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

§ 14. ЛИНЕЙНЫЕ СМЕЩЕНИЯ ТОЧЕК НА АЭРОФОТОСНИМКЕ ЗА СЧЕТ ВЛИЯНИЯ РЕЛЬЕФА МЕСТНОСТИ

Линейные смещения точек на аэрофотоснимке могут быть вызваны влиянием рельефа местности и наклоном снимка при съемке.

Рассмотрим как сказывается влияние рельефа местности

(рис. 22). Предположим, что в момент съемки снимок о зани­ мал горизонтальное положение. Тогда точка А местности, имею­ щая превышение -\-h над плоскостью Т, изобразится на снимке в точке а.

Спроектируем точку А на плоскость Т и получим точку А0- Изображение этой точки на снимке должно получиться в точке

а0. Отрезок аа0 = является смещением точки а на снимке за счет превышения точки А местности над плоскостью Т.

Как видно из рис. 22, линейные смещения точек снимка,

вызываемые рельефом местности, расположены по направлению

точки надира, причем при положительных превышениях они на­

59

снимка — точка надира независимо от высоты ее на местности. Исходя из вышесказанного, рекомендуется сильно всхолм­

ленную или горную местность фотографировать длиннофокус­ ными АФА с большой высоты полета.

§ 15 ЛИНЕЙНЫЕ СМЕЩЕНИЯ ТОЧЕК НА АЭРОФОТОСНИМКЕ ЗА СЧЕТ ВЛИЯНИЯ НАКЛОНА АЭРОФОТОАППАРАТА В МОМЕНТ СЪЕМКИ

Предположим, что из одного и того же центра проектирова­

ния S (рис. 23) получено два снимка: горизонтальный Ра, на­ клонный Р. Они пересекаются друг с другом по прямой hchc, ко­ торая называется линией неискаженного масштаба.

Проектирующий луч S/1 от точки А местности встретит на своем пути снимки Ро и Р и зафиксирует на первом из них изо­ бражение точки А в точке а0, а на втором — в точке а.

Для определения величины смещения точки а наклонного снимка относительно точки а0 горизонтального снимка, положе­ ние которой следует принять за истинное, переместим снимок Р

в плоскость горизонтального снимка, вращая его около прямой hnhc. В результате совмещения направления са и сао совпадут и точка а займет на плоскости Ро новое положение а'. Отрезок аоа' и будет величиной смещения ба точки а. за счет наклона снимка или, что то же самое, за счет наклона АФА в момент съемки.

60

а/к -4- г sin ср sin a-

Если определение оа ведется по плановым снимкам, то ■формулу (43) можно переписать

Рис. 23. Смещение точек аэрофотоснимка за счет влияния угла наклона АФА в момент съемки

где а —угол наклона оптической оси АФА во время съемки; г—расстояние до точки а от точки с нулевых искажений;

®— угол при точке с между направлением на точку а и прямой /гс/гс.

При плановой съемке угол а мал (не превосходит 3°) и по­ этому в формуле (43) членом г sin ср sin а пренебрегают.

§ 16. ИСКАЖЕНИЕ УГЛОВ НА СНИМКЕ ЗА СЧЕТ ВЛИЯНИЯ НАКЛОНА АЭРОФОТОАППАРАТА В МОМЕНТ СЪЕМКИ

В результате наклона снимка его точки смещаются на раз­ личные величины. Это обстоятельство вызывает искажение углов

инаправлений на снимке.

1Формулы даются без выводов. Выводы см. Коншин М. Д. Аэрофото­ топография. Геодезиздат, 1952.

64

Величина искажения направлений за счет наклона снимка может быть определена по формуле1:

При угле наклона оптической оси АФА в момент съемки ме­ нее 3° (а<3°), что имеет место при плановой съемке, формула

(45) может быть переписана:

влением ab и гори­ зонталью haha, про­ веденной через вер­ шину а направления

(рис. 24);

г — расстояние от точки а до точки с нулевых искажений;

затем в главной точке снимка о и, наконец, в точке надира п.

