МИНИСТЕРСТВО
СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ДОРОЖНЫЙ ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИЙ УКАЗАНИЯ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ Утверждены Минавтодором РСФСР Протокол № 3 от 26 января 1976 г. (Вводятся впервые) Москва 1977 В Гипродорнии в 1971 - 1975 гг. проведены научно-исследовательские работы, направленные на совершенствование методов изысканий автомобильных дорог с использованием фототеодолитной съемки. Разработан ряд новых аналитических способов, алгоритмов и программ для ЭВМ типа БЭСМ-4, М-222, Наири-С, позволяющих значительно сократить сроки проведения полевых геодезических работ по обоснованию съемки и упростить камеральные фотограмметрические процессы. В настоящих «Указаниях» изложены методы и приемы полевых и камеральных работ, описаны современные технологические схемы производства фототеодолитной съемки, инструменты и приборы, а также определена рациональная сфера применения этого метода. Методика полевых и камеральных работ стереофотограмметрической съемки излагается с учетом специфики автодорожных изысканий, поэтому, кроме общих зависимостей и положений метода, описываются способы аналитических решений задач полевых и камеральных процессов при помощи ЭВМ, приемы измерений по стереомодели местности элементов трассы и инженерных сооружений, составление топопланов, фронтальных планов, продольных профилей и поперечников, а также методы перенесения проекта в натуру с использованием фототеодолитных снимков. Данные «Указания» составлены в секторе изысканий и проектирования автодорог Гипродорнии канд. техн. наук Г.П. Кудрявцевым, ст. науч. сотр. Э.В. Масловским, канд. тех. наук П.Н. Бруевичем под общей редакцией Г.П. Кудрявцева. Замечания и предложения просим направлять по адресу: 109089, Москва, Ж-89, наб. Мориса Тореза, 34, Гипродорнии. Зам. директора по научной работе доцент, канд. техн. наук А.П. ВАСИЛЬЕВ 1. ОСНОВЫ НАЗЕМНОЙ СТЕРЕОФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ1.1. Основные положения, фототеодолиты и принадлежности1.1.1. Наземную стереофотограмметрическую (фототеодолитную) съемку применяют при изысканиях новых и реконструкции существующих автомобильных дорог на стадиях технического проекта и рабочих чертежей, а также для съемок инженерных сооружений и участков местности в целях определения габаритных размеров, величин деформации и осадок, объемов земляных масс. 1.1.2. Фототеодолитной съемкой покрывают отдельные сложные участки проектируемой трассы, связанные со значительными трудностями в проведении тахеометрической и мензульной съемок. Такими участками могут быть территории: скальных прижимов и узких каньонообразных ущелий; крутых морских, озерных и речных берегов; осыпей и оползневых участков; мостовых переходов с высокими крутыми берегами; промышленных застроенных площадок (ДСУ, автовокзалов, карьеров и т.п.); существующих мостов и транспортных развязок; путевого развития железнодорожных станций и т.д. Фототеодолитную съемку применяют для получения крупномасштабных топографических планов на участках местности, где аэрофотосъемочные материалы не обеспечивают необходимой детализации и точности, а также для создания планово-высотного обоснования аэрофотосъемки. 1.1.3. Полевые материалы фототеодолитной съемки используют для составления в камеральных условиях крупномасштабных топографических планов, фронтальных топо- и фотопланов, для создания продольных разрезов, продольных и поперечных профилей по заданным направлениям при проектировании трассы, для определения интенсивности и режимов движения транспорта на существующих дорогах. 1.2. Системы координат. Элементы
ориентирования.
|
Ymax, мм |
Вmax мм |
DН, мм |
|
Стереоавтограф 1318 |
800 |
120 |
40 |
Стереоавтограф Орель-Цейсс |
1300 |
120 |
20 |
Стереопланиграф |
1500 |
740 |
240 |
Стереометрограф |
1500 |
700 |
140 |
2.1.6. При составлении проекта съемки проводят нумерацию базисов с указанием величины базиса и вида съемки. Например, , что означает - базис № 20, длиной 100 м, виды съемки - нормальный скосы влево и вправо.
2.1.7. Одновременно с составлением проекта размещения базисов и границ съемки для «классического» случая съемки составляют схему размещения корректурных точек и схему геодезической привязки базисных и корректурных точек.
В пределах участка местности, покрываемого каждой стереопарой, намечают не менее трех корректурных точек (рис. 8). Координаты этих точек определяют в результате геодезических измерений.
Рис. 8
2.1.8. Схему геодезической привязки базисных и корректурных точек проектируют с расчетом обеспечения точности в соответствии с требованиями инструкций по топосъемке и специальными техническими условиями.
Привязку, как правило, осуществляют засечками с точек магистрального хода, прокладываемого в районе проектируемой трассы. Если с магистрального хода привязку нельзя осуществить, то для создания геодезического обоснования строят аналитическую сеть таким образом, чтобы пункты сети по возможности совпадали с левыми базисными и корректурными точками.
2.1.9. Фототеодолитная партия должна быть оснащена следующими инструментами и оборудованием:
фототеодолитным комплектом («Photheo 19/1318, TAN», «TAL», «Геодезия», МК-10/1318);
техническим нивелиром с комплектом реек;
экспонометром;
рулеткой длиною 20 - 50 м;
топографическим зонтом;
шанцевым инструментом (лопаты, топор и т.д.);
комплектом фанерных щитов, металлических и других марок различной окраски для маркирования корректурных или опорных точек;
стандартным комплектом полевого фотолабораторного оборудования, включая фотореактивы;
фототеодолитными пластинками, количество которых определяют по проекту съемки;
полевыми журналами, бланками и другими канцелярскими принадлежностями;
стереоскопом для рассматривания отпечатков.
2.1.10. Фотокамеры, применяемые для топографической съемки, должны обеспечивать постоянство элементов внутреннего и, при фотографировании с твердой опоры, внешнего ориентирования в процессе работы с ошибками, не превышающими величин, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Допустимые значения ошибок ориентирования для фотокамеры |
|||
fк = 100 мм |
fк = 200 мм |
||
Фокусное расстояние камеры |
fк |
0,02 |
0,03 |
Положение главной точки |
dx |
0,02 |
0,07 |
dz |
0,02 |
0,02 |
|
Угол скоса |
j |
19" |
13" |
Угол конвергенции |
g |
35" |
19" |
Угол наклона оптической оси |
w |
23" |
10" |
Угол поворота фотопластинки |
c |
38" |
38" |
2.1.11. Все оборудование перед выездом в поле должно быть тщательно осмотрено с целью выявления и устранения неисправностей, и после проведения рабочих поверок и юстировок подготовлено к транспортировке.
2.2.1. Задачей рекогносцировки является определение на местности наиболее целесообразного положения фототеодолитных станций, корректурных точек и уточнение схемы их геодезической привязки к существующей геодезической сети или к точкам магистрального хода. Рекогносцировку выполняют группой в составе инженера-фотограмметриста и двух рабочих. В результате рекогносцировки составляют рабочий проект размещения и привязки базисных и корректурных точек. Рекогносцировку начинают с общего осмотра участка съемки с господствующих высот. При необходимости намеченное в предварительном проекте положение фотостанций изменяют в зависимости от выявленных на местности условий.
2.2.2. После общего изучения местности выполняют детальную рекогносцировку, целью которой является выбор схемы съемки, определение границ секторов съемки с каждого базиса и положения точек геодезического обоснования. При этом необходимо выполнять следующие основные условия:
точки стояния фототеодолита должны быть удобны для установки штативов и работы наблюдателя;
горизонтальные и вертикальные секторы фотографирования не должны закрываться близрасположенными местными предметами (деревьями, строениями, складками рельефа и т.п.);
между базисными точками должна обеспечиваться прямая видимость со штативов (кроме общего случая съемки), причем визирный луч должен проходить не ближе 0,5 м от поверхности земли или местных предметов.
2.2.3. При выборе фототеодолитных станций и определении границ съемки удобно пользоваться фотоаппаратом «Москва», имеющим тот же угол поля зрения, что и фототеодолит Photheo-19/1318 или рекогносцировочным прибором (рис. 9).
Рис. 9
2.2.4. Выбор местоположения базисов производят последовательно с расчетом обеспечения перекрытия между границами съемки смежных стереопар не менее 10 % по ближнему плану. Одновременно намечают контрольные пункты или опорные точки и схему их геодезической привязки.
2.2.5. В результате рекогносцировочных работ составляют рабочий проект съемки, состоящий из схем фотосъемки, геодезического обоснования и пояснительной записки.
На схеме съемки показывают положение и нумерацию базисов фотографирования, случаи съемки (нормальной, равноотклоненный, общий и др.), границы зон фотографирования и местоположение контрольных и опорных пунктов.
В пояснительной записке отражается вся последовательность фотосъемочных работ и условия съемки с каждого базиса (характер освещенности, время дня и т.п.), рекомендуемые высоты фотографирования при общем случае съемки, а также углы наклонов и нестандартные углы скосов оптической оси.
2.3.1. Базисные, опорные и контрольные точки, а также точки геодезического обоснования закрепляют в процессе рекогносцировки на местности постоянными и временными центрами.
Постоянные центры устанавливают при съемках оползневых участков и подходов к проектируемым тоннелям на основных направлениях трассы.
Тип постоянного центра выбирают в зависимости от района работ и необходимого срока сохранности в соответствии с существующими инструкциями.
2.3.2. При необходимости контрольные и опорные точки перед фотографированием маркируют с помощью фанерных щитов, картона или ткани. В горных скальных районах маркировку осуществляют выкладыванием туров или нанесением марок определенной формы с помощью масляной краски на скале.
Минимальные размеры марок зависят от расстояния между маркой и базисной точкой и должны выбираться такими, чтобы изображение марки на фотоснимке имело размеры не менее 0,12´0,04 мм.
Для определения допустимых минимальных размеров марок в метрах для фототеодолитов с fк = 190 мм рекомендуется пользоваться табл. 3
Таблица 3
Расстояние, м |
|||||||
50 |
100 |
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
|
Вертикальный |
0,03 |
0,06 |
0,12 |
0,25 |
0,35 |
0,50 |
0,60 |
Горизонтальный |
0,01 |
0,02 |
0,04 |
0,08 |
0,15 |
0,20 |
0,20 |
2.3.3. Геодезические работы по обоснованию съемки выполняют в соответствии с рабочей схемой. Независимо от способа геодезических определений погрешности в положении базисных, опорных и контрольных точек относительно пунктов рабочего обоснования или магистрального хода не должны превышать /Инструкция СН-234-62/: в плане - ±0,3 мм в масштабе составляемого топоплана; по высоте - 1/5 принятого сечения рельефа в равнинной и всхолмленной местности и 1/3 - в горной.
Способы построения рабочего геодезического обоснования могут варьироваться в зависимости от характера участка.
2.3.4. Способы построения рабочего обоснования можно изменять в зависимости от природных условий участка съемки.
Если необходимо положить магистральный ход в районе изыскиваемой трассы, удобнее применить способ многократных боковых засечек, предложенный проф. А.И. Дурневым. В качестве определяемых пунктов могут быть фотостанции (ФС), контрольные пункты (КП), опорные точки. Координаты пунктов вычисляют по известным формулам путем решения треугольников.
При определении геодезических координат данным способом угловые измерения следует выполнять оптическим теодолитом со средней квадратической ошибкой измерения угла одним приемом 5 - 10″. В этом случае относительная погрешность передачи координат точек хода и боковых пунктов составляет 1/5000 - 1/10000.
При этом линейные измерения следует выполнять параллактическим способом с использованием базисной рейки Balo в 2m с относительной ошибкой 1/2000 - 1/4000.
2.3.5. Для определения отметок точек геодезического обоснования съемки следует применять тригонометрическое нивелирование с измерением углов наклона оптическим теодолитом с ценой деления вертикального круга - 5". Колебания значений места нуля (МО) вертикального круга при измерениях с одной станции не должны превышать ±10".
2.4.1. Перед производством фотосъемочных работ выполняют рабочие поверки фототеодолитного комплекта и производят опытное фотографирование с целью определения оптимальных величин экспозиции для различных условий освещенности и времени дня. Фотографирование выполняют при нескольких значениях экспозиции.
2.4.2. Перед выполнением фотосъемочных работ составляют план работы на станции с таким расчетом, чтобы фотографирование с каждой станции выполнилось в наиболее благоприятных условиях освещенности. При этом учитывают следующее:
для получения однообразного по контрастности изображения местности на снимках при съемке с левой (верхней) точки и правой (нижней) точки базиса разрыв во времени должен быть минимальным;
наиболее благоприятным временем дня для фотосъемки является такое, когда тени минимальны и участок съемки освещен солнцем равномерно (слабая облачность).
2.4.3. При производстве фототеодолитной съемки на каждой фотостанции выполняют следующие работы:
установку инструментов на базисных точках;
фотографирование;
измерение длин базисов, углов наклона и скоса оптической оси и угловую привязку направления базиса;
измерение горизонтальных и вертикальных углов на контрольные и другие точки в соответствии с рабочим проектом или привязку опорных точек для построения разреженного геодезического обоснования.
2.4.4. Для выявления таких недостатков фотосъемки, как неприжимы фотостекла к прикладной рамке камеры, плохое фотокачество, неудовлетворительная компановка деталей изображения фотолабораторную обработку экспонированных пластинок производят в день съемки.
После фотообработки проводят анализ и оценку фотографического и фотограмметрического качества негативов. Нормально экспонированный и правильно обработанный негатив должен иметь нормальную плотность и прозрачность, быть достаточно контрастным с проработкой мелких деталей, не иметь вуали и механических повреждений эмульсии (царапины, сползание эмульсии и т.п.), пятен, полос и смазов изображения.
Результаты фотографического анализа записывают в регистрационный журнал, в котором отмечают их фотокачество и пригодность для дальнейшей обработки.
Основная цель полевой фотограмметрической оценки - выявить негативы с неприжимом, для чего используют эталонные пластинки, полученные при заведомо плотном прилегании фотопластинки в момент экспозиции.
Для определения величины неприжима в полевых условиях исследуемую и эталонную пластинки укладывают эмульсией друг к другу, совмещают координатные метки обоих негативов по оси х - х и оценивают величину несовпадения с точностью 0,05 мм при помощи измерительной лупы.
