Основные технические характеристики фотокамеры:

§ 76. Полевые работы при наземной фототопографической съемке

Полевые работы можно подразделить на четыре основных этапа: подготовительные работы, рекогносцировка, работа на станции фо­тографирования, фотолабораторные работы.

Подготовительные работы. В состав этих работ входит состав­ление технического проекта, подготовка и проверка приборов и снаряжения.

Технический проект содержит две части — текстовую и графи­ческую. В текстовой части приводятся общие сведения о предстоя­щих работах (масштаб съемки, высота сечения рельефа, физико-географическая характеристика и топогеодезическая обеспечен­ность района работ). Определяются виды и методы сгущения опорной геодезической сети, топографического плана, технологии выполнения полевых и камеральных работ по фототеодолитной съемке. Устанавливаются способы заполнений «мертвых» про­странств и порядок контроля и приемки работ.

Приводятся расчеты по определению объема и стоимости проектируемых работ: необходимого количества материалов, обо­рудования, снаряжения и рабочей силы, Особое внимание уделяется вопросам техники безопасности при производстве работ в горах.

Графическая часть проекта составляется на картографических материалах более мелкого масштаба. Она должна содержать схему размещения опорных пунктов геодезической основы района работ, схему сгущения геодезической сети, схему определения станций фотографирования, контрольных точек, границы участков закрытых пространств. Составление графической части проекта начинают с размещения станций фотографирования. Они, как правило, должны выбираться на наиболее возвышенных местах, обеспечивающих наилучший обзор местности.

С целью уменьшения объема работ по геодезической привязке станций фотографирования их проектируют группами. Для умень­шения количества «мертвых» пространств и обеспечения возмож­ностей камерального фотограмметрического сгущения проектируют двух-трехкратное перекрытие съемкой одних и тех же участков с разных станций. После выбора станций приступают к проекти­рованию базисов, которые должны удовлетворять следующим тре­бованиям:

направление базиса должно быть параллельным общему на­правлению основных форм рельефа данного участка;

наклон базиса не должен быть более ±10°;

размер базиса должен соответствовать величине, которую для нормального случая съемки рассчитывают по формуле

а для равноотклоненного случая съемки — по формуле

Принимая в качестве допустимой величины относительную ошибку определения отстояния m_у/Y_mах= 1/1000, ошибку измерения па­раллакса т_р = 0,01 мм, фокусное расстояние фотокамеры f = 200 мм и

sin ψ = 0,8, получим для нормального случая съемки

а для случаев съемки с отклоненными осями

При определении дальней границы съемки (Y_mах) следует ис­ходить из конструктивных возможностей универсальных приборов, на которых будет вестись составление оригинала топокарты. Обычно используют стереоавтографы, описание которых будет при­ведено ниже.

Предельные отстояния Y_max (в м) для стереоавтографов 1318 EL и 1318 Народного предприятия «Карл Цейс Йена» (ГДР) для масштабов:

Ближнюю границу съемки наносят на план в соответствии с минимальным отстоянием, которое зависит от условий стерео­скопических наблюдений, и рассчитывают по формуле Y_min = 4B.

После этого наносят боковые границы. Это делается с помощью специальной палетки, представляющей собой прозрачную основу с прочерченным на ней сектором угла захвата местности. Угол захвата при трех положениях оптической оси по отношению к ба­зису составляет 105°. Потом для каждой стереопары намечают зоны расположения контрольных точек (или точек контрольных направлений) в количестве 3—4, две из которых проектируются у дальней границы, а одна у ближней. С целью уменьшения об­щего количества контрольных точек для данной станции их раз­мещают в зонах перекрытия между стереопарами для случаев съемки с нормальными и равноотклоненными осями.

После составления графической части всем запроектирован­ным станциям присваивают соответствующие номера, показывают на схеме запроектированные направления и рассчитанные значе­ния базисов фотографирования, наносят границы участка съемки и зоны предполагаемых «мертвых» пространств.

