Файл: Методические рекомендации по измерению расходов воды рек аэрометодами..pdf

дельная ошибка т е при а = 2° не превысит 5'.

Каждое центральное направление на аэронегативе фиксируется двумя наколами, совмещенными, как правило, с контурными точ­ ками, из которых первым наколом является вершина направлений, а вторым — соответствующая фототриангуляционная точка. На­ правления на центры смежных аэронегативов называются началь­ ными. Центры должны отождествляться и накалываться с особой тщательностью.

Выбор, отождествления и накол точек на аэронегативе прово­ дят на световом столе. Предварительно под аэронегатив подкла­ дывают лист прозрачного целлулоида, чтобы обеспечить получе­ ние на негативе тонких и заметных на просвет наколов.

Пучки направлений, необходимые для построения фототриан­ гуляции, проводят не на аэронегативе, а на восковках. Для этого с аэронегативов фототриангуляции копируют наколы на листы восковки. Затем из главной точки на восковке тушью проводят направления на все фототриангуляционные точки и получают вос­ ковку направлений (рис. П-З). Размер сторон листа восковки вы­ бирают с учетом масштаба фототриангуляционного ряда. Укладку (монтаж) восковок направлений для построения свободного фото­ триангуляционного ряда выполняют на восковке, целлулоиде или другом прозрачном материале.

Масштаб свободного ряда зависит от величины первого базиса, который обычно выбирают так, чтобы он был близким к задан­ ному масштабу фотоплана. Для этого величину базиса, измерен­ ного на аэроснимке, умножают на коэффициент трансформирова­ ния Kt-

Сначала укладывают на полосе первые две восковки направ­ лений, совмещая их начальные направления и устанавливая рас­ четную величину первого базиса. Базис направляют вдоль общей восковки так, чтобы на ней уместился весь фототриангуляционный ряд. При укладке восковок решаются три фотограмметрические засечки — прямая, обратная и комбинированная. Укладывая пер­ вые две восковки с центрами Оi и 0 2, определяют плановое поло­ жение опорных, ориентирующих и связующих точек в масштабе первого базиса 0\ и 0 2 по способу прямой засечки (рис. П-4).

Положение центра третьей восковки на начальном направле­ нии 0 20 з определяют по способу комбинированной засечки, соеЛэящему в сочетании обратной засечки (совмещении соответст­ венных направлений с ранее засеченными точками 0 2а2&2) с тре­ бованием совмещения начальных направлений 0 30 2, 0 20 3 второй

и вправо до тех пор, пока ее боковые направления на связующие

34

точки й2 и й2 при совмещенных начальных направлениях не прой­ дут через эти ранее засеченные точки. По мере укладки восковок на монтажном столе их постоянно закрепляют грузиками; после укладки последней получают свободный фототриангуляционный

ряд.

Вследствие накопления погрешностей при выполнении различ­ ных операций по развитию фототриангуляционного ряда на свя­ зующих точках в процессе укладки восковок могут получаться треугольники погрешностей. Если стороны треугольника превы­ шают 0,3 мм, то это указывает на допущенные ошибки в ранее

Рис. II-4. Монтаж восковок направлений при построении свобод­ ного фототриангуляционного ряда.

выполненных процессах и на необходимость их переделки. Если стороны треугольника погрешностей получаются менее допустимой величины, то восковку направлений укладывают так, чтобы вместо одного треугольника получились два — на верхней и нижней свя­ зующих точках — но меньших размеров. Это будет среднее, наи­ более вероятное положение укладываемой восковки. После ук­ ладки восковок направлений тонкой иглой перекалывают на общую восковку главные точки и засеченные с них опорные и ориентирую­ щие точки свободного фототриангуляционного ряда. Переколотые на общую восковку точки закрепляют тушью. Полученная на об­ щей восковке система точек произвольно ориентирована и распо­ ложена в одном, но произвольном масштабе. Для перенесения этой системы точек на планшет следует провести ее редуцирование по опорным точкам. Редуцированием свободного фототриангуляцион­ ного ряда называется приведение его к заданному масштабу и ори­ ентирование относительно геодезической системы координат. Чаще всего используется оптическое и графоаналитическое редуцирова­ ние. Оптическое редуцирование выполняется при помощи специаль­ ных проектирующих приборов. Сущность оптического редуциро­ вания заключается в следующем. В кассету проектирующей камеры

