дальномеру) определяют в прямом и обратном направлениях. Для контроля ходы прокладывают между пунктами съемочного обоснования или в виде замкнутых полигонов. Линейная невязка не должна превышать 0,8 мм на плане.

Достоинства и недостатки мензульной съемки

Достоинством мензульной съемки является возможность составления топографического плана на местности одновременно с производством измерений. Это позволяет обнаружить и исправить грубые ошибки в ходе съемки. Вместе с тем громоздкость мензульного комплекта и зависимость производства работ от условий погоды затрудняют съемку.

Оригинал планшета при мензульной съемке получают только один раз,

вто время как при других видах съемок оригинал может быть составлен

вкамеральных условиях многократно по результатам полевых измерений.

Понятие о глазомерной съемке

Глазомерная съемка находит применение при предварительных инженерных изысканиях. Она дает возможность в короткий срок получить приближенное представление о местности.

Глазомерная съемка производится по правилам мензульной съемки. Инструментами этой съемки являются: твердая папка, на которую натянут лист плотной чертежной бумаги, выполняющая роль планшета; трехгранная визирная линейка для прочерчивания направлений и компас для ориентирования планшета. Производитель работ при съемке местности держит папку в руках. Съемку ведут с точек опорного хода, расстояния между которыми измеряют шагами или при помощи ручного дальномера. Плановое положение контурных точек получают полярным способом. Для этой цели с точек опорного хода при помощи визирной линейки прочерчивают направления на снимаемые точки, измеряют до них расстояние шагами пли на глаз и полученное расстояние откладывают вдоль края линейки. Отметки точек получают при помощи анероида пли ручного нивелира, а также на глаз.

Глазомерная съемка может производиться с самолета или вертолета. В зависимости от степени детальности осмотра местности высота полета может быть 100—2000 м. Результаты осмотра местности наносятся на фотоснимки.

ГЛАВА XVI

ФОТОТОПОГРАФИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ

§99. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Воснове фототопографических методов съемок лежит процесс измерения фотоизображения заснятого объекта. Область знаний, изучающая способы определения размеров, формы и пространственного положения предмета по фотоснимкам, называется фотограмметрией (измерительной фотографией).

Фотограмметрические способы измерений применяются при топографогеодезических работах, в строительстве и архитектуре, при географических и гидрографических исследованиях, в геологип, при землеустроительных и лесоустроительных работах, в военном деле, в медицине и т. п.

Различают два впда фототопографическпх съемок — аэрофототопографическую и наземную фототопографпческую (или фототеодолитную).

А э р о ф о т о т о п о г р а ф и ч е с к а я съемка — основной способ государственного картографирования больших территорий; она с успехом может применяться для съемки и сравнительно небольших участков.

Ф о т о т е о д о л и т н а я съемка применяется на небольших территориях, имеющих значительные формы рельефа; ее применение позволяет эффективно решать многие инженерные задачи.

§ 100. АЭРОФОТОТОПОГРАФИЧЕСКАЯ СЪЕМКА

Аэроснимки получают в результате фотографирования местности с воздуха специальными аэрофотоаппаратамп.

Для измерения аэроснимков и дальнейшего пх преобразования в план или карту используют фотограмметрический и стереофотограмметрический методы. С помощью фотограмметрического метода по аэроснимкам

Рис. XVI.1. Принципиальная схема аэрофотоаппарата

определяются вид и действительные размеры плоских объектов (участков земной поверхности).

Стереофотограмметрический метод основан на измерении пары взаимно перекрывающихся аэроснимков, полученных с конечных точек некоторого базиса. Совместное измерение пары снимков позволяет получать пространственное расположение точек рельефа местности пли

объекта.	схема	которого	показана
Аэрофотоаппарат, принципиальная
на рис. XVI.1, имеет жесткую конструкцию. Объектив является оптиче-
ским центром проектирования 8, а плоскость РР,		на которой	строится
изображение, — фокальной плоскостью.	В фокальной плоскости рас-

полагается прикладная рамка аэрофотоаппарата, внутренние размеры которой ограничивают формат аэроснимка. Имеющиеся на прикладной

рамке индексы (координатные метки) определяют начало и направление •осей координатной системы аэроснимка.

Положение центра проектирования 5 относительно плоскости при-

кладной	рамки	определяется		э л е м е н т а м и		в н у т р е н н е г о
о р и е н т и р о в а н и я :			фокусным расстоянием			аэрофотосъемочной
к а м е р ы и координатами х0)			у0	главной точки	о аэроснимка (пересечение
оптической осп		фотокамеры	с	плоскостью	снимка).	Обычно х0 = 0;
У о = 0.

