3. Проектування планово-висотної прив'язки аэрофотознімків

При створенні топографічних карт універсальним методом планові, висотні і суміщені планово-висотні онознаки проектують у середині поперечного перекриття так, щоб кожний з них був розташований на якнайбільшій кількості аерознімків і в зоні потрійного перекриття.

Для створення топографічних карт у масштабах 1:10000, 1:5000 з перерізом рельєфу через 1 м аерофотознімання проводять у масштабі приблизно у півтора рази меншому масштабу створюваної карти. Для рисовки рельєфу роблять суцільну висотну прив'язку знімків, забезпечуючи кожну стереопару чотирма опозкаками. Масштабування моделі виконують по двох опознаках.

Якщо проектом передбачене згущення планово-висотної основи, то опознаки проектують поперек аерофотознімальних маршрутів рядами через 8 базисів. При цьому забезпечують прив'язку тільки першої й останньої (восьмої) стереопар маршруту, а також проектують один висотний опознак на середині маршруту, тобто на четвертій стереопарі.

Точність планової прив'язки аэроснимков повинна забезпечувати 0,2 мм у масштабі створюваної карти. У масштабі 1:10000 це складе 2 м на місцевості. Виходячи з цього, вибирають допустиму довжину планового ходу.

Для висотної прив'язки знімків точність повинна бути не нижче 1/3 перетину рельєфу на створюваній карті. Для перетину рельєфу 1 м точність висотної прив'язки близько 30 см.

Розраховують допустиму довжину ходу. Наприклад, для технічного нівелювання

В залежності від вимог точності вибирають методику планової і висотної прив'язки, а також інструменти.

4. Особливості обробки аэрофотознімків на фотограмметричних приладах

4.1. Будова і робочі повірки стереографа сд

Розроблений професором Ф.В.Дробишевим отереограф СД є універсальним фотограмметрическим приладом механічного типу. Спеціальними коректорами в ньому здійснена поточна корекція розміщення точок стереомоделі, що спостерігаються, за допомогою неперервної зміни фокусних віддалей проектуючих камер.

Оброблювані диапозитиви або негативи знаходяться в приладі постійно в горизонтальному положенні, і спостереження знімків здійснюється ортогональним променем. Це дозволило використовувати порівняно просту оптичну систему й усунути вплив оптичних погрішностей.

На стереографі СД можна обробляти планові аерофотознімки розміром 18 18 см, отримані аерофотоапаратами з фокусними віддалями від 55 до 210 мм. При цьому немає потреби встановлювати фокусну відстань приладу рівною фокусній відстані АФА. Співвідношення між знаменниками масштабів оброблюваних знімків і плану, що складається, для стереографа СД-1М 0,5..,2,0, для моделей, оснащених координатографом,  0,5...3,0.

При вивченні будови стереографа варто усвідомити напрямки координатних осей приладу:

вісь X - уздовж очного базису спостерігача, що сидить за приладом; вісь У - у горизонтальній площині від X, а вісь Z - вертикально нагору.

Відмітною конструктивною особливістю стереографа є те, що знімки в ньому розташовані не уздовж осі Х, а уздовж осі Y. Це дозволило зменшити габарити приладу.

На станині 1 (рис. 1) знаходяться напрямляючі, по яким рухається каретка Y - 2. На каретці Y розташовані направляючі Х, по яких рухається каретка X - 3. На каретці X є направляючі 4, по яких за допомогою ножного штурвалу переміщується базисний пристрій 5. Каретки 2 і 3 переміщуються ручними штурвалами X і У.

На каретці Х - 3 розташовані також направляючі 6 диференціальних кареток, а на них направляючі 7. До диференціальних кареток прикріплені направляючі кареток зміни фокусної відстані 8. Каретки 8 закінчуються кульовими опорами, що ковзають по корекційних площинах 9, що можуть нахилятися на кути і за допомогою гвинтів. З каретками 8 зв'язані нижні кардани S₁ і S₂. Верхні кардани 10 і оптична система кріпляться до станини. Через кардани проходять проектуючи важелі R₁ і R₂, що визначають напрямок проектуючих променів.

На базисному пристрої розміщені супорти , , , що дозволяють вводити і змінювати в приладі базис фотографування. - зв'язаний з лівою проектуючою камерою, а і - із правою.

Основні вузли стереографа: станина, знімкотримач, проектуючі важелі, корекційні механізми, базисний пристрій, спостерігаюча система, пантограф (рис.1).

Рис. 1

Для забезпечення точності і безвідмовної роботи приладу необхідно дотримуватись наступних правил:

• ніколи не обертати штурвали X, У і Z і не робити чищення приладу, не включивши освітлювальну і сигнальну систему в мережу;

• обертати штурвали слід тільки доти, поки в поле зору окулярів видно стереоскопічне зображення;

• перед зміною установок на шкалах мікрометрених гвинтів , , , , , необхідно послабити закріплюючі гвинти;

• після закінчення роботи ножний штурвал, а також штурвали X і B залишають виключеними, для чого важелі переводять у середнє положення ( У, Z - вертикальне, X - у горизонтальне);

• кожну повірку стереографа можна виконувати різними способами в залежності від наявності інструментів, навичок виконавця й інших факторів. Якщо робочі повірки виконують за допомогою рівня, перед початком роботи необхідно переконатися в горизонтальності основних направляючих X і У приладу. Потім варто усвідомити собі геометричний зміст постійних, визначених у результаті повірок.