Поверки и исследования приборов, подготовка снаряжения и материалов. Перед выездом на полевые работы производятся ос­мотр, поверки и исследования фототеодолитного комплекта, всех геодезических приборов, а также комплектация различного обору­дования, материалов и снаряжения. Особое внимание уделяют по­веркам и исследованиям фототеодолитного комплекта. Выполняют следующие поверки:

поверку светонепроницаемости кассет и фотокамеры;

поверки уровней;

выявление непараллельности плоскости прикладной рамки ка­меры вертикальной оси ее вращения;

поверку правильности установки оси вращения призмы визир­ной трубы ориентировочного устройства фотокамеры.

К исследованиям относят:

определение расстояний между координатными метками и вы­явление неплотного прилегания фотопластинки к прикладной рамке в момент экспонирования;

определение элементов внешнего ориентирования.

Для производства съемочных работ необходимо иметь фотола­бораторное оборудование, материалы в виде специальных фото­пластинок чувствительностью 1—5 ед. ГОСТ, фотобумагу разных номеров и химические реактивы.

Для выполнения геодезических работ по созданию обоснова­ния съемки необходимо иметь материал для закладки пунктов и их маркировки, полевые журналы, вычислительные средства, а также лагерное имущество и альпинистское снаряжение.

Рекогносцировка является ответственным разделом комплекса работ по фототеодолитной съемке, во многом определяющая ее эффективность. Она выполняется для уточнения и детализации технического проекта. Во время рекогносцировки отыскивают на местности пункты государственной сети, окончательно выбирают и закрепляют на месте пункты съемочного обоснования, станции фотографирования и намечают способы их определений.

Рекогносцировку начинают с обзора участка с командных вы­сот. После общего ознакомления приступают к детальному изу­чению. Для этого намечают ряд маршрутов с таким расчетом, чтобы побывать на местах, где были запроектированы точки. При обходе сначала осматривают места расположения станций фото­графирования. После окончательного выбора их закрепляют и маркируют контрастирующими с местностью знаками, специаль­ными или подручными материалами. При осмотре станции фото­графирования выясняют, хорошо ли просматривается участок, подлежащий съемке с этой точки. В случае необходимости стан­ция переносится и делается соответствующее исправление в про­екте.

При выборе базиса проверяют:

видимость между его концами и видимость с него участка по возможности без «мертвых» пространств;

удобны ли места для установки фототеодолита и базисной рейки;

обеспечивает ли найденное место длительную сохранность съе­мочного базиса;

отвечает ли место расположения станции требованиям наибо­лее экономичных способов привязки к пунктам геодезической сети;

соответствует ли размер базиса расчетной величине и допусти­мому его наклону. При благоприятных условиях длина базиса может быть увеличена до оптимальной величины: B = F_max/10.

При выборе контрольных точек для стереопар станции фото­графирования необходимо убедиться в том, что они хорошо про­сматриваются с обоих концов базиса и их расположение соответ­ствует стандартной схеме: две точки в дальнем плане, одна точка в ближнем плане по направлению главного луча связки. После завершения детальной рекогносцировки вносят необходимые из­менения в проект, который затем становится рабочим проектом.

Работа на станции фотографирования связана с самим процес­сом фотосъемки и выполнением геодезических измерений. Процесс фотосъемки производится в определенной последовательности. На обоих концах базиса устанавливают штативы с трегерными под­ставками и марками, вертикальные оси которых приводят в отвес­ное положение с помощью круглых уровней. Далее на правый штатив вместо Марки ставят фотокамеру, оптическую ось которой приводят в положение отклонения влево (индекс скоса BL с от­счетом по лимбу (65^g). Этот же индекс фиксируют на индика­торе указателя направления оптической оси на камере. Одновре­менно на индикаторе номеров станций устанавливают номер стан­ции, который не меняют при съемке с другого конца базиса. За­тем в камеру вставляют кассету и вытаскивают из нее шторку, убедившись предварительно, что объектив камеры закрыт колпач­ком, и прижимают ее кулачковым механизмом к плоскости при­кладной рамки. После этого камеру ориентируют по азимуту, по­ворачивая ее вместе с ориентирующим устройством вокруг вер­тикальной оси вращения до момента совмещения вертикальной сетки нитей зрительной трубы ориентирующего устройства с сиг­нальной маркой, установленной па левом конце базиса, и в этом положении закрепляют.

