Файл: Болгов И.Ф. Геодезические измерения в сельскохозяйственном строительстве.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.06.2024
Просмотров: 132
Скачиваний: 0
3.Мензульная съемка
Мензульной называется съемка по названию главного инстру мента — мензулы (по латыни м е н з у л а — с т о л и к ) . Эту съемку еще называют углоначертательной. Мензульный комплект состоит из мензулы, кипрегеля и ориентир-буссоли. Систем мензул существует, много. Мензула вместе с кипрегелем представляют своеобразный
тахеометр, позволяющий не только производить съемку местности, но и вычерчивать план к а р а н д а ш о м непосредственно в поле. В этом большое достоинство съемки. С н и м а е м а я на мензуле местность все время находится перед г л а з а м и вычерчивающего план исполнителя, а это дает возможность сопоставлять получаемое на плане изобра жение с натурой, т. е. со снимаемой местностью. Горизонтальные утлы при этом не измеряются, а получаются графически (рис. 108).
Рнс. 108. • |
Рис. 109. |
Составной частью мензулы является квадратная доска, называе мая планшетом, на которую наклеивается плотная' бумага (или прибивается фанера с бумагой) . Д л я построения угла планшет не обходимо установить над вершиной угла с помощью центрировочной вилки (рис. 109). Это называется центрированием мензулы. После этого планшет приводится в горизонтальное положение с по мощью уровня на линейке кипрегеля. Кипрегель (рис. 110) позво ляет проводить на планшете линии — следы пересечения горизон тальной верхней плоскости планшета с вертикальными плоскостя ми, проходящими через стороны данного угла местности, т. е. следы пересечения вертикальных визирных плоскостей с плоскостью план шета.
Мензульная съемка выполняется на основе опорной сети (ана-' литической или геометрической). При создании геометрической сети часто пользуются прямой мензульной засечкой для определения третьей точки по двум данным (рис. 111). Порядок работы на стан ции при мензульной съемке таков: . 1) надо установить мензулу, из мерить высоту инструмента и отметить ее на рейке; 2) обойти сов местно с реечниками о к р у ж а ю щ у ю местность с тем, чтобы позна154
(г)-€о~ъек/пца°ное |
колена |
mpyiit; |
|
|
|
|
(З)-Кремалбсра } (4)-3ej>niyKibtiHtn}ууг, |
|
акгегс с |
||||
(()-0ci |
бращмия |
mpyfai; |
|
|
|
|
ауЦилтуричеекя}уровень |
aw/ayu |
|
оде/я'тчвг*мег0друге; |
|||
СIJ-ffcnfiaoBmansMK St/Mmtt |
ypohwatzyeyu |
/фттжмке |
*УУ*Я; |
|||
(9)-&Л{Ша; |
(юуМикромет/гснный |
gt/нт aaoyayiz tfqom лугуга-у |
||||
0/)-/7/>yMV/Va |
Atc/tyW*tevnpe/iHai0 |
|
/ д а о т г asri/yapH |
ifqajrsa- |
||
{/г)-Лел¥гека |
со скошеммг** |
краем; |
|
|||
(П)—ися/fotv/n. |
ёг/umn |
уре&к? |
|
/faляуадгу |
|
|
(/5) ctuMewaJT |
Ягекрег,- |
|
|
Об}-Лр&ш£{<?оеихаф. |
|
Рис. ПО.
Рис. |
111. |
комиться с ней и наметить "точки |
постановки реек; 3) визируя на |
рейку, сделать дальномерный отсчет и отложить по масштабу рас стояние до реечной точки, навести среднюю нить сетки на высоту ин струмента, сделать отсчет по вертикальному кругу и вычислить от
метку реечной точки. Рабочим |
положением кипрегеля является, ка к |
||
правило, положение |
при круге |
лево. При съемке необходимо усло |
|
виться с реечниками |
о сигнализации зрительной, но не звуковой. |
||
П о нанесенным на планшете реечным точкам |
надо нарисовать |
||
непосредственно в поле контуры, а по отметкам — |
интерполирова- |
155'
нием горизонталей на г л а з — р е л ь е ф . Рисовка рельефа |
в к а м е р а л ь |
||||
ных условиях ни в коем случае не допускается, производится |
только |
||||
оформление планшета в туши. |
|
|
|
|
|
Достоинство мензульной съемки в том, что работа |
контролиру |
||||
ется непосредственно в поле, рельеф и контуры |
снимаются одновре |
||||
менно; рисуют то, что видят; мало камеральных |
работ. Недостатки: |
||||
громоздкость инструментария, требуется |
хорошая |
погода, |
мало |
||
разделения труда, оригинал создается |
в |
одном экземпляре . |
Мен |
||
з у л ь н а я съемка находит применение |
в местности с |
холмистым и |
пересеченным рельефом, при исследованиях рек, при строительстве мостов и других инженерных сооружений в местности со сложными условиями.
