможно­ сти должны быть одинаковыми на всех фотомаршрутах. Опи­ санный способ прокладки фотомаршрутов называется способом

40

съемочных ходов. Он применяется в ориентирной местности при наличии картографического материала.

При прокладке маршрутов обычно применяется инструмен­ тально-визуальный способ самолетовождения, при котором на­ правление самолета на маршруте выдерживается по компасу и контролируется визуально, путем сличения карты с местностью.

В настоящее время для прокладки фотомаршрутов созданы новые отечественные приборы — солнечно-теневые указатели

курса (СТУ). Они относятся к приборам гелионавигационного-

типа, т. е. в основу их работы положено использование солнеч­ ного света для выдерживания заданного направления. Они имеют ряд преимуществ перед компасом: позволяют производить

съемку не только с запада на восток, или наоборот, но и с севера

на юг, и наоборот; максимально освобождают пилота от визу­ альной ориентировки; освобождают штурмана от расчета курса на земле, т. е. введения поправок за девиацию и магнитное скло­ нение, так как на эти приборы не действуют железные детали и части самолета и силы земного магнетизма.

Но основное преимущество СТУ состоит в увеличении точно­

сти прокладки маршрутов. Если предельная ошибка в прокладкеаэросъемочных маршрутов при помощи компаса и оптического визира равняется 2,0—2,5°, то при использовании СТУ эта ошиб­ ка уменьшается до 1,5°. Уменьшение ошибки происходит за счет

более точного определения углов сноса самолета благодар}' высокой прямолинейности хронометражных маршрутов, кото­ рые выдерживаются по СТУ гораздо точнее, чем по магнитному компасу.

После окончания съемки самолет возвращается на аэродром через КПМ или при хорошей тренировке экипажа самолета, ми­ нуя КПМ, прямо на аэродром.

На аэродроме кассета с экспонированной пленкой снимается, с АФА и передается в фотолабораторию для обработки.

Оценка летно-съемочных работ

В фотолаборатории пленку проявляют, фиксируют и сушат.

После этого негативы нумеруют и с них производят снимки (кон­ тактные отпечатки).

По контактным отпечаткам на вертикальном деревянном щите составляют накидной монтаж, т. е. все снимки данного уча­ стка соединяют друг с другом по перекрывающимся изображе­ ниям вдоль и поперек маршрута. Смонтированные снимки при­ крепляют к щиту кнопками.

При помощи накидного монтажа производится оценка каче­ ства выполнения летно-съемочных работ. Оценка выполняется по следующим элементам:

1)величине продольного и поперечного перекрытия;

2)фотографическому качеству аэронегативов;

41

3)прямолинейности аэросъемочных маршрутов;

4)установке АФА на угол сноса;

5)разномасштабности аэрофотоснимков;

6)величине углов наклона аэрофотоснимков; 7)' точности выравнивания пленки.

Общая оценка покрытия аэросъемочного участка склады­

вается из оценок по отдельным элементам. Поэтому остановимся на каждом элементе в отдельности.

1. Продольное перекрытие задается равным 6О°/о. Однако, исходя из условий последующей фотограмметрической обра­ ботки полученных снимков, допускается уменьшение перекрытия до 56% и увеличение при стереофотограмметрическом методе создания карты до 75°/о. Поперечное перекрытие задается рав­ ным 30%, но допускается уменьшение до 20%.

Для определения величины продольного перекрытия у каж­ дой стереопары измеряют величину неперекрытой части аэро­ снимков по маршруту.

Измерение производят при помощи специальной линейки, оци­ фрованной в процентах перекрытия. Линейка изготовляется на

плотной бумаге. От нуля в обе стороны откладывают деления,

соответствующие 10% перекрытия. Для снимков размером 18 X

X 18 см 10% будет соответствовать 18 мм, 30X30 см — 30 мм

и т. д.

Для получения величины продольного перекрытия следует измеренную величину вычесть из 100%.

Продольное перекрытие определяется для всех стереопар на­ кидного монтажа.

Для определения поперечного перекрытия той же линейкой измеряют величину неперекрытой части двух соседних маршру­

тов. Полученную величину вычитают из 100%. Измерение про­

тиями.

