ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ

СССР

РУКОВОДСТВО

ПО ТОПОГРАФИЧЕСКИМ СЪЕМКАМ В МАСШТАБАХ 1:5000, 1:2000,

1:1000, 1:500

ФОТОТЕОДОЛИТНАЯ

СЪЕМКА

Рекомендовано Главным управлением геодезии и картографии при Совете Министров СССР при производстве фототеодолитной съемки

МОСКВА «НЕДРА» 1977

Параллакс р равен разности абсцисс изображений определяемой точки на левом и правом снимках стереопары, т. е.
р = х1 — х2.	(1.4)
При равноотклоненном виде съемки зависимость тограмметрическими координатами точек местности динатами на снимках выражается формулами:	между фо-и их коор-
	(1.5)
Хф = уф^ = ^(в*ф + -^ф),	(1.6)
гФ = гФ|=^(й,ф + |й4	(1.7)

где

В_хф= В cos ф,

В_Уф = В sin ср,

Х2 — координата определяемой точки на правом снимке.

Фотограмметрические Хф, Уф, Хф и геодезические X, У, Н координаты точек связаны зависимостью:

X = X_Sl -}- Уф cos а_х — Х_ф sin о^,    (1.8)

У = Y_Sl + Уф sin cq -f Х_ф cos a_v    (1.9)

+    (l.io)

где Xs_l9    Ys_lt Zs_x    — геодезические координаты    центра    проек

ции левого снимка;

сн — дирекционный угол главного луча левого снимка, определяемый по формуле <xi = <zb—ф—90°;

AH_r — поправка за кривизну Земли и рефракцию.

Для перехода от геодезических координат к фотограмметрическим используют формулы:

Х_ф = (У — Y_St) cos a_t - (X - X_s.) sin a*    (1.11)

У_ф = (X — X_S|)cosa! 4- (У — Уs_t) sin a*,    (1.12)

Хф =    H-Z_Si-AH_R.    (1.13)

При    обработке    снимков на универсальных    приборах    задача

перехода от фотограмметрических координат к геодезическим решается автоматически после выполнения процесса геодезического ориентирования стереомодели.

СОСТАВЛЕНИЕ ПРОЕКТА СЪЕМКИ И ПОДГОТОВКА ИНСТРУМЕНТОВ.

ПОЛЕВЫЕ РАБОТЫ

2.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

При решении вопроса о применении фототеодолитной съемки для топографического картирования следует исходить из физико-географических условий участка съемки. При этом надо учитывать следующее:

1)    фототеодолитную съемку рекомендуется применять лишь в тех случаях, когда выполнять съемку методами аэрофототопографии нерентабельно или технически невозможно;

2)    наибольший технико-экономический эффект фототеодо-литная съемка дает в горной или высокохолмистой, преимущественно открытой местности со сложными формами рельефа, где производство мензульной или тахеометрической съемки затруднено, а в некоторых случаях и невозможно;

3)    фототеодолитная съемка имеет большие преимущества перед другими наземными методами также в удаленных, малообжитых районах и местностях с неблагоприятными климатическими условиями (короткий полевой период, значительное количество осадков, низкие температуры, большие абсолютные высоты) вследствие того, что объем полевых работ при наземной стереосъемке в несколько раз меньше, чем при мензульной или тахеометрической съемке;

4)    фототеодолитная съемка может быть успешно применена при составлении планов поселков или производственных комплексов, расположенных в нешироких долинах, окруженных возвышенностями;

5)    применение фототеодолитной съемки на местности, сплошь покрытой на значительных участках лесом или густым кустарником, а также на слабо всхолмленных или равнинных участках, как правило, себя не оправдывает.

Таким образом, целесообразность постановки фототеодолитной съемки на каком-либо участке может быть установлена лишь на основании предварительного ознакомления с районом работ, в результате которого должно быть получено общее представление о характере и формах рельефа, видах и размещении растительного покрова, характере и размещении застройки и промышленных сооружений.

После того как целесообразность фототеодолиты он съемки установлена, должны быть проведены подготовительные работы, которые включают составление проекта съемки, проверку и подготовку комплекта съемочных инструментов, а также подготовку необходимого оборудования и материалов.

2.2. СОСТАВЛЕНИЕ ПРОЕКТА СЪЕМКИ

Проект съемки состоит из пояснительной записки и графической части.

