А. Добровольский и С. Александров Аэрофототопография Учебник для военно-топографического училища и пособие для войсковых топографов -------------------------------------------------------------------------------- Издание: Добровольский А., Александров С. Аэрофототопография. — М.: Военное издательство НКО СССР, 1939. — 504 с. Издание 2-е, заново переработанное. Scan: Андрей Мятишкин (amyatishkin@mail.ru) Аннотация издательства: Кинга представляет собой систематизированный учебник, охватывающий весь комплекс производственных способов и методов, применяемых в контурно-комбинированной съемке и в фотограмметрической службе. Объем и содержание учебника выдержаны применительно к программе военно-топографического училища. Книга может также служить пособием войсковому топографу. Книга в формате DjVu: Главы I—IV — 4877 кб Главы IV—VIII — 3683 кб Главы IX—XII — 2785 кб Фотографии: Лист 1; Лист 2; Лист 3. Невыправленный текст в формате TXT — 722 кб ОГЛАВЛЕНИЕ Введение (стр. 3) Глава I. Аэрофотосъемка 1. Содержание аэрофотосъемочных работ (стр. 11) 2. Аэросъемочная аппаратура (стр. 17) 3. Лабораторная обработка результатов аэрофотосъемки (стр. 28) Глава II. Начала проективной геометрии и применение ее в фототопографии 4. Общее понятие (стр. 34) 5. Правило обозначений и правило знаков (стр. 36) 6. Простое отношение трех точек и трех прямых (стр. 37) 7. Свойства простого отношения (стр. 42) 8. Двойное, или ангармоническое, отношение (стр. 43) 9. Свойства двойного, или ангармонического, отношения (стр. 47) 10. Гармоническое отношение (стр. 49) 11. Преобразование плоскости. Центральная проекция и ее свойства . (стр. 51) 12. Определение новых точек способом ангармонических отношений . (стр. 55) 13. Свойства центральной проекции (стр. 58) 14. Гомология (стр. 67) 15. Получение новых точек с помощью гомологии (стр. 67) 16. Частные случаи центральной проекции (стр. 70) 17. Названия элементов центральной проекции (стр. 72) Глава III. Свойства снимков 18. Элементы ориентирования (стр. 76) 19. Взаимная зависимость координат точек местности и снимка (стр. 79) 20. Масштабы снимков (стр. 86) 21. Линейное перспективное искажение на снимке (стр. 99) 22. Зависимость углов на перспективном снимке и на местности (стр. 105) 23. Угловое перспективное искажение планового снимка в главной точке (стр. 109) 24. Линейное искажение за рельеф на снимке (стр. 110) 25. Угловое искажение за рельеф на плановом снимке (стр. 115) 26. Влияние колебаний высоты полета (стр. 118) 27. Определение полезной площади на нетрансформироваяном снимке (стр. 120) 28. Расчет перекрытий (стр. 126) 29. Определение числа снимков (стр. 134) 30. Расчет величины экспозиции (стр. 135) Глава IV. Дешифрирование аэроснимков 31. Общие основы дешифрирования аэроснимков (стр. 137) 32. Основные демаскирующие признаки (стр. 139) 33. Топографическое дешифрирование (стр. 147) 34. Дешифрирование перспективных снимков (стр. 153) 35. Дешифрирование по зимним снимкам (стр. 157) 36. Тактическое дешифрирование и воздушная разведка (стр. 158) 37. Дешифрирование моторизованных технических средств (стр. 161) 38. Дешифрирование войск в походном движении (стр. 165) 39. Дешифрирование позиций стрелковых и артиллерийских (стр. 171) 40. Дешифрирование стереоскопических пар (стр. 178) Глава V. Полевая подготовка снимков 41. Контурно-комбинированная аэрофотосъемка (стр. 186) 42. Отбивка полезных площадей снимков по продольному и поперечному перекрытиям (стр. 188) 43. Полевая подготовка снимков по четырем точкам, или метод основных и промежуточных снимков (стр. 194) 44. Выбор основных снимков при подготовке по четырем точкам (стр. 197) 45. Полевая подготовка снимков методом центральных точек (стр. 200) 46. Полевые работы при подготовке снимков методом фототриангуляции (стр. 203) 47. Случай закрытого расположения контурных точек, выбранных для подготовки снимков (стр. 205) 48. Рекогносцировка района и обеспечение съемки разрывов (стр. 206) 49. Сгущение опорной тригонометрической и полигонометрической сети (стр. 208) 50. Планшет полевой подготовки и работа на нем (стр. 211) 51. Условные знаки и указания для оформления планшета и снимка (стр. 216) 52. Составление геометрической сети (стр. 218) 53. Поверка полевой подготовки снимков (стр. 219) Глава VI. Фототриангуляция 54. Общие основы фототриангуляции (стр. 222) 55. Начальные ориентировочные направления и способы их проведения (стр. 230) 56. Способы фототриангуляции (стр. 239) 57. Фототриангуляция ромбическим методом в одном маршруте (стр. 244) 58. Фототриангуляция методом четырехугольника в двух и более маршрутах (стр. 248) 59. Содержание работ по фототриангуляции для ККС (стр. 253) 60. Фототриангуляция групп (секций) с числом снимков более четырех (стр. 254) 61. Редуцирование сетей фототриангуляции (стр. 261) 62. Использование фототриангуляции (стр. 272) 63. Ошибки фототриангуляции (стр. 275) 64. Фотограмма (стр. 289) Глава VII. Трансформирование 65. Понятие о трансформировании и виды его (стр. 299) 66. Графическое трансформирование (стр. 300) 67. Построение проективных сеток (стр. 305) 68. Графическое трансформирование по элементам ориентирования (стр. 309) 69. Графическое развертывание перспективных вертикальных снимков (стр. 313) 70. Понятие о механическом трансформировании (стр. 316) 71. Фотомеханическое трансформирование (стр. 319) 72. Геометрические условия трансформирования (стр. 321) 73. Оптические условия трансформирования (стр. 326) 74. Определение установочных углов при трансформировании (стр. 329) 75. Подбор объектива к трансформатору 1-го рода (стр. 331) 76. Трансформатор Соколова (стр. 333) 77. Полевой трансформатор (стр. 336) 78. Трансформатор М. Г. И. (стр. 337) 79. Подготовка снимков перед трансформированием (стр. 343) 80. Трансформирование основных снимков на просвет (стр. 347) 81. Трансформирование промежуточных снимков (стр. 359) 82. Трансформирование на отражение (стр. 352) 83. Обработка отпечатков и их деформация (стр. 355) Глава VIII. Монтаж 84. Черновой монтаж и фотосхема (стр. 358) 85. Уточненная фотосхема (стр. 362) 86. Чистовой монтаж и фотоплан (стр. 366) 87. Способы чистового монтажа и наклейки снимков (стр. 370) Глава IX. Съемка рельефа 88. Содержание работ (стр. 375) 89. Дополнительное обеспечение высотами (стр. 375) 90. Подготовительные работы (стр. 377) 91. Съемка рельефа на снимках (стр. 385) 92. Обследование контуров (стр. 394) 93. Съемка рельефа и обследование контуров на репродукциях (стр. 396) 94. Рисовка горизонталей и вычерчивание контуров на снимках и репродукциях (стр. 396) Глава X. Фоторекогносцировка 95. Фоторазведка и фоторекогносцировка (стр. 401) 96. Организация работ (стр. 402) 97. Периоды работ при фоторекогносцировке (стр. 405) 98. Фоторекогносцировка в боевой обстановке (стр. 413) Глава XI. Понятие о составлении мелкомасштабной карты по аэроснимкам 99. Общие основания (стр. 415) 100. Рисовка рельефа на зеркальном топографическом стереоскопе (стр. 416) 101. Содержание работ при мелкомасштабной аэросъемке (стр. 432) 102. Понятие о составлении мелкомасштабной карты с использованием фотограммы (стр. 437) 103. Оценка карты масштаба 1:100000, составленной по аэроснимкам (стр. 438) Глава XII. Понятие о наземной стереофотограмметрической съемке 104. Основы съемки и приемы обработки (стр. 441) 105. Комплект фототеодолита С-3в (стр. 445) 106. Основные случаи СНС (стр. 451) 107. Точность определения точек методом СНС и ошибки при полевой работе (стр. 458) 108. Стереокомпаратор (стр. 460) 109. Механические способы обработки (стр. 462) 110. Составление фотопанорам (стр. 464) 111. Панорамная и стереоскопическая съемка простым фотоаппаратом . (стр. 467) 112. Указатель наименований (стр. 469) Перечень формул (стр. 476) Приложения 1. Номограмма для определения масштаба планового аэрофотоснимка (стр. 485) 2. График для определения элементов съемки (стр. 486) 3. Номограмма для определения линейного перекрытия (стр. 487) 4. Номограмма для определения использования изображения . . (стр. 488) 5. Номограмма для определения числа снимков покрытия заданной площади (стр. 489) 6. Номограмма для подбора объектива к трансформаторам 1-го рода (Соколова) (стр. 490) 7. Номограмма для определения радиуса окружности (с центром в главной точке), в пределах площади которой находится центральная точка снимка (стр. 491) 8. Журнал трансформирования и монтажа (стр. 492) 9. Номограмма вычислений поправок за рельеф (стр. 494) 10. Номографическая карточка для определения поправок за рельеф (стр. 495) 11. Таблицы для определения остроты стереоскопического зрения (стр. 496) 11а. Схема относительных удалений объектов (стр. 496) 12. Таблицы для тренировки в получении стереоскопического эффекта (стр. 497) 13. Латинский алфавит (стр. 498) 14. Греческий алфавит (стр. 499) ====================================================== А. ДОБРОВОЛЬСКИЙ и С. АЛЕКСАНДРОВ АЭРОФОТОТОПОГРАФИЯ УЧЕБНИК ДЛЯ ВОЕННО-ТОПОГРАФИЧЕСКОГО УЧИЛИЩА И ПОСОБИЕ ДЛЯ ВОЙСКОВЫХ ТОПОГРАФОВ Издание 2-е, заново переработанное ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО НАРКОМАТА ОБОРОНЫ СОЮЗА ССР Москва - 1939 А. Добровольский и С. Александров. "Аэрофототопография", издание 2-е, заново переработанное. Кинга представляет собой систематизированный учебник, охватывающий весь комплекс производственных способов и методов, применяемых в контурно-комбинированной съемке и в фотограмметрической службе. Объем и содержание учебника выдержаны применительно к программе военно-топографического училища. Книга может также служить пособием войсковому топографу. ВВЕДЕНИЕ Фотограмметрия ' есть наука, занимающаяся изучением геометрических свойств фотографического изображения на снимках и способов измерения по ним. Та часть фотограмметрии, которая занимается получением и исправлением планов и карт, а также изучением местности по фотоснимкам, называется фототопографией 2. Фотоснимки могут быть получены как с земли, так и с воздуха. Та часть фототопографии, которая использует снимки, полученные с воздуха, называется аэрофототопографией. Начало фотограмметрии надо отнести к моменту открытия Дагером фотографии в 1839 г. и опытного использования последней различными учеными и математиками для измерительных целей. Для получения чертежей и планов впервые применил фотограмметрию в 1852 г. французский ученый Лосседа. Первые опыты фотограмметрической обработки снимков в России надо отнести к 1891 г.; в то время они носили узкий характер при изыскательных железнодорожных работах на Кавказе, после чего каких-либо серьезных попыток в этой области до Октябрьской революции не было, не считая отдельных эпизодических элементарных работ по использованию аэроснимков в империалистическую войну. Широкое развитие у нас в СССР фотограмметрия получила только после Великой Октябрьской революции, начиная с 1920 г., когда вместе с развитием промышленности и успехами индустриализации страны появляется отечественная аппаратура и в этой отрасли начинают работать гражданские и военные организации, институты; появляются свои ученые и специальная литература. Снимки, полученные с земли, представляют местность так, как мы ее видим; вследствие этого они наиболее легки для восприятия или, как принято выражаться, наиболее легко читаются. Снимки, полученные с воздуха, называются аэроснимками, 1 Фотограмметрия - от греческих слов', photos - свет, gramma - запись, теЪтед - меряю, 3 Фототопография - от греческих слое: рЬ6Ш-~съет, iojpos - местность, gra/pho - яишу. Аэроснимки менее наглядны, чем наземные фотоснимки, и требуют для чтения их навыка. Если аэросъемка была произведена при отвесном или близком к отвесному положении фотокамеры, то такие снимки называются горизонтальными, или плановыми, в отличие от перспективных снимков, снятых при наклонном или горизонтальном положении фотокамеры. На горизонтальных, или плановых, аэроснимках все предметы изображаются почти так, как они должны были бы изображаться в плане. Плановые снимки читаются труднее перспективных, так как все предметы на них изображены сверху, в необычном для нашего глаза виде, и кроме того, на них не чувствуется слабо выраженный рельеф. Сильно выраженный рельеф на этих снимках узнается приближенно, по отбрасываемым им теням. В военном деле используются как наземные фотоснимки, так и в особенности аэроснимки. Большое значение для военных целей имеет обработка аэроснимков местности, не наблюдаемой с мест расположения своих войск и иногда находящейся на значительном расстоянии от них. По аэроснимкам можно периодически следить за деятельностью противника, например, за развитием сооружаемых им оборонительных полос, перебросками войск, интенсивностью работы его промышленных предприятий, железных дорог, жизненных центров и др. Все виды работ, имеющие целью получить сведения о деятельности противника при помощи периодического фотографирования его расположения, называются фоторазведкой. Снимки, полученные фоторазведкой, подвергаются обработке, которая имеет целью дешифрировать снимок, т. е. вскрыть истинное значение фотографического изображения. В зависимости от задач, обработки, объема измерений на снимках, величины обрабатываемой площади и количества самих снимков, меняются методика и техника измерительных работ. Если количество объектов, положение которых должно быть определено, незначительно, то положение каждого объекта определяется в отдельности. Если же мы имеем дело с большим количеством объектов, то рациональнее применять способы, которые дают возможность по предварительному измерению небольшого числа точек определить плановое положение всех остальных. Все работы, имеющие назначение дать по фотоснимкам подробные сведения о местности, на которой предстоит действовать войскам, а также дать сведения о расположении, деятельности и намерениях противника, составляют предмет военной фотограмметрии. Части войск, выполняющие фотограмметрические работы, называются фотограмметрическими частями, и деятельность их объединяется термином фотограмметрической службы. В задачи фотограмметрической службы входят: во-первых, применение фотограмметрической обработки снимков для соста- 4 вления и исправления военно-топографических карт в мирное и военное время и, во-вторых, получение данных о деятельности и расположении войск в боевых условиях. В мировую войну 1914-1918 гг. перед фотограмметрией стояли две основные задачи: обработка материалов фоторазведки оборонительных районов, ближнего и дальнего тыла противника и обеспечение действительности огня своей артиллерии и других огневых средств по вскрытым оборонительным сооружениям и огневым средствам противника. Роль фотограмметрии особенно значительна в процессах подготовки и планирования операции и боя. Эта роль в основном осталась неизменной и на период после мировой войны. Иногда в боевых условиях войскам может встретиться необходимость изучить непосредственно лежащую перед ними видимую с наблюдательного пункта местность. Эта задача решается чаще всего изучением фотоснимков, полученных земным фотографированием с определенных точек при помощи угломерного инструмента, соединенного с фотокамерой, - фототеодолита, и последующим соединением фотоснимков в фотопанорамы. Способ панорамной фотосъемки может иногда с успехом заменить панорамные перспективные чертежи. Фотопанорама может быть снабжена угломерной сеткой, облегчающей ориентирование и переносы артиллерийского огня. На фотопанораме могут быть отмечены и координаты наблюдаемых реперов и целей. Если возникает необходимость изучить район, не наблюдаемый из расположения своих войск, то приходятся прибегать к аэроснимкам. Аэроснимки могут быть соединены между собой с большей или меньшей степенью точности, давая, таким образом, представление о большом участке местности. Такое соединение аэроснимков, в зависимости от точности обработки, носит название фотосхемы- или фотоплана. На фотосхемах могут быть подняты все интересующие войска подробности в той степени, в которой их удалось дешифрировать. Но так как точность определения положения этих подробностей по фотосхеме для многих случаев недостаточна, то приходится прибегать к дополнительным измерительным работам по снимкам, которые в конечном итоге дают возможность определить положение объекта с точностью, равной точности топографического измерения. Таким образом, военная фотограмметрия имеет назначением по линии обслуживания войск в боевых условиях привить знания и навыки в обработке фотоснимков, извлечь из них все необходимые сведения о местности, на которой разыгрывается бой, о деятельности на ней войск и обеспечить огневые средства необходимыми данными для поражения любой точки района расположения противника. В настоящее время сильное развитие получило применение аэроснимков для составления и освежения карт. Как уже было упомянуто выше, плановый аэроснимок наиболее близко подходит по своим свойствам к топографической карте, но его использование в качестве плана местности возможно лишь при известных допусках. Чем более перспективен снимок и чем рельефнее снимаемая местность, тем больше он теряет свойства плана. Тем не менее в практике фототопографии все чаще используются перспективные аэроснимки, которые имеют очень ценное преимущество перед плановыми снимками, состоящее в том, что они захватывают на один снимок значительно большую площадь местности, и соответственно с этим уменьшается объем летных и камеральных работ. На плановых снимках рельеф местности почти незаметен, если только нет возвышенностей, отбрасывающих резкие тени. Поэтому для изучения рельефа пользуются приемом одновременного рассматривания двух снимков, на которых заснята одна и та же местность с двух концов земного или воздушного базиса. Для рассматривания снимков следует их соответственным образом взаимно ориентировать так, как они располагались в момент съемки. Указанный способ одновременного рассматривания носит название стереоскопии. Для такого рассматривания пары снимков служат особые приборы - стереоскопы, а область фотограмметрии, дающая возможность обрабатывать одновременно стереоскопическую пару снимков, называется стереофотограм-метрией. Фотосъемки можно разделить на две большие группы: наземные и воздушные. Как те, так и другие, в свою очередь, подразделяются по типу производства фототопографическнх работ на отдельные виды фотосъемок; из них наземные делятся на наземно-шсотную и панорамную, а воздушные - на контурную, контурно-комбинированную, фоторекогносцировку, высотную и мелкомасштабную, По своим формам аэрофотосъемки могут быть подразделены на два вида: а) по размерам шоща&ей - ординарная, маршрутная и площадная, и б) по положению оптической оси фотокамеры в момент съемки - вертикальная, или плановая, и наклонная, или перспективная. По использованию и применению аэрофотосъемки делятся тоже на две группы: для тактических или оперативных целей, связанных с боевой деятельностью войск, и для картографических целей, т. е. для получения или исправления топографических планов и карт. Контурная аэросъемка имеет целью получение по аэроснимкам контурного плана. При контурно-комбинированной аэросъемке получается полный топографический план, причем контуры получают по снимкам, а рельеф - наземным инструментальным путем. 