книги из ГПНТБ / Инженерное дешифрирование аэроснимков при изысканиях полевых аэродромов

аэродромная емкость территории и намечено максимальное коли­ чество участков под аэродромы. Это изучение ведется в основном по топографическим картам масштабов 1: 50000— 1: 100000, но с широким привлечением литературных, справочных и других мате­ риалов, а также аэроснимков различных масштабов, в том числе и мелких, полученных в картографических целях или в интересах войсковой разведки. Указанные аэроснимки дают возможность выявить дополнительные сведения о заболоченности территории, характере и распространении растительности, наличии и состоянии дорожной сети, характере населенных пунктов и производственных предприятий, степени развития существующей аэродромной сети

отбор конкурентоспособных площадок для строительства полевых аэродромов и затем их детальный анализ. На этом этапе также широко используются материалы аэрофотосъемки, особенно в слу­ чае изыскания полевых аэродромов на недоступной территории. Процесс дешифрирования участка может быть расчленен на ста­ дии предварительного и детального дешифрирования и оконча­ тельной оценки местности.

Предварительное дешифрирование по отбору конкурентоспособ­ ных участков выполняется для решения следующих задач:

—определения конфигурации и размеров участка, выявления общего характера рельефа и растительности на нем и изучения различных элементов естественного и Культурного ландшафта на окружающей местности;

—отбраковки непригодных участков, не отвечающих тактико­ техническим условиям, для строительства полевых аэродромов;

—выбора на пригодных участках примерного расположения

элементов будущего аэродрома.

Эти задачи могут быть решены по аэроснимкам масштабов 1 : 10000— 1: 15000, полученным или в результате войсковой аэрофоторазведки, или в результате специальной аэрофотосъемки с двухмасштабным фотографированием. Для решения указанных за­ дач целесообразно использование панхроматической пленки, какнаиболее рентабельной. Предварительное дешифрирование следует выполнять по фотосхемам или репродукциям накидного монтажа, обеспечивающим общий обзор всей территории, в сочетании с то­ пографическими картами масштабов 1:25000— 1:50000, исполь­ зуя при этом контактные отпечатки (стереопары) для стереоско­ пического рассматривания.

В процессе предварительного дешифрирования особое внима­ ние обращается на отбраковку непригодных участков для строи­ тельства пблевых аэродромов по степени залесенности, заболочен­ ности и характеру рельефа. На пригодных участках определяется общетопографическая характеристика и в первом приближении намечается рациональное расположение летной полосы и других основных элементов аэродрома. На приаэродромной территории

30

в первую очередь изучается характер местности в полосе воздуш­ ных подходов, а именно — определяются наличие и высоты как естественных, так и искусственных объектов, могущих служить препятствием для полета самолетов. При изучении полос воздуш­ ных подходов полезно использование перспективных аэроснимков для определения характера препятствий. Кроме того, в процессе предварительного дешифрирования определяются наличие и ха­ рактер водоисточников вблизи участка, обеспеченность участка

.подъездными путями, наличие и характер населенных пунктов на прилегающей территории, а также наличие месторождений мест-* ных. строительных материалов, карьеров и предприятий промыш­ ленности стройматериалов в радиусе 10—15. км от участка, наме­ ченного под аэродром.

Детальное дешифрирование применяется для подробного изу­ чения отобранных участков, а именно:

—для получения подробных сведений о микрорельефе, расти­ тельности, почво-грунтах, инженерно-геологических условиях, во­ доисточниках, элементах культурного ландшафта на отобранных участках под строительство полевого аэродрома и на прилегающей территории;

—для уточнения расположения элементов и сооружений буду­ щего аэродрома.

Детальное дешифрирование целесообразно производить по аэроснимкам масштаба примерно 1:5000, полученным в резуль­ тате специальной аэрофотосъемки, в определенной последователь­ ности: .участок предполагаемого расположения летной полосы, тер­ ритория рассредоточения самолетов, полосы воздушных подходов, зона застройки.