В пояснительной записке освещаются следующие вопросы:

1)    местоположение и описание участка съемки (характер рельефа, виды и распределение растительности, застройка, метеорологические условия и пр.);

2)    сведения о геодезической изученности участка, геодезическая опорная сеть, ее точность, наличие картографического материала и пр.;

3)    расчеты, связанные со сгущением опорной сети;

4)    перечень основных допусков по точности определения точек съемочного обоснования, рисовке контуров, рельефа и сводке стереопар (устанавливаются в соответствии с действующими инструкциями или рассчитываются в зависимости от целевого назначения съемки);

5)    расчеты, связанные с фототеодолитной съемкой (этот раздел проекта должен составляться с учетом метода последующей обработки и наличия приборов для составления плана);

6)    объемы работ по различным видам (для составления сметы).

Графическая часть проекта содержит:

1)    схему размещения и геодезических определений пунктов геодезической опорной сети;

2)    схему определении базисных и корректурных точек;

3)    схему фототеодолитной съемки с указанием положения базисов фотографирования, корректурных точек, границ участков съемки с каждого базиса с выделением «мертвых» пространств.

При проектировании работ, связанных со сгущением геодезического обоснования, развитием съемочного обоснования, а также при решении вопросов разграфки трапеций (планшетов) следует руководствоваться действующей инструкцией по топографической съемке в соответствующем масштабе, а в отдельных случаях — особыми условиями в зависимости от назначения съемки.

Графическую часть проекта составляют на плане (карте). Наиболее удобным для проектирования следует считать при съемке в масштабах:

1:500 —план масштаба 1:2000,

1:1000— »    »    1:5000,

1:2000 — карту масштаба 1:10 000,

1 : 5000 —    »    »    1:25    ООО.

Составленный на такой основе проект служит материалом для рабочего проекта, который, как правило, составляют после полевой рекогносцировки.

При отсутствии топографической основы в нужном масштабе рекомендуется изготовить схематический план (карту) путем соответствующего увеличения наиболее детальной карты из имеющихся.

Если на участок работ есть аэроснимки, то их целесообразно использовать для дополнения и детализации контурной части карты, предназначенной для составления проекта. При отсутствии соответствующей карты рекомендуется аэроснимки применить для составления схематической топоосновы, которая может быть получена следующим способом.

Стереофотограмметрическим методом на снимках приближенно зарисовывают рельеф, после чего из них монтируют фотосхему. На последней камерально дешифрируют гидрографическую сеть, основные контуры, местные предметы и сооружения, после чего все полученные данные переносят в заданном масштабе на основу с соответствующим коэффициентом увеличения. Перенесение рельефа и ситуации с фотосхемы на основу лучше выполнять фотомеханическим путем.

Составление графической части проекта начинают с размещения базисов фотографирования (фотостанций). При этом прежде всего следует иметь в виду, что расстояние от базиса до дальней границы снимаемой площади не должно превышать некоторой предельной величины Ущ,.

В зависимости от заданной средней квадратической погрешности nti точки в плане, фокусного расстояния съемочной камеры f„ и глубины обрабатываемого участка L предельное отстояние Уп_Р может быть рассчитано по следующим формулам:

а) для нормального вида съемки

б) для равноотклоненного вида съемки

где т_р — средняя квадратическая погрешность измерения горизонтального параллакса;

<тщ = cos(p — I ”** sin ф I,

I /К

здесь *2max — наибольшее значение фотокоординаты хг в пределах рабочей части стереопары.

Глубина L участка, план которого можно составить по стереопаре, не может превышать значений, вычисленных по формулам:

а) при нормальном виде съемки

16 тр

б) при равноотклоненном виде съемки

/к"*/

16/71

Величину т_р принимают равной ±0,01 мм.

Средние погрешности /л/ в положении на плане предметов и контуров местности с четкими очертаниями относительно ближайших точек съемочного обоснования в равнинной местности принимают равными ±0,4 мм, а в горной местности ±0,7 мм в масштабе плана. Коэффициент /_тш при f_K= 190 мм и угле скоса Ф=31,5° равен 0,69. Для нормального случая съемки, когда Ф = 0, коэффициент /_mm=l.

Для съемки в условиях горной местности значения L и У_Пр в метрах приведены в табл. 1.