6 Рис. 1. Стереопланиграф камеру, так как последняя дает значительную экономию в летной работе. При мелкомасштабной аэросъемке составляется топографическая карта масштаба 1:100000 и мельче, причем контуры получаются по аэроснимкам, а рельеф наносится частично в поле, а частично камерально - при помощи стереоскопа. Наземно-высотная съемка дает возможность получить топографический план путем стереоскопической камеральной обработки фототеодолитных снимков. Несмотря на то, что фотограмметрия - наука сравнительно молодая, ее развитие идет такими быстрыми темпами, что она достигла больших преимуществ перед наземными инструментальными съемками. Не уступая, при надлежащей обработке, по точности инструментальным съемкам, а иногда превосходя их в этом, аэрофотосъемка дает возможность более детального Рис.2. Аэроснимок города (слева - новая часть города, справа - старая часть города). Я - 2100 м. Масштаб 1:10000 (3/3 натуральной величины) Рис. 3. Аэроснимок среднеазиатских угодий (пашни и арыки). Н - 2000 м. Масштаб 1:8000 (3/з натуральной величины) получения ситуации и правильной конфигурации контуров. Например, контуры извилин речек, озер, лесов, болот и т. п. никогда так не воспроизвести для данного масштаба инструментально, как это можно сделать при помощи фотографии. Зачастую аэросъемка рельефа характерных мест - оврагов, промоин, извилин обрывов и т. п. - дает более правильное изображение на снимке, по которому ведутся горизонтали, чем при инструментальной съемке. Что касается быстроты выполнения, то об этом говорят производственные данные аэросъемки, которые при сравнении с мензульными работами Рис. 4. Аэроснимок леса, на котором резко выделяются вырубки, прогалины и пашни. Я - 3750 м. Масштаб 1:15000 ('/з натуральной величины) дали лучшие результаты по темпам и качеству. И, наконец, самое главное преимущество - это то, что при аэросъемках можно получить план недоступных мест, расположенных в рай" оне -противника, или фотосхему любого отдельного, ничем не связанного недоступного района. Применение аэрофотоснимков значительно облегчает полевую работу, позволяя часть работ перенести в камеральные условия. Все эти и многие другие мелкие преимущества технического характера вызвали большой интерес к аэрофотосъемке и дали возможность успешно применять ее для нужд социалистического строительства в СССР. Методы аэрофотосъемки широко и эффективно используются во многих отраслях народного хозяйства, например, в землеустройстве, лесоустройстве, мелиорации и орошении, электрификации районов, геологических разведках, полярных исследованиях, рыболовных и охотничьих промыслах, дорожном и коммунальном строительстве, при планировке городов и т. п. На рис. 2-4 приводятся для примера три характерных аэроснимка местности, очень сложной по конфигурации, мало доступной и неудобной для детальной выборки инструментальной съемки. Такие снимки с большим удобством могут быть использованы не только для военных целей, но и в различных отраслях народного хозяйства. Глава I АЭРОФОТОСЪЕМКА § 1. Содержание аэрофотосъемочных работ Цель летных аэросъемочных работ заключается в получении фотоснимков заданного района в заданном масштабе. Выполнению этого задания предшествует ряд подготовительных работ, а именно: определение необходимой высоты съемки, составление расчетов перекрытий, определение величин экспозиций, подготовка полетной карты и аэросъемочной аппаратуры. При производстве аэросъемки необходимо соблюдение следующих требований: а) снимки должны быть резкими, выполненными при достаточном освещении; б) должен быть выдержан масштаб аэроснимков, который зависит от высоты полета и фокусного расстояния камеры; в) во время съемки оптическая ось камеры должна сохранять определенное положение относительно снимаемой поверхности; г) должно быть выдержано заданное продольное и поперечное перекрытия; д) должна быть сохранена прямолинейность маршрутов. В зависимости от величины заданного перекрытия определяются количество маршрутов и число снимков в каждом маршруте. Вся работа по аэрофотосъемке состоит из четырех последовательных процессов: а) подготовительные работы; б) покрытие фотосъемкой заданной площади; в) фотолабораторная обработка аэросъемочного материала; г) составление накидного монтажа. Аэросъемка производится с самолетов, главным образом пассажирского или разведывательного типа, допускающих удобную установку фотосъемочной аппаратуры. Такой самолет должен иметь следующие основные качества: а) отдельные места для летчика и аэрофотосъемщика с хорошим кругозором и взаимной связью во время полета; б) хорошую маневренность и большой радиус действия; в) потолок - не менее 6000 м; г) крейсерскую скорость - около 170 км/час. 11 Основными частями самолета являются крылья, или поддерживающие поверхности, корпус, или фюзеляж, с кабиной или местами для экипажа, оперение, предназначенное для устойчивости и управления, винтомоторная группа, состоящая из двигателя и воздушного винта, шасси, состоящее из тележки и колес, лыж или поплавков (рис. 5). Аэросъемочная камера для плановой или планово-перспективной съемки устанавливается на самолетах с кабиной в середине последней, а на двухместных самолетах - рядом с летчиком-наблюдателем или под ним, причем в дне фюзеляжа делается отверстие для камеры. Для перспективной съемки аэрофотоаппараты легкого типа иногда устанавливаются не на дне, а на борту самолета. Заняты аэросъемкой бывают один или два человека. Вся работа производится под общим руководством и командованием наблюдателя. Цель самолетовождения во время аэро- Рис. 5. Аэросъемочный самолет: 1 - крылья, 2 - фюзеляж, 3 - элероны, 4 - винтомоторная группа, 5 - руль поворота, 6 - стабилизатор, 7 - руль высоты, 8 - киль, 9 - шасси и колеса, 10 - место пилота, 11 - место летнаба, 12 - аэрофотокамера съемки заключается в правильном проведении самолета по определенному направлению над снимаемой местностью. Получив задание, летчик-наблюдатель делает предварительные полетные приготовления и расчеты. Одно из первых приготовлений - это подъем полетной карты. Для этой цели на имеющейся карте участка, преимущественно масштаба 1:50000 - 1:200000, делается иллюми-новка разными цветами красок характерных топографических объектов, могущих служить ориентирами, например: все воды окрашиваются синим цветом, леса - зеленым, высокие трубы, церкви, мельницы - красным, железнодорожные станции и железные дороги - черным, шоссейные дороги, фабрики, заводские трубы - красным и т. д. Затем наблюдатель на полетной карте отбивает белой узкой бумажной полоской рамки участка для залетывания и по заданным масштабу фотографирования и процентному перекрытию определяет число маршрутов и число снимков. Далее помечает на карте красным цветом те осевые 12 Линии маршрутов на своем участке (рис. 6), по которым он в полете должен вести самолет. Для ориентирования самолета в воздухе во время съемки наблюдатель обводит на карте красными кружками выдающиеся характерные предметы или контуры маршрута как на самом участке, так и за пределами его, которые могут служить ориентирами. Для ориентировки начала и конца съемки каждо'го маршрута на карте намечаются контуры и предметы в других створах - Ъ,9';н^°у D~\. i '^-"-- nl Y/a/iY/f/rtwXv'V'f^ - ' Чё!& +4o0^ir|3iQ:= °U:' о Xv^\\\ "7? "" , > > .^ Tf^°v о <• • --"" п\ 1>ик<нты\*^-^.. - i " em +4o^ ' ^ ,/ тШ"^^ж(^', ' >v^>^ Hoei.ttL Дкор-?\ ^гщ"* Рис. 6. Полетная карта поперечных, перпендикулярных к первым продольным створам. Поперечные створы наносятся вдоль соответствующих рамок снимаемого участка или трапеции. Площадь покрывается аэросъемкой с таким расчетом, чтобы не было прорывов как в маршруте, так и между маршрутами; это достигается соблюдением заданного продольного и поперечного перекрытий Ч Перекрытие может быть выражено в процентах по отношению к соответствующей стороне снимка и носит тогда название 1 Продольным перекрытием называется перекрытие снимков в маршруте, а поперечным - между маршрутами. И процентного перекрытия (продольное и поперечное). Иногда перекрытие определяется в линейной величине (например в сантиметрах), обозначающей ширину перекрываемой полосы снимка; Рис. 7. Схема продольного перекрытия такое перекрытие называется линейным перекрытием (продольным или поперечным). Для получения продольного перекрытия делаются промежутки между экспозициями в полете с таким расчетом, чтобы .--> Рис. 8. Схема продольного и поперечного перекрытий последующий снимок покрывал часть площади предыдущего (рис. 7). Для получения поперечного перекрытия необходимо строго держать маршрут съемки по ориентирам, намеченным на полет- 14 ной карте ho заранее вычисленным направлениям, с таким расчетом, чтобы последующий маршрут перекрывал часть местности, заснятой предыдущим маршрутом (рис. 8). На рис. 8 изображены три маршрута и показано продольное перекрытие в каждом маршруте (т. е. снимок перекрывает снимок) и поперечное перекрытие между маршрутами (маршрут перекрывает маршрут). Само залетывание начинается так: идя с аэродрома к участку, самолет набирает высоту. Подойдя к участку и ориентировав самолет, наблюдатель делает последние приготовления к съемке, Рис. 9. Кабина пилота-аэросъемщика с аэронавигационным оборудованием (автоматическая аэросъемочная камера не видна) определяет действительную скорость самолета по ветру и против ветра, определяет угол сноса, т. е. угол, составленный продольной осью самолета и линией маршрута; доворачивает на этот угол камеру, иногда подбирает светофильтр и т. д. и затем вводит самолет в створ первого маршрута. Дойдя до поперечного створа рамки, наблюдатель включает камеру для съемки и заставляет ее работать, держа самолет в створе маршрута с довернутой на угол сноса камерой. Выходя из второго поперечного створа рамки, наблюдатель выключает камеру, делает разворот самолета вне участка и вводит его в створ второго маршрута; далее работа продолжается в таком же порядке. Во время залетывания наблюдатель следит иногда за курсом 15 по комласу, помня о том, чтобы каждый последующий маршрут-определенной своей частью перекрывал предыдущий. При исполь- Княатгчюп" rpyffjrt * ...... •"• Crjraifctjq I Vl/fta I тп ---- L_-j - , \тт Г и i \ Рис. 10. Авиационный компас. Отсчет числа градусов производится по зату-хателям, составляющим между собой углы: О - 1 = 100°, 1 - 2 = 1000, 2 - 3 = 100". 3 - -0 = 60°. На рисунке отсчет по шкале равен 0° или 360° Рис. 11. Схема указателя воздушной скорости зовании камер, работающих вручную, очень часто, кроме наблюдателя, назначается оператор, который вращает рукоятку камеры, перематывает пленку, производит спуск затвора и т. д., - словом, L2._,_.....___";_ - J Рис. 12. Аэронавигационный визир Т-3 Рис. 13. Схема статоскопа: 1 - анероидная коробка, 2 - микрометренный винт, 3 - - пружина, 4 - шкала разности высот проделывает всю механическую работу по приказанию наблюдателя который всецело занят вождением самолета. Кабина аэросъемщика должна иметь необходимое аэронавигационное оборудование (рис. 9): 16 1) авиационный компас - прибор, применяемый для определи ния курса самолета (рис. 10); 2) указатель воздушной скорости, построенный на принципе изменения давления встречного потока воздуха (рис. 11); 3) борт-визир - прибор, служащий для засечки створных ориентиров (рис. 12); 4) высотомер (альтиметр) - прибор, представляющий барометр-анероид с градуировкой шкалы через каждые 10 м высоты; 5) статоскоп - представляющий собой также барометр-анероид и служащий для фиксирования достигнутой заранее задан-|ой высоты полета самолета и показывающий отклонение от |той высоты в ту или иную сторону (рис. 13); 6) телефон или переговорный прибор; 7) целлулоидный карман-планшет для полетной карты; 8) авиационные часы с секундомером. Почти все зти приборы дублируются в кабине летчика. § 2. Аэросъемочная аппаратура Для получения аэроснимков в зависимости от цели, назначе-Л ния и методов работы употребляются различные фотокамеры * '-------------У,*/ Р \°))/&/\ t,- /^1 *№ ,.- '^' ' • - г\ Рис. 14. Производство аэросъемки в кабине самолета, когда самолет находится в воздухе Рис. 15. Схема аэросъемочной камеры: VtV, - катушки, Р - пленка, Q - камерная часть, Z - затвор, St и S, - задняя и передняя узловые точки объектива или аэрофотоаппараты, которыми и производится аэросъемка (рис. 14). Фотоаппараты, предназначаемые для фототопографических работ, представляют собой жесткую камеру, в которой с одной стороны укреплен сложный объектив, а с другой - имеется рамка, к которой в момент съемки прижимается пластинка или пленка своим светочувствительным слоем. На рис. 15 предста- Аэрофототопография . / ••<# W \\ Библиотека \ 17 влена схема фотокамеры, состоящая из пяти основных частей: камерная часть, объектив, затвор, прикладная рамка и кассета с катушками пленки или пластинками. Нормально плоскость рамки /?/?, которая называется прикладной, должна быть установлена перпендикулярно к оптической оси объектива фотокамеры. Обычно же плоскость прикладной рамки немного не совпадает с теоретическим положением фокальной плоскости, но это обстоятельство значения не имеет, так как незначительное несовпадение этих плоскостей практически не нарушает резкости изображения. Действительное расстояние плоскости прикладной рамки RR от задней узловой точки объектива Sl называется фокусным расстоянием камеры и обозначается через /к в отличие от фокусного расстояния объектива F. А. ОБЪЕКТИВ КАМЕРЫ Для фотографических целей пригодны только такие объективы, которые дают правильное изображение, т. е. когда точка изображается точкой, прямая - в виде прямой и плоская фигура, перпендикулярная к оптической оси объектива, - в виде фигуры, подобной данной. Это достигается только сложным объективом, состоящим из нескольких собирательных и рассеивающих оптических стекол, в отличие от простого объектива, представляющего одно собирательное оптическое стекло. Простой объектив имеет целый ряд недостатков: 1) хроматическую аберрацию1, или неправильное окрашивание изображения; 2) сферическую аберрацию - нерезкость изображения, происходящую от того, что лучи, параллельные оптической оси и проходящие через центральную и боковые части линзы, пересекаются в разных точках; 3) астигматизм - вертикальные и горизонтальные линии предмета, находящиеся на краю, имеют изображения разной резкости, так как параллельные лучи, идущие от предмета и падающие на линзу в косом направлении, не дают пересечения в одной точке; 4) кома-сферическую аберрацию на побочных оптических осях, когда изображение точки принимает вид запятой; 5) дисторсию2, когда на краях изображения прямая получается в виде дуги, т. е. изображение плоской фигуры кажется плоским, но геометрически не подобным; при дисторсии прямоугольник кажется плоской фигурой, очерченной кривыми выпуклыми линиями, и напоминает проекцию бопенка (положительная дисторсия) или кажется фигурой, очерченной кривыми вогнутыми линиями, и напоминает проекцию подушки (отрицательная дисторсия); 6) кривизну поля изображения, состоящую в том, что изображение плоского предмета получается на сферической по- 1 От латинского "aberratio" - отклонение, 2 От латинского "distorsio" - вывих. 16 верхностй, т. е. при фокусировке центральной части поля изображения'края остаются нерезкими, и наоборот. Для устранения этих недостатков применяют при аэросъемке сложные объективы. Рассмотрим сначала ход лучей в простом объективе. Возьмем в пространстве точку А (рис. 16): лучи, падающие от нее на простой объектив, образуют предметный конус, который после прохождения через линзу дает второй конус изображения с вершиной в точке а, полученной в результате пересечения преломленных лучей. Плоскость НН называется главной плоскостью объектив*. она в пересечении с главной оптической осью объектива /Уа Н Y----D--- О Рис. 16. Ход лучей в простом объективе образует узловую точку объектива S. Из оптики известна такая зависимость: * _L +-L --L D ~*" d ~ F ' где D и d - расстояния от предмета и его изображения до главной плоскости объектива, a F - постоянная величина объектива, называемая главным фокусным расстоянием. Главное фокусное расстояние есть величина отрезка от главной плоскости объектива до точек, называемых главными фокусами - /^ или F2 - и лежащих на главной оптической оси, в которых пересекаются после преломления все падающие на объектив параллельные лучи. Таким образом, изображение точки А получается на луче Аа, проходящем через линзу без преломления. Рассмотрим ход лучей в сложном объективе. Сложный объектив изготовляется так, чтобы главные оптические оси всех входящих в него простых линз совпадали; кроме того, конструкция сложного объектива подбирается такая, чтобы при известном количестве линз добиться наименьшего искажения. В зависимости от того, какие вышеперечисленные недостатки изображения устраняются конструкцией объективов, последние разделяются на два основных вида: апланаты и анастигматы. 