Сергей Обручев - Справочник путешественника и краеведа
Точка с пересечения биссектрисы угла а (рис. 322) с главной вертикалью, лежащая между главной точкой и точкой надира, называется точкой нулевых искажений. Масштаб снимка по горизонтали, проходящий через точку с, равен масштабу планового снимка, снятого с тон же высоты, и называется главным масштабом перспективного снимка, а горизонталь, проходящая через эту точку, называется главной горизонталью
При небольших углах наклона оси камеры ( a <3°) изменения масштаба в разных частях снимка, а также отклонения значений масштаба в отдельных точках от некоторого среднего значения и от главного масштаба — невелики (см. § 55).
Рис. 323. Искажения н аэроснимке, вызванные колебаниями высот местности аa 0 и bb — линейные величины искажении в положениях изображений точек А и В на аэроснимке, vv — средняя уровенная поверхность
28. Искажения в положении точек на снимке, вызываемые его наклоном . Отмеченная выше разномасштабность перспективных аэроснимков является следствием перспективных искаже ний (т. е. смещений точек относительно того положения, которое они заняли бы при угле наклона a = 0). Различают перспективные искажения двух родов:
1) Линейное перспективное искажение. На любом снимке оно равно нулю, когда точка лежит на главной горизонтали.
Максимальное значение линейного перспективного искажения получается, когда точка лежит на главной вертикали. Величина перспективного искажения на плановом снимке ( < text-transform:uppercase;>a <3°) возрастает от главной точки о к краям снимка пропорционально квадрату расстояния r от главной точки. Формула подсчета линейного перспективного искажения по главной вертикали:
A1= (r3/fk)* tg a ,
Пример подсчета: fk =100 мм; a = 3°;
при г = 20 мм; A 1 =0,2 мм; при г=100 мм; A 1 =5,2 мм.
2) Угловое перспективное искажение. Искажение это весьма незначительно, если вершина угла совпадает с главной точкой планового снимка.
29. Линейные смещения в положении точек на снимке, вызываемые рельефом, возникают вследствие колебания высот местности (по отношению к какой-либо средней плоскости).
Как видно из рис. 323, изображение вершины горы А на аэроснимке получается в точке а, хотя следовало бы получить изображение горизонтальной проекции А0 вершины горы (см. §8) в точке а0 снимка. Отрезок аа0есть линейное искажение (смещение точки а0), вызванное рельефом.
Направление смещения точки, вызванного рельефом, зависит от знака превышения h данной точки над средней плоскостью. Изображения всех точек, расположенных выше средней плоскости, смещены по направлению от главной точки снимка и наоборот.
В точке надира n при любых значениях превышений ошибка, вызванная рельефом, равна нулю.
Для подсчета ошибки А2, вызванной рельефом, па плановом снимке служит формула:
А2 = r * h / H ,
где h — превышение точки над средней плоскостью (отрезок АА0 на рис. 323); r — расстояние от главной точки (отрезок оа); H — высота полета.
Пример: H =3 000 м;
r =100 мм при h = + 20 м; А2= +0,7 мм; при h = + 100 м; А2 = +3,3 мм.
h = + 100м при г=30 мм; А2= + 1,0 мм;
при г=50 мм; А2=+1,7 мм.
Пользуясь этой формулой, можно подсчитать также радиус г окружности с центром в главной точке планового снимка, внутри которой ошибка А2, вызванная рельефом, не превышает некоторой заданной величины. Пример подсчета: H = 4000 м;
h макс. = + 40 м; А2 макс-=0,5 мм;
r = А2* H / h ; г = 50 мм.
(При составлении §§ 25 — 29 использовано руководство А. Добро<вольского и С. Александрова. Аэрофототопография, 1939).
30. Понятие об обработке снимков. Контактные отпечатки, получаемые в результате аэросъемки, содержат искажения, вызванные наклоном оси камеры и колебаниями высот местности. В значительной степени эти искажения сказываются на точности фотосхемы — фотографического изображения местности, составленного из контактных отпечатков.
В результате процессов, называемых фототриангуля цией и трансформированием, исключают влияние наклона оси камеры (см. § 28) и получают новые снимки, свободные от перспективного искажения (плановые снимки).