Продольное перекрытие менее 56% и поперечное менее 20% считаются недопустимыми. На таких участках аэрофотосъемка

производится вновь. Для отдельных горных вершин в виде ис­ ключения можно допустить продольное перекрытие до 53% и

поперечное до 15%.

2. Оценка фотографического качества аэронегативов, которые должны быть резкими и контрастными с хорошо различаемыми деталями, производится путем сравнения контактных отпечатков с утвержденными эталонами.

Кроме визуальной оценки негативы подвергаются измерет ниям. Негативы считаются пригодными для обработки, если выдержаны следующие показатели:

а) коэффициент контрастности у находится в пределах 0,9—

2,4;

б) фотографический контраст k — в пределах 0,5—2,0;

42

в) наибольшая плотность DMilKC —в пределах 0,7—2,3; г) вуаль не более 0,3.

Точность измерения и дешифрирования аэроснимков очень

сильно понижается за счет изображения облаков или теней от них, теней от рельефа местности и высоких строений, электро­ разрядов, царапин, напластований, пятен и других дефектов. При наличии таких недостатков негативы бракуются и в даль­ нейшую обработку не допускаются.

3.Прямолинейность маршрута контролируется путем изме­ рения расстояний от главных точек снимков до прямой, соеди­ няющей главные точки первого и последнего снимков маршрута. Эти уклонения не должны превышать 3% длины маршрута.

4.Правильность ориентировки АФА относительно аэросъе­ мочного маршрута на угол сноса самолета обеспечивает па­ раллельность двух сторон каждого снимка направлению аэро­ съемочного маршрута. Если же ориентирование выполнено не­ верно или угол сноса определен с ошибкой, стороны снимка

будут составлять с направлением аэросъемочного маршрута не­ который угол, т. е. снимки будут развернуты в своей плоскости. Этот дефект в производстве называется «елочкой». Она допу­ скается не более 5°. «Елочка» измеряется транспортиром на каж­ дом маршруте по накидному монтажу.

5. Чтобы обеспечить получение снимков одного и того же масштаба, высота фотографирования не должна отклоняться ог заданной более чем на 5%.

Разномасштабность определяется путем измерения отрезков между одноименными точками двух соседних снимков.

6.Углы наклона аэроснимков не должны превышать 3°. При­ ближенные значения углов наклона определяются по изображе­ нию на снимках круглого уровня, установленного в корпусе

АФА.

7.Выравнивание пленки в плоскость должно быть таким,

чтобы искажения на снимках из-за некачественного выравнива­ ния не превосходили 0,10 мм.

Точность выравнивания может быть определена по снимкам фотограмметрическими измерениями. Для этой же цели в плос­ кости прикладной рамки АФА натягиваются по краям четыре тонкие металлические нити, которые фиксируются на каждом снимке. Если пленка была выравнена плохо, наблюдается искрив­

ление изображений нитей. Величина изгиба нитей определяется

при помощи синусной прозрачной линейки. Изгиб более чем на 0,10 мм не допускается.

Точность выравнивания пленки определяется перед составле­

нием накидного монтажа.

При положительной оценке летно-съемочных работ с накид­ ного монтажа изготовляется репродукция и все материалы съемки передаются в камеральное производство для дальней­ шей обработки.

43

§10. ФОТОЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Вфотографии для получения снимков используются свето­ чувствительные вещества, способные изменяться под действием

света. В качестве светочувствительного материала чаще всего используется бромистое серебро. Смешанное с желатином бро­ мистое серебро образует светочувствительную эмульсию, кото­

рая тонким слоем наносится на стекло, пленку или бумагу, в ре­ зультате чего соответственно получаются фотопластинки, фото­ пленка и фотобумага.

При фотографировании того или иного объекта его изображе­

ние проектируется на светочувствительный слой пленки (или

пластинки), помещенной в плоскости прикладной рамки фото­ аппарата. Под действием света в светочувствительном слое про­ исходят изменения бромистого серебра, образующие изображе­ ние снимаемого объекта (или местности). Однако это изобра­

жение еще не видно при рассматривании пленки, вынутой из

кассеты. Изображение станет видимым, если пленку подвергнуть обработке химическими растворами — сначала проявителем, а

затем фиксажем. В процессе проявления измененное светом бро­ мистое серебро восстанавливается до металлического, имеющего

темный цвет. Наибольшее потемнение будет наблюдаться в ме­ стах наибольшего действия света. Поэтому светлые части пред­ мета получаются на пленке темными, а темные-—светлыми. В процессе фиксирования из светочувствительного слоя пленки путем растворения удаляется невосстановленное бромистое сере­ бро. После фиксирования фотографическое изображение на пленке становится светостойким, т. е. оно не изменяется под действием света. Полученная пленка называется негативом,

а процесс ее изготовления — негативным процессом.

