Искажения, вызванные наклоном аэрофотоснимка

 

Общие сведения

 

На снимке равнинной местности, полученном при отвесном положении оптической оси съемочной камеры, элементы ситуации изобразятся без искажений. Наклон камеры на некоторый угол, вызывает поворот направлений на наклонном аэрофотоснимке относительно соответствующих направлений на горизонтальном снимке вокруг точек их пересечения с линией неискаженных масштабов Величина искажений направлений и соответственно углов, составленных этими направлениями, тем больше, чем меньше фокус камеры и больше угол наклона.

Для уменьшения искажений, зависящих от угла наклона аэрофотоснимка, аэрофотосъемку желательно производить аэрофотокамерой с более длинным фокусным расстоянием и с использованием гиростабилизирующей установки.

Величина линейного искажения из-за влияния угла наклона рассчитывается по формуле: Gz=r*r*sinz*cosq /f-r*sinz*cosq, где r - расстояние на наклонном аэрофотоснимке от точки С до заданной точки, q- угол, образованный главной вертикалью и направлением на точку из точки С.

Точки, расположенные на главной вертикали имеют наибольшие смещения. По направлению к линии действительного горизонта величина искажения имеет отрицательный знак, в противоположную сторону – положительный.

Порядок работы

Построить перспективу сетки квадратов и вычислить по формуле величину искажений на наклонном снимке отрезка, удаленного от линии неискаженных масштабов на произвольную величину, если угол наклона снимка равен 30+К, где К- номер варианта.

 

Искажение изображения снимков, вызванное изменением высоты фотографирования

 

Общие сведения

При изменении высоты фотографирования изменяется масштаб всего аэрофотоснимка, а следовательно, изменяется длина любого отрезка аэрофотоснимка. Нарушение подобия изображения из-за изменения высоты фотографирования не происходит, т. е. углы на аэрофотоснимке не искажаются. Из-за изменения масштаба снимка все точки на аэрофотоснимке оказываются сдвинутыми относительно того положения, какое они занимали бы при съемке с другой высоты фотографирования т.е.под влиянием изменения высоты фотографирования на аэрофотоснимке возникают линейные искажения.

На чертеже показана проекция «а1» точки «А1» местности на аэроснимке, сделанном с заданной высоты Н и проекция «а2» той же точки на аэрофотоснимке, сделанном с высоты Н2

Разность отрезков «а1-а2» определяет величину смещения точек под влиянием изменения высоты фотографирования. Величина искажения определяется по формуле g= -r * H / H, где r - расстояние от главной точки снимка до данной точки для которой определяется смещение. Из формулы следует, что наибольшее смещение получают точки на краю аэрофотоснимка, т.к. для них расстояние r максимально, а также чем больше величина изменения высоты фотографирования, тем больше искажение.

 

Порядок работы

Показать графически и вычислить по формуле величину искажения за перепад высот, найти допустимое изменение высоты фотографирования и сделать вывод, если Н=3500м, Н1=5500м Н2=1500м, фокус камеры равен 150мм.

R=8см (в масштабе построения)

 

Искажения на аэрофотоснимках, вызванные влиянием рельефа местности.

Общие сведения

Пусть точка А местности имеет превышение относительно средней плоскости Т Т Ее изображение на горизонтальном снимке РР будет в точке «а1». Для получения плана местности необходимо, чтобы изображение точки А было бы в точке «а», смещение «а1-а» называется ошибкой за рельеф(Gr). Смещение точки «а» происходит по прямой, соединяющей данную точку с точкой надира «п» и вычисляется по формуле: Gr= r*h / H

Для горизонтального снимка точка надира и главная точка совпадают.

В точке надира смещения за рельеф равно нулю, т.к. для точки надира г = 0. Углы и направления, лежащие вершинами в точке надира, не искажаются на аэрофотоснимках под влиянием рельефа местности. Знак ошибки определяется знаком превышения.