Если расстояния между координатными метками отличаются от эталонного более чем на 0,03 мм, то съемку следует повторить и проверить состояние кассеты, в которой была экспонирована исследуемая пластинка.
Результаты фотограмметрической оценки вносят в журнал оценки качества негативов.
2.4.5. Фотолабораторные работы должны выполняться в специально оборудованном помещении. Фотолаборатория должна иметь электроосвещение, водопровод, сливные раковины, необходимые приборы и специальное фотолабораторное оборудование (прилож. 1).
2.4.6. Негативный процесс начинается с проявления отснятых фотопластинок, которое рекомендуется производить в специальных бачках с вкладышами, а при их отсутствии - в обычных кюветах.
Процесс проявления следует контролировать визуальным просмотром в отраженном свете. Негативы сушат на наклонных стеллажах, обтянутых марлей, в сухом помещении с ровной температурой и без пыли.
2.4.7. Назначение позитивного процесса - получение контактных или увеличенных отпечатков, необходимых для топографического дешифрирования контуров и элементов рельефа и опознавания на них контрольных и опорных точек. Позитивный процесс включает в себя экспонирование фотобумаги, проявление, фиксирование и промывку отпечатков.
2.4.8. В качестве фотоматериалов для производства фотосъемочных работ используются фототеодолитные или репродукционно-штриховые фотопластинки 13´18 см, контрастные, светочувствительностью по ГОСТ 4 - 6 единиц.
При фотографировании с качающейся опоры применяют фотопластинки «Изоорто» чувствительностью 45 - 250 ед. ГОСТа.
Для контактной печати рекомендуется пользоваться матовой бумагой. По номеру контрастности фотобумага подбирается в зависимости от характера негатива.
Рецептура проявляющих и фиксирующих растворов приведена в прилож. 2.
2.5.1. Дешифрирование выполняют на контактных или увеличенных отпечатках; оно заключается в опозновании и закреплении на отпечатках пунктов планово-высотной подготовки, элементов ситуации и т.п.
Объекты, элементы ситуации и рельефа, сооружения, качественное содержание которых при камеральном присмотре установить не удается, опознают на местности в результате дешифрирования, осуществляемого как путем обхода объектов, так и визуально с точек фотографирования.
В результате полевого дешифрирования на отпечатках показывают:
границы с.-х. угодий, лесопосадок, леса и т.п. с указанием содержания контуров (порода леса, высота и ширина деревьев);
элементы гидрографии;
дороги, с классификацией по категории и типу;
линии связи и электропередач;
ограждения, с указанием их типа;
мосты и переправы, с указанием технических характеристик;
отдельные здания, с указанием типа и характера использования;
элементы геологического строения и т.д.
Для описания опознанных объектов на каждый снимок составляют ведомость дешифрирования.
2.5.2. Элементы ситуации, сооружения, контрольные и опорные пункты, изображение которых на снимках составляет площадь менее 1 мм2, накалывают, с обратной стороны снимка, нумеруют и зарисовывают.
В процессе полевого дешифрирования все контуры на снимках показываются тушью: зеленой - для элементов гидрографии и черной - для остальных объектов. Номера точек закрепляются на снимке тушью.
2.5.3. В результате полевых работ должны быть получены следующие материалы:
1. Исполнительная схема выполненной фототопографической съемки.
2. Схема геодезического обоснования.
3. Полевые журналы геодезической подготовки.
4. Ведомости вычислений геодезических координат и отметок пунктов обоснования.
5. Журналы фототеодолитной съемки.
6. Ведомости дешифрирования снимков.
7. Ведомости анализа негативов.
8. Негативы фотосъемки и контактные отпечатки с результатами дешифрирования.
2.5.4. Негативы фототопографической съемки, являющиеся основным материалом для камеральных работ, следует хранить особенно тщательно. Пары негативов подбирают в соответствии с видами съемок с каждого базиса с подписанными номерами снимков и базисов и укладывают в коробки так же, как хранят неэкспонированные фотопластинки.
На коробке указывают перечень содержащихся в них материалов, номера базисов и снимков.
В целях сокращения трудоемкости полевых геодезических работ и сроков их выполнения применяют аналитические методы камеральной обработки материалов фотосъемки при помощи ЭВМ. В этом случае основные этапы производства полевых работ (составление проекта съемки, рекогносцировка, фотографирование, фотолабораторные работы, топографическое и инженерное дешифрирование снимков) остаются теми же, что и при классической НСС.
При производстве линейных инженерных изысканий применяют способы:
створных базисов фотографирования;
сгущения геодезического обоснования маршрутной съемки;
создания геодезического обоснования маршрутной съемки;
общий случай фотограмметрической съемки.
При составлении проекта фотосъемки с последующей аналитической обработкой учитывают специфику планово-высотной подготовки, выбора местоположения фотостоянок, параметров съемки и методику камеральной обработки полевых материалов.
2.6.1.1. Способ створных базисов применяют при съемках небольших участков местности (мостовые переходы, путепроводы и т.п.), а также в маршрутной фототеодолитной съемке, когда на участках работ отсутствуют геодезические пункты. Способ позволяет обрабатывать маршруты, состоящие из 15 - 18 стереопар, при этом топографический план участка составляют в условной системе координат.
2.6.1.2. Для производства фотограмметрической съемки со створных базисов фотографирования по карте намечают местоположение базиса фотографирования с дополнительной фотостанцией, которую располагают в створе с основными (рис. 10).
Рис. 10
Если по условиям местности такое расположение створной фотостанции невозможно, то ее выбирают в другом месте, исходя из условия обеспечения прямой видимости между всеми тремя фотостанциями и отсутствия фотограмметрических разрывов между ними.
2.6.1.3. Длины створных базисов фотографирования определяют из соотношения
(26)
где Yср - отстояние до средней границы съемки.
Створная фотостанция может делить величину основного базиса фотографирования в отношениях от 0,5 - 0,25.
При производстве рекогносцировки положения створных базисов уточняют, а все фотостанции закрепляют на местности. Для контроля длину створного базиса измеряют тесминой рулеткой.
2.6.1.4. Средние квадратические ошибки фотограмметрических координат точек, определенных с одиночного створного базиса, подсчитывают по формуле
(27)
где Mx,y.z - средняя квадратическая ошибка единицы веса; ее определяют так:
(28)
где v - уклонение измеренного значения координаты;
p - веc измерения, определяемый из базисного соотношения;
n - число неравноточных измерений.
Средние квадратические ошибки координат точек маршрута находят по формулам:
(29)
где q - число связующих, точек в стереопаре;
k - номер стереопары;
mys - ошибка створа.
2.6.2.1. Способ связки независимых моделей применяют, если условия местности позволяют проводить фотосъемку отдельных маршрутов, состоящих из 8 - 10 стереопар, полученных при фотографировании исследуемой местности нормальным, равноотклоненным, равнонаклоненным или комбинациями на них случаями съемки.
К таким участкам местности относят протяженные косогоры, длинные каньонообразные ущелья и т.п.
2.6.2.2. В процессе составления проекта фотосъемки намечают по картографическому материалу местоположения фотостанций с учетом построения маршрутов без фотограмметрических разрывов. Причем углы скосов и наклонов оптической оси фотокамеры можно задавать нестандартными, а при назначении их величин необходимо исходить из требуемой точности конечной продукции.
2.6.2.3. Длину фотографируемого маршрута при трех связующих точках между стереопарами выбирают по допустимым величинам ошибок в координатах точек последней стереопары, которые предвычисляют по формулам:
(29′)
где - ср. кв. ош. определения величин геодезических координат опорной точки, изобразившейся на первой стереопаре маршрута;
К - число передач;
- ср. кв. ош. определения величин фотограмметрических координат связующей точки.
2.6.2.4. Полевые геодезические работы включают в себя: измерение длин базисов фотографирования; определение величин геодезических координат опорных точек, расположенных минимум по одной в начале и в конце обрабатываемого маршрута; дирекционных углов (азимутов) базисов фотографирования, углов скоса и наклона оптической оси фотокамеры на каждом базисе (рис. 11).
2.6.2.5. Для сгущения опорной сети между базисами фотографирования прокладывают угломерный ход без измерений длин сторон с точностью 20 - 25". Угломерный ход позволяет построение одиночных стереопар выполнять в единой система координат путем последовательного переноса начала координат при помощи общих для смежных стереопар 1 - 3 связующих точек, в качестве которых используют хорошо опознающиеся на негативах контурные или специально замаркированные точки.
Рис. 11
2.6.2.6. Процессы фотографирования и фотохимической обработки материалов съемки выполняются известным способом.
В журнал фотосъемки, кроме общепринятых сведений, заносят измерения величин нестандартных углов скоса и наклона оптической оси фотокамеры на каждой фотостанции, вид съемки, а также выполняют абрис с указанием и описанием связующих точек.
Связующие точки выбирают или маркируют на ближнем или среднем отстояниях.
В качестве связующих точек выбирают отдельные местные предметы (элементы строений, опор электропередач и связи, отдельные камни и т.п.) однозначно отождествляемые на обеих смежных стереопарах.
При отсутствии естественных предметов и однообразном характере местности намечают зоны установки маркированных знаков.
2.6.3.1. Способ аналитического создания планово-высотного обоснования применяют, когда нельзя обеспечить прямую видимость между фотостанциями смежного базиса, а условия местности не позволяют достаточно точно определить длины базисов фотографирования и осуществить геодезические наблюдении на контрольные пункты.
Способ позволяет производить аналитическую обработку материалов фотосъемки маршрутов из 8 - 10 стереопар, полученных при фотографировании нормальным, равноотклоненным, равнонаклоненным или комбинацией из них случаев съемки.
2.6.3.2. При производстве полевых работ определяют величины геодезических координат двух опорных точек, расположенных на среднем или ближнем плане первой стереомодели и двух - в конце маршрута; а в процессе фотографирования - величины углов скосов и наклона оптической оси фотокамеры.
Величины базисов фотографирования специально не определяют, но если их значения известны, то используют в последующих камеральных работах.
2.6.3.3. Связующие точки выбирают или маркируют на ближнем и среднем плане, причем, их взаимное пространственное положение может быть произвольно с небольшими отстояниями друг от друга.
2.6.4.1. Общий случай съемки с аналитической обработкой материалов применяют: при составлении топографических планов небольших участков местности с особо сложным и труднодступным рельефом, когда нельзя использовать стандартные величины элементов внешнего ориентирования; при обследованиях инженерных сооружений (мостовые переходы, путепроводы, промышленные площадки и т.п.); при фотографировании исследуемых объектов и участков местности с колеблющейся опоры (съемка берегов рек, озер и морей с судов, существующих автодорог и других инженерных сооружений с автовышки, прожекторных матч и т.п.).
2.6.4.2. Особенностью рекогносцировки и составления рабочего проекта фотосъемки является рациональный выбор точек стояния фотокамеры с учетом возможности производства съемки с любым пространственным положением базиса фотографирования. Для этой цели в процессе рекогносцировки выбирают в качестве точек фотографирования местные высокие сооружения, вершины холмов и т.п. При отсутствии вблизи участка, подлежащего съемке, таких объектов, намечают способ производства фотографирования с колеблющейся опоры или подвижного базиса (автовышка, шлюпка и т.п.).
2.6.4.3. Положение базисов фотографирования и опорных точек выбирают с расчетом обеспечения минимальных «мертвых» зон, отсутствие фотограмметрических разрывов и удобства геодезических работ по привязке опорных точек.
2.6.4.4. В результате рекогносцировочных работ составляют рабочий проект фотограмметрической съемки общего случая, состоящий из схем съемки и геодезической подготовки, пояснительной записки.
2.6.4.5. При производстве фотограмметрической съемки с автовышек существующих автодорог в целях их дальнейшей реконструкции, вдоль улиц или застроенных территорий съемку целесообразно производить с вертикального или близкого к нему базиса фотографирования с одной точки стояния автовышки в обе стороны вдоль дороги или улицы, учитывая перекрытия с предыдущей и последующей точек стояния автомобиля (рис. 12). Расстояние между точками стояния вышки зависит от максимально возможной для данного типа автовышки высоты подъема фотокамеры.
Рис. 12
По контактным отпечаткам намечают и фиксируют на обратной стороне пять общих для соседних стоянок автовышки опорных точек, в качестве которых используют местные характерные предметы (столбы, мачты высоковольтной сети и т.п.). Намеченные опорные пункты геодезически привязывают с точек магистрального хода углевыми засечками.
2.6.4.6. При производстве фотограмметрической съемки с катера или шлюпки отвесных берегов, существующих мостов и т.п. съемку производят с базиса фотографирования близкого к горизонтальному. Места стоянок фотокамеры намечают в процессе рекогносцировки, используя для этой цели местные береговые предметы или элементы мостового перехода в качестве ориентиров. При их отсутствии намечают створы, которые перед съемкой маркируют.
По полученным контактным отпечаткам намечают опорные точки, которые геодезически привязывают к магистральному ходу или государственной геодезической сети.
Выбор параметров съемки осуществляется известными способами в зависимости от требуемой точности конечной продукции.
2.6.4.7. Методика камеральной обработки при помощи ЭВМ материалов фотограмметрической съемки позволяет обрабатывать снимки, полученные с любым пространственным положением базиса фотографирования и взаимными углами поворотов и наклона, вплоть до величин углов, дающих точечный стереоэффект. Однако фотографирование следует производить близкими к параллельным оптическими осями фотокамеры.
2.6.4.8. При фотографировании с качающейся опоры применяют контрастные фотопластинки ИЗООРТО, чувствительностью 45 - 250 единиц ГОСТа.
Обработку полевых материалов фототеодолитной съемки производят в стационарных условиях или на основной базе изыскательной экспедиции в следующей последовательности:
вычисление координат пунктов геодезического обоснования, базисных и контрольных точек;
подготовка негативов и рабочей основы для составления топографического плана и специальных измерений по стереомодели;
рабочие поверки стереофотограмметрической аппаратуры;
фотограмметрическое сгущение сети контрольных пунктов;
ориентирование негативов в приборах и составление топографических типов других видов продукции.
Координаты пунктов геодезического обоснования, базисных и контрольных точек вычисляют известными геодезическими методами. Дополнительно по результатам полевых наблюдений вычисляют дирекционные углы всех базисов и контрольных направлений и составляют их ведомость.