19 В апланатах предусматривается только геометрическая правильность изображения, в анастигматах, кроме этого, - отсутствие хроматической аберрации и некоторых других, более сложных искажений. К типу анастигматов относятся объективы, носящие названия: Тессар" - из 4 стекол, "Омнар" - из 6 стекол, -Лиар" - из 6 стекол Орто-Протар" - из 10 стекол, "Авиар" - из 6 стекол и др. На рис 17 изображен ход лучей в сложном объективе. Прямая F,F. представляет главную оптическую ось; точки F, иГ _= - главные фокусы, а точки St и S2 - две узловые точки сложного объектива, расстояние между которыми измеряется несколькими миллиметрами или даже долями миллиметра, ", и Н" - две плоскости, перпендикулярные к оптической оси fl и F, и проходящие через узловые точки 5t и S2, - есть главные плоскости объектива. Из двух узловых точек передняя та, которая обращена к предмету, а задняя - к изображению. Ход лучей таков: луч AM параллелен оптической оси; он как бы преломляется в плоскости //,; луч AN, проходящий через передний Рис. 17. Ход лучей в сложном объективе главный фокус Flt после преломления выходит параллельно оптической оси, как бы преломляясь в плоскости Н^ луч же Л5" проходящий через переднюю узловую точку 5" после преломления выходит через заднюю узловую точку 52 по направлению, параллельному первоначальному. Все эти лучи после преломления пересекаются в точке а. Зная ход лучей в сложном объективе и положение четырех основных точек 61( 62, /-t и г2, легко построить оптическое изображение предмета, как показано на рис. 18. Величины D и d измеряются: первая - по отношению к плоскости Н^ и вторая - от плоскости Я2. Сложный объектив удовлетворяет тому же уравнению оптики главного фокуса: D При фотографировании стараются установить пленку или пластинку так, чтобы их светочувствительная поверхность совпадала с плоскостью оптического изображения ав, но так как с изменением величины D изменяется и величина а, то для раз- 20 лично удаленных объектов должна была бы быть и разная установка пластинки. При аэросъемочных работах расстояние а измеряется миллиметрами, тогда как расстояние D - сотнями и тысячами метров, Н, Нг BV К----------D----------•> --------d---------->, Рис. 18. Оптическое изображение предмета в сложном объективе поэтому пластинка занимает всегда определенное положение, перпендикулярное к оптической оси объектива и отстоящее от задней, узловой точки S2 на расстоянии d - F. В данном случае лучи, попадающие в объектив, можно считать почти параллельными, а расстояние d почти равным главному фокусному расстоянию г. Б. ФОТОКАМЕРЫ Фотокамеры бывают од необъективные и многообъективные. Как те, так и другие можно классифицировать по следующим признакам: 1. По своему действию - автоматические, полностью работающие самостоятельно от какого-либо двигателя; полуавтоматические, когда аппарат работает от заведенных пружин, которые, в свою очередь, при каждой экспозиции включаются аэросъемщиком; неавтоматические, на которых вся работа производится вручную. 2. По фокусному расстоянию - камеры длиннофокусные, короткофокусные и нормальные. Этот признак характеризуется сравнением фокусного расстояния камеры/^.и диагонали снимка d, а именно, если /K>d - длиннофокусные, /<45°, то фотокамера будет узкоугольная с длиннофокусным расстоянием, а если <1> > 75° - широкоугольная с короткофокусным расстоянием. 21 -для плановых аэросъемок и для перепек- 3. По назначению тивных. 4. По негативному материалу - пленочные, работающие на целлулоидной пленке; пластиночные и пленочно^пластиночные, пригодные для работы как на пленках, так и на пластинках. I. Однообъективная фотокамера С-3 (рис. 19) Размер снимка этой фотокамеры 18 X 18 см. Фокусное расстояние камеры /к = 203 ми, полный автомат. Вес с полной установкой - около 45 кг. Заряжается пленкой в 50 - 60 м на 250 - 300 Рис. 19. Камера С-3: / - кассета, 2 - камера, 3 - резиновые шары для амортизации, 4 - поворотный круг для угла сноса, 5 - регулировочный винт экспозиции снимков. Затвор центральный междулинзовый с переменными скоростями от Veo Д° Voso секунды. Предназначена для плановой съемки. По своему габариту невелика и может быть установлена на самолетах легкого типа. Амортизационная установка устроена на полых резиновых шарах, которые в некоторой мере устраняют вредно отражающееся на фотосъемке действие работы мотора самолета. К особенностям этой камеры надо отнести автоматическое печатание в углу каждого снимка круглого уровня камеры, пузырек которого дает некоторое представление об отклонении оптической оси камеры в момент съемки. Эта камера имеет применение в производстве- 22 II. Однообъективная фотокамера АФА (рис. 20) Размер снимка 18 X 18 см. Фокусное расстояние фотокамеры /к==300, мм, полный автомат. Вес с полной устаночкой - около Рис. 20. Однообъективная камера АФА: 1 - камера, 2 - кассета, 3 - ручной привод, 4 - интервалометр, 5 - ветрянка, 6 - тахометр, 7 - амортизационная установка, S - регулировочный винт экспозиции 35 кг. Заряжается пленкой в 28,5 м на 150 снимков. Затвор "Жалюзи" (рис. 21) междулинзовый с переменными скоростями от VTS Д° Vzoo се~ кунды. Этот затвор представляет собой 12 - 14 тонких пластинок, которые в открытом состоянии повернуты ребром к отверстию объектива и дают возможность проходить проектирующим лучам, а в закрытом состоянии частично налегают одна на другую и прекращают доступ лучей к объективу. Эта камера предназначена для плановой съемки. По своему габариту невелика и может быть установлена на самолетах легкого типа. Рис. 21. Затвор "Жалюзи* III. Четырех- и пятиобъективные фотокамеры Т-2-А и Т-З-А Обе эти камеры имеют небольшой габарит и могут быть установлены на разведывательных самолетах. Назначение этих 23 камер - получение фотосъемочного материала для фотограмметрических и разведывательных целей больших площадей с минимальной затратой летного времени. Данные этих камер следующие. Камера Т-2-А (рис. 22) четырехобъективная. При съемке получается один центральный вертикальный снимок и три боковых перспективных, снятых под углом в 35°. Фокусное расстояние 10 Рис. 22. Камера Т-2-А с подвесной установкой. 1 - ручка выключателя, 2 - ручка для перематывания пленки, 3 - упор для рукоятки во время перевозки в чемодане, 4 - ручка, поддерживающая обойму, 5 - резиновый амортизатор, 6 - установка для камеры, 7 - замыкатель для установки угла сноса, 8 - колпачок стержня пленочной катущки, 9 - стержень передачи выключателя, 10 - прилив для подвешивания установки, // - трубка пневматической системы, 12 - крышка отверстия для вкладывания пленочной катушки, 13 - соединение пневматической трубки (четыре объектива в нижней части камеры на рисунке не видны) центральной камеры - 165 мм, боковых - 180 мм. Светосила объектив-а - 4,5. Имеет диафрагму до 1:18. Снабжена двумя перпендикулярными уровнями. Размер каждого снимка 15 X 15 см. Длина заряжаемой пленки рассчитана для каждой камеры на 190 снимков. Работа производится вручную., Вес полной уста-вовки - 36 кг. Экспозиция - от 1/а& до Vso- Камера Т-З-А (рис. 23) пятиобъективная. Во время съемки при одной экспозиции получается один вертикальный централь- 24 Рис. 23. Камера Т-З-А (вид сверху), справа - янзир Рис. 24. Развертывающий станок Т-2-А (вид сбоку), внизу -=• моторчик с насосом, справа - фонарь ный снимок и четыре боковых перспективных, снятых под углом в 43°. Фокусное расстояние равно 150 мм. Светосила объектива - 6,8. Диафрагма - до 1:11. Экспозиция - от 1/2Ь до Yso- Размер снимка - 15X15 см. Заряжается пленкой на •W v,M i о. а а; О о з: О. 190 снимков. Работает вручную. Вес полной установки - около 64 кг. Камеры снабжены визиром и командным прибором. Обе камеры имеют набор светофильтров. Для приведения перспективных снимков, одной экспозиции к проекции центрального 26 планового снимка имеется к каждой камере особый развертывающий станок (рис. 24). Он представляет собой камеру, установленную на столике. С одного конца камеры помещается кассета для негатива-пленки, а на другом ее конце находится особая прижимная доска для светочувствительной бумаги. Внутри камеры имеется объектив. Кассета для пленки и прижим- Рис. 26. Одна экспозиция пятиоОъективной камеры Т-З-А пая доска расположены под определенным постоянным углом друг к другу, зависящим от угла наклона боковых аэросъемочных камер. Для лучшего выравнивания бумаги на прижимной доске последняя снабжена пневматическим насосом. При печатании развернутого снимка негатив освещается снаружи специальным дуговым фонарем. Развернутые на таких станках аэроснимки одной экспозиции монтируются по особым меткам в один общий комплект, в результате чего получаются фигуры, 27 изображенные на рис. 25 и 26, Несмотря на большую площадь, охватываемую при съемке одной экспозицией, между краями боковых снимков получаются механические разрывы. К многообъективным камерам относится также девятиобъек-тивная камера АД-2. § 3. Лабораторная обработка результатов аэрофотосъемки А. ФОТОГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС Полученный после залетывания фильм обрабатывается в фотолаборатории, находящейся на аэродроме. Для этой цели применяются или фотолабо- -..........т ратории, оборудованные J в помещениях, или авто-фотолаборатории, состо-ящие из двух специальных автомашин (рис.27), со светлым помещением для фотограмметрических работ и затемненным помещением для фотопроцессов. Фотолабораторная обработка заключается в проявлении, фиксировании, промывке, сушке фильма и печатании с него контактных отпечатков аэроснимков. Так как фильм представляет собой целлулоидную пленку длиной в 25 - 50 м, покрытую фотографической эмульсией, то для г "~" ....."• проявления такой длинной пленки употребляется особый про>явите'льный прибор ПП-2 (рис. 28). Негативный процесс состоит в том, что заснятая пленка перематывается в темноте на особый барабан вместе с гофрированной целлулоидной лентой, которая не позволяет пленке наматываться вплотную. После этого весь барабан опускается в бак Рис. 27. Автофотолаборатория Рис. 28. Проявительный прибор ПП-2 с проявителем;после проявления фильм промывается и погружается в бак с фиксажем. Огфиксированный негативный фильм снова промывается уже на свету, затем разматывается и сушится - либо на особых сушильных барабанах, либо в подвешенном виде. Если при съемке не было автоматической нумерации, то каждый негатив после просушки фильма нумеруется. Для проявления коротких фильмов (не более 10 м) употребляется другой проявительный прибор ПП-4, очень компактный и небольших размеров, предназначенный для обработки аега-тивов шириной в 13 см. Он состоит из двух вращающихся валиков и переносится в небольшом чемодане. Никаких проя-вительных баков он не имеет, а вся работа по проявлению, промывке и фиксированию производится в простых кюветах. Рис 29. Печатный станок КП-2 Если аэросъемка производится на пластинках, то последние обрабатываются обычным путем в простых кюветах-ванночках. Следующая задача фотолаборатории - это приготовить с фильма контактные отпечатки. Для этой цели употребляется копировальный прибор (печатный станок) КП-2 (рис. 29), на котором можно печатать неразрезанный фильм. После печати контактные отпечатки обрабатываются: проявляются, фиксируются и сушатся. Если необходимо ускорить сушку, то для этой цели употребляется спирт. Иногда для быстроты употребляется мокрая печать, т. е. печатание с мокрого фильма, для чего имеется в этом приборе дополнительное приспособление. Б. НАКИДНОЙ МОНТАЖ Накидной монтаж имеет целью определить качество залета, т. е. правильность покрытия заданной площади и выдержанность перекрытия, отсутствие летно-съемочных разрывов, прямолинейность маршрутов, правильность установки камеры относительно 29 Рис. 30. Накидной монтаж плохого зялета. Между маршрутами видны летные разрывы направления маршрута (отсутствие угла скоса) и, наконец, фотографическое качество материала. После обработки и сушки контактных отпечатков делают из них накидной монтаж, который представляет группу снимков, разложенную в определенной системе, где предыдущий снимок в каждом маршруте перекрывается последующим (рис. 30). Накидной монтаж делается обыкновенно на фанере или на особом фанерном монтажном экране (рис. 31), имеющем вид выпуклого стола с натянутыми полосками резины, которыми и придерживаются снимки. В отдельных случаях накидной монтаж делается с помощью кнопок, скрепок и монтажных -грузиков. Первый накидной монтаж после фотолабораторной обработки делается в порядке залета, т. е. по возрастающим номерам снимков. Сначала монтируется первый маршрут, совмещая идентичные контуры и накрывая предыдущий снимок последующим, затем -Зр'- Рис. 31. Накидной монтаж на монтажном экране первый маршрут перекрывается таким же путем вторым маршрутом по совмещенным контурам и т. д. При фотограмметрических работах накидной монтаж всегда ведется при залетывании с запада на восток, слева направо в маршруте и сверху вниз помаршрутно. Если же залетывание делалось с севера на юг, то снимки монтируются сверху вниз в маршруте и слева направо помаршрутно. Этой системы всегда следует придерживаться, отнюдь не нагромождать снимки в кучу, хотя и по совмещенным контурам, а учитывать строго порядок перекрытий. На накидном монтаже всего залетанного участка отмечаются углы рамок трапеции, перенесенные с полетной карты по опознанным контурам. По углам рамок отбиваются самые рамки белой узкой бумажной полоской. Затем с накидного монтажа делается репродукция, которая размножается (рис. 32). 31 Иногда с накидного Монтажа Копируется Йа восковку его схема. Восковка для этого накладывается на монтаж, и на нее с помощью трафарета величиной в снимок копируются различными цветными каоандашами края снимков, причем линии, находящиеся под Рис. 32. Репродукция с накидного монтажа. В начале и в конце каждого маршрута пишутся номера снимков. Белые широкие полосы обозначают рамки трапеции перекрытием, делаются пунктиром, а линии открытые - сплошными (рис. 33). Нередко бывают случаи, когда за недостатком времени делают вместо схемы и репродукции с накидного монтажа только цифровую схему накидного монтажа (рис. 34), которая указы- 32 вает порядок расположения снимков по их номерам и не дает никакого представления о перекрытиях или разрывах. 702 84? 865 793 841 866 794 840 867 795 839 868 796 838 8бд 797 837 870 Рис. 34. Цифровая схема накидного монтажа Рис. 33. Схема накидного монтажа Иногда схема накидного монтажа делается не на восковке, а на бумаге и в уменьшенном масштабе. " Аэрофототопография Г л а в а II НАЧАЛА ПРОЕКТИВНОЙ ГЕОМЕТРИИ И ПРИМЕНЕНИЕ ЕЕ В ФОТОТОПОГРАФИИ § 4. Общее понятие Проективная геометрия есть наука, изучающая общие свойства изображений, получаемых на плоскости методом проекций. Проекция - это изображение какой-либо фигуры или предмета на плоскости по определенному закону. Способы изучения в проективной геометрии основаны на рассмотрении геометрических соотношений и положений отдельных элементов - точек, прямых, плоскостей - и сочетаний этих элементов. Фотографирование с земли или воздуха есть наиболее быстрый способ получения изображения местности или отдельных ее объектов на плоскости, при котором используются принципы центрального проектирования, т. е. проектирования лучами, проходящими через одну точку. Выгодная особенность этого вида проектирования заключается в том, что она дает изображения предметов такими, какими они представляются нашему глазу. Для пояснения особенностей центральной проекции рассмотрим рис. 35, представляющий три аэрофотоснимка одного и того же участка равнинной местности. Снимок / заснят с большой высоты, с запада; снимок 2 - с меньшей высоты, с востока; снимок 3 - с очень небольшой высоты, с юга. Топографический план, т. е. ортогональная проекция той же местности, показан на рис. 36. Обратим внимание на форму контура леса, очень резко выделяющегося во всех четырех случаях. По плану легко установить, что ьтот контур представляет прямоугольник со сторонами в 0,5 и 1 км. На снимках же контур леса представляет, как видно даже без измерений, различные неправильные четырехугольники. Следовательно, углы и соотношения сторон предмета, легко оцениваемые по плану, на снимках изменились и в каждом случае различны. Вместе с тем все три снимка сохранили неизме- 34 вившимися ряд элементов: точки остались точками, прямые - прямыми, точки на прямых, или инциденты, остались инцидентами. Р* Рис. 33. Перспективный снимок: / - с запада, 2-е востока, 3-е юга Указанные три последних свойства носят название простых проективных свойств плоских фигур. Изучение особенностей центральной проекции должно, следовательно, подсказать нам те способы, с помощью которых можно было бы, имея перед собой фотографический снимок, изучить по нему формы, размеры, протяженность отдельных объектов, 3* 35 1:50000 Рис. 36. Топографический план района фотосъемки § 5. Правило обозначений и правило знаков В проективной геометрии точки принято обозначать заглавными буквами латинского алфавита; прямые, не имеющие определенной длины,-'Малыми буквами; отрезки прямых - буквами ^______ }•:_____^^ их концов; углы - двумй соот- J * ' т ветствующими малыми буквами ABC D сторон со значком угла сверху Рис. 37 ( /\ ) или без значка, но со сло- вом "угол" впереди букв. При обозначении отрезков буквами его концов первая буква считается началом отрезка, вторая - концом. Отрезки прямых линий и углы должны иметь свой знак. Если на прямой имеется ряд точек А, В, С, D ... (рис. 37), то обозначение отрезков конечными буквами слева направо, например AC, ВС, BD, будет соответствовать положительному значению и сопровождаться знаком плюс, а обозначение справа налево, например СА, СВ, DB, будет соответствовать отрицательному значению отрезка и сопровождаться знаком минус. При таком условии равенство отрезков может быть выражено так: ^ АВ е- - ВА; АВ + ВС= - СА; АВ + ВС =-= АС и т. д. 36 Точно так же, имея плоский пучок прямых a, b,c,d...c центром в точке 5 (рис. 38), считают положительное значение угла от начального направления - против часовой стрелки, а по часовой стрелке - отрицательное; при этом начальным направлением считается та сторона, от которой ведется измерение угла, и буква, обозначающая эту сторону, пишется вначале. На этом основании можно обозначить математически равенство углов: ab -f- be - - са: ad 4- dc ~ ас-. >-^ ^^ ^^ cb + Ьй = - dc н т. д. Рис. 38 А В Рис. 39 § 6. Простое отношение трех точек и трех прямых Простым отношением трех точен называется отношение двух отрезков прямой, заключенных между этими точками. Имея три коллинеино рас-" я положенные, т. е. расположен- ные на одной прямой, точки А, В, С (рис. 39), мы можем, пользуясь величинами отрезков, составить следующее простое отношение трех точек, равное определенной величине, которую обозначим через с: (1) Такое отношение обозначается символически (ABC). Следовательно, мы можем написать: АВ АС - а \ (ABC) = a (2) Если обозначить величины отрезков разностями координат одноосной системы, т. е- АВ через (хв - ХА) и АС через (хс - хл), то .