Таблица 1

	Масштаб плана
	1:500		1:1000		1:2000		1:5000
Вид съемки
	L	У»Р	L	Упр	L	Упр	L	упр
Нормальный ......	420	840	850	1700	1660	3320	4160	8320
Разноотклоненный . , .	290	580	550	1100	1120	2240	2860	5720

Обработка снимков наземной съемки производится на следующих приборах универсального типа: стереоавтограф (различных модификаций), стереопланиграф и стереометрограф (различных модификаций). Наиболее широкое применение получил стереоавтограф.

При составлении плана на универсальных приборах предельное расстояние У_пр не должно превышать максимального значения координаты Уф прибора. В табл. 2 приведены максимальные значения координаты Уф и базисных составляющих Ь_х и Ь_г для стереоавтографов, применяемых при наземной сте-реофотограмметрической съемке. Уф, Ь_х, Ь_г даны в миллиметрах плана с учетом двукратного (для стереоавтографа 1318) и пятикратного (для стереоавтографа 1318 EL) увеличения масштаба изображения на координатографе по сравнению с масштабом модели.

		Максимальное значение			в мм
ПрибоРы			**	ьж
Стереоавтограф 1318........	800		120		20
Стереоавтограф 1318EL.......	2000		300		50

Таблица 3

Ynр при масштабах плана Прибор Вид съемки 1:500 1:1000 1 :2000 1:5000 Стереоавтограф Нормальный . . . 400 800 1600 4000 1318 Рапноотклоненный 400 800 1600 4000 Стереоавто! раф Нормальный . . . 840 1700 3320 8320 1318EL Разноотклоненный 1580 1100 2240 5720

В табл. 3 приведены значения У_пр с учетом данных табл. 1 и 2.

При использовании полученных таким образом значении У_пр некоторые мелкие объекты могут не изобразиться на снимках. В этом случае при полевых работах их доснимают с дополнительных базисов фотографирования.

Основная задача при составлении проекта — обеспечение съемки участка с минимумом «мертвых» пространств и при наименьшем количестве базисов. Для выполнения этих задач следует:

1)    выбирать базисы на возвышенных участках местности, так как количество и размеры «мертвых» пространств уменьшаются с увеличением высоты точки стояния фототеодолита;

2)    располагать базис таким образом, чтобы его наклон не превышал 10°;

3)    проектировать съемку склона «в лоб», т. е. располагать главный луч снимка по возможности перпендикулярно к общему направлению горизонталей фотографируемого склона, что позволит получить на снимках лощины, овраги, промоины и другие элементы рельефа, которые могут не просматриваться при съемке со стороны; иногда целесообразно размещать фотостанции против отдельных оврагов, узких лощин и других элементов рельефа, осложняющих его общие формы;

4)    избегать съемки с малых отстояний, учитывая, что при этом резко сокращается полезная площадь стереопары;

5)    проектировать по возможности на каждом базисе съемку с нормальными и равноотклоненными (вправо и влево) осями; углы отклонения (скоса), как правило, целесообразно прини-

мать стандартные для данного фототеодолита (для фототеодолитов с f_K=190 мм стандартный угол скоса <р=35*=ЗГ30');

6)    иметь в виду необходимое перекрытие смежных стереопар соседних базисов фотографирования, которое должно быть в пределах от 20 до 50% в зависимости от сложности форм рельефа;

7)    располагать базисы группами, что заметно сокращает затраты рабочего времени на геодезическую привязку фотостанций и собственно съемку;

8)    учитывать, что расстояние до дальней границы стереопары не должно превышать величины Упр. Участки, съемку которых по условиям рельефа или каким-либо другим причинам не удается запроектировать с расстояний, не превышающих Упр, следует причислять к «мертвым» пространствам и доснимать другими способами.

После того, как место расположения базиса установлено, определяют необходимую длину его, при которой обеспечивается заданная точность плана.

Минимально допустимую длину базиса фотографирования вычисляют по формуле

Вш₁„=_т%—«р.    (2.3)

/к^/*т1п

В табл. 4 даны значения базиса фотографирования, вычисленные по формуле (2.3) с учетом средних погрешностей в положении контуров /Л; и данных табл. 3.

Рассчитав по формуле (2.3) значение длин базиса фотографирования для всех проектируемых на фотостанции стереопар, за окончательное значение принимают наибольшее В для данного базиса фотографирования и вычисляют расстояние Утш до ближайшей границы съемки по формуле

Утш = 4 В.

По мере выбора базисов их наносят на проектную схему, на которой должны быть показаны;

1)    положение и номер базиса, длина его и вид съемки;

2)    границы площади, снимаемой с базиса каждым из видов съемки;

3)    «мертвые» пространства;

4)    зоны расположения корректурных точек.