закладывают общую восковку с нанесенными на ней фототриангуляционными точками и путем проектирования их на экран по­ лучают изображения этих точек. Совместив посредством измене­ ния масштаба и ориентирования оптическое изображение опорных точек с их положением на основе перекалывают на нее ориенти­ рующие точки и центры.

Сущность графоаналитического редуцирования заключается в определении коэффициента редуцирования, в вычислении и вве­ дении поправок в положение всех фототриангуляционных точек на восковке по направлению радиусов, исходящих из средней точки сети, принятой за полюс. Коэффициент редуцирования равен отношению измеренных расстояний между опорными точками на плановой основе к расстоянию на общей восковке.

После редуцирования общую восковку накладывают на плано­ вую основу, совмещают редуцированное положение опорных точек с их положением на основе и перекалывают на нее редуцирован­ ное положение всех остальных точек фототриангуляции. На полу­ ченную плановую основу с точками фототриангуляции произво­ дится трансформирование негативов с последующим изготовле­ нием фотоотпечатков. Полученные трансформированные снимки монтируют в фотоплан, который и является основой для после­ дующих измерений. Так как фотоплан может использоваться для наноски урезных линий на протяжении многих лет, то он изготов­ ляется сразу в нескольких экземплярах.

Перенос урезных линий с материалов съемок, выполненных при разных уровнях воды, может выполняться двумя способами:

1)оптико-механическим;

2)графическим.

Впервом способе для переноса урезов используется фототранс­ форматор. Работа сводится к трансформированию негативов с изо­ бражениями последовательно затапливаемой или опорожняемой поймы вдоль гидроствора на меженный фотоплан. Для этой цели на аэронегативах и фотоплане отыскиваются и накалываются

трансформационные точки, по которым ведут трансформирование. Линии уреза воды на негативе обводятся тушью или гуашью. Аэро­ фильмы закладываются в кассету фототрансформатора, фотоплан устанавливается на его экране. При совмещении трансформацион­ ных точек на фотоплане вычерчивается гуашью положение урезной линии. Эта операция повторяется для всех съемок. Для съемок, выполненных при разных уровнях воды, урезные линии на фотоплане удобнее рисовать гуашью различного цвета. Фотоплан с на­ несенными на нем линиями урезов воды, высотное положение ко­ торых зафиксировано на гидрологическом посту, служит измери­ тельной основой для получения профиля (рис. П-5).

Графический способ переноски урезных линий сводится к сле­ дующему. Со всех аэрофильмов последовательных съемок вдоль створа изготовляется контактная печать. Путем дешифрирова­ ния положения урезных линий на аэроснимке с использованием широкоформатной 2-кратной лупы производится перенос их

36

с аэронегатива на фотоплан также с использованием цветной гуаши. Этот способ менее точный, более кропотливый и требует большой аккуратности и внимательности при наведении урезных линий на фотоплане, но вполне может быть применен при отсутст­ вии фототрансформатора.

При переносе урезных линий на фотоплан любым из предло­ женных способов необходимо различать урезы, образованные во­ дой, сообщающейся с основным руслом, и урезы талой воды, не участвующей в пойменном потоке. От этого будет зависеть их вы­ сотное положение. Для разграничения этих урезов используется обзорная мелкомасштабная фотосхема, на которой видны пути поступления воды на линию гидроствора и границы мертвых зон.

Завершив перенос урезных линий, приступают к обмеру фотоплана. Для этого вначале на фотоплане наносится линия гидро­ створа. Если по основному руслу реки имеется профиль дна, полу­ ченный по наземным данным, то необходимо отдешифрировать на фотоплане положение постоянного начала, от которого измерялись расстояния до промерных вертикалей. Отдешифрированное посто­ янное начало необходимо использовать при обмере пойменных урезных линий. Измерение расстояний от постоянного начала до урезных линий производится с помощью масштабной линейки с точностью 0,1 мм. Одновременно измеряются расстояния до точек определения глубины и производится вычисление самих глубин согласно указаний, изложенных в гл. I разд. II.