тогда получим: v " - *• . (3) №=^,-°- Из условий предыдущего параграфа мы устанавливаем, что отношение (3) положительно. 37 Но точка А может лежать и между точками В и С - тогда отношение будет отрицательно. Это понятно из того соображения, что первый отрезок АВ в последнем указанном случае приобретает отрицательное направление, второй же отрезок останется положительным. Необходимо заметить, что при первом, основном расположении точек, т, е. в порядке А, В, С, точка А делит отрезок ВС во внешнем отношении; при второй последовательности точек - В, А, С - та же точка А делит отрезок ВС во внутреннем отношении. Так или иначе, зная в простом отношении два любых элемента из трех, можно определить неизвестный третий, т. е. найти положение (координату) любой из трех точек относительно двух других. Примеры: \. -д? = 0,3, причем АВ - 3; тогда, решая это уравнение, получим, что АС - 10, т. е. точки расположены, как на рис.39. 2. ~АС=^-0,3, причем АВ - - 3; тогда после решения получим, что АС = 10; в этом случае точка А лежит между точками В и С. 3. -дг =• - 0,3, причем АВ = 3; тогда, решая это уравнение, будем иметь ЛС= - 10, т. е. точка С лежит влево от точек А и В. Рассмотрим далее пучок из трех прямых а, Ь, с, имеющих общий центр 5 и лежащих в нижней полуплоскости (рис. 40). Выберем на прямой а произвольную точку L и определим расстояние от прямых b и с до точки L по опущенным перпендикулярам LM и LN. Возьмем отношение расстояний до прямых b и с от точки L и обозначим его через о: LM //--_ TN~S- (4) В полученных при построении прямо-с угольных треугольниках SML и SNL сторона SL является общей гипотенузой. Поэтому отношение расстояний LM и LN в выражении (4) можно заменить ab и ас, т. е. отношением синусов соответствующих углов написать: sinab п= о <ъ sin ас (5) 38 Отсюда сделаем вывод, что простым отношением трех прямых, или трех лучей, называется, отношение синусов двух углов, связывающих три прямые, имеющие общий центр. В нашем случае оба угла имеют один знак, откуда знак отношения положительный. Отношение синусов в выражении (5) /<3 можно заменить символически через (abc), тогда будем иметь / (abc) - о (6) Прямая а может располагаться и внутри угла be. Тогда углы ab и ас будут иметь разные знаки, и отношение трех прямых станет отрицательным. Следовательно, как и в первом случае с тремя точками, здесь знак отношения указывает на расположение прямой а относительно двух других. Установим соответствие между отношением трех прямых пучка abc и отношением трех точек А, В, С, если они являются точками пересечения некоторой прямой k с тремя прямыми пучка (рис. 41). Отрезки АВ и АС, длину которых нам необходимо знать для составления отношения трех точек, определяются из треугольников A SB и ASC: Рис. 41 AB^SA /\ sin ab /\ sin bk AC^SA^-sin ck Разделив первое равенство на второе, имеем: /\ /ч АВ__situ?^ sin ck ~АС ' ^ ^~ sin ас sin bk Заменяя первый множитель по формуле (6) его символом, получим: (ABQ = (*fc) -----?. sin bk (7) Формула (7) показывает, что простое отношение трех точек равно простому отношению трех лучей, умноженному на отношение синусов углов при третьей и второй точках прямой. 39 Но отношение синусов углов ck и bk нам более выгодно заменить отношением противолежащих сторон SB и SC из треугольника SBC. Поэтому мы будем окончательно иметь: SB (ABC)^(abc).?/6 (В) Таким образом, простое отношение трех точек, получающихся в пересечении пучка произвольной прямой, равно отношению трех соответствующих, лучей, умноженному на отношение расстояний от центра пучка до второй и третьей точен. Отношение трех прямых является для данного пучка, как отношение синусов углов между его лучами, - величиной по- оо стоянной. Но отношение сторон -^ изменяется вместе с изменением направления прямой k. Это легко доказать, проведя через точку А новую секущую прямую &,. " SBt ^ SB Очевидно, что ~$ТГ<^~зс > поэтому и простое отношение точек второй прямой будет меньше, чем отношение трех точек первой, т. е. (АВ&Х (ЛВС). Если провести через точку А прямую k2, параллельную с, то выражение (8) примет вид: (ABC)- (a*c)-g-=-.0. Если продолжить вращение секущей прямой k2 вокруг точки А по часовой стрелке, то пересечение ее с прямой с окажется в диаметрально противоположной стороне (на рис.41 - наверху, точка С3), направление второго отрезка АС будет иметь знак, противоположный знаку АВ, и следовательно, знак отношения станет отрицательным. Такое положение будет сохраняться до тех пор, пока секущая прямая не окажется параллельной прямой b (прямая &4). В этом четвертом положении мы будем иметь: (ABC) = (abc) ~ = ± со. Дальнейшее вращение секущей прямой по часовой стрелке будет давать пересечения с прямыми b и с по одну сторону от точки А, и знак отношения (ABC) снова станет положительным. Таким образом, мы установили, что в результате кругового вращения секущей прямой k мы сможем получить любые численные значения простого отношения трех точек в пределах от +оо до - оо, при этом непрерывность изменения величины отношения при вращении прямой k показывает, что каждой величине отношения соответствует особое положение прямой k. При совпадении секущей прямой k с а мы будем иметь частный случай, когда (ABC) = (abc), так как точки В и С совместятся с точкой $, 40 Из .всего сказанного делаем обратное и очень важное заключение, что три коллинеино, но произвольно расположенные точки А, В, С могут быть уложены на три луча а, Ь, с пучка в одно единственное положение (рис. 42). В Рис. 42 Рис. 43 Указанное свойство имеет большое значение при преобразовании, или, как принято называть в фототопографии, при трансформировании плоских фигур. В данном случае из доказанной теоремы можно сделать тот вывод, что для трансформирования прямой необходимо знать взаимное расположение трех ее точек. Рассмотрим далее частный случай, когда центр пучка удаляется в бесконечность (рис. 43). Очевидно, что в этом случае 5В отношение -^ следует считать равным единице, и тогда выражение (8) принимает вид: (ABC) = (аЬс), т. е. простое отношение трех точек равно отношению трех параллельных лучей, проходящих через эти точки. Рассекая пучок параллельных лучей а,Ь, с дополнительно прямыми klt k, • • • (рис. 44), мы получим новые группы точек Л,, Въ Ct и А.2, В2, С2, причем простые отношения этих групп точек будут равны между собой по условию пропорциональности. Процесс получения групп точек путем сечения плоского пучка прямыми в проективной геометрии называется преобразованием прямой. 41 а Рис. 44 В последнем случае мы имели дело с пучком трех параллельных лучей и получали, как следствие, группы точек, имеющих равные простые отношения. Преобразование такого порядка, при котором сохраняется пропорциональность отрезков секущих прямых, называют аффинным преобразованием прямой. В полных курсах проективной геометрии рассматриваются случаи аффинного преобразования не только прямых линий, но и плоских фигур, например круга, причем пропорциональность соответственных отрезков, образуемых параллельными сечениями, здесь также сохраняется. Результатом аффинного преобразования является топографический план, так как при составлении его пользуются параллельными (отвесными) лучами. Если на таком плане провести прямую по направлению плоского элемента его поверхности, например по ровно-му скату, и наметить на ней ряд произвольных точек1, то, очевидно, отношение между величинами полученных отрезков будет равно отношению соответственных наклонных отрезков на самой местности. Беря второй плоский элемент поверхности, мы получим новое аффинное преобразование и т. д. § 7. Свойства простого отношения Отношение трех точек при всевозможных перестановках своих трех элементов принимает шесть численных значений: 1-1 1 " ----- 1 3 /ГЧЧ -;-; --ч Т - ; -T-JT-TT- (9) Обозначим линейные координаты трех точек А, В, С соответственно через ХА, хв, хс. Тогда длины отрезков могут быть найдены как разность координат, и выражение (У) можно доказать последующей подстановкой, а именно: / Л о/^\ ХВ ХА °1 = (ляс)=^^-=в; / ЛГр\ ХС~ХА 1 о, = (АСВ) = -~---- - = - ; ХВ ХА ч __ //-.дл\_ ХВ~ЛС ХА~ХС+ХВ~ХА __ ХА~^_ХС \ XJS^iX_A_ _ С3 ~~ V-°(tm)) - " __ г ж r r - j. г ' X __ *• ХА ХС ХА *С ХА~ХС ЛА ЛС X п ""-* X Я -=! + -*----1=1 - о; хА-*с X, - ХГ 1 в^(САВ)= •?-?• = 42 - - (РГЛ\- хс~хв _ хс~хв ХС~ХА _ °5 - ^OO/iJ - • - __ • ХА~ХВ ХА~ХВ ХС ХА = ~ (*g ._*?!- (лс~^ _ .= п _<л. __ 1=JLzl. ~ - (хл-хс) '-(ХВ - Х'А) ^ ''о о > X л - XR Ч '.-(BAO - ^^ - tt-. Таким образом, каждому неизвестному положению третьей точки соответствует единственное значение а. Зная его, можно найти координату точки. Необходимо добавить, что на прямой с точками А, В, С, простое отношение которых равно о, можно найти четвертую точку А/, расположенную так, что простое отношение (АВД = - -. Такая точка носит название гармонически сопряженной точка. Соответственно этому, четвертый луч пучка, составляющий равное по абсолютной величине, но противоположное по знаку простое отношение лучей, называется гармонически сопряженным лучом. Принимая во внимание правило знаков, видно, что гармонически сопряженная точка должна располагаться между точками В и С таким образом, что отрезки NB и NC по абсолютной величине будут пропорциональны отрезкам АВ и АС. Гармонически сопряженный луч образует пропорциональность синусов соответствующих углов, а именно: /\ /^ sin nb sin ab Л Л sin nc sin ас § 8, Двойное, или ангармоническое, отношение Имея на прямой не три, а четыре произвольно расположенные точки А, В, С, D (рис. 45), можно составить два простых отношения: ? = (АОУ) и -^-(BCD). л^"" ?Г:..^с д •* -*• Рис. 45 Разделив первое на второе, мы получим двойное, или ангармоническое, отношение четырех точек: ^••^-(ACDy(BCD">- (ю) 4? Если сопоставить левую часть этого выражения с рис. 45, то можно заметить, что разности числителя и знаменателя каждого из входящих сюда простых отношений равны между собой по численной величине и но знаку. На рисунке разность выразится отрезком DC. Величина ангармонического отношения четырех точек, а также и лучей обозначается буквой X; ее знак и численное значение зависят от знаков и численных значений простых отношений, поэтому выражение (10) можно написать так: АС . яе АО '" ~ВО = х (11) Определим теперь свойства полученного ангармонического отношения. Для этого воспользуемся найденным ранее соответ- Рис. 46 ствием между простым отношением трех точек и простым отношением трех лучей. Выбрав произвольный центр 5 и проведя из него лучи через названные точки (рис. 46), мы можем написать: (ACD) = Л sin ас XS sin ad /\ SC /г>/->лл sin Лс SC "**'• (b€D)=s~^u'-&- so Подставив в правую часть выражения (10) вместо условных обозначений (ACD) и (BCD) только что полученные значения, будем иметь: А С ВС sin "с SC sin 6с SC AD • BD /\ sinarf SD Л sin bd SD Сократив в правой части равенства делимое и делитель на SC ~525~> 110лУчнм: АС ВС А sin ас /N sin be AD • ВО ~ ХЧ * sin ad ^%. sin Id (12) 44 где хч sin ас s^. sin be - \ S^ ' sinarf sin bd (12a) Заменив в выражении (12) отношения в левой и правой частях равенства соответственно символами (ABCD) и (abed), будем иметь окончательно: (ABCD) = (abed) причем (ABCD) <= А (abed) = X. (13) (14) (На) Выведенное соответствие (13) следует формулировать так: ангармоническое отношение четырех коллинейных точек равно ангармоническому отношению четырех лучей пучка, проходящих через,эти точки. Взаимное положение секущей прямой и пучка, как это следует из формулы (12), ничем не ограничено. Поэтому мы имеем право вывести и обратное следствие о том, что ангармоническое отношение четырех лучей пучка равно ангармоническому отношению четырех точек прямой, рассекающей пучок -. Рассмотрим теперь рис. 47. Будем считать, что прямая k с точками А, В, С, D является исходной. Выбрав в плоскости нашего чертежа произвольный центр 5 и проведя из него лучи а, в, с, d через точки А, В, С, D, мы можем на основании изложенного выше утверждать, что ангармоническое отношение четырех лучей, а также и ангармоническое отношение четырех точек любой секущей kv k.± будет равно ангармоническому отношению первоначального ряда ABCD. На том же основании новый пучок Г-----Цг , построенный L а\ в\ ci "1 1 на коллинейных точках первого пучка AiBlClDl, будет также ангармоничен пучку ~^f • Точно так же будет ангармоничен и любой коллинейный ряд нового пучка, например ряд точек А,, В2, С2, D.,. Выведенное только что очень важное свойство сохраняемости равенства ангармонических отношений нисколько не будет нарушено, если второй пучок Ji__1 ^jSjCl^l J не будет лежать 1 Открытие равенства двойных отношений точек и лучей сделано Пап пусом в IV веке. 45 в одной плоскости с первым пучком Г-^^-1. В самом деле, если составить из стальных спиц пучок Г-j - -г 1 и прикрепить $ S Рис. 47 в коллинейных точках его А, В, С, О четыре спицы второго пучка -------1~-~. - , то можно, очевидно, с сохранением полной L а\ в! С1 "1 J жесткости каждого в отдельности пучка вращать эти пучки один относительно другого (рис.48). Вращение будет происходить вокруг прямой k, являющейся в данном случае постоянной прямой пересечения двух плоскостей, в которых лежат пучки. Получение новых рядов точек (на прямых klt k2- • •), имеющих равные ангармонические отношения, как мы это иллюстрировали на рис. 47, можно назвать по аналогии с предыдущим плоским преобразованием прямой. Рис. 48 расширяет понятие о плоском преобразовании прямой в понятие о пространственном преобразовании прямой. Величина ангармонического отношения л, которая будет сохраняться в процессе плоского или пространственного пре- 46 Рис. 48 образования прямой, пока не будут нарушены условия, иллюстрируемые рис. 47 и 48, называется инвариантом 1 преобразования прямой. § 9. Свойства двойного, или ангармонического, отношения А. Величина ангармонического отношения не меняется при перестановке всех его элементов в символе попарно. Эти перестановки можно показать тремя схешми: 1-я сх е м а: (АВСП) = (BADC) = X. Это можно подтвердить соответствующей перестановкой в нормальном виде отношения, а именно: АС ^ * ВС_ _ BD_ AD _, -AD /^ BD - ВС ' AC - • Указанная стрелками перестановка, как известно из элементарной математики, не меняет величины частного от деления двух дробей. В свою очередь, ^ . ^_ _ (влпг). ВС • АС - \°^и(-)> поэтому неизменность величины отношения можно считать доказанной. 2-я с х е м а: (ABCD) = (DCBA) = \ или в нормальном виде это будет выглядеть так: _^L * ВС - DB S'A - ) AD ^ ~BD ~ ~DA '' ~СА ~~~ ' Перестановка, показанная прямой стрелкой, не меняет величины отношения. Изменение порядка букв в обозначении отрезка меняет знаки отрезка. Но в нашем случае изменены знаки у четного числа отрезков, поэтому знак отношения должен остаться прежним. 3-я схема: (ABCD) = (CDAB) = X, или в нормальном виде: АС_ ВС _ СА^ РА _. AD * Ж" ~ "СВ : DB ~ Л> Здесь перестановки совершенно аналогичны 2-й схеме; поэтому неизменность величины отношения можно считать также доказанной. 1 Инвариант - от французского invarians - неизменный. 47 На основании рассмотренных трех схем можно написать: (ABCD) = (BADC) = (DC В А) = (CD A3). (15) Б. Ангармоническое отношение меняет свое значение на обратное, если сделать перестановку только одной пары. Это значит, что если численное значение до перестановки было X, то после перестановки одной пары оно будет -=-. Пример. Возьмем 1-ю схему с численным обозначением: _5_ . _2 _ _5_ 9 ' 6" ~ 3 ' Перестановка одной пары в символе, например букв А и В, будет соответствовать отношению: _2_ . J5_ =__?._ J_ 6 ' 9"" 5 ~ 5 ' 3 что в буквенном обозначении соответствует -г-. В. Ангармоническое отношение при шести возможных перестановках трех элементов в символе с неизменным сохранением первою элемента принимает шесть численных значений: (ABCD) = \; (ACDB)=.-^; (ABDC) = ±; (ADBQ = ±=1-, (АСВО) = \-\; (ADCB)=1~r. (16) Первой буквой в символе может быть каждая из четырех, следовательно, ангармоническое отношение при всевозможных перестановках всех четырех букв ^,.-> должно было бы иметь 24 • зна- ~А 7в>------~г------Т~~ чения- 7 ^ " Но нам известно, что попарная Рис. 49 перестановка элементов в сим- воле дает 4 численно равных отношения, а следовательно, все 24 сочетания должны составить 6 групп по 4 численно равных ангармонических отношения. Определение положения одной точки или одного луча по трем известным при известной величине ангармонического отношения может быть сделано как аналитически, так и графически. Аналитическое определение сводится к решению уравнения первой степени с одним неизвестным. Предположим, что, имея на прямой только три точки А, С, D рис. 49) и. зная величину ангармонического отношения (ABCD)-\f необходимо найтн положение точки В, 48 с с Рис. 50 D •ft Для этого.