Menu

Наземные стереофотограмметрическая и сканерная съемки.

13.1 Наземная стереофотограмметрическая

(фототеодолитная) съемка

Наземная стереофотограмметрическая съемка – это составление плана путем обработки снимков местности, полученных фотографированием ее камерами, установленными на земной поверхности. Такую съемку особенно часто применяют при съемке горной местности.

Фотографирование местности выполняют фототеодолитами, а в настоящее время чаще цифровыми фотокамерами.

Фототеодолит – прибор, представляющий собой фотокамеру с ориентирующим устройством, служащим для ориентирования фотокамеры в нужном направлении. На рис. 13.1 показан фототеодолит Р30 фирмы Вильд (ФРГ), в верхней части которого укреплен теодолит, который используется как для ориентирования фотокамеры, так и для выполнения необходимых угловых измерений.

 

Участок местности фотографируют из двух точек S1 и S2 (рис. 13.2). Расстояние между ними называется базисом фотографирования.

В результате фотографирования местности на стеклянной фотопластинке, помещенной в кассету фотокамеры, фиксируется снимок - изображение местности и координатные метки (рис. 13.3).

 

 

[image]

 

Рис. 13.1 Фототеодолит P30

 

 

[image]

Рис. 13.2 Схема фотографирования местности

 

 

 

[image]

Рис. 13.3 Фотоснимок (левый)


На снимке измеряют координаты изображений точек местности и их продольные параллаксы. Координатными осями снимка служат оси x и z, проходящие через координатные метки. На рис. 13.3 показан снимок и на нем - координаты x1 и z1 изображения m1 точки местности M (см. рис. 13.2).

При изготовлении и юстировке фототеодолита стремятся, чтобы пересечение O осей x и z совпадало с главной точкой снимка, то есть с точкой пересечения плоскости снимка главным лучом - проектирующим лучом, перпендикулярным к плоскости снимка.

Нормальным случаем съёмки считают такой, когда при фотографировании главный луч фотокамеры S1O1 (рис. 13.4) устанавливают в горизонтальное положение и в обеих точках (S1 и S2) направляют перпендикулярно базису. Но часто съемку выполняют с отклонением главных лучей от нормали к базису на одинаковые или даже разные углы.

По результатам измерений вычисляют пространственные координаты точек местности, выраженные в фотограмметрической системе координат S1XYZ (см. рис. 13.4).

 

а)

 

б)

[image]

Рис. 13.4 Связь координат x, z на снимках

с фотограмметрическими координатами X, Y, Z:

а – проекция на горизонтальную плоскость S1XY;

б – проекция на вертикальную плоскость S1YZ

Началом фотограмметрических координат служит центр проекции левого снимка S1. Оси X и Y лежат в горизонтальной плоскости. За ось Y принято направление главного луча фотокамеры O1S1, а ось X перпендикулярна к нему и при нормальном случае съемки лежит в одной отвесной плоскости с базисом. Ось Z направлена вверх по отвесной линии. Точки О1 и О2 – главные точки левого и правого снимков. Точка местности М изобразится на левом снимке в точке m1, а на правом – в точке m2. Для вычисления фотограмметрических координат точки M используют следующие очевидные соотношения:

[image] [image] [image], (13.1)

где X, Y, Z – фотограмметрические координаты точки M;

p – продольный параллакс (p = x2x1);

f – фокусное расстояние камеры;

B – горизонтальное проложение базиса, который измеряют с относительной погрешностью, не превышающей 1:2000.

Из соотношений (13.1) вытекают формулы для вычисления фотограмметрических координат:

[image] [image] [image].

При съемке значительных участков местности фотографирование разных ее частей приходится выполнять с разных базисов, получая координаты точек местности в разных фотограмметрических системах.

От фотограмметрических координат X, Y, Z переходят к геодезическим прямоугольным координатам, например, координатам Гаусса–Крюгера x, y и нормальным высотам H. При нормальном случае съемки этот переход выполняют, используя формулы:

[image],

[image],

[image],

где [image], [image], [image], [image]– геодезические прямоугольные координаты пикета M и центра проектирования S1;

[image] и [image] – высоты тех же точек;

a - дирекционный угол оси Y, то есть направления главного луча фотокамеры O1S1.

Координаты и высоту центра проектирования, а также дирекционный угол направления O1S1 определяют привязкой к опорной геодезической сети.

Вычислив координаты и высоты достаточного числа пикетов, располагаемых в характерных точках контуров и рельефа, и нанеся их на план, вычерчивают очертания контуров и горизонтали. Вычисления и графические построения автоматизированы и выполняются по стандартным программам на цифровой фотограмметрической станции ЦФС, включающей компьютер, дисплей, устройства ввода и вывода информации, в том числе графопостроитель. Снимки местности вводятся в ЦФС в цифровом виде. Для этого, если изображение местности получено на фотопластинке или фотобумаге, его сканируют и преобразуют в цифровую форму. При фотографировании цифровыми камерами сразу получают цифровые снимки. В результате последующей обработки снимков формируется цифровая модель местности и при необходимости на графопостроителе вычерчивается план местности.

Отметим, что наземная стереофотограмметрическая съемка применяется не только для составления планов местности. Фотографируя фасады зданий, архитектурные и исторические памятники, создают чертежи, подробно отражающие детали их формы, позволяющие выполнять точные их обмеры и создавать документы, используемые в последующем, например, при реставрационных работах.

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:5068 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:8266 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:5065 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Глава 5. Доминанты

Он не думал, что одна речь может быть важнее другой, каждая была важнее всех остальных, каждая фраза оказывалась основной, но все они, тем не менее, стремились лишь собраться вместе в...

03-03-2011 Просмотров:3741 Комплексные географические характеристики

Складання плану земляних мас

Розробляючи план організації рельєфу, становлять план земляних мас - проектний документ, що визначає обсяги земляних мас, що підлягають переміщенню. План земляних мас являє собою креслення (рис. 18.6) у вигляді сітки квадратів...

30-05-2011 Просмотров:8927 Інженерна геодезія

Чердачные помещения

Наиболее характерными недостатками, возникающими в чердачных помещениях в процессе эксплуатации зданий, являются: захламленность строительным мусором и домашними вещами, повышенная температура и влажность воздуха, выпадение конденсата и инея на внутренней поверхности...

01-04-2010 Просмотров:32888 Эксплуатация жилых зданий