5. Полевые работы при выполнении фототеодолитных съемок

Комплекс полевых работ при фототеодолитных топографических съемках обычно бывает представлен следующими этапами:

• рекогносцировка снимаемого участка местности;

• сгущение геодезического съемочного обоснования с геодезической привязкой базисов фотографирования и корректурных точек;

• фототеодолитная съемка участка;

• фотолабораторные работы;

• контроль качества негативов;

• топографическое дешифрирование снимков;

• досъемка «мертвых» пространств;

• вычисление координат базисных и корректурных точек, длин и дирекционных углов базисов.

Непосредственно процессу производства полевых фотосъемочных работ предшествует этап разработки проекта фототеодолитной съемки.

В проекте съемки освещают и решают следующие вопросы:

- местоположение и описание особенностей снимаемого участка местности;

- обоснованность участка картографическим, аэросъемочным и другими материалами;

- сведения о пунктах государственной геодезической сети;

- необходимая точность съемочного обоснования;

- расчеты, связанные со сгущением съемочного обоснования, с фототеодолитной съемки и с объемами работ для составления сметы;

- схемы размещения пунктов съемочного обоснования;

- схемы определения координат базисных и корректурных точек;

- схемы фототеодолитной съемки с указанием положения базисных и корректурных точек, границ съемки с каждого базиса с выделением «мертвых» зон.

Графическую часть проекта составляют на основании имеющихся планов и карт масштабов, обычно в 4 — 5 раз более мелких, чем, намечаемый масштаб фототеодолитной топографической съемки.

Составленный таким образом проект служит основой для разработки рабочего проекта фототеодолитной съемки, осуществляемой после рекогносцировки снимаемого участка местности. В задачи рекогносцировки входят:

1. определение на местности границ участка съемки;

2. уточнение мест расположения базисов фотографирования и корректурных точек;

3. размещение точек съемочного обоснования, не совпадающих с базисными и корректурными точками;

4. составление схемы геодезических определений базисных и корректурных точек.

При выборе положения базисов руководствуются следующими соображениями:

- с базисных точек должен быть хорошо виден весь намеченный к сьемке с данного базиса участок местности, по возможности без «мертвых» зон;

- намеченные базисные точки следует размещать в местах, удобных для установки штативов под фототеодолит, тахеометр и базисную рейку;

- базисные точки необходимо размещать в местах, обеспечивающих их длительную сохранность, и по возможности на открытых возвышенных местах с обеспечением взаимной видимости и видимости до ближайших пунктов съемочного обоснования;

- длина каждого базиса должна приблизительно соответствовать расчетным их значениям, определяемым по формуле:

, (10)

где Y_max — расстояние по главному лучу левого снимка до дальней границы снимаемого участка местности;

f_k — фокусное расстояние объектива фототеодолита;

m_t — допустимая средняя квадратическая ошибка в определении положения контурных точек (обычно m_t =± 0,5 мм) m_пл;

m_p - средняя квадратическая ошибка определения продольного параллакса (обычно m_p =± 0,01 мм);

,

где x_i2 – наибольшее значение координаты x₂ в пределах рабочего поля стереопары;

- положение базисов необходимо устанавливать таким образом, чтобы снять весь намеченный участок местности при наименьшем количестве стереопар. Обычно фототеодолитную съемку с каждой базисной точки предусматривают в трех направлениях, при этом для нормального случая съемки базисы располагают примерно параллельно фронту снимаемого участка (общему направлению горизонталей);

- наклон базиса не должен быть больше 10°.

Корректурные точки – точки с известными геодезическими координатами X,Y,Z, изображающиеся на обоих снимках стереопары, служат для исключения погрешностей, связанных с ошибками ориентирования. Процесс определения поправок к элементам ориентирования называют корректурой стереоскопической модели.

До начала фототеодолитной съемки маркируют все корректурные точки, определяемые геодезическим способом, одну из точек каждого съемочного базиса, а также пункты съемочного обоснования.

Для корректуры стереоскопической модели местности каждая стереопара должна быть обеспечена по меньшей мере тремя корректурными точками с известными геодезическими координатами, размещаемыми на дальнем плане снимков. При этом одна из корректурных точек, как правило, размещается на главном луче правого снимка, а две другие — на краях участка местности, охватываемого рабочим полем стереопары.

Для уменьшения общего числа корректурных точек их целесообразно размещать на участках взаимного перекрытия смежных стереопар.

Координаты корректурных точек определяют, как правило, геодезическими способами с соблюдением норм точности и методов, предусмотренных инструкциями по топографическим съемкам в соответствующих масштабах для пунктов съемочного обоснования. Для уменьшения объема полевых работ стремятся, чтобы по возможности наибольшее число пунктов съемочного обоснования совпадало с базисными или корректурными точками. Чрезвычайно эффективным при создании планово-высотного обоснования фототеодолитных съемок (определении координат базисных и корректурных точек) является использование приемников систем спутниковой навигации «GPS» геодезического класса точности.