1. Вершина направлений находится в точке с. Поэтому г = 0 и ср = 0.

Формула (46) примет вид:

ДФс=о.

Углы или направления, проводимые из точки нулевых иска­ жений на любые точки снимка плоской местности, не искажа­

ются на наклонном снимке и равны соответствующим углам на

горизонтальном снимке и на местности.

2. Вершина направлений находится в главной точке о снимка.

В этом случае г— ос, а угол ср = 90°. Воспользовавшись фор­ мулой (20), напишем значение г:

r = oc = /Ktgy.

1 Формулы даются без выводов. Выводы см. Коншин М. Д. Аэрофото­ топография. Геодезиздат, 1952.

62

c/z=Atga-/Ktgy •

После очевидных преобразований формула примет вид:

Если пренебречь величинами второго порядка малости, то из формул (47) и (50) видно, что

= - дФо,

т. е. направления, проводимые из точки надира или главной точки снимка, искажаются за рчет влияния наклона снимка на одну и ту же величину, но имеют при этом различные знаки.

Рассмотрим частные случаи формул (47) и, (50).

1. Пусть а = 0, тогда Дф = 0, т. е. если снимок горизонтален,

то направления, проведенные на таком снимке из точки надира

или главной точки снимка, искажаться не будут.

2. Пусть ф = 0, ф = 90°, ф = 180° и ф = 270°, тогда Дф = 0, т. е. даже на наклонном снимке (а ¥= 0) не искажаются направ­

ления главной вертикали и горизонталей снимка.

3. Пусть ф = 45°, ф=135°, ф = 225° и ф = 315°, тогда Дф будут максимальны; при этом, если вершина направлений нахо­ дится в точке надира, то при ф = 45° и ф = 225° искажения бу­

63

дут иметь положительные значения, а при ф = 135° и ф = 315°—

отрицательные.

При переносе вершины в главную точку снимка, искажения будут противоположны по знаку.

§ 17. ИСКАЖЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ НА СНИМКЕ ЗА СЧЕТ ВЛИЯНИЯ РЕЛЬЕФА МЕСТНОСТИ

Рельеф местности, как известно, вызывает линейные смеще­ ния точек снимка. Эти смещения в свою очередь приводят к иска­

жениям направлений, проведенных на снимке (рис. 25).

Величина искажений на­ правлений за рельеф местно­ сти будет различна, если за вер­ шину направлений поочередно принимать точки о, с или п-

а —угол наклона оптической оси АФА во время съемки;

D-.= dni — расстояние от главной точки снимка (или отточки с) до точки а, умноженное на масштаб снимка.

Из формул (51—53) видно, что направления, проведенные из

точек о и с, будут искажаться за рельеф местности; направления же, проведенные из точки надира, искажаться за рельеф не бу­

дут.

Итак, направления, проведенные из точки с нулевых искаже­ ний, не будут искажаться за наклон снимка (Афа =0), но будут

иметь погрешности за рельеф местности (Атфл^ #= 0). Направле­

ния, проведенные из точки п надира, не будут искажаться за рельеф местности (АфЛп =0), но будут иметь погрешность за

наклон снимка (Афа 0). Наконец, направления, проведенные

из точки о снимка, будут искажаться как за наклон снимка, так и за рельеф сфотографированной местности, но для плановых снимков они будут малы. Эти свойства точек используются в фо-

1 Выводы формул см. КоншинМ. Д. Аэрофототопография-. Геодезиздат, 1952.

64

тограмметрии при развитии плановой фототриангуляции, при по­ мощи которой в камеральных условиях определяются плановые

положения ряда точек снимка.