4.Понятие об аэрофототопографической съемке
Внастоящее время очень широко производится фотографиро
вание местности с с а м о л е т а — а э р о ф о т о с ъ е м к а , которая является теперь ведущим способом съемки для создания новых карт и обнов ления старых. П о аэроснимкам может быть составлен фотоплан (фотографический план) местности. Аэроснимки д а ю т очень'много подробностей, что ни на одной карте не получишь; причем без по мощи условных знаков . О д н а к о аэроснимки имеют искажение и по
этому непосредственно аэроснимками пользоваться |
затруднитель |
но. Р а з л и ч а ю т аэроснимки горизонтальные, плановые |
и наклонные |
(или перспективные) . Горизонтальные снимки—это когда ось фо тографирования вертикальна, плановые — наклоны оси не более 3°,
перспективные — наклон |
до 90°—60° (или п а н о р а м н ы е ) . Аэроснимки |
|
получают в центральной |
проекции. М а с ш т а б |
горизонтального аэро |
снимка плоской местности равен отношению |
фокусного расстояния |
фотокамеры к высоте фотографирования . М а с ш т а б по всей плоскос ти снимка не одинаков из-за наклона снимков или из-за разной вы
соты |
съемки. |
|
|
|
В основе метода аэрофотосъёмки л е ж и т процесс измерения фо |
||
тографического и з о б р а ж е н и я |
снятого объекта . Область знаний, изу |
||
ч а ю щ а я способы |
определения |
размеров, формы и пространствен |
|
ного |
положения |
предмета по |
фотоснимкам, называется фотограм |
метрией. С помощью фотограмметрического метода по одиночным аэрофотоснимкам определяют вид и действительные размеры уча стка земной поверхности или другого объекта.
Стереофотограмметрический метод основан на измерении двух взаимно перекрывающихся фотоснимков, полученных с концов ба
зиса |
съемки; т а к а я |
пара снимков |
называется стереоскопической па |
рой; |
она позволяет |
восстановить |
пространственную (стереоскопи |
ческую) модель местности, существовавшую в момент фотографи рования . Эта стереоскопическая модель местности используется для измерений соответствующего участка местности в к а м е р а л ь н ы х ус-
156
' л о в и я х взамен натурных измерений, исключая элемент сезонности в работе и существенно уменьшая объем полевых работ.
Инженер - строитель д о л ж е н знать теоретические основы и прин ципы практического применения современного прогрессивного мето да аэрофотосъемки и отчетливо представлять все особенности аэро фотоснимка, как центральной проекции; д о л ж е н уметь читать аэрофотоснимок, получать стереоскопический эффект и производить несложные измерения одиночного снимка и стереопары.
Фотографирование земной поверхности с самолета специаль ной фотокамерой называется воздушной съемкой (аэрофотосъем кой), а фотографирование с земли фотоаппаратом, совмещенным с теодолитом, наземной фототеодолитной съемкой. В результате фо тографирования получают ряд перекрывающихся снимков в направ лении полета, о б р а з у ю щ и х маршрут аэрофотосъемки . Фотоснимок точно передает мельчайшие подробности и оттенки снимаемого объ екта, благодаря чему представляется широкая возможность исполь зования фотоснимков при решении многих задач в различных от раслях народного хозяйства, науки и обороны страны. Одиночный снимок используют для производства измерений в плоскости, а сте реоскопическая пара снимков позволяет производить измерения в пространстве.
