Топографический план (карта) представляют собой ортогональную проекцию точек местности на горизонтальную плоскость (поверхность принятого сфероида) и характеризуется двумя основными свойствами:
1) расстояния в плане пропорциональны соответствующим горизонтальным расстояниям на местности;
2) углы в любой точке плана равны соответствующим горизонтальным углам на местности.
P Допустим, что из точки и S получили
b b0 a горизонтальный снимок P0. Построим
o P0 изображение точки местности на
f снимке P0. Из рис.5 видно, что снимок
S нельзя считать ортогональной
проекцией точек на местности, так как
проектирующие лучи, с помощью
которых он получается, не
B параллельны друг другу, а
h пересекаются в одной точке - S.
A0 B0 E Проекция объекта, полученная в
Рис. 5 результате пересечения плоскости P0 с проектирующими лучами, пересекающимися в одной точке, называется центральной проекцией, а точка пересечения этих лучей – центром проекции (точкой фотографирования).
При центральном проектировании различают негативное (обратное) и позитивное (прямое) изображения (рис.6).
|
|
Рис. 6
Позитив P получают в случае, когда объект и плоскость проекции расположены по одну сторону от центра проекции S, а негатив N – в в случае когда объект и плоскость проекции расположены по разные стороны от центра проекции S.
Негатив и позитив располагаются симметрично по разные стороны от центра проекции S. Если негатив развернуть на 180о вокруг оси, проходящей через центр проекции S параллельно плоскостям негатива и позитива, а затем развернуть вокруг оси, лежащей в плоскости позитива и перпендикулярной оси первого разворота, то все точки негатива совпадут с точками позитива. Поэтому при анализе снимка можно рассматривать как негатив, так и позитив. В дальнейшем чаще будем рассматривать позитив, который, как и негатив, будем называть снимком.
При центральном проектировании взаимное плановое положение точек (например А-В на рис.5) на снимке будет нарушено (ab вместо ab0), так как точка В расположена вне плоскости Е.
Практически получить горизонтальный снимок P0 – нельзя. При съемке мы получаем наклонный снимок P. Это в еще большей степени исказит взаимное плановое положение изобразившихся на снимке точках местности. Из рисунка 5 видно, что только изображение плоской местности на горизонтальном снимке соответствует ортогональной проекции.
А так как в дальнейшем мы будем рассматривать способы создания топографических карт по фотоснимкам, необходимо рассмотреть основные элементы (точки и линии) центральной проекции(Рис.7) и их свойства.
P- плоскость наклонного снимка, картинная плоскость.
|
|
E- горизонтальная (предметная) плоскость.
P0 – плоскость горизонтального снимка, параллельная предметной плоскости.
S – центр проекции, в котором сходятся оптические проектирующие лучи. Из него получены наклонный P и горизонтальный снимки P0.
SO – главный оптический луч наклонного снимка, перпендикуляр к плоскости P.
o – главная точка наклонного снимка, точка пересечения главным оптическим лучом SO плоскости P.
So=f – фокусное расстояние наклонного снимка.
SN=H – отвесная линия, перпендикуляр к плоскости Е, высота фотографирования.
n – точка надира на наклонном снимке, точка пересечения этого снимка отвесной линией SN. В точке надира сходятся изображения линий, перпендикулярных плоскости Е (например, изображения деревьев, столбов, углов зданий). Расстояние этой точки от главной точки on= -f tgα0.
Угол oSn=α0 – угол наклона снимка Р, определяет отклонение главного оптического луча SO от отвесной линии SN.
S
f
α f
P
o
c n0
P0
H
n
O
E N
Рис.7