При аналитическом и графоаналитическом методах обработки результатов фотосъемки камеральные работы включают:
выполнение рабочих поверок стереокомпаратора, стекометра координатографа;
подготовку негативов для стереоизмерений;
ориентирование негативов в стереоприборе и измерение стереопар;
подготовку результатов измерений для аналитической обработки материалов при помощи ЭВМ;
расшифровку результатов машинного счета и составление ведомости аналитически вычисленных геодезических координат определяемых точек;
составление топографического плана исследуемого участка местности;
составление ведомости аналитически определенных геодезических координат точек ситуации и рельефа.
В зависимости от назначения конечной продукции, методики фотограмметрической съемки, геодезической подготовки съемки, а также наличия стереофотограмметрической аппаратуры обработку фотоснимков выполняют оптико-механическим, аналитическим или графоаналитическим способами.
Оптико-механическим методом обрабатывают фотоснимки, полученные нормальным и равноотклоненным случаями съемки с составлением топографических или фронтальных планов и профилей при помощи стереоавтографов, технокарта, топокарта и других универсальных стереофотограмметрических приборов.
Материалы фотограмметрической съемки общего случая или с разреженным геодезическим обоснованием обрабатывают аналитическим или графоаналитическим методами. В этом случае измерения фотоснимков осуществляют на стереокомпараторах, вычисления выполняют по специальным программам на ЭВМ, а составление топографических и фронтальных планов и профилей выполняют либо при помощи универсальных стереофотограмметрических приборов, либо при помощи координатографов или графопостроителей.
3.1.1. До начала фотограмметрических измерений проверяют постоянство элементов внутреннего ориентирования снимков и правильность установки камеры по заданным элементам внешнего ориентирования.
3.1.2. Постоянство элементов внутреннего ориентирования фотокамеры (фокусное расстояние fк и координаты главной точки снимка x0 и z0) выявляют, сравнивая расстояния между координатными метками рабочих негативов hr с эталонными расстояниями - полученных из серии негативов, сфотографированных с заведомым прижимом (прилож. 3). Если расхождение , то вычисляют поправки к значениям элементов внутреннего ориентирования:
(30)
где
Все записи и вычисления заносят в журнал анализа негативов.
3.1.3. Погрешность установок фотокамеры по заданным элементам внешнего ориентирования определяют измерением координат точек местности, на которые в поле взяты контрольные направления. По вертикальным и горизонтальным углам, измеренным в поле относительно оптической оси камеры, вычисляют фотограмметрические координаты точек контрольных направлений (x0, z0):
, (31)
где a¢ - горизонтальный угол на наблюдаемую точку;
b - вертикальный угол.
Величину угла a¢ получают из выражения
(32)
где a - угол, полученный измерениями контрольных направлений относительно направления базиса;
Day - поправка за внецентренность передней узловой точки объектива фотокамеры, определяемая из
(32)
где 0,1 - расстояние от оси инструмента (фотео 19/1318) до передней узловой точки;
Y - приближенное значений отстояния до наблюдаемой точки.
При учете поправки на центровку абсолютное значение угла увеличивают.
Если расхождения между измеренными значениями координат точек снимка и их вычисленными значениями не превышает ±0,02 ÷ 0,03 мм, то угловые элементы внешнего ориентирования считают соответствующими заданным.
Для контроля элементов внешнего ориентирования (ЭВО) необходимо иметь на каждый снимок не менее двух контрольных направлений, одно из которых должно располагаться в центре снимка.
3.1.4. В базисы фотографирования, абсолютные отметки которых превышают 2000 м, вводят поправки на приведение измеренных длин базисов к уровенной поверхности:
(33)
где H - абсолютная отметка фотостанций;
R - радиус кривизны уровенной поверхности, равный 6,4´106 м.
Исправленную величину базиса В0 находят по формуле
B0 = B - DB. (34)
3.1.5. По результатам оценки фотограмметрического качества негативов и правильности установки ЭВО составляют ведомость оценки качества всей съемки (прилож. 4) и устанавливают необходимость аналитического сгущения сети контрольных точек и последовательность обработки стереопар.
3.2.1. Фотограмметрическое определение величин координат контрольных и определяемых точек выполняют на основе прямой фотограмметрической засечки и пикетным способом.
Для определения величин координат фотостанций или длин базисов фотографирования применяют обратную фотограмметрическую засечку с решением задачи Ганзена. В этом случае необходимо, чтобы на измеряемой стереопаре изобразилось не менее двух точек геодезического обоснования. При наличии на стереопаре большего числа геодезических точек применяют для решения задачи способ Потенота.
3.2.2. В тех случаях, когда намечают камеральное сгущение контрольных пунктов способом прямой фотограмметрической засечки, в процессе выполнения полевых фототеодолитных работ:
геодезически определяют координаты левых точек базисов фотографирования или одиночных фотостанций;
на каждой фотостанции определяют дирекционные углы направлений оптической оси фотокамеры или одного-двух контрольных направлений;
фотосъемку производят не менее чем с трех станций.
Камеральные работы выполняют в следующем порядке:
измеряют картинные координаты твердых и определяемых точек на стекометре или стереокомпараторе;
вычисляют углы по результатам фотограмметрических измерений с учетом ошибок снимков;
вычисляют прямые засечки;
вычисляют высоты определяемых точек;
составляют каталог координат всех точек.
3.2.3. Выбор и опознавание точек сгущения на снимках должны отвечать следующим требованиям:
размещение точек сгущения в пределах стереопары должно быть выполнено в соответствии с рис. 8;
в качество точек сгущения выбирают четкие натуры, местные предметы или специально замаркированные точки;
выбранная для камерального сгущения точка должна однозначно опознаваться на всех снимках;
намеченную точку обводят на всех негативах или отпечатках тушью и подписывают соответствующий номер. На обратной стороне отпечатка зарисовывают абрис и отмечают место наводки.
3.2.4. Определения плановых координат точек прямой засечкой производит по известным формулам. Вычисления высотных отметок выполняют по формуле
(35)
где H0 - отметка фотостанции;
i - высота инструмента;
S - расстояние от фотостанции до исходной точки;
b - горизонтальный угол между осью снимка и направлением на исходную точку;
z0 - исправленная координата точки на снимке;
- исправленное фокусное расстояние камеры;
DHR - поправка за кривизну Земли и рефракцию.
Поправку DHR следует учитывать только в тех случаях, когда ее величина превышает 0,1 принятого сечения рельефы.
3.2.5. Определение величин координат контрольных и определяемых точек пикетным способом осуществляют аналитически с измерением снимков на стереокомпараторе. Величины координат точек вычисляют по формулам (1) - (5).
При пикетном способе координаты точек вычисляют дважды независимо друг от друга, за окончательные значения принимают средние арифметические величины.
3.2.6. Координаты и отметки дополнительных контрольных пунктов при последующей оптико-механической обработке стереопар заносят на съемочный планшет и включают в каталог координат.
Аналитические методы обработки при помощи ЭВМ материалов наземной фотосъемки применяют при:
обработке одиночных стереопар с известными и неизвестными ЭВО;
сгущении геодезического обоснования фототеодолитных маршрутов;
специальных измерениях.
Работы по аналитической обработке материалов состоят из следующих основных этапов:
составления проекта обработки и подготовки фотоснимков;
измерение фотоснимков на стереокомпараторе и подготовки числовой информации для ЭВМ;
аналитической обработки материалов съемки.
В результате аналитической обработки получают:
величины геодезических координат определяемых точек (контрольных, опознаков и пикетов), с помощью которых графическим или оптико-механическим методами составляют топографический план, профили, разрезы;
величины геодезических координат контрольных корректурных точек с последующей оптико-механической обработкой стереопар на универсальных стереофотограмметрических приборах;
линейные и угловые величины элементов внешнего ориентирования фотоснимков, используемых в качестве установочных для универсальных приборов.
3.3.1.1. Алгоритм и программа (прилож. 5) позволяют определять величины ЭВО каждого фотоснимка стереопары на основе решения обратной фотограмметрической засечки.
По известным или вычисленным ЭВО, используя решение прямой фотограмметрической засечки, обрабатывают пары фотоснимков, полученные с любого пространственного положения базиса фотографирования, с большими взаимными углами поворотов и наклона вплоть до величин углов, дающих лишь точечный стереоэффект.
При составлении проекта обработки материалов общего случая съемки на снимках отождествляют спорные геодезические точки, намечают определяемые. Одновременно определяют приближенные значения координат центров фотографирования и взаимное положение фотограмметрических и геодезических систем координат.
3.3.1.2. При измерениях на стереокомпараторе пар фотоснимков, полученных с наклонного или вертикального базиса фотографирования, снимки закладывают в прибор с разворотом обоих снимков против часовой стрелки на 90° таким образом, чтобы на левой кассете находился верхний, а на правой - нижний снимок.
Порядок измерений стереопар на стереокомпараторе следующий:
измерение координатных меток (очередность в соответствии с рис. 1);
определение величин плоских координат опорных точек в любой последовательности;
определение величин координат точек ситуации и рельефа в необходимом количестве для составления топографических планов, профилей и разрезов пикетным способом.
Необходимые для составления крупномасштабных исполнительных планов промышленных площадок, железнодорожных станций и инженерных сооружений линейные обмеры получают, используя разности геодезических координат соответствующих точек, полученных после аналитической обработки.
3.3.1.3. По результатам аналитической обработки фотоснимков составляют ведомость геодезических координат точек ситуации, которая вместе с фотоотпечатками, с нанесенными на них определяемыми точками, является дополнением к графическим материалам.
3.3.2.1. Алгоритм и программа позволяют сгущать опорную геодезическую сеть маршрута, состоящего из 8 - 10 стереопар.
При составлении проекта аналитической обработки на фотоснимках отождествляют опорные геодезические и связующие замаркированные точки. При отсутствии замаркированных точек намечают в качестве связующих два-три надежно опознанных местных предмета, расположенных на ближнем или среднем планах.
Для построения и сгущения маршрута отбирают стереопары, покрывающие весь обрабатываемый участок съемки без фотограмметрических разрывов.
3.3.2.2. На стереокомпараторе измеряют координатные метки, опорные, связующие и определяемые (до 20) точки. На основе этих измерений аналитически находят пространственные геодезические координаты первой стереомодели. Последующие стереопары решают также, только в качестве опорных точек для вычисления величины базиса фотографирования, если он не определен геодезически в полевых условиях, используют соответствующие связующие точки с вычисленными геодезическими координатами.
Наличие одной-двух опорных геодезических точек на последней стереомодели маршрута позволяет оценить точность построения маршрута и распределить допустимую невязку.
3.3.2.3. В результате аналитической обработки получают:
установочные данные и геодезические координаты контрольных (корректурных) точек для графомеханической обработки фотоснимков на универсальных стереоприборах;
геодезические координаты пикетных точек для составления топопланов, профилей и разрезов графическим методом.
3.3.2.4. По результатам обработки составляют ведомость геодезических координат планово-высотной опорной сети.
Алгоритм и программа (прилож. 6) позволяют создать или сгущать планово-высотное геодезическое обоснование фототеодолитной съемки, выполненной с фотостанций, расположенных в створе.
По стереопарам каждого базиса намечают четкие контурные предметы или замаркированные точки (если местность слабоконтурная и произведена маркировка точек), которые выбирают в качестве контрольных, связующих (4 - 5 точек), опорных и других точек.
По результатам измерений на стереокомпараторе аналитически определяют координаты всех точек и используют их для последующей графомеханической обработки материалов съемки.
При отсутствии геодезических пунктов в маршруте съемки фотограмметрическую сеть создают в условной системе координат, при этом начальный и конечный базисы сети должны содержать не менее двух дополнительных фотостанций.
Наличие двух твердых точек в площади съемки дозволяет оценить точность построения сети и распределить допустимую невязку.
По результатам сгущения составляют ведомость координат. Координаты точек могут быть использованы для составления топографических планов, профилей и разрезов на локальные участки местности.
Обработка фотоснимков на стереоавтографе 1318 состоит из следующих основных процессов:
подготовительные работы;
установка снимков в прибор и ориентирование планшета;
ориентирование стереомодели по контрольным пунктам;
рисовка рельефа и ситуации.
Работы начинают с подготовки планшета - нанесения координатной сетки контрольных пунктов и фотостанций. Для удобства ориентирования планшета наносят также направления оптических осей камер во время съемки.
Для фиксирования направления оптической оси или контрольного направления вычисляют координаты точек направления в ближнем и дальнем плане по формулам
(36)
где xA, yA - координаты левой фотостанции базиса;
S - выбранное расстояние до определяемых точек;
s0 - дирекционный угол оптической оси.
Все работы по разбивке планшета и нанесения точек выполняют на координатографе.
Снимки, составляющие стереопару с помощью центрировочного приспособления и светового пульта, укладывают в снимкодержатели: негатив с буквенными индексами AL, А, АR - в левый снимкодержатель; a - с буквенными индексами, ВL, В, ВR - в правый снимкодержатель R. Затем на отсчетных приспособлениях стереоавтографа (индикаторах) устанавливают величины элементов внутреннего и внешнего ориентирования: значение фокусного расстояния fк; базисные составляющие Вx, Ву, Bz - в масштабе построении стереомодели, а также величину смещения объектива камеры во время съемки. Значения базисных составляющих рассчитывают по следующим формулам:
(37)
где В - горизонтальное проложение базиса фотографирования;
j - угол скоса;
Dh - превышение правого центра проекции над левым;
tM - знаменатель выбранного масштаба стереомодели прибора.
Масштаб модели выбирают в зависимости от заданного масштаба плана и отстояния до дальней границы съемки по табл. 4.
Таблица 4
Максимальные отстояния (м) |
Масштаб модели |
Увеличение на координатографе* |
||
1:500 |
200 |
1:500 |
1,0 |
|
|
400 |
1:1000 |
2,0 |
|
1:1000 |
400 |
1:1000 |
1,0 |
|
|
800 |
1:2000 |
2,0 |
|
1:2000 |
400 |
1:1000 |
0,5 |
|
|
800 |
1:2000 |
1,0 |
|
|
1600 |
1:4000 |
2,0 |
|
1:5000 |
1000 |
1:2500 |
0,5 |
|
|
2000 |
1:5000 |
1,0 |
|
|
4000 |
1:10000 |
2,0 |
|
*) у стереовтографа 1318 EL диапазон коэффициентов передач (стереомодель - коордиограф) расширен и составляет от 0,1 до 5,0.