Аэрофотоаппарат |
(АФА) устанавливают над отверстием (лю |
||
ком) в полу кабины |
самолета |
на специальной |
аэрофотоустановке . |
В момент фотографирования оптическая ось |
аэрофотосъемочной |
||
камеры, д о л ж н а располагаться |
строго отвесно |
или уклоняться от |
|
отвесной линии не больше 3°; такую аэрофотосъемку н а з ы в а ю т пла |
новой, а отличие от перспективной съемки, при которой оптическая ось съемочной камеры з а р а н е е наклонена на угол, значительно больше 3°. Аэрофотоснимки плановой съемки без предварительной обработки не могут быть приняты за план участка местности, так как они имеют искажения за перспективу, и за рельеф местности, а, значит, масштаб аэрофотоснимка в различных частях будет разный .
Современные аэрофотоаппараты (АФА) являются полными ав томатами, в которых перемотка пленки и экспонирование пленки выполняются автоматически. Основными элементами комплекта АФА являются: корпус аэрофотокамеры с прикладной рамкой, рас положенной в фокальной плоскости объектива, объектив с затвором,
кассета |
с двумя катушками для аэропленки, |
перематывающий |
ме |
|||
ханизм, |
фотоустановка и командный прибор. Аэрофотосъемка |
про |
||||
изводится при моментальных экспозициях , 1/100—1/300 |
секунды. |
|||||
Д л я облегчения и повышения качества камерального |
дешифриро |
|||||
вания в |
последнее время |
стали применять |
высокочувствительную |
|||
цветную |
аэрофотопленку. |
|
|
|
|
|
На |
рис. 112 показана |
принципиальная схема воздушного фото |
||||
графирования . Световые лучи от точек ABC местности, пройдя через |
||||||
узловую точку объектива |
аэрофотоаппарата, |
встречают |
эмульсион |
|||
ный светочувствительный |
слой аэрофотопленки соответственно в |
|||||
точках abc. Такой способ проектирования называется |
центральным |
157
проек т и р о в анием, а изображение, получаемое при этом на аэрофо топленке, называется центральной проекцией. Узловая точка объ ектива, через которую проходят все проектирующие лучи, называет
|
ся |
центром проекции. |
|
Проекция |
узловой |
||||||
|
точки объектива на плоскость прикладной |
||||||||||
|
рамки |
называется |
главной точкой |
сним |
|||||||
|
ка. Главная точка снимка |
д о л ж н а |
|
совпа |
|||||||
|
дать |
с |
началом |
плоской |
прямоугольной |
||||||
|
системы координат |
снимка, оси |
хх |
и уу |
|||||||
|
которой обозначены координатными мет |
||||||||||
|
ками, прикрепленными жестко к плоско |
||||||||||
|
сти |
прикладной |
|
рамки . |
Координатные |
||||||
|
метки фотографируются на к а ж д о м аэро |
||||||||||
|
фотоснимке и по ним определяют |
|
поло |
||||||||
|
жение |
главной точки на снимке. |
|
|
|||||||
|
|
|
Аэрофотоснимок, как и любое фото |
||||||||
|
графическое изображение, |
геометрически |
|||||||||
|
рассматривается |
как |
центральная |
проек- |
|||||||
р и с 112. |
Пия, |
при которой |
центр |
проектирования |
|||||||
|
находится на конечном |
расстоянии |
в отли |
||||||||
чие от ортогональной проекции |
(топографический |
п л а н ) , |
которая |
||||||||
является частным |
случаем |
центральной |
проекции, когда |
|
центр |
||||||
проектирования находится в |
бесконечности, |
а |
пучок проекти |
||||||||
рующих лучей располагается |
отвесно. |
|
|
|
|
|
|
|
Если аэрофотосъемка произведена при строго отвесном поло жении оптической оси аэросъемочной камеры плоского и горизон тального участка местности, то центральная проекция будет ана
логична ортогональной проекции, т. е. |
аэрофотоснимок |
можно |
р а с |
||||
сматривать как план данного участка |
местности, |
так |
как |
и с к а ж е |
|||
ния за перспективу |
(наклон |
снимка) и за рельеф |
местности |
в |
этом |
||
случае отсутствуют: |
отрезки |
и площади и з о б р а ж а ю т с я |
на снимке в |
подобном виде, масштаб изображения будет всюду постоянным и равным отношению фокусного расстояния съемочной к а м е р ы f к высоте фотографирования Н (1 : m = f: Н).