Перед началом фототеодолитной съемки производят рабочие поверки, фототеодолитного комплекта, после чего приступают непосредственно к производству самой съемки. Работа на каждой базисной точке предусматривает выполнение самой фотографической съемки, измерение угла наклона и горизонтальной проекции длины, а также выполнение других предусмотренных проектом съемки геодезических работ.

Процесс производства топографических съемок с использованием фототеодолитного комплекта Photheo 19/1318 включает в себя выполнение следующих операций:

• на левой и правой точках базиса фотографирования устанавливают штативы. На левом штативе устанавливают фототеодолит, а на правом - визирную марку;

• прибор центрируют, приводят в рабочее положение и измеряют его высоту i (до верхнего обреза втулки подставки). Тогда общая высота прибора определится как сумма высоты i плюс некоторая постоянная величина Δi, принимаемая для фототеодолита Photheo равной 0,11 м, для тахеометра Theo-020 — 0,14 м, для визирной марки — 0,14 м и для базисной рейки — 0,04 м. Результаты измерений заносят в журнал фототопографической съемки;

• фототеодолит ориентируют и выясняют необходимость изменения положения объектива по высоте, для чего открывают крышку матового стекла, снимают крышку объектива и рассматривают изображение местности на матовом стекле и в случае необходимости для полного охвата местности смещают объектив вверх или вниз от нулевого положения. Иногда выполняют съемку при двух положениях объектива — верхнем и нижнем. Соответствующее положение объектива фиксируют в журнале фототеодолитной съемки;

• закрывают объектив крышкой, вынимают рамку с матовым стеклом и вставляют кассету;

• на нумераторе устанавливают номер базисной точки, с которой производят съемку, а на регистраторе — вид съемки (А, AL или AR — при съемке с левой точки базиса и В, BL или BR — при съемке с правой точки);

• проверяют правильность установки и ориентирования прибора, производят экспонирование и извлекают кассету.

С каждой съемочной точки, как правило, получают три снимка с нормальными и равноотклоненными (вправо и влево) осями со стандартными углами скоса, равными для фототеодолита Photheo φ = 35^g = 31°30' (см. рис. 9, б).

Завершив работу на левой точке базиса, снимают фототеодолит с подставки и переносят его на правую съемочную точку, а визирную марку переносят на левую. Перестановку фототеодолита и визирной марки производят без изменения положения штативов.

Фотосъемки с левой и правой базисных точек производят по возможности с минимальным разрывом во времени. При этом каждый раз перед фотографированием определяют необходимую выдержку по фотоэкспонометру.

Длину базиса фотографирования измеряют после съемки с относительной ошибкой не более 1:1000. При длине базиса менее 50 м измерения производят компарированной рулеткой, а при больших длинах применяют параллактический метод измерения при помощи тахеометра и дальномерной базисной рейки. В последнее время для этой цели иногда стали использовать ручные безотражательные дальномеры типа MM30 — 31, обеспечивающие измерение с необходимой точностью расстояний от 0,2 до 100 м.

Измеряют горизонтальные и вертикальные углы при двух положениях круга теодолита со средними квадратическими ошибками: для горизонтальных углов не более ±15" и для вертикальных - не более ±30".

По мере накопления экспонированных пластинок производят фотолабораторные работы с последующей оценкой фотографического и фотограмметрического качества негативов. Негативы неудовлетворительного качества подлежат пересъемке.

После получения негативов и контактных отпечатков производят топографическое дешифрирование, предназначенное для опознавания и фиксации на снимках точек съемочного обоснования, корректурных точек, а также объектов и характерных контуров местности, подлежащих изображению на топографическом плане заданного масштаба. В необходимых случаях дешифрирование производят непосредственно в поле путем сличения снимков с местностью.

Основными объектами топографического дешифрирования являются:

• пункты государственной геодезической сети, точки съемочного обоснования и корректурные точки;

• элементы рельефа (например, обрывы, границы осыпей, скал и т. д.);

• характерные контуры местности (например, леса, пашни, огороды, болота, озера и т.д.);

• гидрографическая сеть;

• дороги с элементами земляного полотна и дорожного водоотвода;

• геологические выработки (например, скважины, шурфы, расчистки, точки геофизической разведки);

• линии связи, электропередачи, кабели, нефтепродуктопроводы, газопроводы, водоводы и т.д.;

• отдельные здания и сооружения.

После окончания полевых работ представляют следующие материалы и документы:

- схему фототеодолитной съемки;

- схему съемочного обоснования и корректурных точек;

- комплект негативов фототеодолитной съемки;

- отдешифрированные снимки и ведомости дешифрирования;

- журнал фототеодолитной съемки;

- полевые журналы геодезических измерений;

- журнал оценки качества негативов и другие материалы.