Проект геодезического обоснования для стереотопографической съемки в масштабе 1:5000

      Получение объёмного изображения по стереопаре- это явление стереоэффекта. При  появлении стереопары один и тот же участок местности, попавший в перекрытие фотографируется со второй точки. Расстояние между этими точками называется базисом фотографирования. Различают продольный базис фотографирования B_x на местности для снимков 1 маршрута и b_x на снимках и поперечный базис B_y на местности для снимков вторых маршрутов b_y, b_x соответствует расстоянию между центрами снимков 1 маршрута, b_y соответствует расстоянию между осями маршрутов.

      Расчет  продольного и поперечного базиза фотографирования B_x и B_y на местности производится по формулам:

                                (4.2.1) 

                               (4.2.2)

где  ɭ - размер стороны аэроснимка, Px и Py – продольное и поперечное перекрытие, m – масштаб снимков.

Количество  маршрутов, необходимых для съемки участка, рассчитывается  по формуле :

              

                                    (4.2.3) 

где L_у - ширина съемочного участка на местности. Количество маршрутов увеличивается на один для того, чтобы границы участия, параллельные направлению маршрутов, перекрывались половиной аэроснимка. Количество аэроснимков в маршруте определяется по формуле:

                                                                              (4.2.4) 

где L_х - длина съемочного участка.

Границы участка, перпендикулярные направлению маршрутов аэрофотосъемки, должны быть перекрыты с двух сторон на 1,5 аэроснимка. Количество маршрутов и число снимков округляются до целых единиц в сторону увеличения. Общее количество аэроснимков при аэрофотосъемке участка будет равно

N =   n  ^. к                (4.2.5)

4.3. МАСШТАБ АФС

Обозначается P-предметная плоскость, приведенная  по средней отметки местности. K-картиная плоскость снимка. A, O, B-точки местности, a, o, b-соответствующим им точкам на снимке. H-высота полёта. F -фокусное расстояние камеры. S-оптический центр объектива.

Снимок  является центральной проекцией, т. к. плоскость K параллельна P, то ASB и aSb подобны.

Из подобия 

=  

Отношение отрезка на изображении в данном случае на снимке к соответствующему отрезку на местности является мнимым изображением снимка.

= =

Данная  формула выражает усреднённое значение масштаба снимка, f -величина постоянная, H может меняться по следующим причинам:

-по  техническим причинам самолёт  не может удерживать строго  постоянную высоту.

-местность  не является плоскостью, она имеет рельеф, т. е. высота будет разной.

-снимок  не параллелен местности.

Поэтому не только для разных снимков, но и  в пределах одного и того же снимка масштаб будет различным.

Снимок  является изображением в центре проекции. Снимки,  на основе j должен создаваться план местности, имеют различный масштаб. План-это изображение одного масштаба в ортогональной проекции. Процесс преобразования снимков в центральной проекции в одномасштабное изображение в ортогональной проекции называется трансформирование.

Для трансформирования  в пределах рабочей площади каждого  снимка д. б. не менее четырёх точек с известными координатами. Эти точки называют опорными знаками или опознаками.

Если  у опознаков известны x и y, опознаки обозначают ОП-плановый, ОВ-высотный. Если известны x, y, H ОПВ-планово-высотный.

Определение координат опознаков называется привязкой опознаков  или  планово-высотной подготовкой АФС (привязка м. б. просто плановой или высотной, в зависимости от того какие координаты определяются).

Если координаты всех полевых условиях геодезическими методами, привязка сплошная. Если в  полевых условиях определяются координаты только части опознаков, а координаты остальных определяют в камеральных условиях методами фотограмметрии, привязка разрежённая. Чаще применяют разрежённую привязку.

4.4. РАСЧЕТ ЧИСЛА МАРШРУТОВ И КОЛИЧЕСТВА СНИМКОВ ПРИ АФС

      В качестве исходных данных для расчета  числа маршрутов и количества снимков при АФС, согласно методике, изложенной в пп. 4.2. используются: продольное перекрытие снимков P = 60%, поперечное перекрытие P = 30%, знаменатель масштаба снимков m =20000, знаменатель масштаба карты, на которой выполняется проектирование, М=25000 , размер стороны снимка  l = 18 см.

      Продольный  базис фотографирования на местности, т. е. расстояние между точками, с которых выполняется фотографирование местности в одном маршруте рассчитываем по формуле 4.4.1:

      B

=18 20000=1440

      Поперечный  базис рассчитываем по формуле 4.4.2.:

      B

=18 20000=2520

      Продольный  базис в масштабе карты или  расстояние между центрами в масштабе карты:

      b

=

      b

= =5,76 см.

      расстояние  между центрами снимков.

      Поперечный  базис в масштабе карты или  расстояние между осями в масштабе карты:

      b

=

      b

= =10,08 см. 

      Число маршрутов вычисляют по формуле 4.4.3:

      К=

      1 добавляется в формуле для  того, чтобы обеспечить снимками  в размере 0,5 снимка верхнюю и нижнюю границу участка.

