Файл: Рабинович Ф.Д. Фотограмметрическая съемка железнодорожных путей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 123
Скачиваний: 0
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1 |
|
|
Наименование |
прибора |
|
|
с |
|
|
|
|
|
700 |
Стереопроектор СПР, стереограф, стереометрограф |
|
|
1200 |
||
|
|
4000-5000' |
|||
|
Т а б лп ц а 2 |
|
|
Т а б л и ц а 3 |
|
Фокусное рас |
Hi |
|
Н Ф |
М |
ДЛгаах |
стояние аэрофотоап |
|
||||
парата, мм |
|
|
|
|
|
70 |
0,90 |
70 |
360 |
5150 |
50 |
100 |
1,00 |
100 |
400 |
4000 |
56 |
140—150 |
1,15 |
140—150 |
450 |
3000 |
67 |
200—210 |
1,25 |
200—210 |
500 |
2500 |
70 |
Средние величины р. х даны в табл. 2. |
масштабы |
||
Приняв, например, |
mlt = 10 см, |
можно вычислить |
|
фотографирования по |
формуле (3.1) |
для значений с = |
5000; с = |
= 4000; с = 3000. |
|
|
|
Наиболее крупный масштаб фотографирования определяется предельным размером продольного параллакса. Если Ah — наи большая разность отметок в пределах стереопары, а Д / ? т а х — пре дельная величина продольного параллакса, то
где Ъ — длина базиса фотографирования в масштабе аэроснимка. Приняв Дртах = 10 мм, Ъ = 70 мм, получим величины, при
веденные в табл. 3.
Другой причиной, влияющей на выбор масштаба фотографиро вания, является качество изображения шпал. При стереоскопи ческих измерениях необходимо, чтобы на снимках можно было четко различить изображение каждой шпалы. Так как среднее расчетное число шпал на 1 км пути равно 1500 шт., то имеем отно
шение |
|
crs& — л и н / м м , |
(5.1) |
где а — разрешающая способность снимка. Для современных аэрофотографических систем о ^ 30 лип/мм; в этом случае в соот ветствии с формулой (5.1) М = 10 000.
Полученный результат является несколько неожиданным, так как выше допущен упрощенный подход к выбору порога разреше ния изображения шпал на аэрофотоснимке, который определяется
8
еще и степенью контрастности этого изображения относительно окружающего фона, т. е. частотно-контрастной характеристикой фотографической системы.
В том случае, когда шпала возвышается над уровнем балла стной призмы, а свет падает так, как показано на рис. 1, резуль тат, полученный по формуле (5.1), близок к действительности. В других, например, когда шпалы заглублены вровень с балла стной призмой и по тону мало отличаются от нее (особенно на загрязненных путях — пефтевозных, рудовозных и пр.), картина существенно меняется.
П П П П П П П Т Г ^
Зоны затенения
Рис. 1
Поэтому формулу (5.1) целесообразно представить в виде
где к — коэффициент, характеризующий контрастность изобра жения шпалы.
Экспериментальные значения величин к приведены в табл. 4. Время воздушного фотографирования желательно выбирать так, чтобы изображение рельсов и шпал было как можно более
Т а б л и ц а 4
|
|
к |
Характеристика шпалыюй |
направление сол |
|
нечного освещения |
||
решетки |
|
пути |
|
вдоль |
поперек |
Чистые железобетонные шпалы |
0,5 |
0,4 |
Деревянные чистые шпалы . . |
0,35 |
0,30 |
|
0.30 |
0,25 |
9
контрастным, а растительность в наименьшей степени снижала точность стереофотограмметрических измерений.
Особенно важно это в районах, покрытых лесом и крупным кустарником. Лучшим временем года для съемок в средних широ тах является вторая половина весны или осень в период после опадения листвы. Во многих районах Европейской части СССР
резервы и дренажные сооружения весной бывают заполнены водой, поэтому желательно производить фотографирование после того, как они просохнут.
Рис. 2
Часы съемки желательно выбирать так, чтобы солнечный свет падал примерно под углом 45° к оси пути, а длина тени не пре вышала полуторной длины предметов. В некоторых случаях
соблюсти оба условия |
трудно. |
|
В общем случае |
рекомендуемые часы съемки |
определяют |
по формуле |
r = 12 + ^ ! _ ^ L , |
|
|
( 7 1 ) |
где а — румбический угол пути.