При дешифрировании участка предполагаемого расположения летной полосы последовательно изучаются и оцениваются дефекты рельефа, местные предметы, являющиеся препятствием для движе­ ния самолетов, характер кустарникового и травяного покрова, ка­ чество дернины, несущая способность почво-грунтов, при возмож­ ности инженерно-геологические условия и в первую очередь совре­ менные физико-геологические явления, неблагоприятные для стро­ ительства (карст, просадки и т. д.). При дешифрировании терри­ тории рассредоточения самолетов особое внимание обращается на выявление маскирующих и защитных свойств элементов .местности. В полосе воздушных подходов уточняются наличие, характер и вы­ соты отдельных препятствий на ближайшем участке к летной по-

•лосе. При детальном дешифрировании территории предполагае­ мого расположения зоны застройки подробно изучаются топогра­ фическая ситуация, прилегающие к участку летной зоны населен­ ные пункты и производственные предприятия, подъездные.пути, от­ крытые и закрытые водоисточники, месторождения и карьеры строительных материалов, оцениваются строительные характери­ стики расположенных поблизости лесных массивов.

31

Детальное дешифрирование выполняется с помощью эталонов (ключей) на основе широкого использования косвенных призна­ ков. При детальном дешифрировании обязательно стереоскопиче­ ское рассматривание аэроснимков.

Длй детального дешифрирования аэроснимков также .целесооб­ разно использование панхроматических аэроснимков. При изыска­ нии наиболее сложных по природным условиям и ответственных по значению площадок желательно применение спектрозональных и- цветных (трехслойных) аэроснимков для детального дешифриро­ вания растительного покрова, почво-грунтов, инженерно-геологиче­ ских условий и месторождений строительных материалов. При де­ шифрировании заболоченных и переувлажненных участков эффек­ тивно применение инфрахроматическях аэроснимков.

В результате детального дешифрирования уточняется генплан будущего аэродрома.

Дешифрирование завершается окончательной оценкой пригод­ ности изученного участка под полевой аэродром и трудоемкости его освоения.

§ 12. ДЕШИФРИРОВАНИЕ РЕЛЬЕФА

Выбор участка под полевой аэродром во многом определяется характером рельефа. На участке рельеф не должен быть пересе­ ченным, а в полосе воздушных подходов — нарушать безопасность взлета и посадку самолетов.

Общий характер рельефа в изучаемом районе, а именно: нали­ чие и местоположение хребтов и лощин, отдельных возвыщеино- -штей и котловин, направление их склонов, относительное превыше­ ние высот и т. д. — определяется главным образом по топографи­

Подробная количественная характеристика рельефа на участ­ ках под полевой аэродром, обеспечивающая составление топогра­ фического плана без наземной подготовки и выполнение эскизного проектирования рельефа,, устанавливается с помощью точных фо­ тограмметрических методов и стереофотограмметрических прибо­ ров по. материалам специальной аэрофотосъемки. Однако ряд све­ дений о рельефе на участках можёт быть получен и дешифрирова­ нием аэроснимков, особенно в процессе отбора конкурентоспособ­

участках и на окружающей местности выполняется по аэросним­ кам масштабов 1:10000— 1:15000. Детальное дешифрирование рельефа на отобранных участках выполняется по аэроснимкам масштаба 1 : 5000 и крупнее. Дешифрирование рельефа, выполняе­ мое по крупномасштабным аэроснимкам, применяется для реше;" ния следующих задач:

— выявления отдельных элементов основных форм рельефа;

32

—установления отчетливых дефектных мест на участке (неболь­ ших лощин, промоин, курганов; элементов микрорельефа — запа­ дин, кочек и т. п.);

—получения предварительных количественных характеристик

Дешифровочные признаки элементов рельефа

Методика дешифрирования рельефа основывается на примене­ нии стереоскопического рассматривания аэроснимков с использова­ нием необходимых измерений.

При стереоскопическом рассматривании формы и детали релье­ фа опознаются непосредственно по их пространственной конфигура­ ции. По крупномасштабным аэроснимкам, полученным с высоты 300—400 м, необходимой для стереотопографической съемки, прак­ тически могут быть восприняты детали рельефа высотой (глуби­ ной) 0,4—0,5 м и более.

Если аэроснимки нельзя рассматривать стереоскопически, то дешифрирование рельефа производится по форме в плане', тону изображения отдельных элементов рельефа-, теням от их склонов и косвенным путем, используя взаимосвязи между рельефом и гид­ рографией, а также зависимости расположения некоторых местных предметов от характера рельефа.

Основные формы рельефа при дешифрировании без стереоско­ па достаточно уверенно могут быть определены по прямым при­ знакам на аэроснимках горной и холмистой местности. В равнин­ ной местности хорошо опознаются лишь резко выраженные эле­ менты рельефа (характерные лощины, овраги, обрывы и т. д.). При Дешифрировании аэроснимки должны, быть правильно ориентиро­ ваны по отношению к источнику света, иначе у наблюдателя воз­ никнет обратное представление о формах рельефа. Выпуклые фор­ мы будут казаться вогнутыми и'наоборот.

