3. Фотосхемы

Приближенный план местности, составленный из аэрофотоснимков путем монтирования их рабочих частей по идентичным контурам, называют фотосхемой.

Фотосхема представляет собой сплошное фотографическое изображение снятого участка местности. Однако фотосхемы, монтируемые из нетрансформированных аэрофотоснимков, имеют существенные погрешности вследствие искажения аэрофотоснимков, разномасштабности и неточности монтажа. Эти погрешности выражаются, в частности, в расхождении одноименных контуров в местах соединения аэрофотоснимков. Рамки планшетов наносят на фотосхемы приближенно по имеющимся на район изысканий топографическим картам.

Фотосхемы монтируют на твердой основе, наклеивая снимки целлулоидным клеем. Для этой цели закрепляют фотоснимки накидного монтажа грузиками и разрезают их скальпелем в средних частях их зон перекрытия.

Разрезы при монтаже фотосхем проводят на фотоснимках по участкам однородной тональности, как правило, в удалении от четких контуров местности, при этом разрезы при пересечении контуров местности делают в местах их наилучшего совпадения. С целью равномерного распределения погрешностей монтаж фотосхем начинают с середины маршрута.

В практике аэроизысканий объектов строительства иногда используют уточненные фотосхемы, составленные из аэрофотоснимков, приведенных к одинаковому масштабу.

При изысканиях и проектировании линейных объектов в отдельных случаях используют стереофотосхемы, позволяющие почти непрерывно изучать стереоскопическую модель местности на большом протяжении. Стереофотосхемы состоят из двух частей: первая из них представляет собой обычную фотосхему, составленную из частей правых аэрофотоснимков стереопар, а вторая — набор участков-вкладышей, изготовленных из частей левых аэрофотоснимков стереопар.

Для изучения стереомодели местности вдоль трассы линейного объекта используют простейшие стереоскопические приборы — стереоскопы. Стереоскоп устанавливают на фотосхему таким образом, чтобы изучаемый участок местности располагался под левым зеркалом прибора, а под правое зеркало размещают соответствующий участок-вкладыш. Перемещаясь таким образом по фотосхеме, изучают стереоскопическую модель местности по всему маршруту. Однако следует иметь в виду, что получаемые с помощью фотосхем стереоскопические модели непригодны для производства измерительных работ и служат лишь для общей обзорной оценки местности и трассы линейного сооружения.

Фотосхемы используют в качестве промежуточного материала для дешифрирования, нанесения рельефа, предварительного трассирования и для решения других общих инженерных задач, не требующих точного знания координат точек местности.

4. Фототриангуляция

Основной задачей камеральных работ является стереофотограмметрическая обработка аэрофотоснимков с последующим получением топографических планов и ЦММ. Однако для этой цели требуются аэрофотоснимки, исправленные от искажений и приведенные к одному масштабу.

Для трансформирования и монтажа аэрофотоснимков для каждого из них необходимо знать координаты по меньшей мере четырех контурных точек. Очевидно, задача была бы решена, если бы в процессе наземных полевых работ по планово-высотному обоснованию аэросъемки было бы создано необходимое количество опознаков. Однако для этого требуются слишком большие затраты труда и времени, поэтому на практике ограничиваются минимальным числом опознаков, а дальнейшее сгущение опорных контурных точек осуществляют камерально.

Методы сгущения опорных контурных точек в камеральных условиях, необходимых для трансформирования аэрофотоснимков, называют фототриангуляцией

Метод плановой фототриангуляции основан на том свойстве аэрофотоснимков, что углы между направлениями, проведенными из точки нулевых искажений, равны горизонтальным углам между теми же направлениями на местности.

При плановой аэрофотосъемке, когда углы отклонения оптической оси АФА от отвесной линии не превышают 3°, при относительно спокойном рельефе местности вполне допустимо вместо точки нулевых искажений использовать главную точку снимка либо любую рядом лежащую контурную точку на расстоянии, не превышающем — , мм. Такие контурные точки называют центральными. И только при построении фототриангуляции в горных районах в качестве вершины углов обязательно принимают точку надира.

Построение фототриангуляции (в частности, маршрутной) непосредственно по аэрофотоснимкам возможно лишь при продольном их взаимном перекрытии не менее 55%. В этом случае на каждом аэрофотоснимке будет зона тройного перекрытия и главная точка каждого снимка изобразится на смежных снимках (рис. 6). Например, точка О₂ снимка II изобразится на снимках I и III.

На каждом снимке накалывают центральную точку и центральные точки соседних аэрофотоснимков. Линии, соединяющие эти точки на каждом снимке, называют базисами. Затем в зоне тройного перекрытия выбирают контурные точки 1, 2 и 3, 4 и т. д., называемые связующими (рис. 6, б). Из центральной точки каждого аэрофотоснимка проводят направления на все связующие точки (рис. 6, а).

Рис. 6. Маршрутная фототриангуляция:

а – центральная точка снимка с поперечными направлениями; б – базис; в – построение на плане базиса и плановых опорных точек

На листе бумаги строят первый базис (например, О₁О₂) и при помощи кальки или восковки переносят с аэрофотоснимков направления на связующие точки, прочерченные с концов этого базиса. Пересечения соответствующих направлений определит плановое расположение связующих точек 1, 2 и 3, 4 и т. д. (рис. 6, в). Таким образом получают сеть неориентированной плоской триангуляции в масштабе базиса О₁О₂.

Для использования полученной таким образом сети фототриангуляции при трансформировании аэрофотоснимков и составлении фотопланов ее редуцируют, т. е. приводят к заданному масштабу и ориентируют относительно принятой системы координат. Для редуцирования фототриангуляционной сети необходимо иметь среди ее точек не менее двух с известными координатами, полученными в результате выполнения наземных геодезических работ, при этом эти точки должны размещаться по возможности в начале и конце триангуляционной сети.

В настоящее время в связи с развитием электронной стереофотограмметрии вместо графической фототриангуляции стали применять аналитическую с использованием специального программного обеспечения и компьютерной обработки.