Границы площади съемки для нормального вида и со стандартными углами отклонения удобно наносить при помощи двух палеток (одной для левой, другой для правой точек базиса) из прозрачного материала.

Палетку для левой точки базиса строят следующим образом (рис. 8,а).

Прочерчивают прямую АВ (направление базиса при нормальном случае съемки) и из точки А строят перпендикуляр A Y, который определяет направление оптической оси камеры на ле-

Масштаб плана

1:600    |    1:1000    |    »:2000    |    1:5000

Средине погрешности коитурои. мм___

0,4    0.7    |_ОМ_0.7    \_ОМ_ОЛ    |_

ВИД С1ЛЯИ

V нм N 1 « 1 N LR Кпр- КМ N LR А* LR Упр- нм N LR * 1 LR упр- КМ * LR * LR баше, м базис, м баэис. и баше, и 1 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 II 12 1 13 14 IS 10 17 18 19 20 0,10 3 4 2 2 О.Ю 1 2 1 1 0.2 3 4 2 2 0.2 1 2 1 1 " 15 6 9 3 5 15 3 4 2 2 4 10 15 6 9 4 4 6 2 4 20 10 15 6 9 20 5 8 3 4 6 24 34 14 20 6 10 L4 5 8 25 16 24 9 14 25 8 12 5 7 8 42 61 24 35 8 17 24 10 14 30 24 34 14 20 30 12 17 / 10 1.0 66 95 38 54 1.0 26 38 15 22 35 32 47 18 27 35 16 23 9 13 2 95 135 55 80 2 38 55 22 31 40 40 60 25 35 40 20 30 12 17 4 130 185 75 105 4 52 75 29 43 45 25 40 15 22 6 170 245 95 140 6 67 98 38 56 45 55 75 30 45 50 ?5 50 20 25 8 85 125 50 70 50 65 95 40 55 55 40 60 25 35 8 215 310 120 175 2.0 105 150 60 90 55 80 115 45 65 60 45 70 27 40 2.0 265 380 150 220 2 125 185 75 105 60 95 135 55 80 65 55 80 52 45 2 320 460 180 265 4 150 220 85 125 65 110 160 65 90 70 65 95 37 55 4 280 550 215 315 6 180 260 100 145 70 130 185 75 105 75 75 105 42 60 6 445 255 370 8 205 200 120 170 75 150 215 85 125 80 85 120 50 70 8 515 295 425 3.0 235 345 135 195 80 170 245 95 140 з.о 590 340 49Э 2 270 390 155 225 85 190 275 по 160 85 95 140 55 80 2 675 285 560 4 305 440 175 250 90 215 310 120 180 90 105 155 60 90 4 760 425 630 6 3/40 495 195 280 95 240 345 135 200 95 120 170 70 100 6 855 485 705 8 380 550 215 315 00 265 380 150 220 1,00 130 ISO 75 ПО 8 545 785 4.0 420 610 240 350 05 145 210 85 120 4.0 600 870 10 160 2:0 90 130 2 465 675 265 285 15 175 250 100 150 4 510 740 290 420

вой точке базиса. Из точки А под углом р к прямой AY проводят прямую АА\ определяющую положение правой границы фотографируемого участка. (Для фототеодолита Photheo 19/1318 угол р равен 23,5°). Затем из точки А под углами —(р

и +<р к прямой АВ проводят прямые AR, AL, определяющие положение базиса для стандартных случаев отклонения вправо и влево. На прямых АВ, AR, AL строят шкалы длин базисов, а на оси AY — шкалу расстояний. Эти шкалы строят в масштабе карты, используемой для составления проекта.

Палетку для правой точки базиса (рис. 8,6) строят аналогично, но без шкал.

Для нанесения границ стереопары палетки укладывают на карту таким образом, чтобы точка А совпадала с левой точкой базиса; расстояние АВ было равно рассчитанной длине базиса; направления, соответствующие виду съемки (на рис. 9 направления AR и BR), были совмещены, и отрезок АВ совпал с направлением базиса. Затем на карте отмечают конечные точки базиса, а также боковые границы снимаемой площади (по линиям АА' и ВВ'). Ее ближнюю границу наносят по рассчитанной ранее величине У_тш перпендикулярно к оси Y.

