Поиск

АЭРОФОТОГРАММЕТРИЯ

имеет задачей получение планов местности по фото-графич. снимкам с самолета или аэростата (см. Аэрофотосъемка). Методы А. можно разделить на две основные группы. К первой группе относятся методы, в которых главной основой камеральных работ над снимками служат проективная геометрия и основанные на правилах последней специальные оптические и механические приборы (фототрансформаторы, пантографы-трансформаторы). Ко второй группе можно отнести метод стереофотограмметрический, при котором пользуются двумя снимками местности, полученными с разных пунктов пространства и обрабатываемыми в спец. оптико-механических приборах, основанных на эффекте стереоскопическ. зрения (стерео-планиграф, автокартограф и др.). Первый метод, проективный, применяется гл. обр. при контурной аэросъемке (без нанесения рельефа). Если в момент экспозиции с самолета фотопластинка была строго горизонтальна (оптическ. ось фотокамеры—вертикальна), то аэроснимок при равнинной местности представит фотоплан местности с численным масштабом M—f/H, где f

фокусное расстояние фотокамеры и Н—высота полета (фиг. 1). На практике, вследствие колебаний самолета, оптическая ось фотокамеры б. или м. отклоняется от вертикали, при чем величина угла ш этого отклонения равна 3—4°. В результате такого отклонения огромное большинство аэроснимков теряет свойство плана; масштаб в разных точках такого снимка будет различен, и подобие-между контурами местности и их изображением на снимках нарушается. Если все же допустить предел для разницы в масштабе в 0,4%, то имеем следующее условие, при выполнении которого снимок. можно принимать за план:

Здесь «—допустимый угол отклонения оптической оси от вертикали, 2а — угол зрения фотоаппарата (фиг. 2). Фиг. 3 дает согласно этой формуле зависимость между « и ш. Для возможности получения плана по искаженному из-за наклона снимку необходимо знать «элементы его внешнего ориентирования», которые определяют точное положение негатива относительно поверхности земли в момент экспозиции. Таких элементов—три: 1) высота Я съемки, 2) угол наклона ш плоскости пластинки по отношению к горизонтальной плоскости и 3) угол крена /3 фотокамеры, характеризующийся на

пластинке углом между осью ж-ов последней и линией сечения горизонтальной плоскостью (фиг. 4). Знание этих элементов позволяет методами, разбираемыми в теории центральной перспективы, получить графически исправленное изображение контуров снимка в требуемом масштабе, т. е. план местности. Так как до сих пор не существует достаточно точных приборов, регистрирующих для каждого снимка элементы его внешнего ориентирования,то для определения их пользуются обрат-

ным путем, а именно—элементы эти определяются по геодезич. данным для 3 или 4 пунктов (опорных), изображения к-рых видны на снимке. Эта задача аналогична известной в геодезии задаче обратной засечки. Решается она аналитич., графич. или, наконец, оптико-механич. способами. Применение методов проективной геометрии позволяет решить задачу построения плана по 4 опорным пунктам даже непосредственно, без определения элементов внешнего ориентирования. Это определение в процессе работы как бы исключается. Способ графич. основан на теоремах коллине-ации (соответствия)

фигур. Соответствие между изображениями на снимке (перспектива) и на плане вполне устанавливается четырьмя парами точек. Пусть М и N (фиг. 5) изображают снимок и план, на к-рых даны по 4 соответственных «опорных» точки (а,А), (Ъ,В), (с,С) и (d,D). Чтобы нанести графически на план точку (ж), изображение к-рой имеется на снимке, поступают так. Проводят из любой данной опорной точки (А,а) лучи на другие

точки, а на снимке, кроме того, и на точку (ж) — искомую. Пучок лучей снимка пересекают прямой pq и отмечают на ней точки пересечения. Перенеся затем эту прямую на пучок лучей плана и наложив так, чтобы точки перенесенной прямой оказались на соответственных лучах, проводят луч из полюса А на 4-ю свободную точку (х') прямой. Этот луч дает на плане направление из точки А на искомую точку (X). Повторив такое же построение из другой опорной точки (В), получим второе направление. Т. о. искомая точка (X) найдется методом засечки. Для облегчения графической «развертки» в план аэроснимков со сложными контурами пользуются взаимно - перспективными сетками, построение которых основано на только-что указанном принципе. При массовой обработке снимков графическ. метод являв!ся громоздким , и заме-

няется поэтому обработкой их на т. н. фототрансформаторах. Фототрансформатор (см.) представляет не что иное, как особой конструкции проекционный фонарь, и состоит из собственно проекционного фонаря Ф (фиг. 6) и экрана Е. В общем случае негатив, экран и объектив могут наклоняться, вращаясь около параллельных осей. Процесс трансформации снимка состоит в следующем. На экране прикрепляется планшетик с нанесенными четырьмя

(или тремя) опорными пунктами, соответствующими данному негативу. Затем, осветив негатив, добиваются такого взаимного положения плоскостей негатива, экрана

и объектива, при котором на экране получается резкое изображение, и 4 (или 3) опорных пункта этого изображения совпадут с соответственными пунктами, нанесенными на планшете. Заменив после этого

планшетик светочувствительной бумагой, экспонируют и проявляют изображение. Из трансформированных отпечатков составляют по - геодезич. основе монтажи и получают так. обр. фотопланы. Трансформаторы бывают различных конструкций. На фиг. 7 и 8

изображены трансформаторы: вертикальный— системы Цейса и горизонтальный — системы П. П. Соколова. Если местность сильно пересеченная, холмистая, то на снимках получается сдвиг точек из-за рельефа. Высотная точка А (фиг. 9), план к-рой А0, получается на снимке в точке а

вместо а0. Сдвиг этот Дг на снимке выражается: dr=rrr-, где h—высота точки А над