следует измерить в любом масштабе отрезки АС и AD и обозначить расстояние АВ, как неизвестное, через х. Допустим, что Х = I1/-, ЛС = 5, <4?>= 10. Тогда ангармоническое отношение составится следующим образом: 5 ^ о - .дт__11/ То":ю - х~~* '3- Решив его, найдем, что л; = 2. Так как решением получено для л; одно положительное значение, то очевидно, что для отыскания точки В надо найденную величину отложить вправо от точки А. .-..-,.. При графическом решении ве- л . ; личина X дается5 обыкновенно не числом, а пучком из четырех лучей или вторым рядом из четырех точек, имеющими заданную величину ангармонического отношения. Предположим, что мы имеем неполный ряд из трех точек А, С, D и пучок [-^^-], для которого (abcd} - \ (рис. 50). Для того чтобы найти на прямой k недостающую точку В, следует перенести три имеющиеся точки А, С, D на край полоски бумаги, наложить последнюю на : пучок, путем передвижения полоски совместить три намеченные точки с тремя соответствующими лучами пучка, а затем ртме: тить на полоске пересечение ее края с четвертым лучом Ъ. ;Эта отметка и будет являться искомой точкой В, Так как совмещение трех точек с тремч лучами меже? быть, как мы установили раньше, только единственным, TQ и определение точки В при данном способе будет единственным" графическим решением. В случае, если величина ангармонического отношения дана в виде коллинейного ряда четырех точек, то графическое ре-, шение будет состоять в предварительном построении пучка четырех лучей, а затем ц дальнейшем отыскании неизвестной точки по только что указанному порядку. : § 10. Гармоническое отношение Условимся, что отрезок CD (рис. 51) является основнь^ который точки А и В делят: первая - во внешнем, вторая - во внутреннем отношении. Условимся также, что между отрезками существует пропорциональность: АС ВС AD' BD 4 А"рофототопография 49 Возвращаясь к простому отношению трех точек, мы можем сказать, что точка В является гармонически сопряженной точкой в отношении ряда ACD. С В Рис. 51 D Но тогда очевидно, что путем деления первого простого АС ВС отношения -др- на второе, также простое, отношение -^=- мы получим отрицательную единицу, или АС ВС AD : BD '' " 1 . (17) Выражение (17) носит название гармонического отношения. Геометрическое изображение его, показанное на рис. 51 и называемое гармоническим рядом, является в проективной геометрии чрезвычайно важным. Гармонический ряд представляет инвариант для построения перспективной проекции квадрата, В так как составляется точками сторон полного четырехугольника. Если мы, имея обычный четырехугольник A1B1C1D1, рассматриваемый в элементарной геометрии (рис. 52), продолжим его стороны до взаимного пересечения, а диагонали продолжим до пересечения с прямой, проходящей через точки пересечения С и D, то получим фигуру, называемую полным четырехугольником. Отрезки CBi, САг, DC,, DBlt AAi,BBl являются сторонами полного четырехугольника, а отрезок CD - стороной диагонального треугольника CED. Нам необходимо доказать, что основной ряд точек А, В, С, D, лежащий на стороне CD, составляет гармоническую группу, т. е. что (ABCD) = - l. Для доказательства соединим пунктирной прямой точки А и BI. Тогда, принимая за центр пучка точку Въ мы можем утверждать, что ряд, составляемый точками АС^ЕА\, есть инвариантное преобразование ряда ABCD. Допустим, что (ABCD) = (AECiAi) = b. (18) 50 Рис. 52 Но если ряд АЕС^, принимая за центр пучка новую точку Dlt преобразовать еще раз в первоначальное положение, на сторону CD, то, ввиду промежуточного положения центра .проекции, точки С1 и А1 поменяются своими местами, и в результате второго преобразования мы получим новый ряд, который можно обозначить символом (ABDC). Сравнив это выражение с выражением (18), мы на основании второй формулы (16) должны заключить, что (ABDC) = -J-. Но наш способ преобразования должен сохранить равенство ангармонических отношений, поэтому X должна равняться - - . Принимая во внимание, что величина двойного отношения по расположению точек является отрицательной, последнее равенство может быть соблюдено при условии, что Х = - 1, а, следовательно, точки А, В, С, D составляют действительно гармонический ряд. §11. Преобразование плоскости. Центральная проекция и ее свойства Преобразованием плоскости называется пространственное перенесение группы точек, линий или фигур, принадлежащих одной плоскости, на другую плоскость. Фотографирование представляет частный вид такого преобразования, причем последнее осуществляется в этом случае с помощью лучей, проходящих через центр объектива. Поясним сущность этого способа преобразования и его особенности. Допустим, что, имея две произвольно расположенные плоскости - плоскость Т, на которой находится пучок [-^-], и плоскость ________________________ Р (рис.53), мы хотим получить на последней видимое Рис> изображение пучка. • Для этого прежде всего выберем 'в пространстве точку зрения S, далее наметим на прямых пучка произвольные точки А, В, С, D. Помещая затем глаз в точку S, мы можем отметить на плоскости Р (которую будем в данном случае считать прозрачной) 4" 51 те места, где световые лучи, идущие от точек А, В, С, D, Е к глазу, пересекут эту плоскость (рис. 54). Каждая из полученных таким образом новых точек А', В', С1, D', E' будет как бы соответствовать точкам нижней плоскости Т, и поэтому пары точек А и А', В к В', С и С' и т. д. принято называть соответственными точками и понятие соответствия обозначать особым символом в круглых скобках - для отдельных пар / А\ IВ\ / С\ UJ> (&)• (О) И Т' Д" 3 для групп - "; (ABC ...\ \А< В' О ...) Прямые линии, проведенные через соответственные пары точек в каждой плоскости, будут называться соответственными прямыми. Проведя через точку Е и точки А!, В', О, D' верхней плоскости Я прямые "', V, с', d' (на рисунке они показаны пунктиром), мы должны по аналогии заключить, что прямая а соответствует а', Ь соответствует Ь', с - с' и т. д., или Рис. 54 ( ab с а'Ь'с' Соответствие можно считать и в обратном порядке, т. е.: . / а'Ь'с' ... \ .-••'• \ аЬс ... Г Следует заметить, что для получения изображения соответственных прямых а', Ь', с',, с?' можно было бы, избегая промежуточного получения точек А', В', С'..., провести ряд плоскостей через точку S, включающих последовательно прямые а, Ь, с, d. Сечения таких плоскостей с плоскостью Р дали бы те же самые соответственные прямые а1, Ь', с', d', которые мы получили и в первом случае. Г В ~] Определим теперь свойства пучка I ^^ |, воспользовавшись вторым, только что указанным способом получения соответственных прямых. Проведем для этого через точку S и прямые а, Ь, с, d плоскости Wa, Wu, Wc, Wd(pnc. 55), a также плоскость К, 52 последнюю таким образом, чтобы сечение ее с плоскостями Т Г ? -] Г В ~\ и Р дало прямые k и k1} рассекающие пучки |_т&^г] и L^W3'J поперек. Так как все плоскости проходят при нашем условии через одну и ту же точку S, то очевидно, что сечение плоскости К с плоскостями Wa, Wb, Wc, Wd образует новый, знакомый нам Рис. 55 ; ts ~i -^r^-j, имеющий свей центр в точке S и как бы соединенный шарнирно с пучками f af d-~\ и Г ,f',^~\. Но свойства шарнирного соединения были показаны выше. Такое соединение устанавливает следующее взаимное равенст-во ангармонических отношений трех пучков лучей: (abccf) - (a'b'c'd1) = ("A-1^), 53 а также равенство ангармонических отношений двух полученных рядов точек: (ATB7CTDT) = (APBPCPDP). Изображение на плоскости Р точек, прямых, пучков, которые мы получали с помощью лучей, проходящих через одну точку S, или, иначе говоря, посредством центрального проектирования, есть центральная проекция1 оригинала, расположенного в нашем случае на плоскости Т. Итак, центральной проекцией называется изображение предмета (оригинала) на плоскости, полученное посредством проектирования его лучами, проходящими через одну точку - центр проекции. Основное свойство центральной проекции заключается в том, что ангармонические отношения рядов ее точек и пучков лучей равны ангармоническим отношениям соответственных рядов и пучков на плоскости основания. Главными элементами, определяющими центральную проекцию, являются плоскость проекции Р, центр проекции S, плоскость основания (или плоскость -оригинала) Т. Следует заметить, что относительное расположение центра проекции 8 может быть совершенно произвольным, но от этого расположения зависят геометрические особенности проекции. В рассматриваемом случае, т. е. когда центр проекции находится за плоскостью проекции, проекция получается меньше оригинала и расположение ее элементов - соответственно расположению элементов оригинала. Иначе говоря, в этом случае проекция является прямым и уменьшенным изображением. Примером такого рода проектирования является рисование на стекле на просвет, а также перспективная съемка. Если центр проекции расположен между плоскостью оригинала и плоскостью проекции, то проекция по неизбежному геометрическому следствию делается перевернутой относительно оригинала или, как говорят, обратной. Проекцией такого порядка является световое изображение на матовом стекле (на пластинке) фотоаппарата. Размеры проекции в этом втором случае зависят от относительных расстояний точки 5 от плоскостей Т и Р. Ввиду некоторой сложности графического изображения второго случая, а также для исключения неудобства сопоставления взаимно обратных фигур, второй случай на чертежах условно приводят к первому случаю, т. е. помещают плоскость проекции между центром проекции и плоскостью основания. В третьем и последнем случаях, если центр проекции находится за плоскостью оригинала, проекция получается прямая 1 Проекция - от латинского projectio - бросание вперед. Вместо названия .центральная проекция" употребляют иногда название "центральная перспектива" или даже просто "перспектива". Слово .перспектива" произошло от латинского perspicere - видеть насквозь, внимательно рассматривать. 54 и увеличенная. Примером такого рода проекции является тень на стене от какого-либо предмета, за которым на близком расстоянии расположен световой источник. Положение плоскости Р относительно плоскости Т также изменяет характер проекции. При параллельности плоскостей Т и Р мы имеем частный случай, когда проекция подобна своему оригиналу, т. е. она сохраняет равенство не только ангармонических, но и простых, отношений. § 12. Определение новых точек способом ангармонических отношений Основное свойство центральной проекции - сохраняемость равенств ангармонических отношений рядов точек и пучков лучей - позволяет определять новые соответственные элементы как на плоскости основания, так и на плоскости проекции. Допустим, что, имея две плоскости Г и Р, мы установили соответствие между точками А, В, С, Е, расположенными на плоскости Г, и точками А', В', С, Е' - на плоскости Р (рис.56). d' М а Рис. 56 Допустим далее, что на плоскости Р имеется еще одна интересующая нас точка D', но соответственная ей точка D на плоскости Т отсутствует. Представляя горизонтально расположенную плоскость Т ровным участком местности или его планом, а плоскость Р - фотопластинкой, мы можем считать в данном случае, что мы определяем на местности или на плане некоторую неизвестную точку, фотографическое изображение которой имеется. Для решения такой задачи примем одну из точек плоскости Р, например Е', за центр и проведем из нее лучи через остальные точки. Имея на плоскости Р пять точек мы получим пучок из четырех лучей. Сделав то же самое на плоскости Т, мы будем иметь пучок лишь из трех лучей, так как луч на неизвестную точку D будет отсутствовать. Положение четвертого луча может быть определено по известной нам величине ангар- Г е -\ монического отношения пучка щг^п - аналитически или гра- 55 фически. Аналитический способ решения приводился выше, графический же, именуемый "способом полоски бумаги", заключается в следующем. Берем прямолинейную полоску бумаги и накладываем ее на плоскость Р с таким расчетом, чтобы край полоски пересекал все четыре луча, и отмечаем на ней короткими штрихами точки пересечения. Затем переносим полоску на плоскость Т, совмещаем три штриха на полоске с тремя соответствующими лучами пучка, а положение четвертого штриха отмечаем на плоскости Т. Если теперь провести через точку Е и сделанную отметку прямую, то она будет соответствовать положению четвертого луча d, причем ангармоническое отношение "Учка ["5йёг] Д°лжно быть Равно отношению [j^-j,]. 6' Q. Рис. 57 Однако нахождение луча d не решает задачи полностью, так как положение точки на луче продолжает оставаться неизвестным. Поэтому нам необходимо выбрать вторые центры построения новых пучков, например соответственные точки В' и В. Произведя аналогичные построения пучков из этих точек, мы в пересечении лучей dud' (рис. 57) получим точку D, которая будет соответствовать точке D'. Если плоскости Т и Р, показанные на рис. 57, разместить в пространстве в том положении, в котором они находились в момент проектирования, то точки D и D' окажутся на одном луче, проходящем через точку ^ (рис. 58). Это вытекает из доказательства, данного в § И и заключающегося в том, что равенство ангармонических отношений является следствием центрального проектирования, при котором пары соответственных точек должны лежать в общих секущих плоскостях, проходящих через центр проекции. Но если эти пары точек должны лежать в плоскостях, которые можно провести в любом направлении, то очевидно, что. они должны лежать и на одном луче. 56 Расположение групп точек, показанное на рис. 58 и заключающееся в том, что пары соответственных точек ( 4,). (Bi) , (о >' (D') нах°Дятся на лучах, имеющих общий центр, называется перспективностью точек, или перспективным соответствием точек. Условие перспективности после закрепления точек на плоскостях может быть нарушено. Но и после нарушения условия перспективности группы точек сохранят в себе другое свойство - проективность точек. Если взять практический случай, например фотографирование, то моментом перспективности следует считать относительное положение пластинки и объекта в момент самой съемки. Но когда положение камеры будет изменено, кассета с пластинкой вынута и пр., условие перспективности следует считать нарушенным. Однако проективность позволяет во многих случаях восстановить утраченное условие перспективности. Для этого необходим ряд вполне определенных условий. Точки, расположенные на плоскости, определяют контуры плоских фигур, следовательно, понятие перспективности и проективности групп точек можно объединить в понятие о перспективности и Рис- 58 проективности плоских фигур. Заметим также, что определение новой точки D на плоскости Т мы производили, пользуясь не перспективным расположением групп точек А, В, С, Е и А', В', С', Е', а проективными их свойствами - равенством ангармонических отношений, причем основой для определения пятой точки служили четыре точки, составляющие четырехугольник. Очевидно, что, имея только три общие точки, т. е. треугольник, мы не могли бы определить четвертую точку тем же способом. Поэтому четырехугольник следует считать полной проективной фигурой, допускающей определение новых точек без непосредственной геометрической связи двух плоскостей Т и Р. 57 Следует заметить, что трансформирование на приборах, в которых восстанавливается перспективное положение плоскостей Г и Р, производится также по четырем точкам, хотя, как увидим далее, в этом случае достаточно трех точек подготовки. Это объясняется тем, что на практике встречаются частные случаи, при которых трансформирование но трем точкам может быть произведено неправильно, и поэтому требуется контроль по четвертой точке. § 13. Свойства центральной проекции А. ТОЧКА Определим на плоскости Р проекцию точки А, лежащей в плоскости основания Т (рис. 59). Проведем через центр проекции 5 плоскости: W - перпендикулярную к плоскостям Т и Р, Н0 - параллельную Т, Нр - параллельную Р. Опустим из точки А перпендикуляр на след сечения VV и соединим полученную точку Aw с 5. Тогда, очевидно, прямая A'A'W будет перпендикуляром к прямым iV и SAW. л. ASA -f------------~*--------if-i~ 1шим pil Т 'р \ Рис. 59 Построим теперь чертеж в плоскости W (рис. 60) и рассмотрим, каково будет изменение в положении точки A'w при неизменном положении Aw, но при вращательном движении системы SipV'i, представляющей параллелограм, - вокруг точек V и ip (на рис. 60 - пунктир). Прежде всего устанавливаем, что треугольники SA'wi и Aw AWV подобны, так как прямая Si || AWV, и 'будут всегда оставаться подобными при любом значении угла а. . . 58 Но особенность подобия заключается в том, что сумма сходственных сторон iA'w и V'A'W будет неизменной, а их отношение останется всегда равно постоянной величине -т-4т• (tm)w Иначе говоря, точка A'w не станет менять своего положения на прямой iV. Возвратимся снова к рис. 59. Треугольники A'A'WS и AAWS - прямоугольные с прямым углом при точках Aw и A'w. Поэтому A Aw SAW SAW ~АА ~$А~> но отношение о-т - при условии сохранения пропорциональности сторон треугольников SiA'w и AWV'A'W останется неизменным, следовательно, в результате двух доказанных положений координаты проекции точки - А' в системе (Tpi), Рис. 60 имеющей началом точку V, остаются также неизменными при любом положении плоскости Р. Прямая ТрТр, вокруг которой происходит вращение плоскости Р, называется осью проекции. Но проекция любой фигуры, лежащей в плоскости основания Т, образуется как геометрическое место проекций отдельных точек, из которых каждая обладает только что установленной особенностью. Следовательно, центральная проекция остается неподвижной, и неизменной при, вращении плоскости проекции вокруг оси проекции, если центр проекции движется по окружности, радиус-вектор которой сохраняет параллельность плоскости проекции. Это положение, называемое теоремой Шаля, нашло свое практическое отражение в конструкциях трансформаторов. Если вращение плоскостей Р и Нр (см. рис. 59) вокруг соответствующих осей производить до тех пор, пока плоскости не совместятся с плоскостью Т, мы получим плоское изображение, показанное на рис. 61. 