4.1.1. Місце нулів (МО) гвинтів кореляційних площин  відліки по відповідних гвинтах, коли кореляційна площина горизонтальна, тобто паралельна до основних направляючих X і Y приладу.

4.1.2. МО гвинтів децентрацій - відліки по відповідних шкалах, при яких проектуючий важіль, прямовисний і вимірювальні марки суміщені з центром обертання касети (перехрестям у центрі касети).

4.1.3. МО шкал К - відліки по шкалах К, при яких лінії, що з'єднують протилежні штрихи на склі знімкотримачів, будуть паралельними осям X і Y приладу.

4.1.4. МО гвинта - відлік, при якому проектуючі важелі паралельні між собою.

4.1.5. МO гвинта - відлік, при якому лівий і правий проектуючи важелі лежать у паралельних вертикальних площинах ZX.

4.1.6. МО гвинта - відлік, при якому кульові опори проектуючих важелів знаходяться на одинаковій висоті.

4.1.7. Фокусні віддалі камер дорівнюють віддалі по осі Z приладу між центрами шарнірів 10 і шарнірів S.

4.1.8. Висота проектування - відстань між центрами шарніра 10 і кульової опори, на яку спирається відповідний проектуючий важіль.

Методика виконання робочих повірок.

Місця нулів гвинтів корекційних площин за допомогою рівня знаходять у такий спосіб. Переконавшись, що основні направляючі X і У займають горизонтальне положення і що використовуваний рівень справний, встановлюють рівень на ліву (ближню) корекційну площину вздовж осі X приладу і гвинтом виводять бульбашку рівня на середину. Знімають відлік по гвинту , який буде його місцем нуля. Потім встановлюють рівень уздовж осі Y приладу, приводять корекційну площину в горизонтальне положення гвинтом .

Отриманий відлік по гвинту буде його місцем нуля. Аналогічним чином знаходять місця нулів для гвинтів правої корекційної площини.

Місця нулів гвинтів децентрацій можна знайти за допомогою спеціального шаблону або за допомогою рамного рівня. Рівень закріплюють на лівому проектуючому важелі. Штурвалами X, Y приводимо важіль у прямовисне положення. Гвинтами децентрацій наводимо вимірювальну марку на центр і знімаємо відліки по гвинтах децентрацій, що і будуть їх місцями нулів. Аналогічно знаходять місця нулів децентрацій аерознімків для правої проектуючої камери.

Для виконання наступних робочих повірок у касети приладу встановлюють і центрують контрольні сітки. Орієнтують сітки уздовж осей X і Y приладу. Для цього монокулярно наводять ліву вимірювальну марку на лінію контрольної сітки поблизу центру касети і штурвалом Y переводять марку на край касети. Гвинтом добиваються, щоб марка при русі вздовж осі Y не сходила з лінії сітки. Отриманий при виконанні цієї умови відлік по шкалі буде МО . Аналогічно знаходять місце нуля шкали .

Місце нуля гвинта знаходять так. Наводять ліву вимірювальну марку на центр лівої касети. Штурвалом X переводять праву вимірювальну марку на центр правої касети.

Якщо права вимірювальна марка по осі Y не проходить через центр касети, її зміщують в центр правої каесети гвинтом . Отриманий при цьому відлік по гвинту буде МО .

Для визначення МО гвинта наводять ліву вимірювальну марку на центр лівої касети і беруть відлік O₁ по шкалі X. Потім наводять праву вимірювальну марку на центр правої касети і беруть відлік O₂ по тій же шкалі. Різниця цих отсчетов буде дорівнювати істинному значенню базису проектування . Місце нуля гвинта знаходять як .

МО можна знайти, якщо стереоскопічно навести вимірювальну марку на центр лівої касети. Притримуючи ніжний штурвал, переводимо марку на центр правої касети. При розбіжності з моделлю суміщуємо марку із сітковою моделлю гвинтом . Отриманий при цьому відлік і буде МО .

Висоту проектування і фокусну віддаль для кожної камери приладу визначають проектуванням двох точок а і б контрольної сітки на двох висотах проектування Z₁ і Z₂ (рис.2).

Рис. 2

На лічильнику висот встановлюємо шестірні з одинаковою кількістю зубів і шкалу 1, при цьому висоту проектування вимірюють у міліметрах. При висоті проектування Z₁ вимірюють спроектований відрізок контрольної сітки аб, розміщеної в касеті приладу.

Відрізок аб спрямований уздовж осі Y. По шкалі Y знаходять значення відрізка АВ= Y₁.

Змінюють висоту проектування по лічильнику висот на величину мм. При іншій висоті проектування знаходять значення відрізка . Фокусну відстань можна знайти по формулі

,

де l - відстань між точками а і б на контрольній сітці.

Висоту проектування обчислюють по формулі .

Отримані значення фокусної відстані для лівої і правої камер приладу і не повинні відрізнятися більше, ніж на 0,05 мм.

Після виконання робочих повірок роблять дослідження приладу за допомогою контрольних сіток або знімків - макетів. Вимірюють на приладі сіткову модель при двох-трьох положеннях базисного пристрою. В результаті обробки отриманих даних знаходять значення інструментальної точності приладу.