В равнинной местности об общей системе рельефа можно су­ дить по характеру гидрографической сети, которая хорошо дешиф­ рируется по аэроснимкам. По расположению и направлению рек, ручьев, озер можно определить местоположение водоразделов, ло­ щин и других элементов рельефа.

О характере и крутизне скатов можно судить по теням от них (с-увеличением крутизны ската тень становится более темной), а также по расположению населенных пунктов, наличию и характеру автомобильных и железных дорог и другим косвенным признакам. Так, например, правильная планировка улиц и равномерное рас­ положение. построек в населенных пунктах свидетельствуют о рав­ нинном характере местности с незначительными уклонами. Каждая из автомобильных и железных дорог имеет свой предельный уклон. Следовательно, определив тип дороги, по аэроснимку и зная ее пре­

дельный уклон, можно приближенно судить о крутизне ската по данному направлению. Выемки или насыпи на дорогах свидетель­ ствуют о наличии на местности. уклонов, больше допустимых, а различные водопропускные сооружения — о пониженных участках рельефа в этих местах и т. д. Кроме того/мелкая извилистость грунтовых дорог говорит о неспокойном характере рельефа, его волнистости или бугристости.

Отдельные элементы рельефа, не выражающиеся на картах го­ ризонталями, хорошо дешифрируются по своим прямым призна­ кам на аэроснимках масштаба 1:*100ОО и крупнее.

На аэроснимках легко опознаются расположенные повсеместно овраги, промоины, канавы, ямы и т. д. Овраги (балки) дешифри­ руются по древовидной форме изображения и теням от склонов, а если они поргосли лесом,, то. по более темному тону изображения относительно окружающего лесного массива.

Промоины (фиг. 6) и канавы дешифрируются по прямолиней­ ной форме в виде вытянутых узких полос и темно-серому тону. Ямы и курганы часто имеют одинаковую форму, но отличаются друг от друга различной тональностью склонов и теням от них (в зависимости от направления освещения). Свежие воронки имеют круглую, (от авиабомб) или вытянутую (от артснарядов) форму со звездообразным обрамлением более светлого тона за счет вы­ брошенной земли.

На аэроснимках хорошо дешифрируются такие формы микро­ рельефа, как западины и потяжины, широко распространенные в лесостепной, степной и пустынно-степной зонах. Бессточные запа­ дины («блюдца») имеют различные размеры в плане и глубину и дешифрируются по округлой, замкнутой форме и тону, отличаю­ щемуся от окружающего фона (фиг. 7). Потяжины (мелкие лощи­ ны) имеют незначительную глубину (до 1 м) и дешифрируются по вытянутой извилистой форме контура, различного по ширине и протяженности, и темному тону изображения, получающемуся вследствие развития в них намытых глубоко гумусированных почв, большей их увлажненности и более значительной" высоте сомкнутого травостоя. Густая сеть потяжин создает своеобразный ребристый рисунок на аэроснимке.

Задернованные склоны различных форм рельефа опознаются по нерезким очертаниям округлой бровки, однородному серому тону изображения, обнаженные склоны — по четко выраженной бровке и светлому тону изображения. Эти различия хорошо видны на цвет-, ных (трехслойных) и спектрозональных аэроснимках.

По аэроснимкам крупного масштаба хорошо? дешифрируются формы рельефа, связанные с выходом коренных пород на. поверх­ ность. Обрывы дешифрируются по четко выраженной незадернованной бровке, резким: теням от нее и наличию в нижней части склона скоплений обломков горных пород. Скалы отличаются от обрывов более четкой, формой и более светлым тоном изображе­ ния. Скалы-останцы дешифрируются по уединенному расположе­

34

нию (одиночному или групповому), неправильной форме изобра­ жения, светлому тону и значительной длине тени (высота этих скал достигает 10—15 м). Осыпи на крупномасштабных аэроснимках изображаются в виде пятен неровного тона. Склоны с осыпями имеют плавные и сглаженные очертания, особенно вблизи подно­ жия. У самого подножия склона крупные осыпи приобретают фор­ му конусов с зершиной, обращенной вверх по склону. Такой же ха­ рактер имеют конусы выноса в устьях оврагов. Для активных осы­ пей характерно отсутствие древесной и -кустарниковой раститель­ ности, 4TQ определяет светлый тон изображения.

При дешифрировании дефектных мест необходимо широко ис­ пользовать косвенные признаки.