59 Указанный частный случай является пределом перспективного соответствия, при котором расположение точек А, А1 и S на одной прямой останется также неизменным. т Пределом перспективного соответствия может быть названо также совмещение плоскостей Р и Т, полученное наклоном плоскости Р не вправо, а влево (рис. 62). hi п h, m _Z>_______hf А А h : IK S Aw А'н V Tp Рис. 62 Ip Б. ПРЯМАЯ Если на плоскости основания Т имеется отрезок прямой АВ, то центральной проекцией прямой будет прямая, соединяющая соответственные точ.ки А' и В', лежащие на лучах AS и BS и в одной плоскости с точками А и В. Если провести плоскость W, то ее сечение с плоскостями 7' и Р получится в виде двух прямых * и /', сходящихся в точке L на оси проекции ТрТр (рис. 63). Определим свойства полученной проекции А'В'. Для этого рассмотрим наше построение в плоскости W (рис. 64). Каждой точке прямой / должна соответствовать какая-то точка, лежащая на прямой /'. Значит, точке С, отстоящей от В на расстоянии, равном АВ, тоже соответствует точка С', 60 Определим теперь простые отношения трех точек наших прямых - А, В, С и А', В', С и сравним их между собой. к Рис. 63 . •. ';..., - -..*,..,,., vf • .',;'. V-' Л В А Рис. 64 ' •И Каждое из этих отношений, согласно формуле (8), равно: (ABC) = (abc)^ Но откуда (-4'В'С')==(аИ§?. 5В 5В^ 5С ^ 5С'' (Л5С) < (Л'5'С'). 61 Поэтому линейная величина отрезка В'О меньше А'В', между тем как оригиналы их равны по принятому вначале условию. Таким образом, если мы продолжим построение на прямой / равноотстоящих точек D, E, F..., то на прямой /' получим соответствующее количество неравноотстоящих, постепенно сближающихся точек D', E', F... Пределом указанного построения будет, с одной стороны, бесконечно удаленная точка прямой /, с другой стороны, - ее проекция - точка К, расположенная на конечном расстоянии и представляющая собой пересечение луча k, параллельного прямой /, с прямой /'. Или, обозначая соответствие прямых, как указано выше, мы можем написать: (Т>- '• Возвращаясь к рис. 63, следует указать, что если луч k параллелен прямой /, то он одновременно параллелен плоскости основания Т. Совокупность всех бесконечно удаленных точек в проективной геометрии принято называть бесконечно удаленной прямой. Так как проекцией каждой точки бесконечно удаленной прямой будет точка, лежащая на луче, параллельном плоскости основания, то очевидно, что проекцией бесконечно удаленной прямой будет прямая Л,./?;, которая образуется от пересечения плоскости, параллельной плоскости основания, с плоскостью проекции (рис. 63 - точечный пунктир). Прямая hihi называется линией истинного горизонта. В частном случае, когда прямая / располагается на плоскости Т параллельно оси проекции ТрТр, она ни в какой точке не пересечет эту ось проекции. Отсюда выводим заключение, что проекция прямой, параллельной оси проекции, сама должна быть параллельна той же оси. в. угол Для того чтобы получить центральную проекцию угла А, составляемого прямыми / и т (рис. 65), воспользуемся указанным Рис. 65 62 ранее способом определения проекции точки и свойством проекции прямой. Проведем для этого из вершины угла А луч AS и в пересечении его с плоскостью Р получим соответственную точку А'. Далее продолжим стороны угла / и т до пересечения с осью К<: Рис. 66 проекции и соединим полученные точки пересечения L и М с точкой А'. Точки L, A', M не могут располагаться на одной прямой. Поэтому проекция угла есть угол. к Рис. 67 Если мы сохраним неизменным положение точек L к М, расположенных на конечном расстоянии, а точку А удалим в бесконечность, то в результате такого действия мы получим на плоскости основания Т две параллельные прямые I и т. Но проекция бесконечно удаленной точки есть одна из точек линии горизонта, которая будет лежать на пересечении луча k, проведенного из точки S, параллельного нашим прямым, с плоскостью Р (рис. 66). Поэтому центральной проекцией двух и 63 более бесконечных параллельных прямых будут конечные прямые, сходящиеся в одной точке. Это положение действительно как для параллельных прямых, расположенных на плоскости основания, так и для любых параллельных прямых, проходящих вне этой плоскости. Допустим, что, имея только плоскость проекции Р и центр проекции S, мы хотим найти проекцию двух параллельных прямых I к т (см. рис. 67). Поступим для этого аналогично тому, как показано на рис. 66, т. е. проведем через центр проекции S луч k, параллельный названным прямым, и соединим его точку пересечения Л\ с точками пересечения L и М. Полученные на плоскости Р прямые /' и т' будут проекциями прямых / и т. Частным случаем проекций параллельных прямых будет тот, когда прямые / и т перпендикулярны к плоскости Р (рис. 68). В этом случае пересечение проекций прямых произойдет в так называемой главной точке плоскости проекции - о, являющейся основанием перпендикуляра, опущенного из центра проекции S на плоскость проекции Р. Длина отрезка So называется картинным расстоянием, Кг Л --^ Рис. 68 Рис. 69 Указанные особенности центральной проекции параллельных прямых позволяют решать ряд практических задач на определение расстояний по фотоснимку в тех случаях, когда непосредственное измерение оказывается невозможным. На рис. 69 изображен снимок равнинной местности, которую мы условно будем считать за плоскость. 64 По краю большой дороги идет разведчик. Для намерения расстояния от точки А до точки L нельзя, конечно, взять циркулем величину шага - отрезок АВ - и определить, сколько таких "шагов" уложится в отрезке AL. Это было бы неверно, так как величины "шагов" на плоскости нашего перспективного изображения неодинаковы. Но мы можем воспользоваться проективным свойством изображения. Для этого проведем из точки К - проекции бесконечно удаленной точки - прямую от, которая на местности будет параллельна прямой /; затем выберем на линии горизонта произвольную точку KI и соединим ее с точками А и В. Эти прямые в действительности будут также параллельными, а, следовательно, отрезки АВ и А1В1 - одной длины. Но из элементарной геометрии нам известно, что при любом взаимном пересечении двух пар параллельных прямых на этих прямых получаются попарно равные отрезки. Поэтому, если из точки В мы проведем прямую через точку Л, до линии горизонта и из полученной там новой точки К2 проведем прямую через точку Bt, то эта прямая отсечет на прямой / второй отрезок ВС, равный на местности отрезку Л^,, а следовательно, равный и АВ. Продолжив аналогичные построения дальше, мы найдем ряд новых точек D, E, F... (на рис. 69 не показаны). Число полученных таким образом отрезков АВ, ВС, CD... позволит нам определить требуемое расстояние AL. Из изложенных свойств параллельных прямых следует: проекция группы параллельных прямых имеет свою точку схода, которая лежит на пересечении с картинной плоскостью луча, проходящего через центр проекции и параллельного данной группе прямых. Г. ТРЕУГОЛЬНИК Из предыдущих выводов проекций прямой и угла следует, что проекция треугольника есть треугольник (рис. 70). Продолжив соответственные стороны треугольников ABC и А'В'С' до их пересечения на оси проекции, мы найдем три точки /., М и N. Эти точки останутся неподвижными, если мы начнем вращать плоскость проекции Р вокруг оси проекции ТрТр, а центр проекции S перемещать по дуге окружности, радиус-вектор которой будет оставаться параллельным плоскости проекции Я. Это является следствием выведенной выше теоремы Шаля. Ранее было указано, что пределом перспективного соответствия двух плоских фигур будет момент совмещения плоскости проекции Р с плоскостью основания Т. Такой предел перспективного соответствия треугольников, показанный на рис. 71 и 72, является доказательством теоремы Дезарга на плоскости. Эта теорема формулируется так: если соответственные вершины треугольников лежат на прямых, пересекающихся в одной точке, то соответственные стороны пересекаются на одной прямой. 5 Аэрофототопография OD =*:<• 1, § 14. Гомология В результате совмещения плоскости проекции с плоскостью основания мы получили совершенно новый вид плоского преобразования геометрической фигуры, которое зависит от расположения центра 5 и оси ТрТр. Этот вид преобразования называется гомологией1. Таким образом, гомологией называется плоское преобразование фигур, при котором исходными данными являются точка, называемая центром гомологии, и прямая, называемая осью гомологии. Преобразуемые фигуры называются в этом случае гомологичными фигурами. Гомология характеризуется следующими основными свойствами: а) точке соответствует точка; б) прямой соответствует прямая; в) пересечение соответственных прямых происходит в точке, лежащей на оси гомологии. Имея два треугольника, мы можем, основываясь на выведенной теореме Дезарга, расположить их предварительно на плоскости в гомологичном соответствии, как показано на рис. 71 и 72, определив тем самым ось и центр гомологии. Но найденное положение оси и центра даст нам возможность, руководствуясь теоремой Шаля, перейти от гомологичного соответствия обратно к перспективному. Для этого, как видно из вышеизложенного, следует плоскость того треугольника, который является проекцией, вращать вокруг оси ТрТр до необходимого нам положения, чтобы получить момент, изображенный на рис. 70. На первый взгляд кажется, что гомологичное построение на одной плоскости проще перспективного, т. е. пространственного. Оно, конечно, так и есть, если мы хотим ограничиться только геометрическими способами преобразования. Однако фотографирование - наиболее быстрый способ преобразования - происходит в пространстве. Поэтому фототрансформаторы, о которых упоминалось выше, построены, исходя из принципа не плоского, а пространственного преобразования. § 15. Получение новых точек с помощью гомологии С помощью гомологичных построений представляется возможность получать на плоскости гомологии ряд новых соответственных точек. 1 От греческого homologia - согласие. 5* х 67 При этом, в отличие от ангармонического способа, число необходимых точек (вершин фигуры) для такого получения будет меньше, а именно, не четыре, а три, так как при ангармоническом способе решения взаимное расположение фигур может быть произвольное, а при гомологичном решении фигуры должны занимать определенное взаимное положение в одной плоскости. Представим, что, имея гомологичные треугольники ABC и А'В'О (рис. 73), мы должны найти четвертую точку D, соответственную точке D'. Такой случай становится понятным, если точки А, В, С будем считать тремя точками плана, который хотим дополнить, а точки А', В', С' - соответственными точками снимка местности. ПЛАН ТР СНИМОК (зеркальное изображение) Рис. 73 Из предыдущего мы знаем, что проекцией точки является точка, лежащая в пересечении проектирующего луча с плоскостью проекции. Проведем поэтому через точки D' и S четвертый луч d. Самой точки D мы пока еще не получим, так как производим построение не в пространстве, а на плоскости. Но мы должны вспомнить, что при проектировании сохраняется инцидентность, т. е. расположение точки на прямой. Проведя в соответствии с этим условием новую прямую через точку D' и любую вершину треугольника, например В', мы найдем какую-то точку L 69 пересечения этой прямой с осью гомологии ТрТр. Но прямой LB' должна соответствовать прямая, проведенная через точки LB. Проведя эту прямую (на чертеже она показана пунктиром), мы в пересечении ее с лучом d найдем соответственную, или, как говорят, гомологичную точку D. Полученная точка D должна остаться на луче d и в том случае, если от гомологичного соответствия треугольников ABC и А'В'С' мы перейдем к перспективному, так как, определяя эту точку, мы руководствовались перспективными условиями, доказанными раньше. S Рис. 74 Решение задачи может быть и обратным. Если, например, на плане имеются четыре точки, соответствующие четырем точкам снимка, то с помощью гомологичных построений можно проверить правильность соответствия любой пары точек. Следует заметить, что если в момент съемки плоскость пластинки была параллельна плоскости основания (земля), то ось проекции будет в бесконечности, а следовательно, практически мы ее не получим, и гомологичное построение указанного порядка становится невозможным. Такое же неудобство получается и в том случае, если одна из сторон треугольника параллельна оси проекции. Поэтому за основную фигуру в фототопографии принят не треугольника четырехугольник, обладающий полными проективными свойствами, 69 Рассмотрим, почему это так. Если соединить диагоналями вершины четырехугольников ABCD и A'B'C'D' (рис. 74), то в пересечении диагоналей мы получим соответственные точки Е и Е, составляющие вместе с остальными точками по два ряда точек как на оригинале, так и на проекции. Каждый из этих рядов, например ЛЕС, может быть уложен на три луча а, е, с только в единственное положение. То же касается и второго ряда точек BED. Следовательно, если мы восстановим пространственный световой пучок f s \ \ abcde/ ' а это мы можем сделать, так как расположение точки S относительно плоскости проекции пластинки нам известно, то мы сможем определить положение и всей плоскости Т относительно плоскости Р. Это положение находится на фототрансформаторах при помощи светового пучка лучей. § 16. Частные случаи центральной проекции Если центр проекции S удалить в бесконечность, то в результате этого проектирующие лучи, идущие от плоской фигуры к центру, станут параллельными, и мы получим частный случай центральной проекции - параллельную проекцию (рис. 75). Рис. 75 Любой отрезок прямой на такой проекции, например сторона треугольника А'В', представляет аффинное, по прежнему нашему определению, преобразование прямой АВ, так как является параллельным преобразованием в одной плоскости. Следовательно, весь треугольник А'В'С' есть результат пер-спективно-аффинного преобразования треугольника ABC. Как 70 /',' .-**", указывалось, особенностью аффинного преобразования является сохранение равенства простых отношений. Практическим примером параллельной проекции будет тень от предмета, освещенного солнцем (рис. 76). Параллельная проекция с лучами, ; " перпендикулярными к плоскости основания и плоскости проекции, называется ортогональной проекцией (рис. 77). Оригинал (в данном случае треугольник Д?С) и проекция (треугольник Л'В'С') должны, как основания призмы, быть подобны и равны. В практике для удобства пользования ортогональную проекцию составляют уменьшенной линейно в заданное количество раз, т. е. в масштабе. Топографический план мы считаем ортогональной проекцией, так как все точки местности мы про- j ектируем отвесными лучами на го- ...-•-"' ризонтальную плоскость планшета --"" в определенном масштабе. Рис. 76 PI \w V * -m. 5&^ 'tl^A • NU-Si-i ; /• / i \ r**-~/f i /И8Ч u/ [\1 vU \. \. H*J ^,J Рис, 7] П § 17. Названия элементов центральной проекции (рис. 78) Названия, применяемые в проективной геометрии Названия соответственных элементов, рассматриваемых в фототопографии Обозначения Центр проекции - точка, через которую проходят проектирующие лучи Плоскость основания - плоскость оригинала Оригинал - проектируемая фигура Плоскость проекции, или картинная плоскость - плоскость, на которую проектируется оригинал Главный луч - прямая линия, проходящая через центр проекции перпендикулярно к плоскости проекции Картинное расстояние So - отрезок главного луча от центра проекции до плоскости проекции Главная точка картинной плоскости - пе- Станция - передняя узловая точка объектива фотокамеры Основание станции, или точка стояния, - ортогональная проекция станции на плоскости основания Надирная линия - отвесная линия, проходящая через станцию Надирная точка, или точка надира, - точка пересечения надирной линии или ее продолжения с плоскостью снимка Надирная точка представляет точку схода проекции всех вертикальных линий Плоскость основания - плоскость, на которой изображается основной план оригинала Оригинал - фотографируемый предмет, местность (на рисунке не изображен) Основной план - ортогональная проекция оригинала на плоскости основания (на рисунке не показано) Сопоставление центральных проекций оригинала и основного плана позволяет определить особенности изображения на снимке неровной, рельефной местности или высоких предметов Плоскость снимка Оптическая ось фотокамеры - прямая линия, проходящая через узловую точку объектива перпендикулярно к плоскости снимка Главная вертикальная плоскость съемки, или главный вертикал - вертикальная плоскость, проходящая через главную точку снимка и надирную линию Главный вертикал перпендикулярен плоскости основания и плоскости пластинки Фокусное расстояние фотокамеры - отрезок оптической оси от задней узловой точки объектива до плоскости пластинки Главная точка снимка - пересечение оптической оси с плоскостью снимка 72 к. ->иа Названия, применяемые в проективной геометрии Названия соответственных элементов, рассматриваемых в фототопографии ресечение главного луча с плоскостью проекции Плоскость истинного горизонта - плоскость, проходящая через центр проекции параллельно плоскости основания Линия истинного горизонта -линия пересечения плоскости горизонта с плоскостью проекции Плоскость картинного горизонта - плоскость, проходящая через центр проекции параллельно плоскости проекции Главная точка определяется пересечением диагоналей, соединяющих индексы. Она является началом системы прямоугольных координат снимка Главная вертикаль - линия пересечения главной вертикальной плоскости съемки с плоскостью снимка След главной вертикальной плоскости - линия пересечения главной вертикальной плоскости съемки с плоскостью основания Линия направления съемки - ортогональная проекция оптической оси на: плоскости основания. Направление считается от основания станции Главная горизонталь - линия, проходящая через главную точку снимка перпендикулярно главной вертикали Главная горизонтальная плоскость съемки - плоскость, проходящая через, станцию и главную горизонталь След главной горизонтальной плоскости съемки - пересечение ее с плоскостью основания Плоскость горизонта - горизонтальная плоскость, проходящая через станцию Линия горизонта - линия пересечения плоскости горизонта с плоскостью снимка Главная точка схода - точка пересечения линии горизонта с главной вертикалью В главной точке i сходятся проекции всех прямых линий, параллельных следу главной вертикальной плоскости Точки удаления - две точки, расположенные на линии горизонта и отстоящие от главной точки схода на величину Si (на рисунке i3 нет) Точки удаления являются точками схода проекций прямых, параллельных плоскости основания и составляющих угол в 45° со следом главной вертикальной плоскости Плоскость картинного горизонта - плоскость, проходящая через станцию параллельно плоскости снимка 74 Названия, применяемые в проективной геометрии Названия соответственных элементов, Обозна-рассматриваемых в фототопографии чения Линия картинного горизонта - линия пересечения плоскости картинного горизонта с плоскостью основания Ось проекции - прямая пересечения плоскости проекции с плоскостью основания Линия картинного горизонта - линия пересечения плоскости картинного горизонта с плоскостью основания Основание картины (картинной плоскости) - прямая пересечения плоскости снимка с плоскостью основания hphp Т Т 1 />' р Глава III СВОЙСТВА СНИМКОВ § 18. Элементы ориентирования . Элементами ориентирования называются все данные, позволяющие использовать фотографическое изображение для измерительных целей. Они разделяются на элементы внутреннего ориентирования, относящиеся к самой фотокамере и являющиеся неизменными для нее, и внешнего ориентирования, относящиеся к положению фотокамеры в пространстве в момент съемки. К элементам внутреннего ориентирования относятся: 1. Фокусное расстояние фотокамеры /к. 2. Начало координатных осей снимка в прямоугольной системе - главная точка снимка о. 3. Координатные оси снимка хх и уу. Они параллельны сторонам снимка. За ось у-ов принято считать линию, параллельную короткой стороне снимка. Если же снимок квадратный, то за ось у-ов берется линия, наиболее близкая к направлению съемки. Оси координат служат для определения положения отдельных точек на снимке. К элементам внешнего ориентирования относятся: 1. Положение объектива в прямоугольной пространственной системе координат, определяемое: а) двумя горизонтальными координатами X и У; б) высотой съемки по вертикали Н; в) дирекционным углом направления съемки о (азимут съемки). 