Смещение за рельеф тем больше, чем больше превышение и чем дальше точка находится от точки надира. С увеличением высоты фотографирования (Н) величина Gr уменьшается, а т.к. Н=m*f, то формула примет вид Gr=r*h /m*f, где г- расстояние от точки «о» до заданной точки снимка. Отсюда видно, что Gr увеличивается и с уменьшением f, а применение АФА с более длинным фокусом уменьшает искажения за счет рельефа местности. При положительных формах рельефа точки на аэрофотоснимках смещаются от точки надира и величина искажения имеет знак «+», при отрицательных превышениях искажения имеют знак «-«, а точки смещаются в сторону точки надира. Естественно, если точки смещаются из-за рельефа, то и направления, проходящие через эти точки и углы, образованные этими направлениями, искажаются

 

 

Порядок работы

Вычислить по формуле величину искажений для всех заданных превышений, выполнить графические построения, выяснить при каком радиусе- векторе величина в пределах допуска и сделать вывод, если Н=3500м, h =0, h1 =100м, h2 =300м. h3 =500м, фокус камеры равен 100мм, R на местности равен 5-7 см (в масштабе чертежа

 

 

Лабораторная работа №4

Работа со стереоскопом и со стереопарой аэрофотоснимков. Восприятие элементов рельефа и пространственных объектов. Стереоэффект. Определение радиуса стереоскопического зрения, угла конвергенции и наименьшего отстояния точек.

 

Цель работы: Научиться воспринимать объемную модель местности по его плоским изображениям. Уметь использовать стереоскопы и другие фотограмметрические приборы в работе с аэрофотоснимками при дешифрировании и создании карт и планов.

 

Техническое обеспечение: стереоскопы, аэрофотоснимки

 

Задание: Под стереоскопом показать основные формы рельефа, нарисовать орографическую сеть, решить задачи на стереоэффект.

 

Общие сведения

 

Объемное восприятие предмета, возникающее при наблюдении плоских изображений этого объекта, называется стереоскопическим эффектом, а полученное при этом изображение называется стереоскопической моделью или стереомоделью.

Стереоэффект может возникнуть только при выполнении следующих условий:

Фотоснимки должны быть сделаны с двух разных точек. Эти точки образуют базис фотографирования

Максимально возможная разность масштабов стереопары должна быть не более 10%

Снимки желательно получать фотокамерами, оптические оси которых параллельны. Максимально допустимый угол конвергенции оптических осей фотокамер не должен превышать 15.

Наблюдать снимки следует так, чтобы каждый глаз видел только один снимок.

По любой стереопаре снимков можно получать три вида стереоэффекта: прямой, обратный, нулевой.

 

 

Порядок работы

Даются два снимка, составляющих стереопару. Острота стереоскопического зрения первого рода равна 25, второго 12, глазной базис равен 65 мм, постоянная величина для перехода из градусной величины в линейную равна 206265 сек. или 3438 мин.

а) при помощи стереоскопа по паре снимков научиться наблюдать стереоэффект. По полученной стереомодели изобразить основные формы рельефа (горы, котловины, лощины, седловины, подошвы, (бровки),

б) вычислить предельный радиус стереоскопического зрения. L-максимальное отстояние, при котором еще воспринимается разность отстояний двух объектов в пространстве называется радиусом стереоскопического зрения,

в) определить угол конвергенции при рассматривании предмета, находящегося на расстоянии 20 м от наблюдателя,

г) определить какое расстояние может различать наблюдатель между предметами, если предмет находится на расстоянии 20м, глазной базис равен 65мм, острота стереозрения равна 20.

 

Лабораторная работа №5

Рисовка горизонталей при помощи стереоскопа на аэрофотоснимках. Контроль по стереомодели и топоплану.

 

 

Цель работы: Научиться использовать стереоскопические свойства аэроснимков для рисовки горизонталей и получения топографических карт и планов.

 

Техническое обеспечение: Стереоскоп СП-180, комплект аэрофотоснимков.

Задание: Зарисовать под стереоскопом рельеф местности на аэрофотоснимке.

Общие сведения

Рельеф – один из важнейших элементов географической среды. Он определяется совокупностью пространственных форм неровностей земной поверхности. Различают естественный рельеф, образованный работой сил природы, и рельеф искусственный, созданный деятельностью человека.