Расстояния от постоянного начала, измеренные по фотоплану, перевычисляют в натуру с учетом масштаба фотоплана и получен­ ные величины заносят в ведомость поперечного сечения поймы. Вы­ сотная отметка каждой урезной линии вычисляется по данным обработки уровенных наблюдений. По полученной ведомости стро­ ится профиль поперечного сечения поймы.

Профиль поперечного сечения поймы, полученный описанным выше приемом, приведен на рис. 11-5. Расхождение в общей пло­

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЕЙ ВОДЫ И КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕХОДА ОТ ФИКТИВНОГО К ДЕЙСТВИТЕЛЬНОМУ РАСХОДУ ВОДЫ

§ 1. Определение уровней воды в реках при производстве нестационарных аэрогидрометрических работ

Для определения уровней воды при выполнении нестационар­ ных экспедиционных аэрогидрометрических работ рекомендуется способ съемки наклонных реек.

38

Способ определения уровня воды с помощью аэрофотосъемки специальных наклонных реек основан на использовании эффекта направленного «смаза» фотографического изображения делений специальных реек.

Сущность способа заключается в том, чтобы за счет направлен­ ного «смаза» (или сдвига) фотоизображения сделать деления рейки легко различимыми на аэрофотоснимке. Это достигается лишь в том случае, когда направление полета самолета перпенди­ кулярно рейке (параллельно делениям), в противном случае (при произвольном направлении съемки) линейный сдвиг фотоизобра­ жения снивелирует контраст черно-белых делений и на аэрофо­ тоснимке получится лишь смазанное изображение водомерной рейки.

Конструкция рейки аналогична устройству стандартной ста­ ционарной водомерной рейки и отличается от нее только ценой де­ ления. Ширина рейки 12—15 см (возможно использование реек другой ширины). Длина рейки определяется амплитудой колеба­ ния уровня в реке и условиями установки (в первую очередь, мор­ фометрией берегового склона или пойменного участка) и состав­ ляет 1,8—2,0 м. В случаях, когда амплитуда колебания уровня воды в реке превышает 1,3— 1,4 м, пост оборудуется несколькими рейками, расположенными одна над другой ступенями с некоторым перекрытием по высоте. Для получения максимального контраста фотоизображения деления на рейке наносятся черной и белой краской с шагом 9,9 см.

Водомерные рейки устанавливаются на открытых участках бе­ рега или поймы под углом 45° к поверхности воды с таким рас­ четом, чтобы местные высокие предметы (отдельные кусты или деревья) не заслоняли изображения рейки на аэрофотоснимке.

Установку реек лучше производить вписывая их в естественные береговые откосы, при отсутствии таковых рейки необходимо уста­ навливать в местах, защищенных от ледохода, руководствуясь ре­ комендациями по установке реек, изложенными в Наставлении гидрометстанциям и постам, вып. 6, часть I.

При установке реек под углом 45° одно ее наклонное деление величиной 9,9 см будет соответствовать величине изменения уровня воды 7 см согласно формуле h = c sin а, где h — величина изменения уровня, с — цена деления рейки, а —-угол наклона рейки к горизонту.

Уровень воды отсчитывается непосредственно по фотографии от верха рейки. При этом надводная и подводная части рейки деши­ фрируются по различиям плотности фотоизображения белых де­ лений, их формы и величины. Ближайшее к поверхности воды бе­ лое деление имеет меньший контраст, размеры и более размытый контур изображения по сравнению с наводными белыми деле­ ниями. Определение положения уреза воды на черном делении затруднительно, поэтому для повышения точности измерения уровня необходимо оборудовать пост сдвоенными рейками, отстоя­ щими друг от друга на расстоянии 1,0—1,5 м и сдвинутыми

39