100-1

22

Рис. 4.2 Соотношение Н и f

Равенство свидетельствует о том, что изображение снимаемого объекта на фотопленке во столько раз меньше, во сколько раз расстояние до объекта (Н) больше фокусного расстояния объектива (f). Кратность уменьшения изображения – это и есть знаменатель масштаба аэрофотоснимка (m).

Второй способ – из соотношения длин линий, измеренных на аэроснимке и топографической карте, – уравнение (4.2).

После определения местоположения аэроснимка на плане, карте или планшете, которое осуществляется по опорной сети, дорогам, рекам и ручьям, выбирают идентичные точки. Расстояние измеряется измерителем. Формула для определения масштаба аэроснимка имеет вид

LCH

где Lк – расстояние между двумя точками на карте, см; mк – знаменатель численного масштаба карты;

Lсн – расстояние между теми же точками на снимке, см.

Произведение в числителе – расстояние между точками на местности. Для более точного определения масштаба этим способом измерения произво-

24

В полдень направление линии тени совпадает с направлением на север. Отклонение тени на запад свидетельствует о более раннем времени, а на восток – о более позднем. Поскольку солнце перемещается по небосводу за 1 час на угол 15° (360°: 24 = 15°), то угол α можно выразить в единицах времени – α °/15°. Таким образом, определяют часы, минуты и секунды, в течение которых тень отклоняется на измеренную величину.

Время съемки при этом будет равняться 12 час +α °/15°, если тень направлена на северо-восток. Если же тень падает в северо-западном направлении, то частное α °/15° необходимо вычесть из 12 ч.

5 ЛИНЕЙНОЕ СМЕЩЕНИЕ ТОЧЕК. ИЗОБРАЖЕНИЕ ДЕРЕВЬЕВ НА АЭРОФОТОСНИМКАХ

5.1 Определение величины искажения изображения на аэроснимке

Искажения изображений на аэрофотопленках обуславливаются в основном отклонением оптической оси аэрофотоаппарата (АФА) от вертикали и рельефом местности. Кроме того, искажения возникают из-за дисторсии объектива и не выравнивания аэропленки в момент экспозиции (не более 0,03 мм). В последнем случае искажение изображения (линейное смещение конкретных точек) возникает в случае непаралелъности плоскости фотопленки и снимаемой поверхности. При производстве измерительных работ на аэроснимках эти искажения следует учитывать. Они могут быть исправлены трансформированием аэроснимков (за исключением провисания пленки).

Для выполнения работы каждому студенту выдаются два аэроснимка, линейка, транспортир, измеритель, карта или планшет местности.

1. Величины линейного смещения точек (σ r ), вызванные углом наклона аэроснимка, схематично показаны на рис.5.1 и 5.2.

25

Рис. 5.1 Определение на снимке линейного смещения точки, вызванного наклоном оптической оси

Для их определения на аэроснимке по координатным меткам проводят прямые линии, в пересечении которых определяется главная точка аэроснимка (рис. 5.1.). В пределах зоны двойного перекрытия аэроснимков выбирается хорошо заметная контурная точка (в). Эта точка соединяется прямой линией с главной точкой аэроснимка. Определяются величины:

а) угол наклона аэроснимка (γ) – по изображению уровня;

б) фокусное расстояние объектива (f), мм – из паспорта съемки;

в) угол между направлением главной вертикали и направлением на контурную точку (ϕ ) – на снимке;

г) расстояние от главной точки аэроснимка до контурной точки (r), мм. Линейные смещения точки (мм) из-за наклона аэроснимка определяются

по формуле

значения sin и cos можно получить из табл. 5.1.

26

Рис. 5.2 Схема искажений из-за отклонения оптической оси от вертикального положения

Таблица 5.1

Тригонометрические функции углов

27

2.Вычисление линейного смещения точки из-за рельефа местности. Рельеф местности вызывает на аэроснимках линейные смещения точек (рис. 5.3). При этом В0В, а0а – величины линейного смещения точек.

Рис. 5.3 Искажения, вызванные рельефом местности

Вычисление линейного смещения (мм) точек на снимке при этом производится по формуле

где r – расстояние от главной точки аэроснимка до выбранной точки (мм); h – превышение рельефа над плоскостью (м);

Н – высота фотографирования (м).

