Вопрос 2 – Определение превышений по аэроснимкам, определение параллаксов с помощью стереокомпаратора

Для определения превышений на стереокомпараторе рассматривают пару аэроснимков с взаимным продольным и поперечным перекрытием в случае горизонтальной аэросъемки, при которой оба аэроснимка горизонтальны и сняты с одной и той же высоты.

При этом за начала основных систем координат принимают центры проекций каждого снимка S; за направление оси абсцисс – прямую, направленную вдоль полета, от центра проекции левого аэроснимка S₁ через центр проекции правого снимка S₂; за оси ординат – прямые, направленные вдоль горизонтальной плоскости влево по перпендикуляру к осям абсцисс, а за ось аппликат – направление вверх по главному лучу каждого аэроснимка.

Рисунок 14 – Определение превышений по горизонтальным снимкам

Изображения точек местности на снимках будем определять в системах координатных осей каждого аэроснимка, которые ориентированы в пространстве в тех же направлениях, что и оси координат основных систем, но с началом координат в их главных точках.

Используя пропорциональность сторон подобных треугольников, образованных при центрах проекций стереопары, в основаниях которых лежат точки местности или соответствующие их проекции в плоскостях аэроснимков получают ряд формул:

, , , .

Длина базиса фотографирования при этом будет равна:

Разность абсцисс изображений одной и той же точки на левом и правом аэроснимках называется продольным параллаксом данной точки:

Тогда:

Или:

Отсюда следует, что все точки местности, лежащие в какой-либо горизонтальной плоскости Т_о, на снимках горизонтальной аэросъемки имеют одинаковые продольные параллаксы.

Рассматривая те же зависимости в другой горизонтальной плоскости, например, в плоскости Т_с, где лежит точка С , возвышающаяся над исходной плоскостью Т_о на превышение h_с, устанавливают, что:

откуда:

Из зависимостей видно, что продольный параллакс любой точки снимка является базисом фотографирования местности, выраженным в масштабе изображения данной точки.

Так как и, тои разность продольных параллаксов двух точек на аэроснимках будет определять превышение между ними.

Взяв разность продольных параллаксов:

заменив

получают:

или:

Таким образом, измерив продольные параллаксы изображений ряда точек аэроснимков горизонтальной аэросъемки или их разности, можно по ним определить превышения между этими точками на местности. Геометрически величины продольных параллаксов точек и разностей продольных параллаксов выражены на том же рисунке. Продольные параллаксы измеряют на различных стереофотограмметрических приборах.

Используя фотограмметрические приборы и указанные выше зависимости, при проектировании инженерных сооружений можно по аэроснимкам или на стереомодели (УММ) успешно решать ряд важных задач:

- создавать топографические карты на универсальном приборе;

- определять превышения между точками местности (вести фотограмметрическое нивелирование);

- по установленным в проекте координатам и рабочим отметкам проектных точек определять значения разностей продольных параллаксов;

- по определенным разностям продольных параллаксов определять продольные параллаксы и абсциссы этих точек;

- вычисленные продольные параллаксы и абсциссы точек позволяют определить положение проектных точек на аэроснимках с учетом их высотного положения;

- положение проектных точек на аэроснимках с учетом их высотного положения в свою очередь дает возможность получить пространственное изображение этих точек, то есть создать универсальную стереомодель местности (УММ) с использованием автоматизированного стереокомпаратора и ПЭВМ;

- возможность получения пространственного изображения точек на универсальной стереомодели местности (УММ) может быть использована для построения на ней макета запроектированного сооружения или его отдельных частей.

Однако случай горизонтальной аэросъемки почти не встречается. Каждый аэроснимок под влиянием различных причин даже при стабилизации аэрофотоаппарата будет занимать в пространстве по отношению к горизонтальной плоскости и смежным снимкам некоторое иное положение. Вследствие этого и разности продольных параллаксов точек плановых аэроснимков будут отличаться от соответствующих им разностей продольных параллаксов, свойственных горизонтальному случаю съемки.

Или иначе:

где - измеренная на плановых аэроснимках разность продольных параллаксов;

- истинное значение разности продольных параллаксов, соответствующей горизонтальному случаю аэросъемки;

- поправка к разности продольных параллаксов, связанная с влиянием элементов внешнего ориентирования снимков.

Таким образом, для получения истинных разностей продольных параллаксов р необходимо либо привести фотоизображения снимков или их координаты к горизонтальному случаю аэросъемки (выполнить трансформирование снимков), либо в измеренные на плановых аэросъемках разности продольных параллаксов р¹ ввести поправки, равные р.

Введение поправок в разности продольных параллаксов при известных элементах внешнего ориентирования снимков можно произвести как аналитически при помощи персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ), так и механически с помощью специальных приспособлений (корректоров), установленных в фотограмметрических приборах (стереометрах, стереопроекторах и т.д.).

Рисунок 15 – Внешний вид стереометра

Стереометры по конструкции являются стереокомпараторами, снабженными специальными коррекционными устройствами для автоматического исправления измеряемых разностей продольных параллаксов. В соответствии с этим на стереометрах можно получать уже исправленные продольные параллаксы точек, а по ним - исправленные разности продольных параллаксов и превышения.

Стереометры предназначены для фотограмметрического нивелирования, рисовки горизонталей, планов и могут быть использованы для решения многих инженерных задач (проведение линии заданного уклона, укладка трассы, определение рабочих отметок, оценка уклонов проектных линий и т.д.).

К универсальным стереофотограмметрическим приборам относят и фототеодолиты. Фототеодолитные снимки сооружений целесообразно обрабатывать на универсальных стереофотограмметрических приборах, предназначенных для обработки аэроснимков (стереопроектор, стереограф, стереометрограф и др.). Возможности обработки снимков сооружений на стереоавтографе, специально предназначенном для составления топопланов местности по фототеодолитным снимкам, ограничена.

Универсальные приборы используются главным образом в тех случаях, когда по фототеодолитным снимкам необходимо получить чертежный план, как это требуется при архитектурно-строительных обмерах.

Для получения более точных размеров используют аналогоаналитический метод, когда при визировании на точки стереомодели, кроме графической фиксации точки на планшете, берут отсчеты по шкалам х, у, z прибора. Эти отсчеты используются для вычисления пространственных фотограмметрических координат Х, У, Z точек объекта, размеров деталей и расстояний между различными точками сооружения.

Фототеодолитные снимки сооружений целесообразно обрабатывать на универсальных стереофотограмметрических приборах, предназначенных для обработки аэроснимков (стереопроектор, стереограф, стереопланиграф, стереометрограф и др.).