условиями, строением рельефа, типами почв, растительности. Оно обеспечивает возможность дифференциации пород, выходящих на поверхность Земли, но не различаемых на аэрофотоснимках, дешифрирования пород, скрытых под чехлом маломощных рыхлых отложений, структурных особенностей горных пород, связи их обводненности с геоморфологией берегов рек.

Весной выполняют дополнительную аэрофотосъемку мест скопления снега, по данным которой определяют объем и направление движения снежных лавин, места их прохождения по местности и проектируют противолавинные и снегозащитные мероприятия. Такие же работы проводят при трассировании вдоль склонов образования селевых потоков и при проектировании дороги, которую они пересекают.

Г л а в а 2

АЭРОФОТОСНИМКИ. СТЕРЕОСКОПИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МЕСТНОСТИ

§ 7. ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА АЭРОФОТОСНИМКАХ

Изображение точек местности на аэрофотоснимках строится по законам центральной проекции. Она образуется связкой проек-

тирующих лучей,	проходящих через переднюю узловую точ-
ку объектива 5,	являющуюся центром проекции (рис. 6).

В плоскости проектирования такой проекции образуется негатив Р'.

В пространстве можно получить аналогичное позитивное изображение Р (аэрофотоснимок). Каждое из них занимает

W

7

Рис. 6. Элементы центральной проекции

21

наклонное положение по отношению к уровеннои поверхности Земли.

На аэрофотоснимках (негативах) различают ряд точек, линий и плоскостей, обладающих характерными геометрическими свойствами. К ним относятся: главная точка аэроснимка о — основание перпендикуляра, опущенного из центра проекции S на плоскость аэрофотоснимка Р\ So — главный луч связки центральных проектирующих лучей; точка надира п — точка пересечения плоскости аэрофотоснимка с отвесной линией, проходящей через центр проекции; а —угол наклона аэрофотоснимка к горизонту, образующийся между отвесной линией и

главным лучом; главная		вертикаль vv' — прямая, проходящая
через главную	точку и	точку	надира;	главный вертикал
W— отвесная	плоскость,	пересекающая		аэрофотоснимок по
главной вертикали; точка		нулевых	искажений с — точка пересе-

чения главной вертикали с биссектрисой угла наклона; главная горизонталь hhf — прямая, проходящая через главную точку снимка перпендикулярно к главной вертикали; линия неискаженных масштабов hch'c — горизонталь, проходящая через точку нулевых искажений; точка схода i—точка пересечения главной вертикали с горизонтальной плоскостью, проходящей через центр проекции. Линии, параллельные главной вертикали, называют вертикалями, а параллельные главной горизонтали — горизонталями.

Плановые аэрофотоснимки обладают свойствами приближенного плана местности в масштабе фотографирования. Их используют в процессе инженерных изысканий при фотограмметрических измерениях и дешифрировании аэрофотоснимков.

Аэрофотоснимок отличается от ортогонального плана местности смещением изображений точек земной поверхности,

вызванных наклоном фотоснимка к горизонту 8га и рельефом
местности 5rh. Масштаб горизонтального аэрофотоснимка в
пределах горизонтального участка местности			1 :т0 равен	отно-
шению длины изображенного на аэрофотоснимке горизонталь-
ного отрезка местности а0Ь0	к его длине в		натуре А0В0	или
отношению фокусного расстояния аэрофотоаппарата /к к высоте
фотографирования над исходной		плоскостью	# 0 .
1 _	к _	арЬр		^ ^
т0	Н0	А0В0

Частный масштаб в каждой точке горизонтального снимка определяется отношением фокусного расстояния /к к высоте фотографирования данной точки над горизонтальной плоскостью

	± = А =			(12)
	mi	Hi	HQ — ^
где	A, — превышение данной	точки		над исходной плоскостью;
# 0	— высота фотографирования		над	исходной плоскостью.

