4 лекция 4, 5. Фотосхемы и фотопланы, способы их изготовления

4 ЛЕКЦИЯ 4, 5. Фотосхемы и фотопланы, способы их изготовления

Некоторые технологические варианты стереотопографической АФС предусматривают составление фотопланов или ортофотопланов. Фотоплан (ортофотоплан) это фотографическое изображение местности составленное из трансформированных снимков (ортофотоснимков) одного масштаба. Как правило, их составляют на полную трапецию, и выполняют зарамочное оформление, как у плана. По точности они должны соответствовать плану.

Фотосхемой называется непрерывное фотографическое изображение местности, созданное из отдельных аэроснимков. Необходимость создания фотосхемы возникает в том случае, если необходимо выполнить проектирование линейного сооружения в короткие сроки в равнинных участках. Данная работа выполняется в следующей последовательности. Выполняется сбор аэроснимков на весь участок местности, если выполнена аэросъёмка местности. На монтажном столе, начиная с верхнего левого угла укладываются аэроснимки  1-го маршрута таким образом, чтобы выполнялась сходимость контуров и была выполнена сходимость по начальным направлениям. На 1-ый маршрут укладываются снимки 2-го маршрута, закрепляются специальными грузчиками. Таким образом, выполняется монтирование всей фотосхемы, т. е. создаётся фотографическое изображение местности. Выполнив анализ фотосхемы острым скальпелем, выполняются порезы аэроснимков на продольном перекрытии снимков вблизи ситуации и чётких контуров рельефа. Затем на ватман,  начиная с 1-го аэроснимка выполняется наклеивание специальным клеем порезанных аэроснимков. Выполняется анализ выполненной фотосхемы путём выполнения измерений между чёткими контурами. Выполняется фотографирование оригинала фотосхемы для получения необходимого количества фотосхем.

4.1 Теоретические основы фототрансформирования. Фототрансформаторы. Технология трансформирования

Трансформированием называется процесс преобразования наклонных снимков местности к горизонтальным снимкам. Данный процесс выполняется на специальных фотограмметрических приборах – фототрансформаторах. Фототрансформаторы по своему устройству делятся на фототрансформаторы первого и второго рода. В фототрансформаторах 1-го рода фокусное расстояние объектива соответствует фокусному расстоянию фотокамеры. Задачей фототрансформирования является восстановление связки соответствующих лучей существовавших в момент аэросъёмки местности. Фототрансформаторы 2-го рода (с преобразованной связкой соответствующих лучей) позволяет выполнять трансформирование снимка с любым фокусным расстоянием объектива фотокамеры. Фототрансформаторы 2-го рода по своей конструкции используют специальные устройства – инверсоры, которые позволяют преобразовывать изображение местности. Суть трансформирования состоит  в следующем: осветительная лампа освещает негатив снимка, изображение которого падает на экран трансформатора. Экран фототрансформатора может передвигаться по вертикали с помощью специальных штурвалов, выполнять продольные и поперечные наклоны. На экран фототрансформатора укладывается топографическая основа с разбитой сеткой координат и обычно с 4-мя трансформационными точками с известными координатами. На негативе аэроснимка также должны иметься эти точки, на которых пуансоном пробиваются отверстия. Путём вращения штурвала в продольно-поперечном перекрытии в вертикальном направлении вверх-вниз выполняется смещение проецируемых точек с этими же точками на топооснове. После совмещения точек выполняется фотографирование негатива на плёнку. Таким образом, получаем горизонтальный снимок местности.

После выполнения трансформирования аэроснимков создаётся фотоплан местности.

Фотоплан – непрерывное фотографическое изображение местности, созданное из трансформированных снимков. Им можно пользоваться как картой или планом местности.

Трансформирование аэроснимков можно выполнять с помощью оптических проекторов. Трансформирование оптическим проектором выполняется по подобию трансформатора, только изображение горизонтального снимка вычерчивается на плановой основе. В последнее время используются дифференциальные фототрансформаторы. На основе создания стереоскопической модели местности на фотограмметрических приборах узкой щелью выполняется наблюдение модели местности с непрерывным отслеживанием рельефа местности. Результатом является трансформированный снимок (ортофотоснимок). Данным снимком

4.2 Планово-высотная привязка аэроснимков. Комбинированный метод съемки

Для выполнения тех или иных фотограмметрических процессов, нужны точки с известными координатами и высотами, положение которых можно точно указать на снимке. Такие точки были названы опознаками. Например, для трансформирования фотоснимка требуется не менее четырех опознаков, для внешнего ориентирования модели – не менее трех.

Получить опознаки можно в процессе выполнения полевых работ. Для этого нужно взять контактные отпечатки (снимки), выехать на местность, которая на них изображена, найти характерные точки местности, точно опознающиеся на снимках (в требуемых в соответствии с технологией местах) и наколоть их. Затем провести линейно-угловые измерения, вычислить координаты и высоты точек, а на обратной стороне сделать абрис, точно указав, координаты какой точки были определены. Такая работа называется привязкой снимков, причем ее называют планово-высотной, если у опознаков определяют все три координаты; плановой – при определении только плановых координат и высотной, если требуются только высоты точек.

Можно задаться целью и получить в поле все опознаки, необходимые в процессе обработки снимков. Такая привязка снимков называется сплошной. Но она чаще всего экономически невыгодна. Существуют и камеральные способы определения опознаков, а они, как известно, почти всегда дешевле и производительнее полевых измерений. Поэтому на производстве предпочитают выполнять, так называемую, разряженную привязку снимков. Все же не достающиеся опознаки получают в процессе фотограмметрического сгущения (по-другому этот процесс называется фототриангуляцией).

Перед выполнением работ по привязке снимков составляют проект, используя для этого карты или схемы, масштаб которых в 2-5 раз, мельче масштаба картографирования. При разряженной подготовке учитывают, что ошибки последующего фотограмметрического сгущения во многом зависят от расстояний между смежными опознаками. Поэтому эти расстояния регламентируются инструкциями или рассчитываются с учетом ошибок фототриангуляционных построений.

4.3 Комбинированный метод съемки

Комбинированный метод может быть реализован в двух вариантах. Один из них предполагает, что контурная часть создается на основе изготовления фотоплана, второй, что она наносится на чистую основу в процессе стереообработки снимков на аналоговых приборах или на компьютере. Рельеф на плане и в том и в другом случаях отображается приемами мензульной (или тахеометрической) съемки. В этот же период выполняется полевое дешифрирование, либо уточняются результаты камерального дешифрирования. Основными технологическими процессами комбинированного метода аэрофототопографической съемки являются:

летносъемочный процесс; планово-высотная подготовка снимков (привязка); фотограмметрическое сгущение съемочного обоснования (фототриангуляция); трансформирование снимков и изготовление фотоплана, если это предусмотрено технологией; нанесение ситуации на чистую основу или фотоплан в процессе стерео (цифровой) обработки снимков; съемка рельефа и полевое дешифрирование.

Выбор фокусного расстояния зависит от технологии реализации комбинированной съемки.

Если предполагается составление фотопланов по снимкам трансформированным на фототрансформаторах, то фотографирование местности осуществляется АФА с фокусными расстояниями от 200 до 500мм. Использовать длиннофокусные камеры необходимо для того, чтобы уменьшить смещение точек за рельеф или число зон, если местность закрытая, но пересеченная. Масштаб фотографирования выбирают в этом случае в зависимости от масштаба съемки и метода трансформирования снимков (типа фототрансформатора).