В дальнейшем с негатива путем контактной печати изготов­ ляются отпечатки — позитивы. Для этой цели лист фотографи­

ческой бумаги и негатив прижимаются друг к другу эмульсион­ ными сторонами. Затем негатив освещают. При этом через тем­

ные места негатива на фотобумагу попадает меньше света, а че­ рез светлые больше. После проявления фотобумаги первые ча­ сти объекта будут выглядеть светлыми, а вторые — темными,

т. е. так, как это и есть в действительности. Затем фотобумага подвергается обработке фиксажем, промывается и сушится.

Полученный снимок называется позитивом, а процесс его полу­

чения — позитивным процессом.

Из краткого изложения негативного и позитивного процессов можно наметить следующие операции по получению негативов;

ипозитивов:

1)проявление;

2)промывание негатива или позитива чистой водой с целью

удаления с поверхности остатков проявляющего раствора и для предохранения фиксажа от попадания в него проявителя;

44

3)фиксирование;

4)промывание в течение 30—40 мин. проточной чистой водой

сцелью удаления из желатинового слоя остатков фиксирующего

раствора; плохо отмытые негативы или позитивы не могут хра­ ниться продолжительное время вследствие разложения остав­ шихся в желатиновом слое солей;

5)сушка негатива или позитива для придания прочности и

пригодности к дальнейшей обработке.

Характеристика фотоматериалов и их типы

Для правильного использования фотоматериалов необходимо знать следующие данные, характеризующие их качество:

1)светочувствительность;

2)коэффициент контрастности фотоэмульсии;

3)фотографическую широту фотоэмульсии;

4)вуаль;

5)разрешающую способность фотоэмульсии;

6)цветочувствительность фотоэмульсии.

Эти данные получаются в лабораторных условиях при по­ мощи специальных приборов для каждого типа пленки или пла­ стинки в отдельности.

Светочувствительность характеризует восприимчи­ вость эмульсии к действию света. Чем выше светочувствитель­ ность, тем меньше света необходимо для получения фотографи­ ческого изображения. Светочувствительность измеряется в спе­ циальных единицах по ГОСТ, причем фотоматериалу с большей светочувствительностью соответствует большее число этих еди­ ниц, и наоборот.

В настоящее время в аэрофотосъемке применяются пленки со светочувствительностью до 800 единиц по ГОСТ, которые по­ зволяют при очень короткой экспозиции (1/1000 сек.) получать негативы хорошего качества.

Контрастностью называется отношение самого яркого участка снимка к самому темному. Способность эмульсии пере­ давать различие в яркости отдельных участков снимаемого объ­ екта называется контрастностью эмульсии у.

Контрастность эмульсии зависит от сорта фотоматериала и от

времени проявления.

В аэрофотосъемке применяются пленки с контрастностью

46

При съемке среднеконтрастных объектов применяют нор­ мальные фотоматериалы, для контрастных объектов — мягкие фотоматериалы, а для малоконтрастных объектов — контраст­ ные и особоконтрастные.

Широта эмульсии — способность эмульсии давать кон­

трастное изображение при различных экспозициях. При большой широте эмульсии ошибка в экспозиции не окажет большого вли­ яния на качество негативов. Поэтому в аэрофотосъемке исполь­ зуются эмульсии с большой широтой.

Вуалью называется плотность негатива в местах, не под­

вергшихся действию света. Величина вуали не должна превосхо­ дить 0,3. В противном случае фотоматериал считается непригод­ ным для съемки.

Разрешающая способность фотоэмульсии — способность раздельно передавать то или иное число штрихов на отрезке длиной в 1 мм. Чем выше число этих штрихов, тем больше подробностей снимаемого объекта может изобразить данный фотоматериал. Кроме того, изображения, полученные на фото­ материалах с большой разрешающей способностью, могут под­ вергаться значительному увеличению без существенного ущерба для качества изображений. Поэтому принято считать, что чем больше разрешающая способность пленки или пластинки, тем выше их качество.