Точки, расположенные ниже уровня плоскости, будут изображаться ближе к центру аэроснимка, а расположенной выше плоскости, будут изображаться дальше от центра аэроснимка. При положительном рельефе поправку откладывают по направлению к главной точке. При отрицательном рельефе поправку откладывают в противоположном направлении от главной точки аэроснимка.

28

Из формулы (5.2) следует, что смещение из-за рельефа (или высоты деревьев) прямо пропорционально превышению и расстоянию от объекта до главной точки снимка и обратно пропорционально высоте фотографирования. Помимо этого, на аэрофотоснимках, полученных короткофокусным АФА, смещение точек из-за рельефа больше, чем на аэроснимках, полученных длиннофокусным АФА.

Линейные искажения на аэроснимке из-за рельефа местности вызывают дополнительные искажения в углах, построенных вершиной в любой точке АФС, кроме точки надира.

Максимальная величина искажения угла ( ϕmax), построенного верши-

ной в главной точке АФС, определяется по формуле

5.2 Изображение деревьев на аэроснимках

Анализ фотоизображений производится визуально в центре снимка и вдоль опорных линий, соединяющих противоположные координатные метки, и диагоналей, проходящих через главную точку снимка. Характер возникающих искажений объектов идентичен искажениям, вызванным рельефом местности. Искажения выражаются смещением точек на аэроснимке по сравнению с их изображением на ортогональной проекции. Все линейные смещения изображений на аэроснимках ("развал"), проходят в направлении радиусов, центром которых является главная точка снимка (рис. 5.4).

В процессе работы необходимо выявлять особенности изображения на крупномасштабных аэроснимках (М 1:5000…1:10000). Анализу подвергаются формы и размеры проекций крон, распределение собственных и падающих теней в зависимости от расстояния до главной точки аэроснимка и направления солнечных лучей. Для зарисовки и анализа лучше использовать конусовидные

29

кроны. Следует учитывать, что деревья, расположенные в главной точке аэроснимка, изображаются при виде сверху по их наибольшей ширине в ортогональной проекции. Деревья, расположенные на некотором расстоянии от центра аэроснимка, изображаются при виде сверху и сбоку. Вершины крон будут смещены от основания стволов к периферии по радиусам, проходящим через центр аэроснимка тем больше, чем дальше от центра расположены вершины деревьев.

Рис. 5.4 Изображение проекций крон отдельных деревьев на снимке (центральная проекция)

Характер распределения освещенных и затененных проекций крон зависит от того, в какой части снимка находится древостой. Те деревья, для которых направление падения солнечных лучей совпадает с направлением проецирующих лучей, будут иметь на аэроснимках более светлый тон. Деревья, расположенные с другой стороны от главной точки, имеют изображение темносерого тона.

30

6 ТРАНСФОРМИРОВАНИЕ АЭРОСНИМКОВ НА ФОТОТРАНСФОРМАТОРЕ

Аэрофотоснимки, полученные в результате контактной печати, могут содержать линейные и угловые искажения фотоизображения, вызванные наклоном аэрофотоаппарата в момент экспонирования аэропленки или рельефом местности. Отклонения от заданной величины масштаба могут возникать из-за несоблюдения расчетной высоты полета. Такие аэрофотоснимки нельзя использовать для изготовления плановых документов лесоустройства без предварительной обработки на фототрансформаторе. Фототрансформатор – оптикомеханический прибор, позволяющий получать одномасштабное фотоизображение по всей поверхности аэрофотоснимка. Он состоит из следующих основных частей: станина, осветительная система, кассета, объектив, экран, механизмы управления. При трансформировании аэрофотоснимков следует различать два вида технологических процессов: трансформирование фотоизображения равнинного рельефа на одну плоскость и трансформирование горного рельефа с большими перепадами высот на несколько плоскостей по выделенным высотным зонам.

При трансформировании фотоизображения на одну плоскость производится предварительная подготовка аэронегатива и изготовляется геодезическая основа – опорные планшеты. На опорных планшетах вычерчиваются трансформационные точки в масштабе трансформирования по данным наземной геодезической съемки или построения фототриангуляционных рядов. На аэронегативе точки, по которым будет производиться трансформирование, накалываются иглой с диаметром накола 0,1…0,2 мм. После этого аэронегатив укладывается в кассету фототрансформатора эмульсией вниз и зажимается выравнивающими стеклами. Главная точка аэронегатива совмещается с центром кассеты. На экран фототрансформатора кладется опорный планшет, под который под-