22

§ 8. ПЛАНОВЫЕ СМЕЩЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ФОТОСНИМКАХ

Масштаб фотоизображения связан с положением точек на снимке относительно горизонтальной плоскости. Из рис. 7 видно, что изображения контурных точек местности, разместившихся вблизи точек надира, на аэроснимке не смещаются (точки А^и а смещения других точек, вызванные влиянием рельефа, направлены вдоль центральных направлений, исходящих из точки надира.

Величины таких смещений можно установить из пропорциональности сторон подобных треугольников, образующихся в

пересечениях			проектирую-
щих лучей с исходной го-							1
ризонтальной			плоскостью					и
местности		TQ и плоскостью					ох}.-'"
горизонтального снимка t0.
Так как треугольники						AxOS
и aoS	подобны			и		имеют
с двумя другими подобными
треугольниками A0OS						и aoS
общие	высоты,		то
— = — = — и 5					=
Яо Дг„		Rn	Шн~

Кроме этого, из подобия треугольников Ах Os и Ai А А0 находим, что

AR„Rh= А— или Ai?i =

Подставляя последнее значение в предшествующее, получим величину смещения точки на аэрофотоснимке, вызванного влиянием рельефа местности

Ьг„ = Г-£, (13)

где га — расстояние от точки надира до определяемой точ-

ки; ht— превышение опреде-
ляемой точки над		исходной
плоскостью;	Н0	— высота
фотографирования		над ис-

ходной плоскостью.

Из рис. 7 видно, что положительные превышения смещают изображения то-

Рис. 7. Смещения точек на снимке, вызванные рельефом местности

У

J>

Рис. 8. Смещения точек на снимке, вызванные наклоном фотоснимка

23

чек вдоль центральных направлений фотоснимка относительно ортогональных проекций этих точек от точки надира, а отрицательные — к точке надира.

Указанные смещения точек в плане приводят к изменениям размеров линейных отрезков на аэрофотоснимках, требующих учета при инженерных изысканиях. Однако даже в горной местности смещения изображений точек, вызванные рельефом, в зоне размещения инженерных сооружений невелики, так как ограничены сравнительно небольшими колебаниями высот в пределах этой зоны. Например, для аэродромов и железнодорожных трасс они находятся в пределах графической точности линейных измерений, а при проектировании автомобильных дорог подлежат учету лишь при длительном прохождении трассы по склонам с уклонами, близкими к предельным. При симметричном размещении концов измеряемых отрезков на фотоснимке относительно точки надира и при равных взаимно противоположных превышениях относительно исходных горизонтальных поверхностей, определяющих масштабы изображений отрезков, длины таких отрезков будут равны их горизонтальным проекциям на ту же плоскость. Это равенство обусловлено тем, что смещения конечных точек таких отрезков на аэрофотоснимке будут равны между собой, но противоположны по знаку.

Выбор такого положения крайних точек участков трассы или осей инженерного сооружения на каждом фотоснимке почти всегда обеспечен, поэтому оказывается возможным выполнить значительную часть измерительных работ на плановых аэроснимках с достаточной точностью, даже при наличии плановых смещений.

Смещения точек на плановом аэроснимке, вызванные наклоном снимка, направлены вдоль радиусов, исходящих из точки нулевых искажений (рис. 8). Их значения составляют

~	г* sin a sin ср						,л
К = -	./к	7	—	(	1	4		)

где 5га — смещения контурных точек в плане из-за наклона аэроснимка; а — угол наклона; ср — угол при точке нулевых искажений между горизонталью и направлением на данную точку; га — расстояние от данной точки до точки нулевых искажений.

Указанные смещения искажают все изображения контуров местности, в том числе и урезы водных поверхностей водоемов.

В инженерных аэроизысканиях при измерениях аэрофотоснимков, полученных аэрофотоаппаратами с гиростабилизирующими установками, часто смещениями точек из-за наклона снимков можно пренебречь, так как при а = 20', га = 60мм и /к =100мм такие смещения не превышают 0,2 мм, что соответствует графической точности определения расстояний. Смещение изображений точек происходит вдоль центральных

24