Все установочные устройства стареоавтографа после введения исходных величин закрепляют зажимными винтами.
После построения стереомодели в приборе на координатограф укладывают планшет с рабочей основой и ориентируют его. Для этого используют точки, фиксирующие направление оптической оси. На счетчике Y стереоавтографа устанавливают минимальное отстояние, равное величине S, взятой для определения координат точек оптической оси. На счетчике X устанавливают отсчет, соответствующий положению марки прибора на главной вертикали снимка. При отключенном координатографе марку микроскопа совмещают с ближней точкой оптической оси. Подключают координатограф к стереоавтографу, установив выбранный коэффициент передачи. Штурвалом Y перемещают каретку отстояний и устанавливают на счетчике Y отстояние, соответствующее выбранному расстоянию для дальней точки оптической оси. Поворачивают планшет вокруг ближней точки оптической оси до совмещения марки микроскопа с дальней точкой. Методом последовательных приближений, пользуясь поворотом планшета и установочными винтами микроскопа, добиваются точного ориентирования рабочей основы относительно оптической оси камеры.
3.4.2.1. Модель, построенная в стереоавтографе, имеет искажения, обусловленные как погрешностями установки эво и ЭВО камеры, так и погрешностями юстировки самого прибора. Поэтому дополнительно ориентируют стереомодель по контрольным пунктам (см. рис. 8).
В зависимости от количества и расположения контрольных пунктов на стереопаре и координат левых фотостанций базисов фотографирования выбирают соответствующий способ корректуры модели. При графоаналитическом способе обработки материалов съемки по пяти-шести КП, расположенным в зоне съемки, аналитически с ипользованием ЭВМ вычисляют элементы внешнего ориентирования для данной стереопары и устанавливают их на соответствующих отсчетных приспособлениях прибора.
3.4.2.2. Для корректуры модели достаточно иметь три контрольных пункта, расположенных в дальнем плане обрабатываемого участка. Если стереопара обеспечена меньшим количеством контрольных точек (1 - 2 КП), то производят раздельное исправление ошибок в элементах внутреннего и внешнего ориентирования.
Производство корректуры осуществляют в следующей последовательности:
центрируют снимки обычным образом;
на всех индикаторах прибора устанавливают нули, а на линейках - фокусное расстояние камеры fк;
мостик отстояний ставят на отсчет Y = fк и закрепляют штурвал;
штурвалами X и Z и изменяя установку конвергенции, измерительную марку стереоскопически наводят на координатную метку 3; затем на координатную метку 4 (см. рис. 1);
используя движение и шкалы X и Z, монокулярно измеряют расстояния между координатными метками на левом и правом снимках и по формулам
(38)
вычисляют поправки за неприжим и фокусное расстояние левого и правого снимков.
По формуле
(39)
определяют установочные величины и ставят их на индикаторах.
Контролем служит равенство по величине и знаку отклонений правой марки от координатных меток 1, 2. Отклонение устраняют изменением правого фокуса;
совмещают левую марку на координатные метки 1, 2 и оценивают на глаз отклонения правой марки ;
децентрируют правый снимок на величину
(40)
вдоль оси снимка. Подъюстировку осуществляют правым фокусом;
штурвалами X, Z и, меняя установку конвергенции, измерительную марку стереоскопически наводят на любую координатную метку. Если марка не касается метки, то все операции повторяют;
поправку вычисляют по результатам сделанных ранее измерений расстояний между координатными метками левого снимка:
(41)
При поправку Dby вводят по шкале индикатора «скос вправо», а при - по шкале индикатора «скос влево».
3.4.2.3. Корректуру модели по трем точкам (см. рис. 8) производят в следующем порядке:
стереоскопически наводят марку на КП-1 и с помощью установочного микроскопа определяют величину смещения измерительной марки относительно точки 1. Если величина смещения по оси Y не превышает 0,2 мм на планшете, то корректуру модели по КП-1 можно считать законченной. Если величина этого смещения больше 0,2 мм, но не превышает 1,0 мм, то движением правого негатива вдоль оси XX снимкодержателя совмещают марку микроскопа с точкой. Если же величина смещения превышает 1 мм, то несоответствие устраняют изменением установки угла конвергенции.
При необходимости корректуру повторяют:
стереоскопически наводят марку прибора на КП-2 и смещение более 0,2 мм устраняют движением Вy плановой линейки;
наводят марку на изображение точки 3. При удовлетворительном качестве негативов величина смещения на планшете не должна превышать 0,4 мм. Она распределяется установочным микроскопом примерно поровну на все точки. При значительных отклонениях проверяют геодезические вычисления и проводят ориентирование планшета заново;
если после ориентирования стереомодели по контрольным пунктам 1 - 3 возникли смещения в положении точек по оси X больше 0,2 мм, то их устраняют перемещением установочного микроскопа на величину среднего арифметического из отклонений на всех трех точках;
если на планшете имеются дополнительные точки с геодезическими координатами, то марку наводят на эти точки: расхождения в положении точек в плане не должно превышать 0,4 мм;
для установки начальной высотной отметки барабан счетчика высот ставят на выбранный масштаб стереомодели.
на отсчетном устройстве левого компенсатора смещения объектива устанавливают нулевой отсчет. Вращением штурвалов X, Y, Z наводят левую измерительную марку на ось XX снимка, и на счетчике высот устанавливают отметку левого центра проекции. После этого левый компенсатор вновь устанавливают на отсчет, соответствующий сведению объектива при съемке. Стереоскопически наводят марку прибора на КП-1 и на барабанчике высот устанавливают ее отметку. Наводят марку поочередно на КП-2 и КП-3 и сравнивают вычисленные отметки этих точек с измеренными. Если расхождения не превышают 1/4 - 1/5 принятого сечения рельефа, то можно считать, что в высотном отношении модель ориентирована правильно.
При больших расхождениях распределяют полученные разности высот равномерно по всем точкам изменением установки счетчика высот.
Результаты корректуры модели по контрольным точкам записывают в журнал обработки стереопар (прилож. 7).
3.4.3.1. Для построения модели на стереопланиграфе негативы укладывают на снимкодержатели эмульсией вниз и центрируют обычным образом. Затем снимкодержатели смещают в направлении оси ZZ на величину перемещения объектива фотокамеры во время съемки (DZ). Смещений выполняют в положительном направлении оси ZZ, если объектив смещался вверх и наоборот. Кассеты закрепляют в камерах. На отсчетных устройствах прибора ставят:
фокусные расстояния камер, соответствующие фокусным расстояниям снимков;
угол скоса - j;
значения углов наклона w и поворота X равные нулю;
угол конвергенции - g устанавливают на отсчетном устройстве скоса jn правой камеры;
значения bу, bz - левого снимка равные нулю;
значения базисных составляющих bу, и bz правого снимка и bу - в масштабе модели, вычисленные по формуле (8).
При выборе масштаба модели рекомендуется пользоваться табл. 5.
Установочные отсчеты bум, bzм вычисляют по формулам
(47)
Диапазон установок величин byл и byп на стереопланиграфе составляет - ±20 мм. В тех случаях, когда вычисленные значения этих составляющих превышают - ±20 мм, на отсчетном устройстве - byл ставят отсчет b0yл = 40 мм (при скосе влево) или нуль (при скосе вправо). Тогда нулевым отсчетам шкалы byп также будут соответствовать 40 мм или нуль.
В этом случае нулевые отсчеты по шкале и счетчику Y также изменяют соответственно на +20 или -20 мм.
Установочный отсчет bxn при работе с негативами определяют по формуле
(43)
Таблица 5
Масштаб модели |
Пределы измерений, м |
Передаточное соотношение |
|
1:500 |
1:500 |
75 - 300 |
1 |
|
1:750 |
100 - 450 |
1,5 |
|
1:1000 |
150 - 600 |
2 |
|
1:1500 |
225 - 300 |
3 |
1:1000 |
1:1000 |
150 - 600 |
1 |
|
1:1500 |
225 - 900 |
1,5 |
|
1:2000 |
300 - 1200 |
2 |
|
1:3000 |
450 - 1800 |
3 |
1:2000 |
1:2000 |
300 - 1200 |
1 |
|
1:3000 |
450 - 1800 |
1,5 |
|
1:4000 |
600 - 2400 |
2 |
|
1:6000 |
900 - 3600 |
3 |
1:5000 |
1:5000 |
750 - 3000 |
1 |
|
1:7500 |
1125 - 4500 |
1,5 |
|
1:10000 |
1500 - 6000 |
2 |
|
1:15000 |
2250 - 9000 |
3 |
После окончания всех установок проверяют правильность построения стереомодели. Сначала проверяют установку X снимков. Монокулярно совмещают измерительную марку левого снимка с первой координатной меткой. Вращением штурвала X перемещают марку ко второй координатной метке. Несовпадение устраняют поворотом X снимкодержателя на 1/2 смещения и наполовину - вращением ножного диска Z. Методом последовательных приближений добиваются точного совпадения измерительной марки с координатными метками 1 и 2. Аналогичные действия выполняют и при установке правого снимка.
На счетчике X прибора устанавливают нулевой отсчет, при этом левая измерительная марка должна находиться на главной вертикали снимка. Выключают счетчик и ставят на нем отсчет Х = 500 мм; после чего вновь включают счетчик.
Затем, в коробке передач координатографа устанавливают соответствующие шестерни, согласно табл. 5, и, подключив координатограф, ориентируют планшет приемом, описанным выше.
3.4.3.2. Корректура модели по оси Yф и уточнение ориентирования планшета выполняют так же, как и на стереоавтографе. Исправления производят следующими устройствами прибора:
погрешность DВх - базисной составляющей bx;
погрешность DВy - базисной составляющей by правой камеры;
ошибка неприжима - смещением правого снимка по оси XX с одновременным изменением скоса j правой камеры;
ошибка конвергенции g - изменением установки скоса правой камеры;
Корректуру модели по высоте производят так же как и для стереоавтографа.
Некоторые особенности заключаются в следующем:
при корректуре модели по КП-1 (или по КП-4 и КП-1), т.е. устранение ошибок высот за счет погрешностей наклона оси камеры w и установки смещения объектива производят одновременными наклонами обеих проектирующих камер на равные углы Dw с помощью устройств w левой и правой камер;
при корректуре модели по КП-2 и КП-3, в случае обнаружения ошибки X в поворотах снимков, ее устранение производят разворотом обоих снимкодержателей на равные углы Dх.
Исправление выполняют в следующей последовательности.
После исправления по КП-1 или КП-1 и КП-4, измеряют отметки Нф на КП-2 и КП-3 и записывают отсчеты по счетчику X: Х2 и Х3 при совмещении марки с этими точками.
Вычисляют разности:
(44)
где Н2, 3 - геодезические отметки точек.
Вычисляют поправку фотограмметрической отметки точки
(45)
Вращением ножного диска устанавливают на счетчике высот исправленную отметку
(46)
и поворотом х обеих камер устраняют смещение измерительной марки относительно точки 2 модели. В заключении производят контрольные измерения высот на КП-2 и КП-3.
3.4.3.3. Стереометрограф с некоторыми ограничениями можно использовать для обработки стереопар наземной стереофотограмметрической съемки.
В приборе использован принцип пространственного восстановления связки лучей подобной той, какая имела место при съемке. Пространственное положение точки местности определяют механической засечкой.
На приборе устанавливают элементы внутреннего и внешнего ориентирования, негативы закладывают в снимкодержатели эмульсией вниз и центрируют обычным образом.
Точное ориентирование стереомодели производят по начальным направлениям, прочерченным на планшете; разворот снимков осуществляют движением винта х.
Для стереоскопических измерений на построенной модели производят переключение координатных осей Y на Z с помощью переключателя YZ.
Таким образом, перемещения по оси Y осуществляют ножным штурвалом, а по оси Z - правым штурвалом.
По конструктивным особенностям стереометрографа перемещение по оси Z возможно в пределах 180 мм. Для увеличения диапазона обрабатываемых отстояний применяют афинное преобразование модели.
3.4.3.4. При обработке снимков наземной стереофотограмметрической съемки на топокарте следует учитывать конструктивные особенности прибора.
Построение стереомодели и ее обработку осуществляют аналогично работе со стереметрографом.
3.4.3.5. Работа на технокарте подобна обработке снимков на стереоавтографе. Предел некоторых постоянных технокарт изменен:
диапазон фокусных расстояний обрабатываемых снимков от 50 мм до 215 мм;
формат обрабатываемых негативов от 4´4 см до 23´23 см;
средняя квадратическая ошибка параллакса прибора ±0,002 мм;
возможна обработка снимков, полученных при равнонаклонном случае съемки;
кроме графической регистрации возможна цифровая;
возможно подключение коордиметра;
коэффициент передач прибор - координатограф лежит в пределах от 0,16 до 6,25;
графическая регистрация может быть осуществлена на горизонтальную, вертикальную и наклонную плоскости;
увеличение оптической системы прибора от 6× до 11×.
После окончания корректуры модели на любом из применяемых универсальных приборов приступают к рисовке рельефа и контуров. В держатель чертежного устройства вместо микроскопа вставляют карандаш, а на счетчике высот устанавливают минимально возможную отметку для данного участка местности. Счетчик высот закрепляют. Штурвалами X и Y на стереомодели отыскивают такое место, где измерительная марка касается поверхности модели. В этой точке отметка земли равна отметке, установленной на счетчике высот. После этого включают чертежное устройство и, перемещая марку штурвалами X и Y, проводят горизонталь, следя за тем, чтобы марка непрерывно касалась поверхности модели. Аналогично проводят остальные горизонтали.
Рисовку рельефа следует начинать с одной из границ рабочей площади стереопары. При этом горизонтали рекомендуется проводить всегда в одном направлении, например, слева направо: это особенно необходимо, работая с прибором, находящимся длительное время в эксплуатации.
При однообразном рельефе (крутой затяжной склон, глубокая впадина и т.д.) следует выполнять не сплошную рисовку горизонталей, а только, например, второй, четвертой, пятой. Остальные горизонтали наносят способом интерполяции.
Если рельеф местности слабо выражен, то следует проводить полу- и четверть горизонтали, или же ограничиться набором определенного количества пикетов с последующим проведением по ним горизонталей.
После завершения рисовки рельефа приступают к зарисовке контуров и ситуации.