§ 18. ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ РАЗНОСТЬЮ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ПАРАЛЛАКСОВ И ПРЕВЫШЕНИЕМ

В предыдущих параграфах данной главы рассматривались свойства одиночных снимков. Знание этих свойств позволяет создавать топографическую карту контурно-комбинированным способом. При стереофотограмметрической съемке пользуются

Разность абсцисс изображений одной и той же точки на двух смежных снимках называется горизонтальным параллаксом точки и обозначается через р. Так, горизонтальный параллакс

точки а будет ра — ола— опа' — ха — ха', а точки с будет рс= = олс — о„с' — хс — хс'.

Точки, лежащие на одной высоте, будут иметь одинаковые параллаксы; точки, имеющие превышения относительно друг

друга (как точки А и С), будут иметь разные параллаксы. Это свойство используется в фотограмметрии для определения пре­ вышения одной точки над другой.

Допустим, что два горизонтальных снимка Pi и Р2 последо­

вательно получены с точек Si и S2, находящихся в моменты съемок на одной и той же высоте Н фотографирования местно­ сти (рис. 27).

Точки А и Оп местности изобразятся на левом снимке в точ­

ках а и оп'. Поэтому абсциссы этих точек будут выражаться от­ резками ола~ха, олоп' = х0^ для левого снимка и отрезком

а'о„=ха’ для правого снимка; абсцисса точки Оп для правого снимка будет в данном случае равна нулю.

Проведем прямую SYa" параллельно прямой S2A. После этого отрезок а"а, равный сумме отрезков а"ол = — ха> и ола = ха, выразит параллакс точки А.

Рассмотрим подобные треугольники SXS2H и S-^а''а.

Из них можно записать:

откуда

НfK •

Параллакс точки Оп равен олоп минус абсцисса точки Оа

на правом снимке, которая, как указывалось ранее, равна нулю.

Поэтому олопрОп, откуда

найти из отношения:

вх _ олоп’

вfK

66

но o^o'n — b — базису в масштабе снимка, а поэтому

используется в фотограмметрии для определения превышений на.

Рис. 27. Зависимость между разностью горизон­ тальных параллаксов и превышением местности

снимках. Причем в том случае, если измерение Др ведется псу снимкам, полученным при отвесном положении оптических осей АФА и с одной и той же высоты фотографирования, измеренные разности горизонтальных параллаксов сразу могут быть под­ ставлены в формулу (63); во всех других случаях, когда изме­ рение разностей горизонтальных параллаксов ведется по на­ клонным снимкам, прежде, чем использовать Др, их надо испра­ вить за фактические условия съемки, так как Др зависят не только от превышений точек, но и от расположения снимков и центров проектирования в пространстве во время фотографи­ рования.

5*

ГЛАВА IV

КОНТУРНО-КОМБИНИРОВАННЫЙ МЕТОД СОЗДАНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЫ

§ 19. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА

Контурно-кОмбинированный метод создания топографической карты заключается в том, что контурная часть карты изготов­

ляется по аэрофотоснимкам в камеральных условиях, а рельеф изображается по данным мензульной съемки местности.

Контурно-комбинированный метод можно подразделить на следующие основные этапы:

1)плановая аэрофотосъемка участка местности;

2)фотографическая обработка результатов аэрофотосъемки;

3)создание контурной части карты,- т. е. изготовление фотосхемы или фотоплана;

4)топогеодезические работы; одна часть этих работ, а именно

создание плановой съемочной сети, (плановая привязка аэро­

фотоснимков) , может выполняться после аэрофотосъемки мест­

5) изготовление топографической карты.

В производстве иногда применяется и другая технологиче­ ская схема, состоящая из следующих этапов:

1)плановая аэрофотосъемка участка местности;

2). фотографическая обработка результатов аэрофотосъемки;

3)создание плановой съемочной сети, полевая съемка рельефа

идешифрирование контуров местности по увеличенным аэро­ фотоснимкам или по контактным отпечаткам;

4)создание фотоплана;

5)перенос с аэрофотоснимков или контактных отпечатков горизонталей на фотоплан и вычерчивание на нем контуров

местности;

-S8