- •1. Зрительный аппарат человека и его возможности (монокулярное, бинокулярное и стереоскопическое зрение). Важнейшие характеристики зрительного аппарата.
- •2. Стереоскопическая съемка. Условия возникновения стереоскопического эффекта.
- •3. Способы стереоскопического наблюдения снимков. Стереоскоп (ход лучей при наблюдении снимков с помощью стереоскопа). Простейшие измерительные стереоприборы.
- •4. Поперечный и продольный параллаксы точек снимка.
- •5. Определение превышений точек местности по паре снимков.
- •6. Понятие о фотосхемах и их назначении. Способы изготовления фотосхем. Масштаб фотосхемы.
- •7. Стереофотосхемы, их назначение и технология изготовления.
6. Понятие о фотосхемах и их назначении. Способы изготовления фотосхем. Масштаб фотосхемы.
Фотосхемой называют фотографическое изображение местности, составленное из рабочих площадей снимков.
Материалом для монтажа фотосхем служат контактные и, реже, увеличенные снимки.
Удобнее изготавливать одномаршрутные фотосхемы. Если возникает необходимость в обеспечении фотосхемами территорий, выходящих по площади за пределы одномаршрутной фотосхемы, монтируют несколько одномаршрутных фотосхем. Наклеивают их на основу одну под другой. Это позволяет избежать в некоторых случаях значительных расхождений ситуационных элементов в полосе поперечного перекрытия фотосхем. Маршрутные границы рабочих площадей фотосхем, проведенные по их идентичным точкам, могут существенно различаться по начертанию.
Возможность изготовления единой многомаршрутной фотосхемы при благоприятных условиях (местность равнинная, снимки гаростабилизированные) не исключается.
Важное достоинство фотосхем — для их изготовления не требуется геодезической подготовки снимков и на монтажные работы требуется мало времени.
Фотосхемы можно использовать:
- как приближенный картографический материал на стадии предварительного изучения территорий и эскизного межевания. Проектировщик при этом получает существенные преимущества в сравнении с решением тех же задач по имеющимся графическим планам или картам — фотоизображение содержит большой объем самой свежей информации о состоянии угодий, объектов инфраструктуры, водоемов и др.
-Фотосхемы — более удобный материал, чем отдельные снимки, для тех видов дешифрирования, в которых требуется выявление взаимосвязей элементов ландшафта, закономерностей строения рельефа на больших территориях, например при почвенном дешифрировании или мелиоративных изысканиях.
-фотосхемы — незаменимый материал при выполнении дешифровочных работ с борта самолета или вертолета (аэровизуальное дешифрирование).
Способы изготовления фотосхем
Различают два способа монтажа фотосхем:
1. по соответственным точкам;
2. по начальным направлениям.
1) Первый способ (по соответственным точкам ) может быть реализован в двух вариантах — индивидуальной и совместной обрезки снимков.
При индивидуальной обрезке вблизи средней линии продольного перекрытия снимков выбирают и накалывают на обоих снимках две надежно идентифицирующихся точки (на рис. 1 точки a1, d1 и а2, d2). Разумеется, что эти точки должны располагаться на возможно большем расстоянии одна от другой.
Рис. 1. Правила обрезки снимков при монтаже фотосхемы по соответственным точкам
Приложив поочередно линейку к наколотым точкам на одном и другом снимках, их обрезают по линиям a1d1 и a2d2. Аналогично обрезают остальные снимки маршрута.
При работе с гиростабилизированными снимками равнины выгодно использовать в монтаже только четные или нечетные снимки (монтаж через снимок). Линии порезов пройдут примерно по середине оставшегося (примерно 20 %) продольного перекрытия. Объем работ при этом сократится при улучшении или, лучше сказать, предсказуемости метрических свойств фотосхемы.
Для совместной обрезки смежные снимки накладывают один на другой, добиваясь наилучшего совмещения элементов изображения вдоль средней линии перекрытия. Качество укладки контролируют наколами в верхней и нижней частях перекрытия, а также в его средней части. Уклонения контролируемых точек в середине должны быть минимальными, а вверху и внизу направлены вдоль средней линии.
Закрепленные грузиками снимки разрезают совместно по кривой или ломаной линии с небольшими отклонениями от средней линии перекрытия снимков. При выборе направления изгибов линии пореза желательно линейные элементы топографической ситуации и границы угодий проходить под углами, близкими к прямому, а компактные элементы обходить.
Отрезанные средние части снимков наклеивают безводным клеем на лист плотной бумаги, картона или другого материала. Разрезая снимки индивидуально, добиваются минимального расхождения элементов изображения в середине пореза.
Достоинство рассмотренного способа — высокая производительность и простота технологии. Однако влияние рельефа местности и утла наклона снимка на смещение точек, используемых при монтаже, может существенно искривить направление фотосхемы даже при идеальной прямолинейности съемочного маршрута.