Совместив измерительную марку с какой-либо точкой контура, одновременным движениям штурвалов X, Y и ножного диска перемещают марку по периметру контура, следя за тем, чтобы марка в процессе движения все время касалась данного контура.
Если при отображении контуров возникают трудности, связанные с одновременной работой трех штурвалов, то рисовать данный контур следует по характерным точкам, набранным стереоскопически по периметру контура. При отображении контуров леса, кустарника и других высоких предметов на планшете указывают их высоту, а также и породу деревьев.
Заканчивают рисовку стереопары набором пикетов, которые служат для контроля отображения рельефа. Пикеты набирают равномерно по рабочей площади стереопары и на характерных точках рельефа. На элементах гидрографии должны быть даны отметки урезов воды. По набранным пикетам оценивают точность изображения рельефа. Расхождения в плановом положении не должны превышать 0,5 мм, а по высоте 1/3 сечения рельефа.
Кроме того, точность рисовки рельефа и контуров оценивают по сходимости их на границах (сводках) со смежными стереопарами. Участки с недопустимыми расхождениями должны быть зарисованы заново.
По заполнению планшета элементами рельефа и ситуации, производят укладку горизонталей и вычерчивание элементов тушью.
Графоаналитический метод с применением ЭВМ используют в следующих случаях:
при обработке материалов фотосъемки небольших участков местности общим или другими случаями съемки. Координаты точек снимков измеряют на стереокомпараторе или стекометре, а фотограмметрические и геодезические координаты вычисляют на ЭВМ;
при обработке материалов маршрутной фототеодолитной съемки с разреженным обоснованием координаты определяемых точек измеряют также на стереокомпараторе или стекометре, а фотограмметрические или геодезические координаты точек вычисляют на ЭВМ. Составление топопланов производят графическим способом по точкам, нанесенным на планшет координатографом, или оптико-механическим способом на универсальных приборах с использованием контрольных пунктов и установочных данных, полученных на ЭВМ.
4.1.1. На труднодоступных скальных косогорах, обрывистых и прижимных участках топографические планы используют на предварительных стадиях изысканий. Для окончательной укладки трассы с учетом ее общего проектного положения взамен измерений на местности - съемка профилей, вынос трассы от магистрального хода - целесообразно аналогичные измерения производить в камеральных условиях по стереомодели местности, полученной в результате ориентирования пары фототеодолитных снимков на стереокомпараторе, стереоавтографе, технокарте и других универсальных приборах.
4.1.2. Для повышения детальности изображения крутого прижимного участка при окончательной укладке трассы кроме топографических создают фронтальные планы и фронтальные фотопланы.
4.1.3. Основные разрезы местности, применяемые при изысканиях и проектировании автомобильных дорог, по расположению их в пространстве подразделяют на две основные группы:
вертикальные профили, являющиеся линией пересечения с поверхностью земли секущих плоскостей, перпендикулярных к горизонтальной плоскости проекции (поперечные и продольные профили);
горизонтальные и наклонные профили, являющиеся линией пересечения с поверхностью земли секущих плоскостей, перпендикулярных к вертикальной плоскости.
Для получения перечисленных разрезов местности используют камеральные измерения по фототеодолитным снимкам.
4.1.1.1. При использовании фототеодолитных снимков для окончательной укладки трассы съемочные базисы размещают в процессе полевых работ параллельно простиранию рельефа косогора «в створе» или «уступом», применяя нормальный случай НСС (рис. 13).
Простирание косогора
Рис. 13
4.1.1.2. Длины базисов фотографирования выбирают, исходя из требований точности получения координат точек местности в соответствии с формулой
где me - допустимая ошибка положения точки в плане;
Ymax - отстояние до наиболее удаленной точки фотографируемого объекта.
Базисы фотографирования располагают под одинаковым азимутом или дирекционным углом (1, 2, 3, 4 на рис. 13).
Допустимую разность дирекционных углов базисов в секундах вычисляют по формуле
(48)
где r² » 200000².
4.1.1.5. Контрольные точки размещают в зоне предполагаемого положения трассы с расчетом их последующего использования для выноса на местность запроектированной трассы.
Контрольные точки перед фотографированием должны быть замаркированы.
4.1.1.6. Трассирование по снимкам ИСС производят в районе расположения полевой трассировочной партии. Снимки измеряют на стереокомпараторе, установленном в ближайшем населенном пункте. В стационарных условиях снимки для трассирования измеряют на стереоавтографе, технокарте и других универсальных приборах.
4.1.1.5. Процесс трассирования состоит из следующих основных этапов:
составление продольных разрезов местности (построение линии нулевых работ);
проектирование плана трассы с помощью продольного разреза местности;
составление поперечных профилей;
составление продольного профиля.
4.1.1.6. При измерениях снимков ИСС на стереокомпараторе характерные разрезы местности составляют графически или графоаналитически. Графоаналитический метод применяют, если базисы фотографирования расположены под одинаковым дирекционным углом и если число точек составляемого разреза превышает 5 - 10 точек.
В остальных случаях характерные разрезы местности строят графически.
4.1.2.1. Составление горизонтальных или наклонных продольных разрезов заключается в определении на стереомодели характерных точек местности, располагающихся на проектных отметках, и измерении их координат на стереокомпараторе.
4.1.2.2. При графоаналитическом методе предварительно вычисляют фотограммометрические координаты Xф, Yф, Zф крайней точки трассы на подходе к прижимному участку (точка K на рис. 14). По этим координатам далее вычисляют координаты x1, z1 и продольный параллакс p для этой же точки на стереомодели.
Рис. 14
При вычислении фотограмметрических координат Xф, и Yф начальной точки исходными данными являются: геодезические координаты и высоты точки трассы Xк, Yк, Hк левого центра фотографирования XА, YА, HА и дирекционный угол оптической оси фотокамеры d0.
При этом искомые координаты определяют по формулам
(49)
где DX = Хк - Ха, DY = Yк - Yа.
Фотограмметрическое превышение Zф определяют по формуле
(50)
где Н0 - горизонт оптической оси фотокамеры.
Для определения на стереомодели первой точки продольного разреза (точка 1 на рис. 14) необходимо учитывать, что координаты крайней точки трассы относятся к оси пути. Поэтому при вычислении Yф для начальной точки разреза следует учесть ширину полки или присыпки l:
(51)
Координаты x1, z1 и продольный параллакс p для точки 1 вычисляют с учетом поправок за нарушение элементов ориентирования.
Для нахождения первой точки продольного разреза на шкалах стереокомпаратора устанавливают ее предвычисленные значения координат x и p, а штурвалом Z марку опускают на модель. Отсчет по шкале не должен отличаться от предвычисленного более чем ±0,02 мм.
4.1.2.3. Для установки марки на точки продольного горизонтального разреза при уклоне трассы iтр = 0 используют формулу
(52)
где zi - текущая координата на левом снимке, соответствующая линии продольного разреза;
pi - продольный параллакс наблюдаемой точки разреза;
CГ - постоянный коэффициент данного горизонтального разреза ().
Положение точек, соответствующих данному горизонтальному разрезу, определяют методом приближения. При этом последовательно, начиная от исходной точки разреза, определяют точки стереомодели, превышения которых равны.
Для этого наблюдают характерные точки местности и определяют значение параллакса . Затем на арифмометре или логарифмической линейке вычисляют по формулам (6) z и по шкале стереокомпаратора Z устанавливают соответствующий отсчет. Если при этом марка не касается стереомодели, ее наводят винтом параллаксов, определяя новый отсчет pi, по которому вычисляют новое значение zi. Приближения повторяют до тех пор, пока zi наблюдаемой точки не будет равно вычисленному значению с точностью 0,02 - 0,03 мм.
4.1.2.4. Для установки марки на точки наклонного разреза используют формулу
(53)
где zi - искомая аппликата текущей точки на левом снимке;
Сн - постоянный коэффициент наклонного разреза;
iраз - уклон секущей плоскости.
Коэффициент Сн определяют из соотношения
в котором Zф.0 - фотограмметрическое превышение точки разреза, принятой за начальную.
Превышение Zф.0 находят по формуле
(54)
где Zф.1 и Xф.1 - известные фотограмметрические координаты одной из точек разреза.
Уклон разреза iраз и уклон трассы равны, если ось трассы параллельна базису фотографирования. При отклонении трассы от направления съемочного базиса на угол S, который измеряют для отдельных участков трассы транспортиром, значение величины уклона разреза iраз определяют по формуле
(55)
Установку измерительной марки стереоприбора на точки наклонного разреза производят в том же порядке, что и для горизонтального разреза, с учетом поправки iразxi, обычно постоянной при работе на данном изгибе местности.
4.1.2.5. После установки марки на характерные точки разреза измеряют их координаты x, z, p. Затем вычисляют фотограмметрические координаты Xф, Zф для построения точки на разрезе и Zф (Нф) для контроля определения. Форма записи и вычисления координат точек продольного разреза приведены в прилож. 6.
4.1.2.6. При создании непрерывного разреза для косогорного участка, снятого с нескольких одинаково ориентированных базисов (см. рис. 13), координаты точек разреза вычисляют в системе координат одного из базисов. При этом фотограмметрические координаты общих точек смежных базисов вычисляют дважды в своих базисных системах.
При расположении базисов «уступом» (например, базисы № 1 и № 3 на рис. 13) координаты точки разреза, снятого с базиса № 3 в системе первого базиса, определяют по формулам:
(56)
где H0.3 - отметка центра фотографирования в левой точке последующего базиса.
Величины М, DY и Нф.1 определяют по данным геодезической привязки при фототеодолитной съемке.
4.1.2.7. Продольный разрез строят в заданном масштабе на чертежной или миллиметровой бумаге по вычисленным фотограмметрическим координатам Xф, Yф (рис. 15).
Рис. 15
4.1.2.8. Построение продольного разреза графическим способом выполняют на плановой основе с помощью фотограмметрической сетки, ориентированной по контрольным точкам.
Так как при съемке продольного разреза косогорного участка разность отстояний от базисов фотографирования есть величина сравнительно небольшая, то для повышения точности разрез строят в масштабе 1:500 на части стандартной сетки только в зоне прохождения трассы. При этом линии стандартной сетки могут быть перенесены на планшет и сгущены. Точки разреза наносят по отсчетам x и p так же как и пикетные точки при составлении топоплана. Интерполирования величин x и p между линиями сетки выполняют с помощью миллиметровой линейки и накалывают их с точностью 0,2 мм.
Составление проекта плана трассы выполняют графической укладкой вариантов плана трассы под линейку с вписыванием кривых лекалами. Проектирование ведут с учетом рельефа местности, выявленным продольными разрезами. Из намеченных вариантов выбирают лучший, для которого трассу укладывают аналитически. При этом последовательно определяют координаты и пикетажные значения основных точек (вершин углов, начал и концов кривых), углы поворота, элементы кривых; длины и румбы прямых вставок, а также углы отклонения d прямых участков трассы от направления базиса фотографирования. Угол d определяют по формуле
(57)
где Yн, Xн, Yк, Xк - координаты начала и конца прямого участка, измеряемые графически.
Длину прямого участка L вычисляют по формуле
.
Подобным образом ведут вычисления для всех прямых, причем их длины вычисляют через расстояния между вершинами углов и тангенсы кривых.
По дирекционному углу или румбу базиса фотографирования или первого прямого участка через углы отклонения d или углы поворота j вычисляют румбы всех прямых вставок.
Расстановку пикетов по трассе выполняют графическим или аналитическим способами.
4.1.4.1. При графоаналитическом методе обработки снимков для получения поперечных профилей выполняют следующие подготовительные работы:
определяют и прочерчивают на плане трассы направления, по которым необходимо выполнить съемку поперечных профилей;
вычисляют фотометрические координаты точек оси трассы на поперечниках;
определяют угол dп между плоскостью поперечника и осью Yф фотограмметрической системы координат;
вычисляют пикетажные значения поперечников.
Методика составления поперечных профилей одинакова для всех случаев расположения базисов фотографирования.
4.1.4.2. Направления для поперечников выбирают с учетом положения характерных точек на продольном разрезе местности.
Если для проектирования поперечников характерных точек продольного разреза оказывается недостаточно, на стереокомпараторе определяют положение точек, через которые следует провести дополнительные поперечники. На участках кривых поперечники прочерчивают по направлениям нормалей. Из точки пересечения нормали с кривой восставляют перпендикуляры к тангенсам кривых.
4.1.4.3. Для определения положения поперечника на стеремодели вычисляют фотограмметрические координаты точек оси пути на поперечниках и ориентирные углы (на кривых).
На прямых участках трассы координаты точек оси пути на поперечнике Хt1 и Yt1 (рис. 16) вычисляют по формулам
(58)
где Lqt - расстояние от точки трассы, координаты и пикетаж которой известны до точки t1 пересечения направления поперечника с трассой.
Рис. 16
На кривых координаты оси пути Xr , Yr определяют по формулам
(59)
где Yкр - ордината кривой, соответствующая длине тангенса кривой;
Lqt - (определяется по таблицам детальной разбивки кривых).
4.1.4.4. Для определения угла отклонения dп поперечника от направления оси Yф из таблиц детальной разбивки кривых для абсциссы Lqt определяют длину кривой lqr от ее начала до точки r. Угол dп для круговой кривой вычисляют по формуле
(60)
где R - радиус кривой; r¢ = 3438.
Пикетажные значения поперечников на кривой определяют через длину кривой lqr и выписывают на плане трассы.
По вычисленным значениям Xф.п. и Yф.п. находят координаты этих точек на снимках x и p, по которым устанавливают марку стереокомпаратора движением Z на точку поперечника на оси пути (прилож. 9).
4.1.4.5. Съемку поперечников (рис. 17) начинают с установки марки на точку стереомодели, соответствующую оси пути, по величинам х и р.
Рис. 17
Марку штурвалом Z наводят на точку стереомодели и по отсчету на шкале z вычисляют ее отметку. Положение других точек поперечника на стереомодели определяют методом приближений. При этом марку штурвалами X и P перемещают в зону характерного перелома местности и вычисляют координату Xi по формуле
(61)
где Xi - абсцисса текущей точки поперечника; Сп - постоянный для данного поперечника коэффициент; Xус - абсцисса условного поперечника, ось которого проходит через центр фотографирования и параллельна снимаемому.