В этом случае обеспечивается достаточно контрастное изобра жение как шпальной решетки, так и рельсовых ниток дорожной колеи. При съемке горных дорог необходимо принимать в расчет экспозицию и крутизну склонов, на которых уложен путь, чтобы по возможности избежать затенения изображения пути. В тех случаях, когда это оказывается невозможным, для стереофото грамметрических измерений рекомендуется изготавливать диапо зитивы на электронно-копировальном приборе типа ЭЛЬКОП;. при этом достигается лучшая проработка деталей изображения в тенях.
Наконец, необходимо уделять должное внимание проработке на негативах изображений водоотводных канав и дренажей, а осо-
10
беиио пикетных столбиков, служащих в большинстве случаев наиболее надежными опознаваемыми объектами при переносе пикетов на аэроснимки.
Маршруты аэрофотосъемки располагают так, чтобы изобра жение оси главного пути на перегонах помещалось примерно вдоль
оси хх аэроснимков |
с точностью |
± 1 0 мм |
(на |
прямых и кривых |
большого радиуса). |
Маршруты |
должны |
быть |
прямолинейными |
и перекрывать друг друга на стыках не меньше чем на две стерео пары. Схема расположения съемочных маршрутов на перегоне
показана |
на рис. 2. |
|
I |
А |
^ |
^
Рис. 3
Продольное перекрытие снимков в маршруте принимают рав ным
|
65 + 5 0 - J - |
%, |
(8.1) |
где |
h — наибольшее превышение местности (в границах |
снимка) |
|
над |
плоскостью железнодорожного |
пути; Нф — высота |
фотогра |
фирования, исчисляемая от плоскости пути.
Если часть пути во время фотографирования занята поездом, то съемку этого участка следует повторить после того, как поезд освободит путь. Этот дополнительный маршрут должен перекры вать прежний (в начале и конце) не меньше чем на две стереоскопи ческие пары снимков.
Раздельные пункты (разъезды, промежуточные станции) также стремятся снять одним маршрутом, а если это невозможно, то двумя или тремя. Желательно, чтобы пассажирское здание и глав ный путь поместились на среднем (в случае трехмаршрутной съемки) маршруте.
Поперечное перекрытие маршрутов должно быть равно |
|
40 + 6 0 - ^ - % . |
(9.1) |
Схема съемки раздельного пункта двумя маршрутами при ведена на рис. 3.
При проявлении и дальнейшей обработке негативов основное внимание уделяют контрастности изображения шпал и рельсов.
Первичная фотограмметрическая обработка материалов аэро фотосъемки сводится к обычным процессам — нумерации негативов
И
(желательно, чтобы номера снимков возрастали в направлении пикетажа), изготовлению контактной фотопечати (для дешифриро вания желательно изготавливать снимки, увеличенные до мас штаба 1 : 2000 пли 1 : 1000), составлению и репродуцированию накидного монтажа. На репродукции, наклеиваемой па форматки и складываемой в альбом, надписывают наименования станций и раздельных пунктов. При выполнении этой работы пользуются имеющимся продольным профилем. Альбомы составляют для каждого перегона отдельно (или для группы перегонов).
Помимо наименований станций, на репродукциях полезно показать километраж (в соответствии с продольным профилем) — это облегчает подбор снимков при выполнении полевых и каме ральных работ.
§ 2. Изготовление фотосхем в масштабе
фотографирования
Фотосхемы изготавливают из контактных отпечатков, которые взаимно ориентируют так, чтобы изображение путей и путевой ситуации на перекрывающихся частях соседних снимков в макси мальной степени совместились примерно в зоне шириной 150— 200 м по обе стороны от оси пути (в масштабе снимка). Техника изготовления фотосхемы не отличается от обычной.
?1
•А-
Рис. 4
Изготовленные фотосхемы наклеивают на форматки подходя щего размера и сводят в альбомы. Обычно для каждого перегона составляют отдельный альбом, включая в него и один из раздель ных пунктов, после чего на схему наносят данные дешифриро- в ания. Дешифрированию элементов путевого развития и путевой ситуации предшествует разбивка на фотосхеме пикетажа. Поло жение пикетных точек определяют, измеряя расстояния между опознаваемыми на аэроснимке элементами путевой ситуации, пикетажное положение которых известно. Такими точками служат преимущественно мосты, переезды, трубы и лотки, мачты, свето форы, семафоры и пр.
Вдальнейшем эти точки именуются ОПТ (опорные пикетные точки).
Вцелях контроля правильности вычислений и опознавания разбивку пикетажа производят на участке фотосхемы, обеспе ченном тремя ОПТ. Схема разбивки показана на рис. 4.