Для рассмотрения влияния рельефа местности на искривление одномаршрутной фотосхемы возьмем снимки 1 и 2 (рис. 2).
Допустим, что точка а выше точки d на некоторую величину h. В соответствии с формулой (8.12) точка а снимка 1 сместится по направлению от главной точки 0 (строго от точки надира) на δ=а01а1, аналогично сместится и точка а2 на снимке 2. Линии порезов при этом пройдут по направлениям a1d1 и a2d2. Искажение направлений пореза h для каждого снимка определяют по формуле (8.16). tgh=rh/Hl
Снимок 2 при этом развернется относительно направления съемочного маршрута на величину h,1 + h,2. Подсоединение последующих снимков в зависимости от особенностей рельефа может привести к нарастанию отклонения и образованию прогиба фотосхемы или к случайным искривлениям ее.
Рис. 2. Искривление фотосхемы рельефной местности
Аналогично воздействует на непрямолинейность направления фотосхемы и наклон используемых для монтажа снимков.
Это усложняет процесс ограничения рабочих площадей на смежных одномаршрутных фотосхемах и практически исключает возможность изготовления качественной единой многомаршрутной фотосхемы.
2) Второй способ монтажа (по начальным направлениям ) сложнее по технологии и менее производителен, но он позволяет сохранить то направление маршрута, которое было при съемке, например прямолинейное.
Технология монтажа этого способа следующая.
- На всех снимках накалывают рабочие центры — четкие точки изображения, надежно опознаваемые на смежных снимках. Они должны располагаться не далее чем 0,05ƒ от главной точки снимков. Опознают и накалывают выбранные рабочие центры на смежных снимках. Направления на снимке, исходящие из собственного рабочего центра на рабочие центры, перенесенные со смежных снимков, называют начальными.
Примерно в пересечении начальных направлений со средними линиями перекрытия снимков выбирают и накалывают вспомогательные точки (на рис. 3 к1 и k2). Эти точки опознают и накалывают на смежных снимках. С помощью измерителя устанавливают степень разномасштабноcть используемых снимков.
Д
Рис.
3. Порядок подготовки снимков при монтаже
по начальным направлениям
Подготовленные снимки попарно укладывают один на другой так, чтобы отверстия на вспомогательных точках совпали точно, а несовмещения отверстий на рабочих центрах были направлены по начальному направлению. Если рабочие центры пробивались через снимок, то штрихи нижнего снимка должны совпадать с центрами отверстий верхнего снимка. Обрезка снимков в данном способе может выполняться только совместно по кривым или ломаным линиям.
Качество монтажа фотосхемы оценивают с помощью обрезков. На каждом порезе можно использовать любой из двух обрезков. Обрезок прикладывают к порезу так, чтобы элементы изображения на нем точно совпали с соответственными элементами вмонтированного в фотосхему фрагмента того же снимка. Иглой вдоль пореза, возможно ближе к нему, через 2...3 см накалывают четкие точки изображения.
С
Рис.
4. Корректурный лист (а)
и
правила определения дублетов и вырезов
(б)
В противном случае на фотосхеме образовался вырез, размер которого показывают на корректурном листе со знаком «минус». Корректурный лист представляет собой уменьшенное схематическое изображение фотосхемы с примерным сохранением формы порезов.
Допустимые значения дублетов и вырезов официально не регламентируют, но очевидно, что дублеты предпочтительнее вырезов.
Масштаб фотосхемы и ее метрические свойства
Фотосхемы характеризуются средним масштабом. Определить его просто и быстро можно, сопоставив два соответственных базиса, измеренных на фотосхеме и карте. Масштаб карты при этом должен быть не мельче масштаба фотосхемы. Базисы располагают по диагоналям фотосхемы.
При отсутствии подходящей карты средний масштаб фотосхемы может быть определен по опознанным на фотосхеме пунктам государственной геодезической опоры или по высотам съемки использованных при изготовлении фотосхемы снимков. Средний масштаб вычисляют по формуле
где H — средняя высота съемки для использованных при монтаже снимков.
Метрические свойства фотосхемы в пределах вмонтированных в нее рабочих площадей снимков остаются теми же, что и для отдельных снимков.
Измерения небольших расстояний и площадей через порез могут содержать существенные дополнительные погрешности. О значении их можно судить по результатам оценки качества монтажа. С увеличением расстояний и площадей результаты их измерения будут точнее, так как распределение погрешностей, обусловленных влиянием наклона снимка и рельефа местности, а также наличием вырезов и дублетов на порезах, будет приближаться к нормальному. Можно предположить, что площадь пахотных или других угодий административного района может быть определена по фотосхемам, при корректном определении их среднего масштаба, с точностью, приближающейся к точности решения той же задачи по планам. Разумеется, что рельеф на этой территории будет равнинный или всхолмленный.