Затем на шкале х устанавливают вычисленное значение xi и вновь наводят марку на стереомодель движениями Z и P, добиваясь, чтобы марка располагалась на модели в характерной точке. При изменении отсчета p вновь вычисляют xi. Действия повторяют, пока расхождение между предвычисленным и установленным отсчетами на шкале х не будут в пределах 0,03 мм.
На следующем характерном переломе рельефа указанные действия повторяют. По полученным координатам x, p и z вычисляют фотограмметрические координаты точек поперечника (прилож. 10).
Поперечные профили вычерчивают на бумаге обычным порядком по фотограмметрическим координатам. При этом расстояние точек поперечника от оси пути вычисляют по формуле
, (62)
где Yфл - ордината точки на оси пути.
4.1.4.6. Поперечные профили графическим методом составляют на основе, на которой с помощью фотограмметрической отметки получены продольный разрез и план трассы. На основе прочерчивают направления поперечников и транспортиром измеряют угол dn. Пикетажные значения поперечников определяют по плану трассы также графически.
Положение точек поперечника на стереомодели определяют по отсчетам x и p, снятым с ориентированной на плановой основе фотограмметрической сетки, применяя ту же сетку, что и при составлении продольных разрезов.
Построение поперечного профиля производят в необходимом масштабе по отметкам на точках поперечника и отстоянию их Yф от базиса фотографирования, которые вычисляют по измеренным значениям z и p. Расстояния от оси пути на поперечнике получают по разностям отстояний, редуцированным на направлении поперечника (п. 4.1.4.5).
4.1.4.7. Измерения фототеодолитных снимков на стереоавтографе при составлении разрезов местности выполняют после ориентирования модели, выполняемого обычными способами.
Горизонтальный разрез, представляет собой линию, имеющую заданную отметку. Его вычерчивают на планшете карандашным устройством координатографа после установки на шкале высот соответствующей высоты. При этом перемещение измерительной марки обеспечивается движениями X и Y.
4.1.4.8. Наклонный разрез с уклоном iраз строят на стереоавтографе или технокарте в соответствии с уравнением разреза (47) путем последовательного определения на планшете положения характерных точек разреза.
4.1.4.9. Съемку точек поперечных вертикальных профилей проводят после того, как на планшете нанесены направления профилей. Процесс профилирования состоит из перенесения на стереомодель местности направлений, намеченных на планшете. В задаваемом таким образом створе на стереомодели выявляют характерные переломы профиля и определяют их отметки. Расположение снятой точки в плане отмечают накалом да планшете.
Работу по съемке точек профилей, параллельных направлениям фотограмметрических осей Xф, или Yф, начинают с того, что ассистент оператора совмещает карандаш координатографа с исходной точкой поперечного профиля. Оператор движением Z прибора устанавливает марку на модель. Производят отсчеты Xф и Yф. Затем ассистент одним из движений координатографа перемещает марку в заданном направлении. В это время оператор движением Z удерживает марку на модели. На характерных переломах профиля производят отсчеты Xф, Yф и Zф. Ассистент отмечает карандашом положение точки профиля на планшете и нумерует ее.
Наиболее подходящим прибором для съемки вертикальных профилей, параллельных оси Xф (или Yф), является стереоавтограф 1318 фирмы К. Цейсс (Йена, ГДР). Применяя в этом приборе электрическую систему передач, можно вести профилирование вдоль осей Xф или Yф непрерывным вычерчиванием. Для этого движения координатографа присоединяют к движениям XZ прибора (в случае профилирования вдоль оси Xф) или движением YZ (в случае профилирования вдоль оси Yф).
4.1.4.10. При съемке на стереоавтографе вертикальных профилей произвольной ориентировки (0° < dп < 90°) ассистент перемещает карандаш координатографа по заданному на планшете направлению, действуя одновременно двумя движениями чертежного стола. После наколки снятой точки профиля на планшете расстояния до нее от оси трассы (или другой исходной точки) измеряют циркулем по поперечному масштабу. Отметка точки берется со счетчика высот прибора.
4.1.4.11. Составление профилей по фототеодолитным снимкам может быть осуществлено также на стереопланиграфе. На других универсальных приборах воздушной стереорофотограмметрии (СПР, СД и др.) профилирование может быть осуществлено по материалам НСС при условии, что длина базиса фотографирования будет более 1:10 максимального отстояния в пределах стереопары.
4.1.4.12. Применение стереоавтографа и универсальных приборов воздушной стереофотограмметрии обеспечивает по сравнению со стереокомпараторами более высокую производительность труда. Стереокомпаратор применяют при небольших объемах работ на отдельных труднодоступных скальных участках. Укладку трассы и увязку ее на подходах к труднодоступному участку выполняют попутно с движением основной трассировочной партии.
4.1.5.1. Фронтальные планы (ФП) составляют для графического изображения обрывистых участков местности с углами наклона 45° и более.
Фронтальный план представляет собой ортогональную проекцию обрыва на вертикальную плоскость VV (рис. 18). Плоскость VV может располагаться перед обрывом, в его зоне и за обрывом. Предпочтительнее располагать вертикальную плоскость проекции за обрывом, ориентированную приблизительно параллельно простиранию обрывистого участка.
Ситуацию на фронтальном плане изображают теми же условными знаками, что и на топоплане соответствующего масштаба, рельеф - фронталями, представляющими изолинии отстоящей с заданным сечением рельефа DY.
Рис. 18
4.1.5.2. Фронтальные фотопланы (ФФП) представляют собой фотопланы, смонтированные из фотоснимков, предварительно трансформированных на вертикальную плоскость ТТ, параллельную фронтальной плоскости проекции VV.
4.1.5.3. Пространственное положение точек местности на ФП и ФФП определяется левой системой прямоугольных координат фронтального плана F Xфп Yфп Zфп (рис. 19).
Ось абсцисс Xфп горизонтальна и лежит в плоскости проекции VV (рис. 19), как и вертикальная ось аппликат Zфп.
Рис. 19
Ось ординат Yфп направлена «к наблюдателю».
Для произвольной точки М обрывистого участка связь геодезических координат и координат определяется зависимостями
(62)
где e - угол поворота оси абсцисс Xфп относительно (дирекционный угол фронтальной плоскости проекции);
- геодезические координаты начала F системы координат фронтального плана.
4.1.5.4. Связь координат фронтального плана с базисной фотограмметрической системой S Xф Yф Zф, принятой в наземной стереофотограмметрии, определяется следующими зависимостями:
(63)
где j - угол поворота оси Xфп относительно оси абсцисс Xф;
Xфп Yфп Zфп - координаты левого центра фотографирования S в системе координат фронтального плана.
4.1.5.5. Для составления фронтальных планов и фотопланов используют нормальный и равноотклоненный случай НСС.
При нормальном случае съемки базисы фотографирования располагают параллельно фронтальной плоскости проекций «в створе» или «уступом» (рис. 20). Такое расположение возможно, когда противоположный снимаемому склон удобен для разбивки базисов по заданному направлению, а также когда съемку прижимного берега ведут зимой со льда.
Рис. 20
Если оба склона долины труднодоступны, то базисы произвольно ориентируют относительно фронтальной плоскости проекции, а горизонтальные оптические оси устанавливают перпендикулярно к фронтальной плоскости проекции V соответственно под углами j1, j2, … jк, от нормали к базисам. Таким образом, применяют равноотклоненный случай НСС с нестандартными углами скоса j (рис. 21).
Рис. 21
При необходимости съемки всего обрыва по высоте от верхней бровки до подошвы используют «многомаршрутную» фототеодолитную съемку (рис. 22).
4.1.5.6. Длины базисов фотографирования выбирают с учетом заданной точности определения отстояний mY, точности измерения по снимкам горизонтального параллакса mp, способа камеральной обработки наземных снимков.
Для нормального случая съемки длину базиса подсчитывают по формуле
. (63)
При использовании равноотклоненного случая съемки длину базиса фотографирования увеличивают на 20 - 25 % с целью сохранения точности определения отстояний по отношению к нормальному случаю съемки.
Рис. 22
Допустимая точность m² определения дирекционных углов базисов или допустимая разность дирекционных углов базисов при расположении их «в створе» или «уступом» подсчитывается по формуле.
4.1.5.7. Геодезическую привязку базисов, расположенных «маршрутом» по склону долины, осуществляют ходом короткобазисной полионометрии, прокладываемым между точками геодезической основы. При этом один или оба конца каждого базиса могут служить пунктами поворота такого хода.
Ориентирование оптической оси под прямым углом относительно плоскости проекции V выполняют, используя дирекционное направление предыдущей линии полионометрического хода МАК или дирекционное направление самого базиса фотографирования (рис. 23). В первом случае рассчитывают примычный угол bприм.:
(64)
где Тнач. - дирекционный угол исходной стороны полионометрического хода;
- сумма измеренных левых по ходу углов поворота от начальной точки до М;
к - число углов поворота.
Рис. 23
Во втором случае угол скоса j вычисляют по формуле
(65)
где - сумма левых измерений углов от начала хода до левой точки базиса Ак включительно (см. рис. 23).
Порядок работы с фотокамерой на станции остается таким же, как и при обычной НСС.
4.1.5.8. Составление фронтальных планов и фотопланов по материалам НСС аналогично созданию топографических планов местности по плановым аэрофотоснимкам. В связи с этим фронтальные планы могут быть составлены с использованием приборов наземной и воздушной стереофотограмметрии дифференцированным и универсальным способами.
4.1.5.9. При универсальном способе создания фронтальных планов могут быть использованы стереоавтограф 1318 EL фирмы К. Цейсc (ГДР), cтереопланиграф, стереопроектор СПР и стереографы СД.
Обработка снимков НСС на стереоавтографе 1318 ЕL практически не отличается от обработки снимков для создания топопланов. Так как фронтальные планы строят в плоскости F Xфп Zфп, перпендикулярной левой оптической оси, до движения Y координатографа подключают к движению Z прибора, и наоборот, движение Z прибора к движению Y координатографа. Рисовку i-ой фронтали выполняют перемещением марки по поверхности стереомодели движениями X, Z стереоавтографа при заданном отстоянии Yi.
Рис. 24
4.1.5.10. На стереопланиграфе создание фронтальных планов аналогично обработке аэроснимков при создании топопланов. Оси приборы включают так же, как при обработке аэроснимков.
4.1.5.11. Обработку наземных снимков на СПР или СД выполняют по установочным элементам. Базисные компоненты
bx, by, bz, вычисляют на основании геодезической привязки по формулам
, (66)
где В - базис фотографирования;
1:mГ - горизонтальный масштаб стереомодели;
j - угол отклонения оптических осей от нормали к базису;
Dh - превышение правого центра проекции над левым.
Перед обработкой снимков тщательно определяют места нулей всех шкал прибора, и отсчеты a, w и децентраций устанавливают на места нулей. Снимки в кассетах центрируют главными точками с учетом смещения объектива при съемке относительно его среднего положения. Небольшие поперечные параллаксы, возникающие вследствие ошибок в угловых элементах внешнего ориентирования, устраняют движениями a и w левого и правого снимков при неподвижном базисе. Следует избегать смещения объектива при съемке относительно среднего положения более ±25 мм, так как в этом случае обработка снимков на СПР и СД будет затруднена. Отношение базиса к максимальному отстоянию должно быть более 1:10.
Установку вертикального масштаба стереомодели так же, как и рисовку фронталей и ситуации, выполняют теми же приемами, что и в случае обработки аэроснимков.
Оценку точности составленного фронтального плана осуществляют сравнением координат избыточных точек, полученных геодезически и снятых с плана. Величины расхождений не должны превышать по отстояниям 0,04 мм, по абсциссам и аппликатам 0,02 - 0,03 мм в масштабе фронтального плана.
4.1.5.12. Фронтальные фотопланы составляют на особо важные участки обрывистых склонов. Обработка снимков включает два основных процесса: трансформирование снимков и монтаж фотоплана.
Трансформирование наземных снимков выполняют на фототрансформаторах по установочным элементам или по трансформационным точкам. При небольших углах отклонения плоскости фотоснимка относительно фронтальной плоскости проекций трансформирование представляет собой простое масштабное преобразование, т.е. приведение масштаба отдельных частей фотоизображения к заданному масштабу фронтального плана, которое осуществляют с использованием расстояния между координатными метками.
При необходимости трансформируют снимки по зонам. Величину зоны DY подсчитывают по формуле
(67)
где dп - допустимое смещение точки за рельеф, принимаемое равным 0,7 - 1,0 мм;
Yср - отстояние от центра фотографирования до средней вертикальной плоскости данной зоны;
r = 50 мм - радиус полезной площади снимка.
Трансформирование снимков по зонам на фототрансформаторах производят при числе зон не более пяти, что соответствует съемке обрывистого склона с углом наклона n ³ 80°. При фотографировании обрыва меньшой крутизны для трансформирования используют горный трансформатор, который позволяет создавать фронтальные фотопланы обрывов с углом наклона n более 55°.
Фронтальные фотопланы создают также способом дифференциального трансформирования.
4.1.5.13. Построение горизонтальных и наклонных профилей по фронтальным планам и фотопланам осуществляется аналогично построению вертикальных разрезов местности по топографическим планам. Положение горизонтального профиля задают на фронтальном плане фронтальным следом секущей плоскости (MN на рис. 24). След наклонного профиля (МК) обозначается на фронтальном плане линией, наклонной на угол h к горизонту.
4.1.5.14. Вертикальные профили могут быть параллельными фронтальной плоскости проекции (угол между плоскостью профиля и фронтальной плоскостью проекции b = 0°), перпендикулярными к этой плоскости b = 90° и произвольно ориентированными (90° > b > 0°).
В первом случае профилем является фронталь с заданным отстоянием (при Y = 115,5 м профилем служит фронталь ЕF на рис. 24).
При b = 90° след секущей плоскости на фронтальном плане есть прямая линия (например, АВ на рис. 24). Профиль при этом строят аналогично профилю по заданному направлению на топоплане.