12
Разбивку пикетажа на участке ПК 1785 + 13 — ПК 1787 + 12 производят следующим образом: измеряют отрезок Zj и вычисляют длину первого плюса ( + 1 3 м)
l * = 1 3 , 0 178 712-178 513 М М '
второго плюса
f " = 1 2 ' ° 178 712-178 513
а затем — повторно эти же отрезки по другим ОПТ
^ |
= |
1 |
3 |
' ° |
178 631-178 513 |
М М ' |
l '5 |
= |
1 |
2 |
' ° |
178 712-178 631 |
М М ; |
определяют средние значения, после чего вычисляют длину пикета в масштабе снимка:
|
|
ЛК1 |
= 100 |
h |
ММ, |
|
|
178 71217S 513 |
|||
|
|
ЛК2 |
= 100 |
и |
мм, |
|
|
178 631 — 178 513 |
|||
|
|
ПКЗ |
= 100 |
h |
мм |
|
|
178 712 — 178 631 |
|||
и среднее из ПК1, ПК2, |
ПКЗ. Затем, отложив вычисленные вели |
||||
чины |
13, 31 |
и 12 м (плюсы), находят положение пикетов 1785, |
|||
1786 |
и 1787. |
Если между ОПТ находится |
несколько пикетов, то |
от найденных положений крайних пикетов разбивку ведут во встречных направлениях раствором П К с р .
Помимо пикетов и плюсов, на фотосхеме надписывают элементы кривых, которые выписывают из продольного профиля, обозна чают условными знаками элементы земляного полотна, искус ственные сооружения (трубы, мосты), линии связи, дорожную сеть и здания, находящиеся в полосе отвода, растительный покров и пр. Дешифрирование этих элементов производят в поле и камерально на увеличенных аэроснимках, с которых переносят их на фотосхемы.
§ 3. Изготовление фотосхем, приведенных к заданному масштабу
Фотосхему, изготовленную из контактных отпечатков, приво дят (в случае необходимости) к заданному масштабу (1 : 2000, 1 : 1000), репродуцируя ее по участкам с заданным коэффициентом увеличения, который вычисляют по формуле
k = MK:Mn, |
(10.1) |
13
где Мк — знаменатель масштаба участка фотосхемы из контакт ных отпечатков, вычисленный после определения средней длины пикета, как показано выше; Мп — знаменатель масштаба при веденной фотосхемы.
Так как при значительном увеличении происходит ощутимая деформация отпечатков репродукции фотосхемы, то коэффициент увеличения лучше вычислять по формуле
где Q — коэффициент деформации отпечатков, который жела тельно определить, прежде чем приступить к репродуцированию.
Для этого на фотобумагу, равную по размерам увеличенному отпечатку, наносят по краям метки и измеряют расстояние между ними контрольной линейкой. Затем бумагу обрабатывают в рас творах проявителя и фиксажа, промывают и высушивают тем способом, которым будут сушиться отпечатки репродукции, после чего вычисляют коэффициент деформации по формуле
|
|
|
|
е = 2 * < , : 2 * . |
(12.1) |
|
г Д е |
2 * 0 |
— сумма |
расстояний |
между контрольными |
штрихами |
|
до |
обработки; |
11 — сумма этих |
же расстояний после |
обработки |
||
и сушки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
§ |
4. |
Изготовление уточненных фотосхем |
|
Уточненные фотосхемы монтируют из увеличенных аэросним ков, каждый из которых приведен к масштабу фотосхемы. Изгото вление фотосхемы состоит из следующих процессов: заготовки основ, увеличения аэроснимков, монтажа фотосхемы, ее дешиф рирования и оформления.
Основы, на которых будут монтироваться фотосхемы, изгота вливают, нанося на них с продольного профиля план линии и опор ные пикетные точки. Если имеются данные натурных измерений, положение ОПТ выписывают из пикетажных книжек, проверяя графически правильность полевых измерений. Контроль произ
водят, |
измеряя |
соответствующие расстояния |
на |
аэроснимках |
||
и умножая их на средний масштаб этих снимков. |
|
|||||
Масштаб аэроснимков |
определяют |
следующими |
способами: |
|||
— измеряя |
линейкой |
расстояние |
между |
опорными пикет |
||
ными точками; |
|
|
|
|
|
|
— измеряя расстояние между нитями рельсовой колеи при |
||||||
помощи |
ПСКА. |
|
|
|
|
|
В первом случае поступают следующим образом. Монтируют несколько аэроснимков, на которых имеются ОПТ (не менее трех), и измеряют расстояние между ними линейкой или курвиметром.
Средний масштаб аэроснимков в этой секции вычисляют |
по фор |
муле |
|
М к = 2 £ : - 2 * > |
(13-1) |
14