Наличие среди пашни отдельных мелких контуров луга или кустарника указывает на то, что в пределах этих контуров воз­ можны замкнутые понижения, расположенные на более увлажнен­ ных глинистых или тяжелых суглинистых почвах, или скопления валунов. Отдельные мелкие дефекты на пахотных участках (ямы, окопы, камни и др.) опознаются по обтекающему рисунку борозд, свидетельствующему об объездах при обработке земли и посеве. О микрорельефе поверхности, покрытой культурной травяной ра­ стительностью, можно судить по характеру отдешифрированных полевых культур (см. § 14). В частности, пропашные культуры (ку­ куруза, просо, большинство, технических культур) имеют неровную («гофрированную») поверхность, образуемую вследствие между­ рядного рыхления (на глубину 0,1—0,15 м), что без надлежащей укатки не обеспечивает нормальную эксплуатацию самолетов на летном поле.

При дешифрировании рельефа на участке и окружающей мест­ ности важно не только определить характер неровностей, но и ус­ тановить генезис преобладающих геоморфологических форм чет­ вертичных отложений (моренных, водноледниковых, эоловых, ал­ лювиальных и т. д.), что имеет большое-значение для дешифриро­ вания почво-грунтов и месторождений строительных материалов. Для решения этой задачи желательно использование специальных геоморфологических карт и литературы по геоморфологическому районированию (дешифровочные признаки геоморфологических форм основных генетических типов четвертичных отложений рас­ смотрены в § 17).

Количественная оценка элементов местности

В процессе дешифрирования рельефа широко используются стереоскопические измерения для количественной характеристики рельефа на йриаэродромной территории и для предварительной оценки глубины (высоты) дефектов рельефа на участке, имеющих четкие очертания и незначительную ширину.

Количественаня оценка дефектов рельефа типа промоин, канав, ям и т. д. на участке при стереоскопическом дешифрировании аэроснимков производится в следующем порядке:

—определяется характер рельефа на участке и выявляются де­ фектные места;

—определяется по аэроснимку площадь, глубина или высота

дефектных мест;

— устанавливается примерный объем земляных работ сравне­ нием с эталонными аэроснимками, на которых имеются дефекты рельефа с известным объемом земляных работ.

Глубина (высота) дефектных мест на участке или деталей рельефа на окружающей местности может быть определена стерео-

стереоскопическим сравнением, или при помощи вертикального масштаба стереомодели. В первом случае оценка производится сравнением элементов рельефа с объектами, высота которых из­ вестна, во втором случае — при помощи стереоглазомерной оценки вертикальных размеров элементов рельефа в мм и использования вертикального масштаба стереомодели.

Вертикальный масштаб стереомодели, наблюдаемой в стерео­ скоп, вычисляется по приближенной формуле1

Для определения вертикальных размеров того или иного Эле­ мента рельефа оценивают его высоту под стереоскопом на глаз в мм и умножают полученное число на знаменатель вертикального масштаба стереомодели. Допустим, видимая стереоскопическая высота обрыва на аэроснимке с вертикальным масштабом 1.: .1900 оценена в 2 мм. Тогда действительная высота обрыва будет равна 3,8 ж. В начале работы полезно определить, сколько метров содер­ жится, в ) жж стереомодели по' высоте, и в дальнейших измерениях исходить из этого значения миллиметрового эталона.

3S

тянута), что облегчает восприятие относительных превышений то­ чек. Превышение в метрах, соответствующее 1 мм стереомодели, изменяется прямо пропорционально изменению высоты«фотографирования, увеличиваясь примерно на 0,6 м с увеличением высоты фотографирования на 200 м. При пользовании таблицей необходи­ мо учитывать индивидуальную величину глазного базиса, внося соответствующие поправки в приведенные значения. Очень прибли­ женно можно считать, что превышение в метрах равно 0,003 вы-' соты фотографирования.

Л

• • * Масштабы аэроснимков даны с округлением знаменателя масштаба до третьего знака.

Оба варианта стереоглазомерного способа определения высот не требуют стереоскопических измерительных приборов и обеспе­ чивают быстрое получение результатов (в 6—8 раз быстрее, чем инструментальные способы). Следует, однако, иметь в виду, что ошибки стереоглазомерных оценок высоты объектов весьма зна­ чительны, достигая 20% и более истинной величины. Успешное ис­ пользование стереоглазомерного способа при помощи вертикаль­ ного масштаба зависит от предварительной тренировки стереоско­

р е л ь е ф а и н с т р у м е н т а л ь н ы м с п о с о б о в пр и п о м о ­ щи п р о с т е й ш и х ф о т о г р а м м е т р и ч е с к и х ’ п р иб о р о в .