В аэрофотосъемке используются пленки с разрешающей спо­

собностью примерно 80—100 линий на 1 мм. Цветочувствительность фотоэмульсии — спо­

собность эмульсии реагировать только на определенные цвета спектра.

Фотографическая эмульсия, состоящая из бромистого сере­ бра, чувствительна только к синим, голубым и фиолетовым лу­ чам и нечувствительна к желтым, зеленым, оранжевым и крас­ ным лучам. Поэтому, если произвести фотографирование на эмульсию с бромистым серебром, то почернение негатива про­

изойдет только от действия трех первых лучей. Чтобы устранить,

этот недостаток в эмульсию вводят специальные красители — «оптические сенсибилизаторы», которые сенсибилизируют (окра­

шивают) зерна светочувствительного серебра эмульсии, вслед­ ствие чего они становятся чувствительными к тем или иным лу­ чам спектра. В связи с этим различают следующие сорта (типы) фотоматериалов:

1) ортохром — чувствителен к зеленым и желтым лучам при:

некотором снижении чувствительности к зеленой части спектра;

2)изоорто — чувствителен к зеленым и желтым лучам без снижения в зеленой части спектра;

3)изохром — чувствителен ко всем цветным лучам спектра,

за исключением крайних темно-красных;

46

4)панхром — чувствителен ко всем цветным лучам видимого спектра, но имеет снижение чувствительности к зеленым лучам;

5)изопанхром — чувствителен ко всем цветным лучам.

Отечественная промышленность изготовляет большой ассор­ тимент пластинок и пленок с вышеуказанной спектральной чув­ ствительностью. Этот ассортимент можно разделить на две ос­ новные части: массовые негативные сорта и технические сорта.

Массовые негативные сорта выпускаются для всех видов на­

земной съемки и имеют следующие характеристики:

фотоматериалов приводится ниже:

товления диапозитивов, предназначенных для проекционных це­ лей, и для репродукционных работ с штриховых оригиналов. Эти

пластинки и пленки имеют следующие характеристики:

Фототеодолитные пластинки предназначены для наземной

стереофотограмметрической съемки. Они представляют собой ортохроматические контрастные пластинки с небольшой чувстви­ тельностью. Стекло для изготовления этих пластинок должно быть высококачественным и не отступать от плоскости более чем

на 0°,2.

Для фототеодолитных работ можно также рекомендовать репродукционно-штриховые и репродукционно-полутоновые пла­ стинки.

47

В аэрофотосъемке используются ортохроматические, изопанхроматические и панхроматические пленки. Иногда, когда атмо­

сферно-оптические условия для производства аэрофотосъемки

ухудшены, применяется специальная инфрахроматическая плен­ ка, чувствительная к зоне инфракрасных излучений-

Проявляющие и фиксирующие растворы

В состав любого проявителя входят следующие составные части:

1)растворитель — вода;

2)проявляющее вещество — метол, гидрохинон, параамино­

фенол, глицин, пирогаллол (наиболее часто употребляется метол

игидрохинон);

3)сохраняющее вещество — сульфит натрия, метабисульфит калия, бисульфит натрия; сохраняющее вещество вводится в со­ став проявителя с целью предохранения его от окисления кисло­ родом воздуха; проявитель без сохраняющего вещества окраши­ вается в коричневый цвет и теряет свои фотографические качества; чаще всего в качестве сохраняющего вещества исполь­

зуется сульфит натрия;

4)ускоряющее вещество — сода, поташ, едкий натрий, едкий калий, бура; эти вещества ускоряют процесс проявления;

5)противовуалирующее вещество — вводится в состав про­ явителя с целью уменьшения величины вуали; в качестве такого вещества используется бромистый калий.

Для проявления аэропленки, пластинок и фотобумаги наи­ большее распространение получил проявитель проф. К- В. Чи­

бисова следующего состава:

в нем резко возрастает.

Кроме проявителя проф. К. В. Чибисова известны рецепты других проявителей, которые используются для специальных целей, например, для быстрого проявления, проявления недодер­ жанных или передержанных негативов, для уменьшения или уве­

личения контрастности изображения, для высокой или низкой

температуры проявления и т. д. Рецепты этих проявителей можно найти в специальной литературе.

48