Убедившись в неизменности отсчета по лимбу (65^g) и поло­жений пузырьков уровней, снимают колпачок с объектива и та­ким образом экспонируют фотопластинку. Длительность выдержки подбирается заранее опытным путем или с помощью экспоно­метра. Далее, меняя кассеты и индексы скосов, аналогично про­изводят съемки при нормальном положении оптической оси В (100^g) и при отклонении вправо BR (135^g). Закончив фотографи­рование на правом конце базиса, камеру переносят на левый ко­нец, а вместо нее устанавливают рейку Bala так, чтобы она была перпендикулярна к створу базиса и ее центральный целик был направлен в сторону левого конца базиса. На левом конце весь процесс съемки повторяется. Сначала производят фотографи­рование с установкой оптической оси влево AL (265^g), по­том при нормальном положении A (300^g) и наконец — вправо AR (335^g).

Фотосъемка на обоих концах базиса должна производиться с минимальной затратой времени для того, чтобы не успели из­мениться условия освещения. Весь процесс регистрируется в спе­циальном журнале, где записывают дату и номер станции, зари­совывают схему привязки станции к пунктам геодезической сети, отмечают состояние погоды, фиксируют отсчеты углов скоса и номера кассет, соответствующие этому скосу, записывают экспо­зицию в секундах, высоту объектива и время фотографирования. После фотографирования камеру укладывают в упаковочный ящик, а на ее место устанавливают теодолит, с помощью кото­рого выполняют геодезические измерения, связанные с привязкой фотостанций и контрольных точек к пунктам геодезической сети, ориентированием базиса и определением его длины. Методы гео­дезической привязки могут быть самые разнообразные, они зави­сят от расположения станции фотографирования относительно пунктов сети. Однако определение положения станций должно производиться с точностью 0,1 мм в масштабе плана, а по высоте не грубее 1/6 принятого сечения горизонталей. Измерение базиса фотографирования производится методами короткобазисной полигонометрии, которые Должны обеспечить точность его измере­ния порядка 1/2000.

Фотолабораторные работы. Составляют проявляющие и фикси­рующие растворы по рецептам, изложенным в соответствующей справочной литературе. Лучшим проявителем для фототеодолит­ных пластинок является глициновый, а для закрепления фотоизо­бражения— кислый фиксаж с хлористым аммонием. Фотолабо­раторная обработка должна производиться не позднее 2-3 дней с момента фотографирования. Проявление фотопластинок произ­водится при красном свете в вертикальных бачках, позволяющих одновременно обрабатывать все фотопластинки, полученные с од­ной станции фотографирования. Проявление контролируют ви­зуально, просмотром негативов на просвет при красном свете. Процесс проявления длится не более 20 мин и считается закон­ченным, когда общий тон фотопластинки кажется почти черным, а граница между фотоизображением и полосами прикладной рамки со стороны стекла становится четкой.

По окончании проявления рамку с негативами переносят в ба­чок с водой, а потом с фиксажем. Закрепление рекомендуется проводить в дубящем фиксаже. Процесс считается законченным, если пластинки не имеют белого налета, а полосы прикладной рамки прозрачны.

Промывку негативов необходимо производить в проточной воде, проверяя наличие остатков фиксажа с помощью слабого раствора марганцовки. Сушку негативов производят на стелла­жах в наклонном положении эмульсией вверх в помещениях с комнатной температурой, оберегая их от пыли. После сушки негативов производят оценку фотографического качества и иссле­дование их на неприжим путем сравнения расстояния между ко­ординатными метками эталонных негативов.

После этого изготавливают контактные отпечатки — часть на глянцевой, а часть на матовой бумаге. На глянцевых отпечатках дешифрируют контрольные точки стереопары, а на матовых — элементы топографической ситуации. В результате полевых ра­бот должны быть получены следующие материалы:

исполнительная схема выполненной фототеодолитной съемки;

схема геодезического обоснования съемки;

полевые журналы геодезической подготовки;

ведомости вычисления геодезических координат и отметок пунктов съемочного обоснования и опорных точек;

журналы фототеодолитной съемки с абрисами контрольных задач;

ведомости дешифрирования снимков;

негативы фототеодолитной съемки и контактные отпечатки с результатами дешифрирования.