Из полученных таким образом плановых аэроснимков монтируется фотоплан.
Однако трансформированием нельзя устранить влияние колебаний высот местности (ошибки А2, см. §29), поэтому перед составлением фотоплана по формуле § 29 надо рассчитать, можно ли про данных колебаниях высот местности h составить фотоплан требуемой точности.
Составление фотопланов горных областей не производится.
Материалы аэфосъемки как топографическая основа
31. Особенности изображения местности на аэроснимке. Изображение местности на аэроснимке во многом отличается от условного генерализованного изображения ее на топографической карте.
а) На аэрофотографии земная поверхность изображается так, как она видна с высоты. Необходимы определение навыки для распознавания различных предметов местности по их виду сверху.
б) Содержание аэроснимка во многих отношениях богаче, чем содержание топографической карты (например, в ряде случаев по снимкам можно изучить черты геологического строения местности, особенности почвенного покрова и т. д.). Однако целый ряд важных показателей, имеющихся на топографической карте, отсутствует на аэроснимке (например, названия населенных пунктов, отметки высот рельефа, горизонтали).
в) Аэроснимок дает весьма детальное изображение всех предметов местности в их истинном виде (с учетом масштаба аэроснимка). При этом нередко важные, но малые по размерам предметы не выходят на снимке (например, километровые столбы, мосты и т.п.). На топографический карте, как известно, такие предметы изображаются преувеличенными.
Фотоплан, на котором обозначены соответствующими условными знаками те или иные объекты, называется дешифрированным фотопланом (фотокартой). Сам процесс «чтения», раскрытия содержания аэроснимка называется дешифрированием. Дешифрирование объектов, подлежащих нанесению на топографическую карту, называется топографическим дешифрированием (см. §§ (63 — 66).
Достоинствами материалов аэросъемки являются детальность и объективность изображения местности. Пользуясь стереоскопическими свойствами аэроснимков, можно изучить пространственную модель местности (см. §§ 59 — 62). Наряду с топографическими картами, материалы аэросъемки в настоящее время широко применяются в качестве топографической основы.
32. Изображение некоторых элементов ландшафта на аэроснимках. Населенные пункты. Отдельные постройки получаются на снимках в виде светлых прямоугольников. По тени или в стереоскоп иногда можно установить сравнительную высоту построек. Сады, огороды при постройках опознаются по характерному полосчатому рисунку.
Дороги шоссейные, мостовые в населенных пунктах передаются обычно светлыми прямыми полосами, отчетливо видными на снимках; проселочные дороги, тропы — также светлыми, но более тонкими и извилистыми линиями . Дороги и тропы в лесу могут быть закрыты кронами деревьев и не видны на снимках.
Воды. Реки, озера распознаются на снимках во темному тону фотоизображения и характерным очертаниям. Острова, отмели выходят более светлыми. Речки и ручьи в лесу бывают закрыты кронами, но могут быть опознаны по характерному понижению рельефа (при рассматривании в стереоскоп).
Леса опознаются на аэроснимках по темному тону и зернистой структуре. Отдельно стойкие деревья, кустарники хорошо видны в стереоскоп, распознаются по теням. В устроенных лесных дачах часто видны просеки — и виде светлых прямых линий.
Луга сухие отличаются на снимках ровным светлым тоном, луга мокрые — темным. Изображение мокрых лугов на снимках сходно с изображением болот с травяной растительностью.
Рельеф может быть детально изучен только при стереоскопическом рассматривании (см. §§ 59 — 62). Такие формы рельефа, как овраги, промоины, крутые скаты, холмы, горы опознаются по характерным очертаниям и теням.
33. Различные материалы аэросъемки и пользование ими Контактные отпечатки удобны для работы в поле. Комплект аэроснимков должен быть снабжен репродукцией или схемой накидного монтажа (см. § 24е).
Как контактные отпечатки, так и составленные из этих отпечатков фотосхемы не являются строго плановым изображением местности, поскольку масштаб изображения в разных частях их различен (см. §§ 27 — 29). Ориентирование фотосхемы выполняется приближенно. Фотосхемы можно использовать при первичной обработке полевых данных.