Конечным точкам базиса присваивают порядковый номер с добавлением буквы А для левой точки и В — для правой. На-

19

УДК 528.489:528.7(022)

Руководство по топографическим съемкам в масштабах 1 : 5000, 1 : 2000, 1 : 1000, 1 : 500. Фототеодолитная съемка. М., «Недра», 1977, 135 с. (Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР).

В руководстве отражена единая технология создания крупномасштабных топографических карт методом наземной стерео-фотограмметрической (фототеодолитной) съемки, которая нашла одобрение различных организаций. Представлены основы фото-теодолнтной съемки и рабочие формулы, освещены вопросы составления проекта съемки и подготовки инструментов, оборудования и материалов, приведен порядок выполнения полевых работ, включающий операции от рекогносцировки участка до оформления полевых материалов. Рассмотрена технология производства предварительных камеральных работ, содержащая определение координат корректурных точек различными способами, описано составление плана на приборах универсального типа. В приложениях представлены описания современных приборов, их юстировки и поверки, а также необходимые образцы журналов.

Руководство предназначено для предприятий и организаций всех ведомств, занимающихся топографической съемкой.

Табл. 26, ил. 53.

20701-103 043(01 )-77

(С) Издательство «Недра», 1977

пример, 25Л — левая точка базиса № 25, 25В — правая точка того же базиса. Затем на схеме подписывают длину базиса и указывают виды съемки с него. Нормальный вид обозначают буквой N, отклоненный влево — L и вправо — R.

После того как базис выбран, необходимо проверить, достаточен ли вертикальный угол поля зрения камеры фототеодолита для съемки намеченного участка. Этот угол зависит от вертикального размера пластинки (по оси Z), фокусного расстояния камеры и от величины смещения объектива относительно центрального положения.

У фототеодолитов Photheo 19/1318 при центральном положении объектива вертикальный угол зрения составляет 34° (от —17 до +17°); кроме того, объектив может быть смещен относительно центрального положения на величину до 45 мм вниз и до 30 мм вверх, благодаря чему предельные углы наклона проектирующих лучей соответственно увеличиваются до —29° и + 25°. Эту особенность следует учитывать при составлении проекта.

Для нанесения границ съемки в зависимости от превышения точек местности строят палетку (рис. 10): на листе плотной бумаги прочерчивают две взаимно перпендикулярные

оси — ось отстояний AY и ось превышений Н, под углами Pi и рг к оси Л У из точки А проводят прямые AZ' и AZ, ограничивающие сектор охвата съемкой по вертикали. Углы Pi и Рг являются предельными углами наклона проектирующих лучей.

Изображенная на рис. 10 палетка построена для фототеодолита Photheo, поэтому на ней р*=—29°, а Рг=+25°.

На оси Y строят шкалу отстояний, а на оси Н — шкалу превышений точек местности над точкой базиса. Обе эти шкалы строят в масштабе плана, на котором составляют проект.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В связи с хозяйственным освоением горных районов страны, увеличением объемов гидротехнических изысканий и маркшейдерских съемок открытых разработок полезных ископаемых и других видов инженерно-геодезических работ наземная стерео-фотограмметрическая (фототеодолитная) съемка должна получить еще более широкое применение.

Фототеодолитная съемка обладает рядом существенных достоинств по сравнению с обычно применяемыми методами наземных съемок (мензульным и тахеометрическим) и позволяет снимать недоступные участки, значительно уменьшать объем полевых работ, повышать детальность и точность карт и планов, снижать общую стоимость топографо-геодезических работ.

С целью установления единой технологии создания крупномасштабных топографических карт методом фототеодолитной съемки Научно-исследовательский институт прикладной геодезии (НИИПГ) составил данное Руководство, где даны рекомендации по выполнению всех видов работ от проектирования до составления топографических карт, приведены описания современных фотограмметрических приборов.

При создании Руководства использована книга А. П. Трунина, И. И. Фннаревского, С. В. Чистякова «Фототеодолитная съемка в крупных масштабах» (М., «Недра», 1970) и другая справочная литература, при этом внесены определенные изменения на основе опыта работ организаций ГУГК (Союзмаркш-трест, Предприятия № 4 и 12, Арм. ГИИГИС и др.) и Новосибирского инженерно-строительного института (НИСИ).

ГЛАВА 1

ОСНОВЫ ФОТОТЕОДОЛИТНОЙ СЪЕМКИ 1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

При наземной стереофотограмметрической съемке топографическую карту (план) составляют по фотоснимкам местности, полученным при фотографировании с земной поверхности. Участок местности фотографируется с двух точек. Полученные при этом два снимка одного и того же участка местности составляют стереопару.