Если ж е фотографировался участок местности с рельефом при отклоненном положении оптической оси аэрофотосъемочной каме ры, хотя бы в п р е д е л а х до 3°, как при плановой съемке, то все точ ки местности на таком аэрофотоснимке получат некоторое смещение
( и с к а ж е н и е ) , вызванное наклоном снимка (за перспективу) |
и рель |
ефом местности (за р е л ь е ф ) , а, значит, нарушится подобие |
м е ж д у |
элементами местности и их изображением на снимке, поэтому мас штаб снимка в различных частях будет разный; в этом случае аэро фотоснимок будет представлять собою общий вид центральной про екции с присущими ей искажениями за перспективу и за рельеф.
Наиболее" распространенным размером аэрофотоснимка явля ется 18x18 см. Расстояние от узловой точки объектива до плоскос ти прикладной рамки называется фокусным расстоянием к а м е р ы f (обычно от 5 д о 1000 м м ) . Расстояние от узловой точки объектива
158
до поверхности земли называется высотой |
фотографирования Н |
||
(обычно от 400 до 4000 м и более) . Плоскость |
аэрофотоснимка |
всег |
|
да перпендикулярна к оптической оси камеры . Р е л ь е ф |
участка |
ме |
|
стности, заснятого на одном аэрофотоснимке, |
зависит |
от размера |
снимка, фокусного расстояния камеры и высоты фотографирования . Фотографирование участка местности (экспонирование) произво дится через определенный, заранее рассчитанный промежуток вре мени (интервал), величина которого устанавливается на командном приборе и затем воспроизводится автоматически. Найденный ин
тервал д о л ж е н обеспечить получение 60% взаимного |
продольного |
||
перекрытия, необходимого для последующей камеральной обработ |
|||
ки |
аэрофотоснимков. Д л я проектирования и |
строительства объек |
|
тов |
линейного вида — железных и шоссейных |
дорог, |
высоковольт |
ных линий электропередач; каналов, трубопроводов и других — про
изводят маршрутную |
аэрофотосъемку, а при |
проектировании и |
строительстве объектов, |
з а н и м а ю щ и х большие |
площади, аэрофото |
съемку выполняют системой перекрывающихся маршрутов с попе речным перекрытием 30—40% м е ж д у соседними м а р ш р у т а м и . Аэрофотосъемочные м а р ш р у т ы обычно п р о к л а д ы в а ю т перпендикулярно меридианам в направлении запад — восток и обратно.
Чтобы аэрофотоснимок превратить в план данного участка местности, надо исправить его от искажений за перспективу и за рельеф, т. е. надо центральную проекцию преобразовать в ортого нальную, которая и представляет собой план местности. Преобра зование одной проекции в другую с учетом искажений за рельеф местности является одной из основных з а д а ч фотограмметрии . Аэрофотоснимок, преобразованный в строго плановый, называется трансформированным снимком, а соответствующие приборы — транс ф о р м а т о р а м и ; в производстве широко применяются фототрансфор маторы различных конструкций. Монтируя трансформированные
.снимки в маршруте, а затем маршруты м е ж д у собой, получают еди ное непрерывное фотографическое изображение местности в преде лах рамки трапеции принятого м а с ш т а б а , называемое фотопланом . Остаточные искажения на фотоплане за рельеф не п р е в ы ш а ю т ус тановленных допусков, поэтому м а с ш т а б фотоплана всюду одина ков.
Конечным результатом аэрофотосъемки, как и наземных видов съемок, является топографический план. При аэрофотосъемке топо графический план создается двумя различными методами: методом комбинированной и методом стереофотограмметрической съемок. •При комбинированном методе съемки контурная часть плана или карты получается путем изготовления фотоплана, на котором с
помощью мензулы производится съемка |
рельефа |
непосредственно |
||
в поле. При стереотопографическом |
методе съемки |
как контурная |
||
часть плана или карты, так и рельеф |
рисуют в к а м е р а л ь н ы х |
усло |
||
виях на специальных стереоскопических |
приборах. Если весь |
про |
цесс по созданию топографического плана или карты выполняется только на одном сложном и высокоточном приборе (универсальном
159