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). tg_h=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

ля этого определяют разность расстояний между собственным и пе­ренесенным рабочими центрами каждой пары смежных снимков. Если разности не превышают 1 мм, с помощью пуансона пробива­ют отверстия на всех наколотых точках. При большей разности отверстия пробивают на вспомогательных точках всех снимков и на рабочих центрах четных или нечетных снимков. На остальных снимках через рабочие центры вдоль начальных направлений про­черчивают штрихи длиной 5 мм (см. рис.3).

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)

няв обрезок, измеряют отклонения наколов от точек, которые накалывали на обрезке. Аналогично выполняют контроль по другим порезам. Принципиально можно измерять абсолютные отклонения. Но более важно оценить раз­мер смещения накола в продольном направлении. Если накол оказался между линией пореза и точкой, наколотой на обрезке, то изображение в этом участке пореза дублируется — смещение на корректурном листе обозначают знаком «плюс» (рис. 4).

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.