С помощью аэрофотоаппарата получают серию аэроснимков, сделанных через определенный интервал времени. Интервал между экспозициями рассчитывается под условием получения определенного перекрытия

двух смежных аэроснимков и задается при аэрофотосъемке специальным прибором — интервалометром.

Серия аэроснимков, полученных при полете самолета в одном напра-

влении, называется	м а р ш р у т о м .	Перекрытие аэроснимков в марш-
руте, называемое	п р о д о л ь н ы м	перекрытием рх, обычно задается
равным 60%.

Аэрофотосъемка, выполненная в виде отдельных маршрутов, называется маршрутной и обычно производится для решения специальных инженерных задач, связанных с дорожными, линейными и гидротехническими изысканиями.

Для картографирования больших площадей аэрофотосъемка производится путем прокладки нескольких перекрывающихся между собой маршрутов (рис. XVI.2). Перекрытие аэроснимков между маршрутами, называемое п о п е р е ч н ы м перекрытием ру, задается равным 30%.

Помимо заданного перекрытия, при аэрофотосъемке строго выдерживается высота полета и направление оптической оси аэрофотоаппарата.

Различают плановую и перспективную аэрофотосъемку.

Плановую аэрофотосъемку выполняют при отвесном положении оптической оси аэрофотоаппарата (плоскость прикладной рамки горизонтальна). Аэроснимки, полученные при углах наклона камеры, не превышающих 3°, называют п л а н о в ы м и .

Горизонтирование аэрофотоаппарата осуществляется вручную или автоматически. Последнее достигается благодаря применению специальной гиростабилизнрующей установки, позволяющей получить аэроснимки с углами наклона в среднем порядка 10'.

В качестве фотографического материала при аэрофотосъемке используют специальную черно-белую, цветную и спектрозональную аэропленки, обладающие большой чувствительностью и высоким качеством передачи изображения.

Полученные в результате аэрофотосъемки снимки представляют собой

изображение		местности		в	ц е н т р а л ь н о й			проекции. План же ме-
стности	представляет			собой		о р т о г о -
н а л ь н у ю		проекцию точек земной по-
верхности на горизонтальную						плоскость.
В случае плоской местности п горизон-
тального	расположения				плоскости		аэро-
снимка	центральная проекция полученного
изображения		тождественна				ортогональной
проекции этого			участка	местности.			Вслед-
ствие параллельности плоскостей аэроснимка
Р и местности Е отношение двух перспек-
тивно-соответственных отрезков I и Ь							будет
выражать масштаб изображения (рпс. XVI.3)
		I	А
		Ь	н
В этом случае масштаб аэроснимка во
всех его частях одинаков				п равен отношению				Рис. XVI.3.
фокусного расстояния /А. к					высоте фотогра-
фирования Н.

При наличии значительного рельефа местности или наклона оптической осп аэрофотоаппарата при съемке аэроснимок не дает изображения, подобного ортогональной проекции соответствующего участка местности,, и не является планом местности.

Для исключения указанного несоответствия аэроснимки подверг гаются преобразованию (трансформированию) на специальных приборах, называемых ф о т о т р а н с ф о р м а т о р а м и . Далее из трансформированных снимков составляют фотопланы, представляющие собой ортогональные фотоизображения снятой местности.

Для трансформирования аэроснимков необходимо иметь на них контурные точки с известными плановыми координатами. Они определяются геодезическими методами (например, проложением теодолитных ходов от пунктов государственной триангуляции) и сгущаются специаль-

ными построениями на снимках, называемыми	ф о т о т р и а н г у л я -
ц и е й или ф о т о п о л и т о н о м е т р и ей.	Пункты фототриангуля-

ции или фотополигонометрии могут определяться аналитически или графически и по существу являются пунктами съемочного обоснования.

Геодезические работы по определению координат контурных точек называют п р и в я з к о й снимков.

Изображение рельефа на фотопланах может выполняться обычными геодезическими методами в поле и в камеральных условиях путем стереофотограмметрических измерений по аэроснимкам с помощью специальных приборов. В первом случае метод получения топографических планов называется комбинированной съемкой, во втором — стереофотограмметрической.

