Фототопографические съемки

Фототопосъемкой называется комплекс работ по составлению планов и карт при помощи фотоснимков. Те же работы, выполненные с самолета называются аэрофотосъемкой. Фрагмент аэрофотоснимка показан на рис. 54.

Аэрофотосъемка имеет большое значение в деле топографического изучения поверхности земли и в настоящее время является ведущим способом съемки для создания и обновления карт. Характерной особенностью аэрофотосъемки является скорость производства работ. Попутно с получением конечной продукции - топоплана, при аэрофотосъемке получается целый ряд менее точных материалов, которые можно получит сразу после облета снимаемой территории для разрешения большого ряда технических вопросов, связанных с проведением работ на поверхности земли.

Съемочные работы заключаются в фотографировании местности специальными фотоаппаратами, установленными в определенном положении на самолете. Перед съемкой на карте намечают маршруты полета с таким расчетом, чтобы каждый последующий снимок перекрывал предыдущий до 40 % площади аэроснимка (рис.55). Это продольное перекрытие. Также задается и поперечное перекрытие. Процент перекрытий выбирается с таким расчетом, чтобы при последующей обработке фотоснимков можно было использовать только центральные части, как содержащие наименьшие искажения.

Снимки путем трансформирования приводят к горизонтальной проекции и к масштабу, требуемому для построения плана. Чтобы выполнить трансформирование, на снимках надо иметь несколько точек, координаты которых известны. Эти точки назы­вают опознавательными знаками (опознаками). Их опознавание (нахождение) на снимке и на мест­ности, а также определение координат производят в результате поле­вых измерений на местности.

Топографическую карту или план получают стереофотограмметрическим способом, при котором рельеф изображают в камеральных условиях с помощью стереоприборов. Для этого необхо­димо на каждом снимке иметь не­сколько точек с известными высота­ми (высотными опознаками). План местности составляют либо получением фотоплана и перерисовки на него горизонталей со снимков, либо од­новременной зарисовкой ситуации и рельефа на стереоприборах.

Рис. 55. Аэрофотосъемка

Для уточнения некоторых харак­теристик ситуации и рельефа, например, названий населенных пунктов и рек, этажности и материалов зданий, вида и средних размеров лесных на­саждений, производят полевое обследование – дешифрирование.

В наземной стереофотограмметрической, или фототеодолитной, съемке определение пространственных координат объектов и составление топографического плана ведут по фотосним­кам (стереопарам), полученным специальным прибором – фототеодолитом с некоторого базиса. Базисы выбирают с таким рас­четом, чтобы при фотографировании с них получить изображение участка местности без «мертвых пространств», где ближние предме­ты закрывают собой задний план.

Фотографирование с концов базиса производится при оптических осях камер, нормальных к базису и равномерно откло­ненных влево и вправо на угол φ (30°). Следовательно, на каждой станции с одного базиса получают три стереоскопические пары снимков, снятые при строго горизонтальных и взаимно парал­лельных оптических осях.

Геодезические работы при этом виде съемки состоят в определении трех координат одного из концов базиса, передаче дирекционного угла на базис и измерении его длины и наклона. До­полнительно определяют плановые геодезические координаты трех контрольных точек на стереопару. Определив в камеральных усло­виях фотограмметрические координаты контрольных точек и срав­нив их с геодезическими, можно судить о точности съемки и при необходимости ввести поправки в фотограмметрические данные.

Наземная стереосъемка с успехом принимается для создания крупномасштабных планов горных районов, различного рода изыс­каний и обследований (дорожных, гидротехнических, геологических, архитектурных), наблюдений за устойчивостью инженерных сооружений, траекторией движения тел и в других областях науки и техники.

Космическая съемка (КС) — процесс получения с космиче­ского летательного аппарата статического изображения местности на светочувствительном материале с помощью оптических приборов в заданных временных и пространственных параметрах.

Космической телевизионной съемкой называется процесс получения изображений поверхности Земли, Луны, планет Солнеч­ной системы с летательных аппаратов с помощью оптических, элект­ронных и радиотехнических средств. Методы космической телевизи­онной съемки можно подразделить по спектральному диапазону, по назначению материалов съемки, количеству информационных кана­лов, по приемнику световой энергии, способу передачи информации и так дапее.

Топографические космические съемочные камеры(ТКСК) пред­назначены для получения плановых фотоснимков, пригодных для создания топографических карт земной и лунной поверхности сте-реофотограмметрическим методом. Измерительные свойства косми­ческих негативов должны позволять определять координаты точек с требуемой точностью. При этом в камере должно быть обес­печено впечатывание по краю негатива или по полю оптических ме­ток для определения величины деформации, положения центра не­гатива и направления съемки. Фотозатвор ТКСК не должен вносить геометрических искажений при построении изображения объекта.

Дешифровочные космические съемочные камеры(ДКСК) пред­назначены для получения снимков, пригодных для составления те­матических карт, фотопланов и фотосхем, и проведения комплексов работ по распознаванию объектов съемки.

7.5. Построение топографических планов

Приступая к построению плана, прежде всего, необходимо определить размеры листа бумаги. Они зависят от масштаба плана и значений координат Х и У точек съемочного обоснования. Чтобы нанести точки хода необходимо разбить координатную сетку. В настоящее время существует несколько способов разбивки координатной сетки:

- при помощи циркуля-измерителя;

- при помощи топографической линейки;

- при помощи графопостроителей и другие.

Рис. 56. Построение прямоугольной сетки

Рассмотрим наиболее простой и доступный способ. На листе бумаги проводят две диагональные линии и от точки их пересечения откладывают одинаковые отрезки. На рис. 56 это отрезки ОА, ОВ, ОС, ОД.

Соединяют соответствующие точки по горизонтали и вертикали: А с Д, В с С, А с В, С с Д. На сторонах АВ и ДС накалывают точки, удаленные от А и Д на 10см, 20см, 30см и т.д., получая на линиях АВ и ДС равные отрезки по 10см.

Такой порядок отложения исключает накопление линейных ошибок. Таким же образом строятся и вертикальные линии. Если сетка построена правильно, вершины квадратов сетки будут находиться только по диагоналям сетки. Наименования линий сетки производится согласно масштаба. Так, для масштаба 1:500 линии имеют наименования кратные 50м; 1:1000 кратные 100 м и так далее.

Пункты теодолитной съемки наносятся на план с помощью циркуля-измерителя и поперечного масштаба от ближайших по координатам линий сетки. Например, точка с координатой X = 253,57 на плане масштаба 1:1000 наносится от сетки 200 по оси X в сторону увеличения раствором измерителя, соответствующим 53,6 м в соответствующем поперечном масштабе. Аналогично откладывается и значение координаты Y, естественно по оси Y.

После нанесения каждой последующей вершины теодолитного хода, полезно измерить с помощью измерителя расстояние между точками. Если оно совпадает с величиной, указанной в ведомости вычисления координат, то точки соединяют между собой, получая сторону полигона. Против стороны полигона проводится горизонтальная линия, над которой выписывают румб или дирекционный угол стороны, а под ней – горизонтальное проложение длины линии.

Когда нанесен весь полигон, по результатам топографической съемки и съемки подробностей, наносятся характерные участки местности и рельеф.