2. Угол отклонения оптической оси от отвесной линии в момент съемки а. 3. Угол поворота пластинки вокруг оптической оси фотокамеры, или угол крена ее * (рис. 79). Фокусным расстоянием фотокамеры /к считается отрезок оптической оси от задней узловой точки объектива до пластинки или пленки. Начало координат (главная точка) определяется пересечением прямых, соединяющих диаметрально противоположные индексы снимка. Индексы получаются от фотографирования на 76 Рис.80 Внутренний вид камеры: s - марка, наклеенная на объектив, / - четыре лупы индексов, п - нумератор снимок особых меток, находящихся на прикладной рамке. В некоторых камерах индексы получаются как результат фотографирования в момент экспозиции через четыре маленьких лупы круглой черной марочки, наклеенной на объектив у задней его узловой точки (рис. 80). 77 Если присмотреться к снимку, то на его краю можно заметить (рис. 81) темное пятно, внутри которого имеется белое чечевицеобразное пятно, а в последнем - черная точка. Рис. 81 Эта черная точка и есть самый индекс, т. е. изображение черной марочки объектива камеры, а чечевицеобразное пятно - перспективное изображение самого объектива. ? Л1- \ J "$ N \ \ \ \ -------- -Ы-. x' Ь / / / / / ck / X /• / / / \P 4\' JC 1 У Рис. 82 l/\l 1л С ' С л) Lvl с" ь'| ?а ь'. 5 о i d' ГЧ rv , ff_ d d" Ч f\ [WJ у Рис. 83 Координатные оси снимка проводятся через главную точку параллельно линиям, соединяющим соответствующие индексы (рис. 82-85). Высота съемки, как координата, считается от уровня океана, а в отдельных случаях - от средней высоты заснятой местности или от уровня аэродрома. Направление съемки считается по следу главного вертикала, от точки стояния, через проекцию главной точки на плоскости основания и представляет, таким образом, направление проекции оптической оси. На снимке направление съемки считается по главной вертикали - от точки надира к главной точке. Угол отклонения оптической оси от отвесной линии а равен углу наклона фотопластинки к плоскости основания, обозна- 78 чаемому также через а, в отличие от угла наклона оптической оси к плоскости основания, равного 90° - а. У У г. Л tt"VN .-'' Ъ Ч X ч X s ч ^ ч ч __-' ~г> N ^ ч tA^ X * X if о4-. Ч s чч ч ч L±'e ^--Э У Рис. 84 л -е У а\ \ \ N X \ \ \ \ Л / / / / / / / / / / X е г/ \ \о \ \ \ \ \tf л? Рис. 85 Угол крена у. считается от направления главной вертикали до оси _у-ов снимка: со знаком плюс - по часовой стрелке и со знаком минус - против часовой стрелки. Угол крена не может быть более 45°. § 19. Взаимная зависимость координат точек местности и снимка А. ПЛАНОВАЯ СЪЕМКА ' Рассмотрим идеальный случай плановой съемки, когда " == 0. Найдем, чему равны координаты точки на местности, если известны элементы ориентирования и измерены координаты изображения этой точки на снимке. Возьмем на плоскости основания точку А с условными прямоугольными координатами X и Y (рис. 86). Спроектировав через центр проекции точку А на пластинку Р, получим точку а. Для данной точки А, лежащей в плоскости основания Т, X будет равен OL и У' = ОК; для точки а, лежащей в картинной плоскости Р, х0 будет равен ol и у0 = ок. По заданному условию плоскость Р параллельна плоскости Т, следовательно, треугольники /2&? и KSO подобны. Из подобия этих треугольников имеем: _^L_jS2_ ng, ОК ~~ SO • Vy> Но So - fK и SO=H; тогда, подставив соответствующие значения в формулу (19), получим: У о _ /к У ~ Н ' 1 При фототопографнческих работах аэроснимок условно считается плановым, если а < 3°. 79 откуда (20) Таким же образом из подобия треугольников aSk и ASK- откуда ol _ So Ol~SO' или j3L_ /к X ~ Н (21) Рис. 86 Б. ПЕРСПЕКТИВНАЯ СЪЕМКА Рассмотрим общий случай перспективной съемки, когда а^.0 и х fO. Примем условно за систему прямоугольных координат снимка его главную вертикаль w и главную горизонталь hh с началом в главной точке о (рис. 87), и найдем, чему равны координаты какой-либо точки на местности, если известны координаты изображения этой точки на снимке, а также и элементы ориентирования. 80 Примем на плоскости основания за оси абсцисс и ординат соответственно след главной горизонтальной плоскости TQ TQ и след главной вертикальной плоскости VV, с началом в точке О, тогда положение точки А, соответствующей точке а снимка, можно определить ее координатами: X = К А и Y = ОК. Найдем теперь, чему равны координаты точки А. Для удобства рассмотрим рис. 87 в плоскости главного вертикала SVV (рис. 88). Проведя на нем дополнительно через Рис. 87 точку о линию, параллельную VV, получим пересечение луча SK. с новой линией в точке &,. Рассмотрим два подобных треугольника KSO и k^o. На основании подобия можно написать: ok. So_ SO ' где и OK So=fK OK^Y. (22) Аэрофототопография 81 Из прямоугольного Л 05/V имеем: SN SO= или, заменив SN через Н: S0 = cos a ' Н COS a Подставив соответствующие значения в формулу (22), можно написать: Oki _ Л -COS a У Н (23) Затем из A koki (рис. 88) найдем, чему равно okv. S Рис. 88 В прямоугольном Д kSo обозначим угол при точке 5 через ?, тогда угол при точке k будет ра~ен (90° - у); значит, в Akokl угол при точке k равен (90° -f у), а Уг°л при точке о равен а, следовательно, угол при точке ki равен [90° - (а + т)]- Имея эти данные, можно написать такую зависимость: okt _ ok_____ sin(90° + f) ~~ sin [90°-(a-t-v)) ' или, заменив ok через у и преобразовав, получим: _ofei _ У cos I crs (a + Y)' 82 или отсюда Okj __ _у_______^__ cos I cos a cos " - sin a sin Y ' О^= у-cos i cos a cosy - sin a sin у ' это выражение, в свою очередь, преобразуем так: 1 cos а - tg Y sin а ' (24) ko Из Л kSo имеем tgY - sJ7i или, после подстановки соответствующих значений: tgT-f • •'к Подставляя полученное выражение в формулу (24), получим: okl=- У cos a-----sin з •'к (25) Подставляя выражение (25) в формулу (23), имеем: у /к -COS a У I cos я------=j - -sin a V /к Я откуда у- н /к ' "" /" J' COS a cos a - -~ -sin a I -'к / (26) Таким же путем находим, чему равен X. Рассмотрим (рис. 87) треугольники kSa.vi KSA\ они подобны, так как ka\\hh и КА\\ ТаТа, т. е. ka \\ К.А, значит, стороны их пропорциональны: - - - - (<У7\ KA ~ SK ' ^ ' но ka = х и КА == X. Кроме того, из прямоугольного ?\kSo имеем: So kS = или kS = COS 1 ' /к cos Y ' 6* 83 где Y - условно обозначенный угол kSo. В то же время из прямоугольного Д KSN можно определить, что да. SN COS (a + 7) ' ИЛИ й'С - Н Д°- cos(* + T) ' Подставляя найденные значения в выражение (27), получим: X __ /к -COS (а+ 7) А" ~~ Я-COSY ' откуда ^Y=________Я-cos? /к (cos a cos - - sin а sin Y) ' ИЛИ " =__________Н_________ ~~ X' /K - (COS a - tg 1 sin a)' HO tgf =-ь-; подставив это значение в предыдущее выражение, •'к получим: ^_________________ н г (28) у н л: и (cos -i • sino j Из вышеизложенного видно, что для определения координат любой точки местности, изображение которой имеется на снимке, необходимо знать элементы ориентирования: Н, /к и а, а также необходимо измерить координаты точки - х и у на снимке. Измерение координат точки на снимке в нашем случае делалось относительно главной вертикали и главной горизонтали, т. е. в системе координат картинной плоскости. В отдельных случаях координаты точки снимка измеряются относительно собственных осей снимка, т. е. в системе индексов спи мка, с дальнейшим переориентированием. В. ПЕРЕОРИЕНТИРОВАНИЕ КООРДИНАТ В СИСТЕМЕ КАРТИННОЙ ПЛОСКОСТИ В КООРДИНАТЫ СИСТЕМЫ ИНДЕКСОВ СНИМКА Для этой цели необходим еще один элемент ориентирования - угол крена пластинки *. Сначала выведем зависимость между координатами этих двух систем на снимке. Для этого возьмем снимок (рис. 89) и, пользуясь им, определим х к у, имея данные х^ и yl - координаты точки а в системе индексов снимка. Проведем из точки а на снимке линии, параллельные координатным осям снимка и линиям w и hh. Из прямоугольного Л k2ak находим: ak - a&a-cosx, 84 но тогда ak = x и ai, = akl + k1k (33) следовательно, но у = (yl - /WiA%)cosx. ' (34) Из прямоугольного Л т^опг^ получаем: т^п.} = от2 • tg х = xl • tg x. , Подставив в выражение (34) вместо m,m2 найденное его значение, получим: У =* (^i - Х1*{ё х) cos *• (35) 85 или у = у{ • cos / - х1 • sin •/ (36) Теперь, подставив выражения (31) и (36) в формулы (26) и (28), получим: ^1 = (у,-cos У. - лг, sin У.) _Н_ _________________ /" / Vl'COSV. - AT,-sin"A к cos я', ccs а - ----------,----!---------sin 1 х,= Н (Xi cost. + jv sinx) /к У! • cos •/. - -*ч • Sin 7. Sin 3 : V /к (37) (38) По этим формулам определяются координаты точки местности в том случае, если координаты изображения точки на снимке выражены в системе индексов снимка. Из всего вышесказанного видно, что при перспективной съемке, так же как и при плановой, зная элементы внутреннего и внешнего ориентирования, можно получить условные прямоугольные координаты точки на местности, которые в дальнейшем можно привести к системе координат Гаусса-Крюгера. § 20. Масштабы снимков А. МАСШТАБ ПЛАНОВОГО СНИМКА Масштабом планового аэроснимка называется отношение длины любого отрезка на снимке к величине того же отрезка на горизонтальной местности. Выведем, чему же равен масштаб такого планового снимка, исходя из элементов ориентирования. Рассмотрим рис. 90. Плоскость Р есть наша фотопластинка; она параллельна снимаемой поверхности, которую обозначим через Т. Точка 5 - объектив или проектирующий центр, So - фокусное расстояние, SO - оптическая ось, которая по нашему условию отвесна, а значит, и перпендикулярна к плоскостям Р и Т одновременно. Возьмем на плоскости Г произвольные точки А и В, соединим их с точкой О и между собой. Спроектировав точки А и В и проведенные прямые на плоскость Р, получим их проекции, т. е. фигуру oab. Рассмотрим &ASO и д aSo; они подобны, значит, стороны их пропорциональны. Поэтому _ . • во "Ш So SO" 86 Ho So - фокусное расстояние нашей камеры /к> a SO - высота съемки, которую обозначим через Н. После подстановки получим выражение: до _ /к ~Аб ~н" Точно таким же путем докажем, что Ьо __ /к ВО Н Следовательно, Л aob по пропорциональности сторон подобен Д/Ю5, или ab ао Ъо /к ~ВО=' АВ АО Н Н Рис. 90 *. Отношение длины отрезка на снимке к длине того же отрезка на местности есть масштаб снимка, который принято обозначать ~; поэтому наше выражение примет такой вид: т 1 т /к Н (39) Так как мы взяли отрезок на снимке в произвольном направлении, то эта формула пригодна для любого отрезка в любом направлении; иначе говоря, во всех частях снимка, снятого при отвесном положении оптической оси, при ровной горизонтальной снимаемой местности, масштаб будет одинаков и равен ^-, значит, такой снимок представляет собой план снятой я местности. 87 В приложении 1 помещена номограмма для определения масштаба планового снимка по данным /к и Н. На рис. 91 приведена номограмма для определения одного из трех элементов: too юоо isoo госо zsoo зооо jsoo ^ооо Рис. 91 масштаба, фокусного расстояния и высоты по двум данным для планового снимка. Б. МАСШТАБ ПЕРСПЕКТИВНОГО СНИМКА ПО ГОРИЗОНТАЛИ Масштаб перспективного снимка по разным направлениям при наклонном положении оптической оси является величиной переменной, за исключением горизонталей, т. е. направлений, параллельных главной горизонтали /г/г. По отдельным горизонталям масштаб сохраняет постоянное значение. Так как масштаб любого перспективного снимка во всех своих частях различен и непрерывно меняется, то его нельзя рассматривать (как это делали на плановом снимке) как отношение длины отрезка на снимке к длине отрезка на местности,а надо рассматривать в каждом случае отдельно как отношение бесконечно малой величины на снимке к бесконечно малой, ей соответствующей величине на местности; иначе говоря, надо брать масштаб в каждой точке и по каждому направлению отдельно, Бесконечно малые величины мы можем заменить их пределами, т. е. взять отношения не переменных, а диференциалов от этих переменных. 88 Возьмем на рис. 92 точку а и определим в ней масштаб но горизонтали, который обозначим через -^-. Любая горизонталь снимка по указанному выше условию параллельна главной горизонтали, последняя же является осью х-ов. Поэтому масштаб снимка в точке а по направлению горизонтали, как величина переменная, определяется из отношения диференциалов абсцисс точек а и Л, или 1 mh dxa dXn Но так как известно, что н *"== /к COSO- уа ~ТК trfy) • sin a kfi С Н Н МОК l'('J) Рис. 92 hixi то, продиференцировав это выражение по переменной ха, мы получим: йх" dXa = ^- f* COSa-^-sina •'к Подставим это значение в выражение для масштаба по горизонтали, проходящей через точку а: J__ /-_ mh H cos a - ~.а • sin а I dxa -'к / dxa 89 После сокращения этого выражения на dxa получим окончательно: 1 Л / У а /*ft=incosa-7rsina (40) Это и есть формула масштаба снимка по любой горизонтали; она зависит только от соответствующей величины уа. Примечание. Вывод формулы масштаба перспективного снимка по горизонтали может быть сделан непосредственно из геометрических соотношений рис. 87. Из подобия треугольников aSk и ASK имеем, что ak _Sk АК~5К> ak , но -J5? есть масштаб по горизонтали, т. е. JL _ *>Ь_ mh ~ SK • Далее, из Д kSo имеем: sk = JL = -!•-. cosy cos Y ' а из Д/С5Л находим, что SK= SN н COS (а + у) С05(з + Y) * Подставив найденные значения в выражение для - , получим: 1 /к • COS (a + Y) /K (cos а cos Y - sin a sin Y) mh Я-COSY Я-COSY Поделив числитель и знаменатель на COSY, будем иметь: 1 /к - = -jj- (cos 1 - tg Y sin a). Но непрямоугольного Д?5о tgY равен ~; произведя замену, получим •'к выведенную выше формулу (40): 1 . /к / . ^ lu-wv008-^SIne>. Следствие I. При у = const величина - будет равна const, "*л т. е. масштаб но любой горизонтали есть величина постоянная, поэтому горизонтали называют линиями неискаженного масштаба. Следствие II. Из формулы (40) определим масштаб но линии горизонта. Для этого рассмотрим рис. 93 и найдем из формулы (40). чему равна ордината для линии горизонта; обозначим ее через.уг. 'Из прямоугольного Д ioS имеем: io = So-tg (90°- a), 90 или io = 5o-ctga, но to=*y, и So=fK, тогда ^•=/K-ctga. A i/r X ........ ,j /V* X /?