Независимо от метода рисовки рельефа на аэроснимке опознаются точки местности с определенными геодезически высотами. Они могут быть при стереофотограмметрической съемке сгущены специальными

г

Рис. XVI.4. Связь координат точек изображения и местности

фотограмметрическими измерениями и в совокупности образуют высотное съемочное обоснование для рисовки рельефа.

На рис. XVI.4 показана пара перекрывающихся аэроснимков рельефного участка местности, полученных с концов базиса фотографирования В. Плоскость аэроснимков и линия базиса строго горизонтальны. В этом случае точка А местности, имеющая превышение Н относительно начальной точки (обычно превышения определяют относительно главной

точки о2 правого аэроснимка), изобразится на левом и правом аэроснимках
соответственно точками аг и а2.				уг и	у2-
Абсциссы и ординаты этих точек обозначим через х1у
Разность	абсцисс	одноименных	точек, изобразившихся		на	левом
и правом аэроснимках, называется г о р и з о н т а л ь н ы м ,					или	п р о -
д о л ь н ы м ,	параллаксом и обозначается через р, т. е.
		р=-хг	— х.
Разность	ординат	одноименных	точек называется	в е р т и к а л ь -
н ы м, или п о п е р е ч н ы м , параллаксом и обозначается через						т. е.

<1 = У\ — Уъ*

Формулы связи координат точек аэроснимка и местности для нормального случая съемки, когда аэроснимки и базис горизонтальны, имеют простейший вид

Р *	/Л '	/*
Параллакс начальной точки обозначается		через рг.
Выражение р — рх = Ар	называют разностью продольных парал-
лаксов. Измеренные разности	продольных параллаксов Ар характери-

зуют рельеф местности и позволяют определять превышения относительно начальной точки по формуле

7 # Л

где Н — высота фотографирования над начальной точкой; Ь0 — базис фотографирования В в масштабе изображения начальной

точки; Ар — измеренная разность продольных параллаксов.

Обратная зависимость, позволяющая по превышениям подсчитать соответствующие им разности продольных параллаксов, следующая:

Для определения пространственных координат и превышений точек объекта по плановым аэроснимкам в качестве основных зависимостей также используются формулы нормального случая съемки.

Переход от планового случая съемки к нормальному можно осуществить аналитическим или оптико-механическим путем. Это достигается путем трансформирования аэроснимков, после которого измеряемые координаты и параллаксы точек становятся свободными от перспективных искажений.

Стереофотограмметрическую обработку аэроснимков можно выполнить двумя методами — универсальным и дифференцированным.

При у н и в е р с а л ь н о м методе по двум аэроснимкам, составляющим стереопару, на специальных стереофотограмметрических приборах создается пространственная геометрическая модель местности. Наблюдатель, воспринимающий эту модель объемно, может осуществить визирование на любую точку ее поверхности и отсчитать или зафиксировать

все три пространственные координаты точки				Х 0
В результате обработки аэроснимков универсальным методом не-
посредственно	получают	графический	план	местности	с	контурами
и рельефом.
Для работы этим методом в СССР в настоящее время широко
применяются	следующие	приборы:	стереопроектор		Романовского
(рис. XVI.5) и стереограф Дробышева (рис. XVI.6).
При д и ф ф е р е н ц и р о в а н н о м				методе процесс		создания
плана распадается на два основных этапа.

Объектив укреплен на вертикальных салазках 6 и может перемещаться на 30 мм вверх и на 45 мм вниз от начального положения. Величина перемещения отсчитывается по шкале 7\ кроме того, положение объектива фиксируется при съемке на негативе в виде индексачерточки.

На рис. XVI.10 показаны две точки стояния (станции) и ^ фототеодолита на концах базиса В. Положение оптических осей фотокамер по отношению к базису может быть различным. На практике чаще всего

используется нормальный случай, когда оси горизонтальны и направлены перпендикулярно к линии базиса. Достигается это с помощью уровней на корпусе камеры и ориентирующего устройства.

Для определения пространственных координат точки А местности ^а начало пространственной фотограмметрической системы примем центр левого объектива 0сь2ф совместима с вертикальной прямой, проходящей через центр объектива, а ось Уф — с направлением оптической оси фотокамеры. Ось Хф располагается таким образом, чтобы координатная система получилась прямоугольной, т. е. при нормальном случае съемки она совпадает с направлением проекции базиса фотографирования на

горизонтальную	плоскость.
Тогда из рис. XVI. 10 следует
			Уф	в	•
			/ *
где величина	—	—	(горизонтальный параллакс точки) всегда
положительна.