толще воды на большие расстояния без значительной потери мощности и проникающих на некоторую глубину в осадочные породы. Наибольшая прозрачность воды приходится на волны в синезеленой части видимого диапазона, в соответствии с чем выбирают фотопленку, светофильтры и искусственные источники подсветки.
Гидроакустическая съемка аналогична радиолокационной и отличается только небольшой скоростью распространения звуковых волн в воде. По ее материалам определяют площади распространения грунтов и покрывающей их растительности, обнаруживают подводные объекты (кабелиj трубопроводы, затонувшие суда) на больших глубинах. Для выполнения гидроакустической съемки используют гидролокаторы, эхолоты, звуковизионные и голографические системы. Работа этих приборов основана на непрерывных промерах глубин вдоль направления движения судна. В результате получают профили дна. Подводный рельеф строят при совместной обработке параллельных профилей. Точность определения глубин в пределах до 50—60 м гидролокаторами и эхолотами близка к 0,05—0,25 м. Плановое положение судна при удалении на расстояния 0,25—10 км определяется с точностью 0,1 — 1,0 м.
§ 71. АЭРОФОТОГИДРОМЕТРИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
На участках крупных и сложных мостовых переходов в период паводка и ледохода производят наблюдения по выбранным на фотоснимках створам направлений течений, их скоростей, уровней воды и живых сечений русла реки.
Положение створов и их число устанавливают по аэрофотоснимкам, исходя из условий прохождения потока на переходе.
Измерения выполняют эхолотом, гидролокатором и гидролокатором бокового обзора с синтезированной апертурой, а расстояния до буйков — по аэрофотоснимку.
Определение скоростей и направлений течения воды в реке можно производить по фотоснимкам специальной аэрофотосъемки фотограмметрическими методами. Такая аэрофотосъемка ведется с вертолета в то время, когда паводок достигает определенного уровня или в момент наиболее интенсивного ледохода.
Для определения скоростей течения воды непосредственно перед аэрофотосъемкой в реку по створу с катера или вертолета через определенные интервалы сбрасывают поплавки или щиты. Такие поплавки образуют на поверхности воды знаки, положение которых фотографируют.
Измеряя величину перемещения каждого поплавка по реке /г за промежуток времени между экспозициями смежных снимков t, по фокусному расстоянию аэрофотоаппарата /к и высоте фотографирования Н0 находят скорость течения воды на ее поверхности для каждого знака. Такие определения имеют ошибки около 8и = 0,1 м/с.
175
Смещения изображений плывущих по реке предметов на смежных аэроснимках создают разности продольных параллаксов Л/?п, по которым можно найти скорость течения воды. Для таких определений аэроснимки ориентируют на фотограмметрическом приборе по отметкам урезов воды, считая, что они равны в точках, расположенных на противоположных берегах.
После ориентирования снимков на приборе определяют разность продольных параллаксов между точками берега и плывущим предметом в створе, перпендикулярном к направлению русла реки
&Рп=Рп~Рб- |
(147) |
|
Скорость течения воды |
составляет |
|
|
v = |
(148) |
где р6 и рп — продольные |
параллаксы |
соответствующих точек |
уреза воды на берегу и плывущего |
предмета; Н0 — высота |
|
фотографирования над поверхностью |
воды. |
|
Определять глубины рек, вести съемку живых сечений и изображать изобатами подводный рельеф отдельных участков русл рек или дна озер с прозрачной водой можно стереофотограмметрическими методами. Такие работы производят по аэроснимкам плановой аэрофотосъемки, выполняемой при высоте Солнца над горизонтом 25—50°. На таких аэрофотоснимках обычно хорошо выражена подводная часть реки и почти пропадает изображение водной среды, особенно ее поверхности, что позволяет производить по стереомодели
местности |
на фотограмметрических приборах измерения |
глубин. |
(стереонить) прибора наводят на урезы воды и |
Марку |
все характерные точки подводного рельефа, видимого на стереомодели. Глубины реки находят по разностям про-
дольных |
параллаксов Ар1 |
между определяемыми |
и исход- |
ной точками с учетом коэффициента к преломления лучей в |
|||
водной |
среде: |
|
|
|
|
= |
(149) |
Коэффициент преломления учитывает преломление проектирующих лучей в водной среде, фокусное расстояние аэрофотоаппарата и отстояние определяемой точки от главной точки
фотоснимка. Обычно он бывает близок |
величине |
1,34. |
За исходную точку принимают урез |
воды, по |
которому |
ориентируют стереопару. Стереофотограмметрические определения глубин 0—2 м по аэроснимкам масштаба 1:1200 дают
среднюю квадратическую ошибку 0,10 м, а |
глубин 2—6 м на |
том же приборе по аэроснимкам масштаба |
1:5000 — средние |
квадратические ошибки 0,25—0,35 м. |
|
176
Определение глубин рек по аэрофотоснимкам может также выполняться фотометрическим способом, в котором используется свойство поглощения водой световых лучей пропорционально глубине водоема. С помощью микрофотометра определяют плотность негатива, связанную с глубиной водоема. Для этого предварительно калибруют шкалу оптического клина, впечатываемого в каждый кадр для сопоставления с ним плотностей негатива в различных местах кадра. Данный способ дает удовлетворительные результаты для определения малых глубин (до 2 м) в прозрачных водах водоема и при его однородном дне. Для измерения выбирают участки, не имеющие подводной растительности.
§ 72. АЭРОГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ С ПОСТРОЕНИЕМ АЭРОФОТОМАКЕТОВ
Ряд инженерных задач при проектировании сооружений может быть успешно решен путем построения на стереомодели стереомакета проектируемого сооружения. Для построения стереомакета сооружения следует использовать автоматическое преобразование координат и разностей продольных параллаксов, осуществляемое коррекционными приспособлениями фотограмметрического прибора (например, стереометра), и некоторые геометрические свойства плановых аэроснимков (пространственная прямая линия изображается на аэрофотоснимках прямой и др.).
Искусственное сооружение в объемном виде строят на нормально ориентированной стереомодели местности стереомаркой или стереонитью прибора. Так например, если марка прибора при наведении на точку ориентированной стереомодели дает исправленную разность продольных параллаксов, соответствующую превышениям местности, то по величине превышения между исходной и определяемой (проектной) точками получают соответствующую разность продольных параллаксов
А р п р = М о ?
H0 — hnp
а затем и продольный параллакс проектной точки
Aip^O + A/W
Далее на одном из снимков стереопары вдоль проектного направления откладывают в масштабе изображения исходной точки расстояние до проектной точки и получают на одном из фотоснимков ее положение. В данную точку ставят марку прибора при отсчете на винте продольных параллаксов /?0, а затем изменяют его на А/?пр до значения рпр =р0 + Л/?пр. В результате положение стереомарки будет соответствовать положению проектной точки в пространстве стереомодели. Полученную точку накалывают на каждом аэрофотоснимке и получают ее видимое на модели пространственное изображение.
177
Рис. 80. Макет пространственного изображения проектируемого соружения
Рис. 81. Ледоход на участке мостового перехода
Действуя таким образом, устанавливают положение всех характерных точек проектируемого сооружения на стереомодели.
Соединяя на каждом фотоснимке крайние точки проектных линий и плоскостей, составляющих контур конструкции соо-
178