37

Инструментальный способ используется для более точного опре­ деления превышения точек.

При определении превышения точек, расположенных близко друг от друга в плановом отношении (например, бровки и дна уз­ кого оврага или промоины), влияние элементов взаимного и внеш­ него ориентирования аэроснимков не учитывается и стереоизмере­ ния достаточно точно и быстро могут производиться с помощью простейших стереоизмерительных приборов (параллактических пластин, линеек, параллаксометра и др.).

Измерение глубины и высоты отдельных форм и деталей релье­ фа ,с помощью этих приборов выполняется следующим образом.

При работе с параллактическими пластинами ПЛ-2 аэросним­ ки ориентируют по начальным направлениям. Параллельно совме­ щенным начальным направлениям укладывают линейку, которая служит направляющей для пластины Пх при измерении продоль­ ных параллаксов точек, и закрепляют ее на планшете (фиг: 8). Снимки покрывают пластинами. Для измерения разности продоль­ ных параллаксов намеченных точек с каждой из них на левом снимке совмещают визирный штрих левой пластины Пх, а на пра­ вом снимке — визирный штрих правой пластины Я2, двигая ее вдоль скошенного края пластины Пх. Затем делают отсчет по шка­

0,1 мм. Разность отсчетов после наведения на две точки будет яв­ ляться разностью продольных параллаксов этих точек. Для повы­ шения точности измерений визирный штрих пластины Я2 следует

где Д/7 — разность измеренных продольных параллаксов, мм, равная разности отсчетов на данную fe) и начальную (g0) точки.

Пр и ме р . Н = 800м, Ьсн = 72 мм, Др = 0,34 лог,

800 м- 0,34 мм

3,8 м.

72 мм

После вычисления превышений или отметок производят пред­ варительную оценку дефектных мест.

Существуют другие варианты параллактических пластин, в частности портативные параллактические пластины Киреева-. •

При использовании параллактических линеек работа произво­ дится в такой же последовательности. Совмещают визирные штри­ хи с точками на левом и правом аэроснимках, делают отсчеты по

38

шкале, определяют разности отсчетов продольных параллаксов и по формуле (2) находят превышения между точками. В линейках новой‘конструкции имеется верньер, позволяющий снимать отсче­ ты с точностью до 0,1 мм.

Параллактические пластины и линейки обеспечивают достаточ­

точек.

Несколько меньшую точность измерения продольных параллак­ сов даёт параллактический клин — самый простой и портативный стереоприбор, который может быть изготовлен собственными си­ лами. Он представляет собой пластину из прозрачногоматериала, на которой нанесены два визирных штриха, удаленные на вели­

ствует разности продольных параллаксов между измеряемыми точ­ ками в 0,1 мм. Параллактическим .клином пользуются в сочетании со стереоочками. Для измерения высот точек аэроснимки ориенти­ руют по начальным направлениям, накладывают на них клин и стереоскопически совмещают визирные штрихи. При касании ви­ зирным штрихом одной из точек делают отсчет по шкале в точке касания, затем перемещают клин в направлении, перпендикуляр­ ном базису фотографирования, до касания другой точки и снимают второй отсчет. По разности отсчетов и по формуле (2) находят превышение между точками.

Сравнительно высокую точность измерения продольных парал­ лаксов обеспечивает параллаксометр ( т ^ х ;± 0,05-3-0,06 мм). Оп-

ние превышений точек с помощью параллаксометра и стереоскопа ЛЗ (фиг. 10) выполняется в следующем порядке. После ориенти­ рования аэроснимков по начальным направлениям и получения стереоэффекта совмещают левую измерительную марку параллак­ сометра с точкой на левом аэроснимке, а правую марку с помощью винта продольных параллаксов наводят на ту же точку на правом аэроснимке и производят отсчет по шкале винта продольных па­ раллаксов. Превышения точек вычисляют так же, как и в случае использования рассмотренных выше стереоприборов. Если марку прибора затруднительно навести на дно оврага или основание об­ рыва, выгоднее пользоваться обратным стереоскопическим эффек­ том, что повышает точность наведения марки на точки стереомо­

дов МГУ). Последний представляет собой сочетание параллакти­ ческих плЗстин и механического устройства для учета параллакти­ ческих коэффициентов. Этот прибор, так же как и фотовысото­ мер, позволяет непосредственно получать превышения.

\39