      Количество  снимков в 1 маршруте вычисляют по формуле 4.4.4.:

      n=

3 в формуле  добавляется для того, чтобы обеспечить снимками в размере 1,5 снимка левую и правую границы участка. Общее количество снимков равно (формула 4.4.5.):

N=3

8=24

4.5. СОСТАВЛЕНИЕ ПРОЕКТА ЛЁТНО-СЪЁМОЧНЫХ МАРШРУТОВ

    Проектирование  выполняется на карте крупного масштаба. Если территория участка съёмки не застроена, используют карты масштаба 1:25000 и крупнее. Если территория застроена используют карты масштаба 1:10000 и крупнее. В нашем случае используется карта масштаба 1:25 000. На карту наносят границу участка съемки. Оси маршрутов проектируют параллельно длиной стороне участка. Ось первого маршрута совмещают с верхней границей участка. Оси остальных маршрутов проектируют параллельно оси первого маршрута через расстояние  b , при этом число маршрутов равно K (ось последнего маршрута не обязательно должна совпадать с нижней границей участка она может проходить выше или ниже границы, но не более, чем 0,5 b ).

    Затем на осях маршрутов намечаются центры аэроснимков, размещение центров снимков следует начинать с западной границы участка (при направлении маршрутов "запад-восток"). Расстояния между центрами аэроснимков равны by

    Зона поперечного перекрытия снимков в маршрутах S = 0,5 ɭ (где ɭ - сторона фотоснимка в масштабе карты) и откладывается в обе стороны от осей маршрутов. В масштабе карты 1:25 000 S = 7,2 см.

Проводя прямые линии на расстоянии S от осей, тем самым ограничивают сверху и  снизу полосы снимков каждого маршрута.

    В левом верхнем углу участка на оси первого маршрута намечают центр  второго снимка. Влево по оси от второго снимка откладывают b и на этом расстоянии отмечают центр первого снимка. От него влево по оси откладывают S и на этом расстоянии ограничивают полосу снимков первого маршрута. От центра второго снимка вправо по оси намечают центры остальных снимков, расстояние между центрами снимков b . Всего снимков, а значит и центров снимков в первом маршруте n из расчётов.

    От  центра n-го снимка (последнего) вправо по оси откладывают  S и на этом расстоянии ограничивают вправо полосу снимков первого маршрута. Полосы снимков остальных маршрутов для лучшего восприятия схемы показывают в шахматном порядке. Зоны поперечного перекрещивания выделяют.

             На основе вычисленных данных  на карте 1:25000 выявлены 2 зоны поперечного  перекрытия (см. карту).

 

5. СОСТАВЛЕНИЕ ПРОЕКТА РАЗМЕЩЕНИЯ И МАРКИРОВКИ ОПОЗНАКОВ

 

     Перед выполнением полевых работ составляют проект размещения и геодезической привязки плановых и высотных опознаков, а также проект маркирования опознаков. Опознаки проектируют в дополнение к геодезическим пунктам, имеющимся на местности. При выборе места положения опознаков учитывают следующие требования:

- обеспечить опознаками наибольшее количество аэрофотоснимков;

- облегчить  геодезическую привязку аэрофотоснимков.

     С этой целью опознаки размещают в  зонах поперечного перекрытия аэрофотоснимков  по обе стороны от оси аэрофотосъемочного маршрута не ближе  4 См от линии базисов. Кроме того, опознаки должны располагаться на местности, удобной для измерений, а также поблизости от исходных пунктов, но не ближе 1 См от края аэрофотоснимка.

     Рассмотрим  более подробно предназначение плановых и высотных опознаков и особенности их размещения.

Плановые  опознаки.

     Плановые  опознаки являются геодезическим обоснованием аэрофототопографических съемок. Они  служат исходными данными для  развития фототриангуляционных сетей.

     Количество  плановых опознаков зависит от масштаба съемки. В качестве плановых опознаков выбирают контурные точки местности, которые можно определить на аэрофотоснимке с погрешностью не более 0,1 мм. Опознаками могут служить пункты исходной геодезической сети, хорошо опознающиеся на аэрофотоснимках, а также точки четких контуров, удобные для определения геодезическими способами. 

Высотные  опознаки.

     Для обработки аэрофотоснимков и  стереотопографической рисовки  рельефа на универсальных приборах служат высотные опознаки.

     При разрешенной высотной подготовке высотных опознаков различают рядами поперек аэрофотосъемочных маршрутов в зонах поперечного перекрытия. Границы участков съемки вдоль аэрофотосъемочных маршрутов обеспечивают дополнительными высотными точками. В этом случае высотные опознаки размещают через два базиса фотографирования.

     В качестве высотных опознаков принимают  точки местности, хорошо изобразившиеся на аэрофотоснимках. При проектировании необходимо учитывать, что высотные опознаки располагают на местности  с незначительным уклоном.

     В ряде случаев (при съемке с высотой сечения рельефа 2 м) высотные опознаки совмещают с плановыми. Тогда привязка аэроснимков заключается в определении трех координат точек, представляющих планово-высотные опознаки.

     При составлении проекта привязки аэрофотоснимков  на участке с нечеткими контурами предусматривают маркировку опознаков. Вид маркировочного знака должен надежно определять положение опознака.

     Проект  плановой и высотной подготовки аэрофотоснимков  составляют в соответствии со схемой аэрофотосъемочных маршрутов на основе топографической карты.

5.1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ

     Схему расположения опознаков составляют на восковке, где уже составлены маршруты аэрофотосъемки. Опознаки в зонах поперечных перекрытий (по 3 в каждой зоне - в центре и по краям). На границах участка съемки намечают по два дополнительных опознака. Нумерацию производят по маршрутам например. При составлении проекта аэрофотосъемочных работ подсчитывают количество аэрофотоснимков на участок съемки.