В основу метода фототеодолитной съемки положены геометрические соотношения между положением определяемых точек

и их изображениями на стереопаре.

Элементы стереопары (рис. 1):

—    левый Р1 и правый Р₂ снимки;

—    центры проекции левого Si и правого S₂ снимков — узловые точки объективов камер;

—    базис фотографирования B = S iS₂ — прямая, соединяющая центры проекций снимков;

—    связки лучей ajSi/4/ CiSiC; а&А; c₂S₂C —- совокупности проектирую-

Рис. 1. Элементы стереопары    ЩИХ    лучей, создающих

изображение на снимках;

—    главные лучи S|O_b S2O2 — лучи связок, перпендикулярные плоскостям снимков;

—    главные точки oi и 02 — точки пересечения главных лучей со снимками;

—    соответственные (идентичные) точки ai и а% С\ и с₂ — изображения одной и той же точки местности на снимках стереопары;

—    соответственные лучи S|fl_b S₂a₂ — проектирующие лучи соответственных точек;

—    фокусные расстояния снимков fi = S_io_l и f₂=S₂o₂.

Положение любой точки местности при фототеодолитной съемке определяется прямой засечкой, образуемой проектирующими лучами с левой и правой точек базиса. Такая засечка называется прямой пространственной фотограмметрической засечкой. Например, положение точки местности А можно определить, если известно положение проектирующих лучей этой точки    и a₂S₂A (см. рис. 1). Поверхность, образованная

совокупностью точек пересечения проектирующих лучей, называется моделью.

Фотографирование выполняется специальными камерами (фототеодолитами), снабженными ориентирным устройством и уровнями, что позволяет установить камеру в необходимое положение.

Определение координат точек местности и составление плана производится в камеральных условиях и выполняется при обработке стереопары на фотограмметрических приборах. Фотограмметрическая засечка на фотограмметрических приборах решается автоматически, при этом можно не только получать координаты отдельных точек, но и вычерчивать контуры и горизонтали.

1.2. СИСТЕМЫ КООРДИНАТ. ЭЛЕМЕНТЫ ОРИЕНТИРОВАНИЯ.

СВЯЗЬ МЕЖДУ КООРДИНАТАМИ ТОЧЕК СНИМКА И МЕСТНОСТИ

Координаты точек на снимке измеряют в прямоугольной системе координат xfo'z' (рис. 2). Линии х'х' и zz, соединяющие изображения координатных меток, определи- _¹    _

ют положение осей пря-    V

моугольной системы коор-    —-    х₀    -—

динат х'о'г^/. Началом ко-    \ о

ординат является точка о' ^х 1     ^х

пересечения координат- _хг ^    ^__ ^    _х,

ных осей.    ^Г,

При изготовлении фо-    ^Za    z.^a

тотеодолита координат-    — xj -А-—

ные метки устанавлнва-    -—х_а—~

ются так, чтобы обеспечи- _ А_

валось совпадение точки    ^г    2'

о' с главной ТОЧКОЙ СНИМ- Рис. 2. Система координат снимка

ка о. Поэтому координаты

главной точки хо и г₀ обычно равны нулю.

Если по каким-либо причинам в момент фотографирования фотопластинка неплотно прижимается к прикладной рамке камеры (рис. 3), то фокусное расстояние снимка f=So отличается от фокусного расстояния камеры /_к=5о', а главная точка о оказывается смещенной относительно пересечения коорди-

ъ

натных осей о' на величины хо и г₀. Тогда координаты х и z вычисляют по формулам:

Х_а = Х_а Xq,

Za=Z_a— Zq.

Координаты точек местности определяются в геодезической системе XYZ.

Рис. 3. Влияние неприжима фотопластинки на изменение фокусного расстояния и смещение главной точки фотоснимка

При переходе от системы координат снимка xz к геодезической системе в качестве промежуточной используют фотограмметрическую систему координат Хф, Уф, Хф с началом в центре проекции левого снимка (точка Si, рис. 4); ось Уф — проекция главного луча левого снимка на горизонтальную плоскость; ось Хф лежит в горизонтальной плоскости и направлена перпендикулярно к оси Уф\ ось Хф перпендикулярна к плоскости Х_ФУ_Ф.