В общем случае (90° > b > 0°) точки профиля (СД на рис. 24) находят на пересечении одноименных фронталей секущей плоскости профиля и фронтального плана. Заложения (расстояние между прямыми 1′1" и 2′2", 2′2" и 3′3" и т.д. на рис. 24) фронталей секущей плоскости на фронтальном плане масштаба 1:m определяют по формуле
(68)
где DY - сечение рельефа фронталями фронтального плана. Горизонтальное расстояние l между соседними точками искомого профиля, отстояние между которыми равно DY определяют по формуле
(69)
Положение точек искомого профиля на фронтальном плане определяют при помощи треугольника и линейки или чертежного комбайна. Из точек пересечения горизонтального следа профиля (1′, 2′ … 10′ на рис. 25) восставляют перпендикуляры до пересечения (в точках 1", 2" … 10") с одноименными фронталями на плане.
Так как точки искомого профиля имеют неискаженные превышения на фронтальном плане, то циркулем-измерителем берут эти превышения (от исходной прямой MN) в фронтальном плане и откладывают их на соответствующих вертикальных линиях профиля (рис. 26). Полученные таким образом точки профиля 1, 2, 3, … 10 соединяют прямыми линиями.
Рис. 25
4.1.5.15. Построение наклонного разреза поверхности обрыва плоскостью общего положения осуществляют при задании секущей плоскости ее следами Рv и Рн на фронтальной и горизонтальной плоскостях проекций. Осуществляют это построение известными приемами начертательной геометрии (см. рис. 26). Натуральный вид наклонного разреза в его плоскости получают как линию 1", 2", 3", … 8" на рис. 26.
По фронтальным планам несложными графическими построениями определяют элементы залегания пластов или плоскостей трещин.
Рис. 26
Наземная стереофотограмметрическая съемка (НСС) в настоящее время находит широкое применение для картографирования территорий в гористой и предгорной местностях. Применяется она и для получения планов небольших равнинных густозастроенных территорий, а также для решения других научно-технических и инженерных задач. С успехом используется этот метод и в изысканиях автомобильных дорог. Трудовые затраты по созданию планово-высотного обоснования НСС, составляющие более половины затрат на производство всей съемки, находятся в прямой зависимости от масштаба составляемого плана.
Новые аналитические способы определения координат в НСС, разработанные в ГипродорНИИ, позволяют добиться общего сокращения трудозатрат в производстве фототеодолитной съемки до 40 - 60 %.
Для фотохимической обработки фотопластинок и печати контактных отпечатков необходимо следующее оборудование:
1. Бачки. Для проявления и фиксирования фотопластинок удобно пользоваться комплектом бычков, состоящим из трех-четырех бачков и двух вкладышей. Бачки изготавливают из красного органического стекла по размерам, соответствующим формату фотопластинки. Каждый вкладыш должен быть рассчитан на одновременную обработку двенадцати пластинок.
При отсутствии бачков проявление выполняют в обычных кюветах. Полевая фотолаборатория должна иметь 3 - 4 кюветы.
2. Полевая фотолаборатория. При производстве работ в необжитых районах или при отсутствии подходящего помещения для полевых фотолабораторных работ рекомендуется оборудовать отдельную палатку. Для обеспечения светонепроницаемости ее делают двойной. Если второй палатки нет или полностью затемнить лабораторию невозможно, все фотоработы следует производить в темное время суток.
Фотолабораторию оборудуют столом для проявления и фиксирования пластинок и наклонным стеллажом, обтянутым марлей для сушки негативов и отпечатков. Для освещения лаборатории используют миниатюрные лампы малой мощности с питанием от сухих батарей или автомобильных аккумуляторов.
3. Весы с разновесами для составления фоторастворов.
4. Копировальная рамка.
5. Воронки, термометры, пинцеты, часы.
6. Фотобумага различных номеров.
7. Набор фотохимических реактивов, справочная литература.
Для проявления пластинок фототеодолитной съемки и отпечатков с негативов применяют контрастные и мелкозернистые проявители.
I. Проявляющие растворы
1. Проявитель Чибисова.
Метол - 1 г
Сульфит кристаллический - 52 г
Сульфит безводный - 26 г
Гидрохинон - 5 г
Сода безводная - 20 г
Бромистый калий - 1 г
Вода - 1000 г
Норма проявления в 1 л раствора - 20 - 25 пластинок формата 13´18. Время проявления 3 - 4 мин при температуре 20 °С.
2. Метоловый проявитель
Метол - 8 г
Сульфит кристаллический - 180 г
Сульфит безводный - 90 г
Вода - 1000 г
Проявитель мелкозернистый, выравнивающий, малочувствительный к температуре. Время проявления 8 - 10 мин.
3. Глициновый проявитель
Глицин - 8 г
Сульфит кристаллический - 40 г
Сульфит безводный - 20 г
Поташ (или сода безводная) - 40 г
Вода - 1000 г
Глицин растворяют только после полного растворения поташа. Время проявления 20 - 25 мин. Проявитель дает хорошо проработанные негативы при значительных отклонениях от нормальной выдержки. В производстве находят применение и готовый к работе проявитель УП-2, рассчитанный на 5 л раствора.
II. Фиксирующие растворы
1 Кислый фиксаж
Гипосульфит кристаллический - 250 г
Сульфит натрия кристаллический - 25 г.
Борная кислота - 25 шт
Вода - 1000 г
Норма фиксирования 25 - 30 фотопластинок.
Время фиксирования - 15 - 20 мин.
2. Быстрый кислый фиксаж
Гипосульфит кристаллический - 250 г
Хлористый аммоний - 50 г
Метабисульфит натрия - 40 г
Вода - 1000 г
Время фиксирования - 5 мин.
В производственных условиях используют и готовый к применении фиксаж БКФ-2, рассчитанный на 5 л раствора.
Номера координатных меток |
Отсчеты x, мм |
Отсчеты z, мм |
Расстояния между метками, мм LГ = x2 - x1 LB = z3 - z4 |
Разность, мм DLГ(L° - L) DLB |
Расстояния отметок до главной точки, мм l1, l2, l3, l4 |
Разность, мм (li° - li) Dl |
Эталонные величины и коэффициенты |
Снимок А-30 |
|
||||||
1 |
90,46 |
|
161,93 |
+0,02 |
|
|
LГ° = 161,91 мм |
2 |
192,38 |
|
|
|
|
|
LВ° = 114,07 мм |
3 |
|
465,92 |
114,08 |
+0,01 |
|
|
L2° = 81,03 мм |
4 |
|
351,84 |
|
|
|
|
L1° = 80,88 мм |
Снимок В-37 |
L3° = 57,02 мм |
||||||
1 |
31,34 |
408,53 |
|
|
80,98 |
+0,10 |
L4° = 57,05 мм |
2 |
193,40 |
408,53 |
162,06 |
+0,15 |
81,08 |
+0,05 |
= |
3 |
112,32 |
465,60 |
|
|
57,06 |
+0,04 |
|
|
|
|
114,14 |
+0,10 |
|
|
|
4 |
112,33 |
351,46 |
|
|
57,07 |
+0,02 |
|
dfк = К1DLГ =+0,18; x0 = К2(Dl1 - Dl2) = -0,14; z0 = К3(Dl4 - Dl3) = -0,12 |
Базисы |
Номера снимков |
Неприжимы, мм |
Ошибки элементов внешнего ориентирования, мм |
Примечание |
|
Dxср = xизм. - xвыч. |
Dzср = zизм. - zвыч. |
||||
8 |
А-30 |
0,02 |
0,02 |
0,01 |
Стереопара может обрабатываться без введения поправок. Элементы внутреннего и внешнего ориентирования нарушены |
|
В-33 |
0,00 |
0,01 |
0,03 |
|
|
А-32 |
0,05 |
0,04 |
0,03 |
|
|
В-31 |
0,03 |
0,03 |
0,05 |
К) |
20,0 |
|
Количество считываемых пар |
Информация на каждую пару |
|||
1 ии) |
100,0 |
|
|
|
160,0 |
|
|
|
160,0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
2 ии) |
1200,0 |
|
Приближенные значения: |
|
1300,0 |
|
координат левого центра |
|
2700,0 |
|
|
|
2700,0 |
|
|
|
1200,0 |
|
координат правого центра |
|
2700,0 |
|
|
|
3000,0 |
|
высоты фотографирования (отстояние с обратным знаком) |
3 ии) |
0°00'00² |
|
Приближенные значения: |
|
0 |
|
углов наклона левого снимка |
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
углов наклона правого снимка |
|
0 |
|
|
К, М |
13,0 |
|
число точек, включая метки |
|
6,0 |
|
число опорных точек |
1г) |
1045,38 |
|
|
|
1946,46 |
|
геодезические координаты |
|
100,00 |
|
опорных точек |
|
2989,57 |
|
|
|
2015,51 |
|
|
|
100,00 |
|
|
|
1140,86 |
|
|
|
4841,16 |
|
|
|
10,00 |
|
|
|
3644,48 |
|
|
|
4674,58 |
|
|
|
200,00 |
|
|
2г) |
991,84 |
|
|
|
331,41 |
|
|
|
200,00 |
|
|
|
2420,70 |
|
|
|
402,92 |
|
|
|
0,0 |
|
|
1А) |
20 |
|
|
|
100 |
1 м |
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
180 |
|
|
|
100 |
|
|
|
0 |
2 м |
отсчеты из метки |
|
0 |
|
|
|
100 |
|
|
|
180 |
|
|
|
0 |
3 м |
|
|
0 |
|
|
2А) |
100,0 |
|
|
|
20,0 |
|
|
|
0,0 |
3 м |
|
|
99,9902 |
|
|
|
99,3917 |
1 |
|
|
52,4734 |
|
отсчеты на |
|
3,5392 |
|
|
|
167,6214 |
|
опорные точки |
|
103,6228 |
|
|
|
52,4787 |
2 |
|
|
5,4514 |
|
|
3А) |
99,9929 |
|
|
|
168,7147 |
3 |
|
|
33,7983 |
|
|
|
6,2658 |
|
|
|
167,8698 |
|
|
|
171,8164 |
|
|
|
37,5425 |
4 |
|
|
5,3869 |
|
|
|
09,9874 |
|
|
|
30,7277 |
5 |
|
|
72,9379 |
|
|
|
2,7423 |
|
|
4А) |
159,2776 |
|
|
|
39,1911 |
6 |
|
|
66,2414 |
|
|
|
7,0481 |
|
|
|
134,2171 |
|
|
|
170,2581 |
|
|
|
36,2239 |
|
Отсчеты на определяемые точки |
|
5,3589 |
|
|
|
134,0220 |
|
|
|
101,4492 |
|
|
|
58,0309 |
|
|
|
4,5296 |
|
|
5А) |
133,948 |
|
|
|
33,3015 |
|
|
|
18,1653 |
|
|
|
5,3835 |
|
|
В исходную информацию при решении данной задачи аналитическим способом вводят средние значения измеренных картинных координат всех определяемых точек.
Процесс стереоизмерений контролируют по формулам (при трех стереопарах):
а средние значения координат определяют из выражений
Образец записи исходной информации для задачи «Аналитическая обработка материалов съемки, полученных со створных базисов».