Рельеф существенно влияет на ландшафтные особенности территории, на размещение почв и растительности, социально- экономических объектов, перераспределение тепла и влаги, химических элементов.

Несмотря на многообразие форм рельефа, из них можно выделить пять основных: гора (холм), хребет, котловина (впадина), хребет, лощина, седловина. Вершину горы, дно котловины и низшую точку седловины называют характерными точками рельефа, а линии водоразделов и тальвегов – орографическими линиями.

Рельеф на топографических картах изображают горизонталями. Общими требованиями по его изображению являются: отображение общеморфологических особенностей типов рельефа, характеристика его склонов.

Для изображения рельефа устанавливается высота основного сечения рельефа горизонталями, исходя из масштабов карт и разных типов рельефа.

Горизонтали на карте – это не только математические линии равных высот, но и линии, рисующие формы рельефа. По совокупности и рисунку горизонталей судят о формах рельефа, а по формам – в целом о типе рельефа. Так, плавные, округлые горизонтали выражают спокойные формы рельефа, угловатые, неровные, со сложным рисунком – резкие формы.

Рисовка горизонталей на аэроснимках имеет свои особенности. На каждый аэроснимок наносят границы рабочей площади так же, как и для дешифрирования, определяют его масштаб. Рисовку рельефа производят в пределах его рабочей площади.

 

Порядок работы

 

Под стереоскопом рельеф рисуют при создании карт мелких масштабов, а также на увеличенных снимках, когда нельзя под стереометром. Прежде, чем начать рисовать, необходимо тщательно рассмотреть снимки под стереоскопом, проследить направления основных водотоков, водораздельных линий, отметить вершины, лога, впадины и другие элементы рельефа. Одновременно наносится скелет местности. На характерных точках вычисляются отметки. Количество пикетов зависит от

сечения горизонталей, чем меньше сечение, тем больше должно быть пикетов. Пикеты могут определяться на стереометре и обычными геодезическими способами в поле. Отметки подписывать на левом снимке.

При рисовке рельефа отметки между пикетами интерполировать на глаз. Если скат неравномерен, то на наиболее крутых участках его горизонтали сгущают.

При интерполировании по тальвегу надо помнить, что вначале лощины скат круче, горизонтали должны быть чаще, чем в средней ее части. На равнинных склонах горизонтали располагаются равномерно.

Начинать рисовку следует с ярко выраженных участков. На участках со слабо выраженным рельефом рисовку начинать с наиболее пониженных мест.

Синим цветом поднять гидрографию. Рисовку в этом случае следует начинать с горизонталей, охватывающих гидрографическую сеть.

При наличии фотоплана рисовку можно производить сразу на нем. Для получения стереоэффекта и рисовки на разномасштабных материалах применяют стереоскоп Баштана.

 

На заданной стереопаре аэрофотоснимков зарисовать рельеф под стереоскопом.

 

 

Библиографический список

а) основная литература:

1. Обиралов, А.И. Фотограмметрия [Текст]: учебник / А.И. Обиралов, А.Н. Лимонов, Л.А. Гаврилова. - М.: КолосС, 2002. – 240 с.

2. Ильинский, Н.Д. Фотограмметрия и дешифрирование снимков [Текст]: учебник / Н.Д. Ильинский, А.И. Обиралов, А.А. Фостиков. – М.: Недра, 1986. – 375 с.

б) дополнительная литература:

1. Парамонов, А.Г. Основы топографии и аэрофотосъемки [Текст]: учебник / А.Г. Парамонов, В.Д. Сомов, Н.В.Черноглазов. – М.: Недра, 1991. – 236 с.

 

 

Лицензия РБ на издательскую деятельность №0261 от 10 апреля 1998 г.

Подписано в печать……….. 2011 г. Формат 60x84. Бумага

типографическая. Гарнитура Таймс. Усл. печ. л.0,75 Тираж ___ экз. Заказ № …..

Издательство Башкирского государственного аграрного университета

Типография Башкирского государственного аграрного университета

Адрес издательства и типографии: г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34