Для определения координат точек местности по снимкам необходимо найти положение связок проектирующих лучей, которое они занимали в момент фотографирования.

Величины, определяющие положение связок, называются элементами ориентирования снимка. Различают элементы внутреннего и внешнего ориентирования.

Элементы внутреннего ориентирования позволяют восстановить связку проектирующих лучей, соответствующих данному снимку. К элементам внутреннего ориентирования относится фокусное расстояние /_к съемочной камеры и координаты х₀ и z₀ главной точки снимка.

Рис. 4. Элементы внешнего ориентирования стереопары

Положение связок проектирующих лучей относительно геодезической системы координат определяется двенадцатью элементами внешнего ориентирования снимков.

К ним относятся (см. рис. 4):

Xs„ Zs_x — координаты центра проекции на левой съемочной точке;

о)1 — угол наклона главного луча левого снимка; xi — угол поворота левого снимка в своей плоскости; cpi — угол скоса левого снимка, равный углу между проекцией главного луча снимка на горизонтальную плоскость и перпендикуляром к проекции базиса на ту же плоскость (рис. 5) (при отклонении главного луча вправо от перпендикуляра к базису угол скоса положительный, при отклонении влево — отрицательный) ;

о.в — дирекционный угол базиса (с левой точки на правую); В — проекция базиса фотографирования на горизонтальную плоскость XY\

АЯ — превышение правого конца базиса над левым;

0)2 — угол наклона главного луча правого снимка; хг — угол поворота правого снимка в своей плоскости;

у — угол между проекциями главных лучей снимков на плоскость XY (см. рис. 5), равный разности углов скоса правого и левого снимков (у=ф2—<pi); при положительном значении угла у главные лучи сходятся и образуют угол конвергенции при отрицательном — главные лучи расходятся и образуют угол дивергенции.

Координаты Xs_lt Ys_l9 -2s» величины а в и В определяют геодезическими методами; заданные углы скоса ф1 и срг устанавливают с помощью ориентирного устройства фототеодолита.

Углы со и х приводят к значениям, практически равным нулю, при помощи закрепленных на камере уровней; после установки пузырьков уровней на середину ось zz займет вертикальное, а ось Рнс. 5. Углы скоса и конвергенции хх — горизонтальное положение.

1.3. ВИДЫ СЪЕМКИ. РАБОЧИЕ ФОРМУЛЫ

В зависимости от расположения фототеодолита к объекту съемки различают пять основных видов (случаев) съемки: нормальный, равноотклоненный (скошенный), равнонаклонен-ный, конвергентный и общий (произвольный).

В нормальном виде съемки (рис. 6) главные лучи обоих снимков горизонтальны и перпендикулярны базису, а оси хх снимков горизонтальны, т. е.

cpi — ф-> —- (Од = со2 ^{=    =}    х₂ ⁼ О*

В равноотклоненном виде (рис. 7) главные лучи горизонтальны и параллельны между собой, но составляют с базисом некоторый угол, отличающийся от 90°, а оси хх снимков горизонтальны, т. е.

Ф1 = ф2 ^Ф 0, (Од = со₂ = Хд = х2 = 0.

В равнонаклоненном виде съемки главные лучи перпендикулярны к горизонтальной проекции базиса, но наклонены к горизонту на один и тот же угол, а оси хх снимков горизонтальны, т. е.

ф1 = ф2 = *1 = Ха = 0, (Од = о>₂ Ф 0.

В конвергентном (дивергентном) виде главные лучи горизонтальны, но не параллельны друг другу, и оси хх снимков горизонтальны, т. е.

ф! ф₂, у ^ф 0, ©1 = (о₂ = у._х = *2 = 0.

В общем виде снимки могут занимать произвольное положение, т. е.

<Pi ^ Фг» ^ <*>** *i ^ *2-

Из перечисленных видов съемок в практике применяются главным образом нормальный и равноотклонен-ный (скошенный).

При нормальном виде съемки зависимость между фотограмметрическими координатами точек местности и координатами их изображений на снимках выражается следующими формулами:

Уф = -у-.    (Ы)

(1.2)

(1.3)

где Хф, Уф, Z$ — фотограмметрические координаты оп-реде л я е -мой точки;

В — проекци я базиса фотографирования на

горизонтальную плоскость;

/ — фокусное расстояние камеры фототеодолита; Х\, Z\ — координаты определяемой точки на левом снимке;

р — продольный параллакс определяемой точки.