1. |
5,00 |
количество пар |
2. |
90,0 |
lx1, lx2, lz1, lz2, f |
|
90,0 |
|
|
90,0 |
|
|
90,0 |
|
|
200,0 |
|
3. |
1,0 |
Массив номеров базисов |
|
2,0 |
|
|
3,0 |
|
|
3,0 |
|
4. |
0,0 |
Массив признаков (по числу пар) |
|
0,0 |
|
|
2,0 |
|
|
0,0 |
N - 0,0 |
|
2,0 |
L - 0,0 |
|
|
R - 0,0 |
5. |
12,0 |
Массив количества точек на паре |
|
|
(без отметок) |
|
14,0 |
(по числу пар) |
|
12,0 |
|
|
13,0 |
|
|
12,0 |
|
6. |
20,0 |
Массив базисов |
|
20,0 |
|
|
20,0 |
|
|
20,0 |
|
|
20,0 |
|
Информация на каждую пару |
||
7. |
000°00¢00² |
Угол скоса 1 пары |
8. |
10 |
Отсчеты на метки на 1 пару |
|
100 |
|
|
10 |
|
|
190 |
|
|
100 |
|
|
10 |
|
|
100 |
|
|
190 |
|
|
10 |
|
|
100 |
|
|
10 |
|
|
10 |
|
9. |
119,48701 |
Отсчеты на 1 пару |
|
163,54506 |
а) 4 связующие с предыдущей парой |
|
35,41802 |
|
|
166,10266 |
а) 4 связующие с последующей парой |
|
194,31796 |
|
|
51,91909 |
в) определяемые точки |
|
181,655958 |
|
|
180,97114 |
|
|
36,99038 |
|
|
173,52990 |
|
|
177,95934 |
|
|
38,34885 |
|
|
56,56172 |
|
|
147,3118 |
|
|
32,00549 |
|
|
62,22713 |
|
|
157,92728 |
|
|
35,74546 |
|
|
107,6783 |
|
|
174,33285 |
|
|
24,86657 |
|
|
145,03552 |
|
|
188,45174 |
|
|
26,08213 |
|
|
65,84906 |
|
|
150,6456 |
|
|
32,00549 |
|
|
54,30446 |
|
|
149,23691 |
|
|
26,4123 |
|
|
177,32439 |
|
|
169,60192 |
|
|
31,41598 |
|
|
1,61195 |
|
|
168,49171 |
|
|
21,41529 |
|
Пункты 7, 8, 9 повторяются по количеству пар. |
||
10. |
Признак: с уравниванием - 0 без уравнивания - 0 (одно число) |
|
Если с уравниванием: |
||
11. |
1,0 |
Порядковые номера пар с опорными |
|
5,0 |
точками (два числа) |
12. |
5,0 |
Порядок номера опорных точек на паре |
|
7,0 |
(не считая меток) (два числа) |
13. |
110 |
Геодезические координаты опорных точек |
|
150 |
(шесть чисел) |
|
43 |
|
|
50 |
|
|
350 |
|
|
75 |
|
ЖУРНАЛ
|
ФОТОСТАНЦИЯ № 7
Стереопара |
7 (AL - BL) |
Длина базиса |
110,80 |
Отметка объекта |
- |
Превышение |
+6,08 |
Угол скоса |
a + 359 |
Установочные данные
bx |
by |
bz |
fкл |
fкп |
g |
Dz |
N |
47,24 |
28,94 |
+3,04 |
195,19 |
195,24 |
09,00 |
+15 |
2,00 |
Порядок действий |
Действия |
|
|
|
Примечания |
||||
1а. Определение (DYg), DY0 |
|||||||||
1 |
Y4 |
271,0 |
|
|
(3) > (1) |
||||
3 |
Y1 |
380,0 |
|
|
|
||||
5 |
(1) (3) |
0,71 |
|
|
ТЧ - № 14 |
||||
6 |
(5)2 |
0,51 |
|
|
ТЧ - № 21 |
||||
7 |
1 - (6) |
0,49 |
|
|
|
||||
4 |
DY1 |
+0,8 |
+0,1 |
|
|
||||
2 |
DY4 |
-0,3 |
-0,1 |
|
|
||||
8 |
(4) - (2) |
+1,1 |
|
|
|
||||
9 |
(DY4)л = (8) (7) |
+2,2 |
|
|
|
||||
10 |
DY0 = (4) - (9) |
-1,4 |
|
|
|
||||
1б. Определение (DYg)1 и (DYВх)1 |
|||||||||
1 |
Y4 |
|
|
|
|
||||
3 |
Y1 |
|
|
|
|
||||
5 |
(1) / (3) |
|
|
|
|
||||
6 |
1 - (5) |
|
|
|
|
||||
7 |
(5) ∙ (6) |
|
|
|
|
||||
4 |
DY1 |
|
|
|
|
||||
8 |
(4) / (5) |
|
|
|
|
||||
2 |
DY4 |
|
|
|
|
||||
9 |
(8) - (2) |
|
|
|
|
||||
10 |
(DY4)1 = (9) (7) |
|
|
|
|
||||
11 |
(DYВх)1 = (4) - (10) |
|
|
|
|
||||
2. Определение (DYg′)2 и (DYВх)2 |
|||||||||
1 |
X2 |
397,1 |
(6) > (5) |
||||||
3 |
X3 |
631,7 |
|
||||||
4 |
500 + вх |
547,2 |
т.2 - № 22 |
||||||
5 |
(3) - (4) |
84,5 |
т.3 - № 20 |
||||||
6 |
(4) - (1) |
150,1 |
|
||||||
7 |
(5) (6) |
0,56 |
|
||||||
8 |
1 + 7 |
1,56 |
|
||||||
9 |
(7) ∙ (8) |
0,87 |
|
||||||
2 |
DY3 |
+0,8 |
|
||||||
10 |
(DYg′)2 = (2) / (9) |
+0,9 |
|
||||||
11 |
(DYВх)2 = (DYg′)2 |
-0,9 |
|
||||||
3. Определение |
|||||||||
1 |
Y3 |
378,7 |
|
||||||
2 |
Y3 + вх |
407,6 |
|
||||||
3 |
500 + вх - X3 |
150,1 |
|
||||||
4 |
(2) / (3) |
2,7 |
|
||||||
5 |
(4)2 |
7,4 |
|
||||||
6 |
(5) + 1 |
8,4 |
|
||||||
7 |
DY′2 = (DYg′)2 ∙ (6) |
+7,6 |
|
||||||
4. Определение DXср |
|||||||||
1 |
DX1 |
+0,2 |
|
||||||
2 |
DX2 |
+0,3 |
|
||||||
3 |
DX3 |
+0,4 |
|
||||||
4 |
(1) + (2) + (3) |
+0,9 |
|
||||||
5 |
DXср = 1/3 (4) |
+0,3 |
|
||||||
6 |
DX1 - DXср |
-0,1 |
|
||||||
7 |
DX2 - DXср |
0 |
|
||||||
8 |
DX3 - DXср |
+0,1 |
|
||||||
5. Определение DH |
|||||||||
2 |
Y4 |
269,8 |
|
||||||
5 |
Y1 |
377,9 |
|
||||||
6 |
(2) / (5) |
0,72 |
|
||||||
7 |
1 - (6) |
0,28 |
|
||||||
1 |
H1 |
2004,30 |
|
||||||
3 |
H1ф |
2003,97 |
|
||||||
4 |
(1) - (3) |
+0,33 |
|
||||||
8 |
DН = (4) / (7) |
+1,18 |
|
||||||
9 |
H1ф + DH |
2005,15 |
|
||||||
Примечание. При корректуре по трем точкам формуляры 1а, 1б и 5 не используют. Корректуру выполнил: Проверил: |
|||||||||
Базис А1 - В1 : В = 71,25; f = 194,54 iф = 1,43 HА =143,19 H0 =144,62; положение осей нормальные №№ снимков А1 - В1; ∑∆X = -0,14 мм; ∑∆Z = +0,10 мм; ∑∆p = +0,03 мм; ХA = 400,00 ∆Y = 0
Номер точек |
Описание точек |
Измерение величины |
|
Фотограмметрические координаты |
Отметки H = H0 ± Zф |
Xприв. = XА - Xф |
Yприв. = Yф ± ∆Y |
|||||||||
X |
Z |
p |
Xф = КX |
Zф = КZ |
Yф = Кf |
|||||||||||
МОх = +0,14 мм; МОz = -0,10 мм; МОp ,= -0,03 мм |
||||||||||||||||
Пример 1. Съемка горизонтального разреза |
||||||||||||||||
1 |
впадина |
47,93 |
+7,38 |
47,49 |
1,5003 |
-71,90 |
(11,13) +11,08 |
291,86 |
155,70 |
328,10 |
291,86 |
|||||
2 |
выступ |
-21,50 |
+7,48 |
47,98 |
1,485 |
-31,93 |
+11,11 |
288,89 |
155,73 |
368,07 |
288,89 |
|||||
3 |
впадина |
0 |
+7,48 |
48,24 |
1,477 |
0 |
(11,08) +11,05 |
287,34 |
155,67 |
400,00 |
287,34 |
|||||
Пример 2. Съемка продольного наклонного разреза |
||||||||||||||||
iтр = 10 % d = 25° zф0 = +11,08 м |
||||||||||||||||
iраз = 11 % |
||||||||||||||||
4 |
выступ |
+5,46 |
+7,72 |
49,48 |
1,4400 |
+7,86 |
+11,15 |
280,14 |
155,77 |
407,86 |
280,14 |
|||||
5 |
склон |
+23,50 |
+7,92 |
43,13 |
1,4503 |
+34,08 |
+11,49 |
282,14 |
156,11 |
434,08 |
282,14 |
|||||
6 |
впадина |
+46,02 |
+8,44 |
51,30 |
1,3889 |
+63,92 |
+11,72 |
270,20 |
156,34 |
463,92 |
270,20 |
|||||
7 |
склон |
+72,82 |
+9,02 |
52,87 |
1,3477 |
298,14 |
+12,16 |
262,18 |
156,78 |
498,14 |
262,18 |
|||||
МОх = +0,16 мм; МОz = -0,10 мм; МОp = -0,02 мм |
||||||||||||||||
№ пп. |
Исходные данные |
S |
Lqt |
DXqt DYqt |
Xt Yt |
Дополнительные вычисления на кривых |
Xф Yф |
Пикетаж попереч. профиля |
||||||||
наименов. и пикет. исходной точки q |
Xq Yq |
Yкр |
DXtr = Yкр∙sind DYtr = Yкр∙cosd |
Xr Yr |
lgr |
lgr∙l |
|
dn = d ± b ± dкк |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 = 3 + 6 |
8 |
9 |
10 = 7 + 9 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
А. Стереопара А1 - Б1 ХА = 400,00 мм; DY = 0 Пример 1. Трасса - прямая, параллельная базису съемки |
||||||||||||||||
|
КК10 |
328,10 |
|
|
+22,20 |
350930 |
|
|
|
|
|
|
|
-49,70 |
|
|
I |
пк 14 + 16 |
|
0 |
+22,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
пк 14 + 382 |
|
|
|
199,00 |
|
|
0 |
299,00 |
|
|
|
|
|
|
|
299,00 |
|
|
Пример 2. Трасса - чистая круговая кривая, Р = 300 м |
||||||||||||||||
|
КК11 |
496,08 |
|
|
55,86 |
440,22 |
-2,68 |
|
437,54 |
|
|
|
|
+37,54 |
|
|
IV |
пк 15 + 88,02 |
|
|
+24°51¢ |
-61,56 |
|
-6,38 |
|
|
-62,00 |
62,00 |
1°50¢ |
+13°01¢ |
|
пк 15 + 26 |
|
|
|
271,22 |
|
62,00 |
+25,87 |
297,08 |
|
-5,79 |
291,30 |
|
|
|
|
|
|
|
Б. Стереопара А2 - Б2 ХАr = 585,92; DY = +76,48 |
291,30 |
|
||||||||||||||
Пример 3. Трасса прямая, отклоненная от базиса съемки на угол |
-82,65 |
|
||||||||||||||
|
КК11 |
496,08 |
|
|
+7,19 |
503,27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
пк 15 + 95 |
|
VI |
пк 16 + 88,02 |
|
+24°51¢ |
+7,92 |
|
|
|
|
|
|
|
|
+24°51¢ |
|
|
|
|
|
271,22 |
|
-3,33 |
-207,39 |
|
|
|
|
|
|
|
|
344,32 |
|
|
Пример 4. Трасса - переходная прямая l = 40 R = 300 |
||||||||||||||||
|
КК12 |
538,38 |
|
+9,98 |
548,36 |
0 |
0,01 |
548,37 |
7 |
|
|
|
|
-37,57 |
|
|
VII |
пк 16 + 34,3 |
|
+24°51¢ |
+11,00 |
|
|
0,02 |
|
|
|
|
|
+24°34¢ |
|
пк 16 + 45 |
|
|
|
251,61 |
|
|
-4,62 |
246,99 |
|
+0,02 |
|
247,01 |
|
|
|
323,44 |
|
|
Пример 5. Трасса - составная кривая, поперечник на круговой кривой |
||||||||||||||||
К = 300 l = 40 м b = 3°49¢ |
||||||||||||||||
|
КК12 |
538,38 |
|
|
+49,83 |
588,21 |
|
+1,08 |
589,29 |
|
|
|
|
+3,37 |
|
|
VIII |
пк 6 + 34,64 |
|
+24°51¢ |
+54,92 |
|
|
+2,56 |
|
|
+55,00 |
15,00 |
-2°52 |
+13°0¢ |
|
пк 16 + 89,6 |
|
|
|
251,61 |
|
65,00 |
-23,08 |
228,53 |
|
+2,32 |
|
230,85 |
|
|
|
307,28 |
|
|
Базис В = 71,25 м; f = 194,54 мм; HА = 143,19 м; iф = 1,43 м; H0 = 144,62 м
Стереопара А, В ΣΔx = 0,14 мм; ΣΔz = +0,14 мм; ΣΔp = 0,03 мм
№ пп. |
Описание точек |
Измерение величины |
Фотограмметрические координаты |
Отметки расстояния от H = H0 + оси пути |
||||||||||
X |
Z |
P |
|
Xф = кX |
Zф = кZ |
Yф = кf |
±Zф |
Yф - Yt |
L = (Yф - Yф)secd |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|||
МОx = +0,14 мм МОz = -0,10 мм МОp = -0,03 мм |
||||||||||||||
Пример 1. Поперечник пк 5 + 26,5 dn = +13°01¢ Yt = 291,30 м Xt = 37,54 мм
= 1,027 |
||||||||||||||
1 |
Ось пути |
+25,08 |
+12,34 |
47,53 |
1,497 |
+37,54 |
+18,48 |
291,30 |
163,10 |
0 |
0 |
|||
2 |
Склон |
+25,32 |
+217,78 |
47,03 |
1,515 |
+38,36 |
+33,00 |
294,73 |
177,62 |
+3,43 |
+3,52 |
|||
3 |
Скала |
+26,06 |
-36,52 |
45,20 |
1,576 |
+41,07 |
+57,56 |
306,60 |
202,18 |
+15,30 |
+15,71 |
|||
4 |
Верх скалы |
+26,72 |
+42,38 |
43,68 |
1,631 |
+43,58 |
+69,12 |
317,29 |
213,74 |
+25,99 |
+26,69 |
|||
5 |
Скала |
+24,30 |
+7,72 |
49,38 |
1,443 |
+35,06 |
+11,14 |
280,72 |
155,76 |
-10,58 |
-10,86 |
|||
6 |
Урез воды |
+23,64 |
-1,36 |
51,06 |
1,395 |
+32,98 |
-1,90 |
271,38 |
142,72 |
-19,92 |
+20,46 |
|||
Пример 2. Поперечник пк 4 + 38,2 dп = 0 Xt = Xп = 49,70 м Yt = 299,00 |
||||||||||||||
1 |
Ось пути |
-32,34 |
+14,80 |
46,36 |
1,537 |
-49,70 |
+22,75 |
299,00 |
167,37 |
0 |
0 |
|||
2 |
Низ скалы |
-31,98 |
+22,04 |
45,81 |
1,555 |
-49,73 |
+34,27 |
302,51 |
178,89 |
|
3,51 |
|||
3 |
Верх скалы |
-31,00 |
+32,16 |
44,41 |
1,604 |
-49,72 |
+51,58 |
312,04 |
196,20 |
|
+13,04 |
|||
4 |
Склон |
-30,52 |
+41,14 |
43,75 |
1,629 |
-49,72 |
+67,02 |
312,91 |
211,64 |
|
+17,91 |
|||
5 |
Склон |
-32,90 |
+7,48 |
47,16 |
1,511 |
-49,71 |
+11,30 |
293,95 |
155,92 |
|
-5,05 |
|||
6 |
Урез |
-34,16 |
-1,32 |
48,94 |
1,456 |
-49,74 |
-1,92 |
283,25 |
142,70 |
|
-15,79 |
|||
МОx = +0,12 мм МОz = -0,10 мм МОp = -0,025 мм |
||||||||||||||
ЛИТЕРАТУРА
1. Блохин Н.А. Стереофотограмметрическая наземная съемка. М.ОНТИ, 1937.
2. Валуев А.С. Фотограмметрический метод решения задачи Ганзена без угловых измерений при фототеодолитной съемке «Геодезия и картография», № 2, 1968.
3. Кириленко В.С., Бруевич Н.Н. Составление фронтальных планов и профилей по материалам фототеодолитной съемки. М., «Недра», 1970.
4. Лобанов А.Н. Фототопография. Наземная стереофотограмметрическая съемка. М., «Недра», 1968.
5. Трунин А.П., Финаревский И.И., Чистяков С.В. Фототеодолитная съемка в крупных масштабах. М., «Недра», 1970.
СОДЕРЖАНИЕ