• X X \. / * X X \ '•?,- •S3 Ч A ' ' / л; / /к ./ ч лх / / 1 "/ \ А / 0 С f /т ' \/ * >rf Рис. 93 Ъ Подставив это выражение в формулу (40), получим: /к Г *к 'С18а • 1 /к Г COS a sin о,-1 -^ [cos a--------г----smaJ-=----|_cosa------------J, или значит, 1 f> = -7т (COSa - COS я), и, Я 1 /и,- = 0 (41) Следствие III. Найдем масштаб по главной горизон-т ал и. Для главной горизонтали у0 = о формула (40) примет вид: 1 /к / О . \ ----= ~ (cos a-----т- • sin a i, '"ft/" ^ V /к / ' 91 или окончательно: i - /к - = --r-cosa mhh п (42) с Следствие IV. Проведем биссектрису угла а и определим масштаб по горизонтали, проходящей через точку пересечения биссектрисы с главной вертикалью с (рис. 93). Эта точка с называется т о ч к о и нулевых искажений. Для полученной нами горизонтали hchc определим ординату, которую обозначим через ус. Из прямоугольного Д Soc имеем ос - So-ig-^-, но ос - yt и So - fK, а так как ус имеет отрицательное значение, то наше выражение после подстановки примет вид: л^-Л-tgf- Подставив это выражение в формулу (40), получим: a "с Н \ ИЛИ 1 /к / l-cosa 1 /к / , /K'tgT . - ^-и cosa+-----------sin - -=^fCOSa+-lj---- - Sina и окончательно: Из формулы (43) видно, что масштаб горизонтали, проходящей через точку с, равен масштабу планового снимка, снятого с той же высоты, поэтому его называют главным масштабом снимка, а горизонталь - линией главного масштаба. Следствие V. Найдем масштаб горизонтали, проходящей через точку надира (по надирной горизонтали). Беря тот же рис. 93, находим из прямоугольного Д5од, что on - So-iga, где оп=уп и So=fK. Как и в предыдущем следствии, найдем у" для данной линии; он будет отрицателен, т. е. уп = - /K-tga. Подставив его в выражение (40), получим: - (cos a + А^ . sin .),--? (cos . + Sin'2 a J_ Л / mn = ~H\------ ' /.. -----У // V------ ' cos a ИЛИ 1 /" COS2 a + sin2 a W- /У COS а 92 и окончательно: 1 /к тп //•cos a (44) Следствие VI. Определим масштаб по линии основания картины ТрТр. Начнем, как и раньше, с определения у для этой линии. Из прямоугольного Д5Л/О определим гипотенузу SO: но так как SN - Н, то SO = S0 = SN COS a ' H COS a ' Затем найдем отрезок оО: oO = SO - So. Подставив вместо So - /к и вместо SO - найденное значение, получим: 00 = Л-----/ . COS a J K Теперь найдем наш yv, который будет отрицателен и равен о V. Из прямоугольного AOoV имеем: oV=oO'Ctga, или, подставив вместо оО его значение: Н _\ / //-COS a /K • COS a V, ( Н N / //-cos о, /к • -------------------f ] ctgr a - - ---------:----•----------г \cosa •'к/ ь \cosasina sil Sin a ИЛИ Н /к • COS а\ У* ~ I sin я sin a J • Это значение yv подставим в формулу (40) и получим: 1 /"г f Н fK 'cos a\ s'n a i /к г " i "_=^[cosa+(^_^__)._7rJ = ^[COSa + r-cosa], 1 /к /к ' Cos а + W~Л • Cosa /к или m. я /к Н ~н'т: и окончательно: 1 'м-. = 1 (45) 93 В. МАСШТАБ ПЕРСПЕКТИВНОГО СНИМКА ПО ГЛАВНОЙ ВЕРТИКАЛИ Пользуясь рис. 92, определим масштаб снимка в точке а в направлении главной вертикали. Очевидно, здесь, как и в предыдущем случае, для определения масштаба в точке а надо взять отношение диференциалов, но уже не абсцисс, а ординат, т. е. -*•-&• "6> Нам известно, что Ya=JL________Уп_______ • к cos I I cos a - ^а- • sin a J V /к / Продиференцировав это выражение по переменной уа, получим: (cos з - ^f- • sin a | dya + ya -JS • sin а dy "- \ '* ' '* a f . cos о / у '2 JK (cos a - i^.sina) V JK ' COS a dya - уa-j3• Sin a + j;fl ^' • sin я //К - И ______________~5____________7|i U a f . cosa / у \а k (cos a - ^--sin a I \ JK/ dy ^ _ Я^й-------- v V' /K ( COS a - ^~- • sill a , J к Подставив полученное выражение в формулу (46), получим: / ., \2 /к cos a - ^f--s\ni ]dya 1 > 'к ' mv Hdya отсюда /к / У а . \2 -гг cos a-----^--sina н \ JK (47) Следствие. Найдем, в какой точке главной вертикали мас- /к штаб будет равен -гг . Для этого должно быть соблюдено равенс!во cos a - y-j •sina = l, JK отсюда " = f - cosa~1 -=- - f . te - ^ •'к sine. -/к 1S 2 ' Величина - /K-tg^ есть, как мы знаем, ордината точки нулевых искажений. Следовательно, в точке нулевых искажений 94 масштабы как по направлению горизонтали, так и по направлению главной вертикали равны между собой. Для более ясного представления о масштабах в двух направлениях изобразим снимок и местность (рис. 94). Здесь точка а - изображение точки А местности - лежит одновременно на линиях, параллельных главной горизонтали и вертикали. На рис. 94 видно, что все стороны сетки на снимке равны; на местности же они различны. При этом по направлению горизонтали линии делятся на пропорциональные пестность с и ч п о к к У о к а х Рис. 94 части, а по другим направлениям - на непропорциональные, т. е. ривным приращениям на снимке соответствуют неравные приращения на местности. Выведенные выше формулы масштабов (40) и (47) по главной горизонтали и по главной вертикали отличаются только тем, что во второй из них выражение в скобках стоит в квадрате. Это показывает, что масштаб по главной вертикали изменяется сравнительно больше, чем по главной горизонтали. Г. МАСШТАБ ПО ЛЮБОМУ НАПРАВЛЕНИЮ ИЗ ГЛАВНОЙ ТОЧКИ Мясш:аб по любому гаправлснию из главной точки является величиной переменной. Он может быть определен как отношение бесконечно малого приращения радиуса ао - г на снимке (рис. 95) к соответствующему приращению радиуса R на местности, т. е. 1 ^ (48) /я. dR Длина радиуса /? определяется по координатам его конца Ха и Ya, как корень квадратный из суммы квадратод: R = VXa>+ Ya*. (49) 95. Подставим в формулу (49) соответствующие для Ха и Ya значения: R=i/f-g-Y - [ ^~ Т+ Г-^ГТ у" ? KV/*' [cosa-^-sinaJ V/"; [cosa(cosa-^,,ina)J *-- \ JK f и преобразуя, получим: fK *<=-? _ . VV-COS-a+.y,,* ^K COS a [COS а - -^-sina \ /к (50) Из прямоугольного {\ako имеем уа - xa-\gt?a, где tpa - угол между главной горизонталью и направлением радиуса-вектора г. <у!г (y)v Рис. 95 Подставим значение уа в числитель выражения (50): Я = О. . V'V-COs-a + Xa-.tg-)a _ _W. . _?а_ . Vcos" a COS- q"a + sin* y,t (51) ^ cos a (cos а _-?-..sin a) /K С°8фа cos a fcos a - -?-. sin a^ Ч / к ' V /к Из прямоугольного Да?о имеем: ^я г = COS 9Я иуй = г-8!пфа. Подставив данное значение в выражение (51) и заменив в числителе cos2a через 1 - sin3 а, получим: Я - Vcos2 ->fl - sin2 а cos8 ya + sin2 <ра __ H г VI - sin3 a cos-' <-" *v - "•-- • ; ~ ; - t ' i .- K cos a (cos а-----?--sinasincpa) ^K cos a f cos a------- -sin a sin '. Рис. 97 Оба снимка сделаны с одной и той же высоты //, и главные точки обоих снимков для удобства спроектированы в одну точку О. Возьмем на плоскости основания, на линии следа главного вертикала, какую-нибудь точку А и спроектируем ее на оба снимка в точках а и а' на главные вертикали. Отрезки ао и а'о' будут проекциями, плановой и перспективной, одного и того же отрезка АО. Эти проекции будут: ао =*-у0 и а'о1 - у1, а АО - У. 7* 59 Перспективное искажение по главной вертикали выразится разностью этих ординат, а именно: 1д..У] = Уо - .У-Определяем Y по плановому снимку: -*~JV н /к ' Определим теперь тот же Y по перспективному снимку: Н у Y = /X COS а ( cos а------у- • sin а V /к (54) (55) На основании равенства левых частей выражений (54) и (55) можно написать: н __ н Г' У о - "7" ' У /к f i v к COS a I COS а-----Y~ • Sin а V /к или Уо = У-- 1 COS a I COS a-----~ • sin a \ /к Вычитая из обеих частей последнего равенства по_у, получим: 1 Уо - У-=У - У - - У, или [Д-У] = У COS а ( COS a-----~ • sin а I •'к ' I ' V ^ COS а [ COS а -- -~ - • Sin а | V /к ' Приводим к общему знаменателю: [\У! - У- 1 - COS2 а и----Y~ ' s'n а cos я COS2 a------ - • sin a COS a •"к Но так как 1 - cos2 a = sin3 а, то у sin2 а -f -у- - sin а cos а [Ь,у]=у---------?----------- COS3 a------^ - • siu а cos a -к 100 Разделив числитель и знаменатель на sin a cos а, получим: Гд и1 и tg * + -f-•' К \.\У\ - У' ctg a - -?-•'к (56) Э/ио будет формула перспективного искажения по главной вертикали для любых значений угла а. При малых углах отклонения а формулу (56) можно привести к более упрощенному виду. Для этой цели обозначим угол a'S'o' через 71 тогда из Д a'S'o' имеем: Л -tg T. Подставляя это значение в формулу (56), получим: [^-У^^, - - tgr или или tga • А "Т - V tga + tgV .Л-М-З' T^i^Y tg", [А..У] = J/tg (a + f)tga. (57) При малых углах отклонения a можно принять tg (a + 7) ~ tg 7 подставляя это значение в формулу (57), получим: [д" У] = У tg ? tg a =j>- -f- • tg a, Л или окончательно: 1>-У1 = 7---Е<- 'к (58) Это рабочая формула линейного перспективного искажения по главной вертикали при а<<3°. Из анализа формулы видно, что перспективное искажение возрастает прямо пропорционально квадрату у и обратно пропорционально фокусному расстоянию /k. При а = 0 перспективное искажение также равно нулю. Б. ПЕРСПЕКТИВНОЕ ИСКАЖЕНИЕ ПО ГОРИЗОНТАЛИ Так как на всем протяжении любой горизонтали масштаб выдерживается, то перспективным искажением по горизонтали надо считать разность между длиной одного и того же отрезка прямой, параллельной главной горизонтали, полученной на снимке при фотографировании с одной и той же высоты при отвесном и наклонном положениях оптической оси камеры. Эту разность отрезков обозначим через [Д,*]. 101 Пусть на плоскости основания Т (рис. 98) имеется прямая АК - -Х, параллельная следу главной горизонтальной плоскости TQTQ. Спроектировав эту прямую на плоскости горизонтального и перспективного снимков, заснятых при одной и той же высоте съемки, получим соответственно проекции ak~x0 и a.'k' = x, тогда: [Да х] - хй - х. Определим X по элементам ориентирования каждого снимка: -?•-= ЛТ = Рис. 98 На основании равенства левых частей выражений (59) и (60) напишем: Н Н х , < х0 - j- J к J к fcos a----~- • sin a j Вычтя из обеих частей этого равенства по х и разделив на н ---, получим: Ле 102 XQ - X = ЛГГ- [_cos а - = - • sin a /к ']' Преобразуем это выражение: [Ьхх] = х 1 - cos a + -j?--sina ___________Л<______ у COS a----4- • sin a /к I Далее, разделим числитель и знаменатель на sin a: [дв х] = х 1 - cos а _у sin a /K Ctg " - JL 'к Зная, что 1 - COS Я = tg-;r-, получаем окончательно: [А-А;] =л a V tg~+r •- •'к ctg"-4- •'к (61) Из формулы (61) видно, что это искажение прямо пропорционально х, т. е. длине взятого отрезка, и оно зависит от знака у и величины угла а. При а = 0 искажение также равно нулю. В. ЛИНЕЙНОЕ ПЕРСПЕКТИВНОЕ ИСКАЖЕНИЕ ПО ЛЮБОМУ НАПРАВЛЕ-НИЮ ИЗ ГЛАВНОЙ ТОЧКИ ПЛАНОВОГО СНИМКА Чтобы определить перспективное искажение на плановом снимке по любому направлению из главной точки, рассмотрим рис. 99. На нем представлено пространственное положение планового снимка, у которого а^3°. Допустим, нам необходимо определить перспективное искажение в точке а, лежащей на произвольном направлении ok, составляющем с главной горизонталью угол ср. Рассматривая формулу (58), по которой определяется перспективное искажение по главной вертикали планового снимка, мы видим, что при неизменных фокусном расстоянии и ординате у величина искажения будет меняться только в зависимости от величины tga. Поэтому, проведя на снимке через точку а окружность радиуса г=оа, мы можем считать, что на главной вертикали в точках а1 и аа перспективное искажение определяется величинами: & lAy]=y-'tga и [Д.У| = - -p-tga, •'к JK а в точках а.А и а± оно будет равно нулю, так как эти точки лежат на главной горизонтали, В остальных точках окружности 10? перспективное искажение будет, очевидно, равно какому-то промежуточному значению, которое зависит от угла наклона радиуса-вектора к горизонту. Обозначая наклон к горизонту нашего радиуса-вектора оа через G4 и пользуясь формулой (58), мы можем определить перспективное искажение в точке а из выражения: (62) [Aar]-=y--tga1 •* К Но наклон любого радиуса-вектора выражается, в свою очередь, по формуле сферической тригонометрии через угол <р следующим образом: sin ai - sin a sin ср. Считая- приближенно, что при малых угловых значениях a и -ч величины их синусов изменяются пропорционально величинам "-Г Рис. 99 тангенсов мы можем положить, что tg-ч = tgasin•'"'' 'К 10§ отсюда, преобразуя, получаем: tg*. = - tg-n, cos а - ~~ sin a JK (71) Эта формула показывает зависимость между азимутным углом на снимке и ему соответствующим на плоскости основания. Из формулы (71) видно, что при а = 0 углы снимка и местности будут равны между собой. В дальнейшем будут рассмотрены способы исправления перспективного искажения и приведения снимка к плановому положению, т. е. трансформирование снимка. Из формулы (71), как следствие, можно вывести зависимость углов на снимке и соответствующих им на плоскости основания при точках главной, надирной и нулевых искажений. Б. ПРИ ГЛАВНОЙ ТОЧКЕ Для азимутного угла при главной точке в формуле (71) уа следует приравнять нулю^тогда формула примет вид: tg*o = № COS ot (72) Из формулы (72) видно, что азимутный угол <|>0 при главной точке больше угла ty'0> соответствующего ему на плоскости основания, потому что cos а, стоящий в знаменателе правой части, всегда меньше единицы. В. ПРИ НАДИРНОЙ ТОЧКЕ Из прямоугольного Д Son (рис. 101) находим, что on = So-iga. Далее, заменяя on через - у и So через /к, получим: - J"-=/K-tg", или У = - /"--get. Подставляя найденные значения в формулу (71), получим: •§Ф- = tg*n •еФ- COS a + /к -tgasina /к COS a + tg фл COS а sin а sin а cos2a-(-sin2 а ' cos а ИЛИ tg*. = tg а центральные проекции ортогональных проекций Л0 и В0 - через а0 и Ь0. Величины отрезков аа0 и ЬЬй считаются в контурной аэросъемке линейными искажениями, или ошибками за рельеф, и представляют собой перспективные изображения вертикальных прямых АА0 и ВВц. Так как прямые АА0 и ВВ0 параллельны по между собой и, кроме того, вертикальны, то, как известно из теории перспективы, они изобразятся на снимке прямыми, сходящимися в точке п надира, которая получается пересечением отвесной линии 5W с плоскостью Р. В этой точке п будут сходиться прямые аа0 и ЬЬ0. От имеющихся на аэроснимке точек а и Ъ отрезки аа0 и ЬЬй будут направлены в случае положительных значений hm к точке схода п, а при отрицательных hm - в сторону, противоположную от нее, что видно из рис. 103. hn бывает положительна, когда данная Рис. 103 точка выше средней плоскости, и отрицательна, когда точка ниже ее. Определим величину отрезка аа0 для планового снимка, обозначив отрезок через [Длг]. В плоскости А5Л,Л0 проведем из точки а0 прямую айс, параллельную прямой АА0. Так как прямая ААй отвесна, то прямая айс будет параллельна прямой SN. Из подобия треугольников аайс и aSn имеем: аа0 an айс Sn 111 или после обозначения отрезка аа0 через [ДЛг]: [V] _ а0С an Sn ' откуда Гл -1 _ аос-яя 7йч lV_ = ^s>r- ^78' айс мы находим из подобия треугольников ASAU и C.!HZO: а0с ___ &г0 М> "" SA0 ' или ^ _ Sao. /70 ч лш - SA, • (78а<> Опустим перпендикуляры из точек ал и Л0 на главную вертикаль w и след главного вертикала VV; точки оснований перпендикуляров обозначим через k и К. Из подобия треугольников AtiSK и Uf/Sk имеем: gpfe Saf> Л0/С " 5"0 ; подставив это равенство в выражение (78а), получим: Я0С _J"o^ *-,~-Vf; но на основании формулы для масштаба линий, параллельных главной горизонтали, имеем: O-fc 1 А0К trifi ' а поэтому ОрС 1 Лт -= /ИА ' или а^ = -^. . (79) "О1' "Л Линия а" определяется из Л "оя, в котором отрезок ао --= г есть радиус-вектор. Из прямоугольного Л oSn, в котором .So =/, имеем on =/K-tg". Угол аоп, обозначенный через <р, определяет направление радиуса-вектора. Он считается против часовой стрелки от оси х-ов (главная горизонталь) и в нашем случае равен (270°-<р)- Из тригонометрии известно, что квадрат стороны треугольника равен сумме квадратов двух сторон без удвоенного произведения этих сторон на косинус угла между ними; поэтому из нашего Л аоп можем вывести такое равенство: ал2 = ао2 -f on- - 2ao-on-cos ?aon, 112 отсюда ая= Уао- + 0я2 - 2ао-оп cos ?аоп. Подставив вместо ао, an и ^_аоп соответствующие им значения, получим: an = V г* + /1• tg 2<х - 2г/к • tg a cos (270° - <р), или an = ]/r*+fl "tg* * + 2r/K -"tg a sin -,-г-cos- Т/ /к ' tj? a 2/к • tg a . ~ - - • г i + - + - - • si /к -mh sin tp (82) При г =/,,• tga и ср = 270° (или когда sin у = - 1), т. е. в точке надира п, при любых значениях Лт и а ошибка за рельеф [Дйг] будет равна нулю. Если съемка была произведена при строго отвесном положении оптической оси, т. е. когда а - О, тогда наша формула примет вид: [Лу .1 - "i IA П - -J- J к /И (83) где ошибка планового снимка обозначена через | ДЛ г] и масштаб - через - . Заменяя /кт через //, получим второй вид формулы ошибки за рельеф на плановом снимке: hmr \ А° Н _ Ш i*hrl - ~~н"" и Аэ|'Офота топограф) (84) 113 Рассматривая последнюю формулу, видим, что ошибка за рельеф прямо пропорциональна превышению точки и длине радиуса-вектора и обратно пропорциональна высоте съемки. При малых значениях угла а в формуле (82) подкоренное выражение и cos а близки к единице, поэтому на практике принято пользоваться формулами (83) и (84), если угол "<3°. Знак ошибки за рельеф зависит от знака hm. Поправка за рельеф на снимке вводится со знаком, обратным знаку ошибки. Формулы (83) и (84) дают практически достаточную точность при малых углах отклонения оптической оси. Вывод формулы (84) ошибки за рельеф на плановом снимке может быть сделан непосредственно, более простым путем. На рис. 104 точка А имеет превышение над средней плоскостью Т на величину //,", равную отрезку ААй. ^avurff^ftf^frf^f Рис. 104 Проведя проектирующие лучи через точки А и Ай, мы получим на снимке Р точки а и а0, а на средней плоскости Т - точку А±. Отношение •. ? , как видно из рисунка, равно масштабу сниЯка - ; отсюда: аа, = -^, (85) где аа0 - наша ошибка за рельеф, т. е. аа0 = [&%г]. Из подобия треугольников aSo и АгАА0 имеем: ао "АЛ> So АА0 (86) 114 Так как SO -/к , ао -: г и АА0 ~ hm, то выражение (86) после подстановки примет вид: Г /к АА> лт ' откуда АЛ0 = rhm Jv. Подставив значение А^Ай в формулу (85) и заменив аа0 через [Qr], получим: глО , ^ [V]=7^T' или hn? Н [Д°-]=-^. (87) Из сравнения видно, что формулы (84) и (87) одинаковы. На местности величине [Д°>] будет соответствовать отрезок [A*/?]-=|>*rM=f -hm. (87a) -'к Выведенные формулы (83) и (84) показывают, что на плановом снимке, т. е. когда а=0, ошибка за рельеф остается и, в отличие от перспективного искажения, не может быть исправлена трансформированием; поэтому при составлении фотоплана можно пользоваться только той частью снимка, в которой эта ошибка не будет превышать определенной линейной величины, зависящей, в свою очередь, от предельной графической точности (0,2 мм) составляемого плана, а именно: [Д°Л/-]<0,2 мм%, где М и т - знаменатели масштабов плана и снимка. § 25. Угловое искажение за рельеф на плановом снимке Для определения угловой ошибки планового снимка из-за колебаний рельефа рассмотрим рис. 105. Превышение точки А над средней плоскостью пусть будет .4/40 = /zm. Точка А местности и ее ортогональная проекция Д, изобразились на снимке в виде точек а и а0. Отрезок "а0 = [Д^л] представляет ошибку за рельеф; ао - г и является радиусом-вектором точки а. Угол aov обозначим sepes <}>0. Угол аоа0 есть ошибка центрального направления снимка, получившаяся вследствие влияния рельефа местности. Будем 8* 115 считать, что центральное направление проводится из главной точки снимка. Опустив из точки а0 перпендикуляр на направление ао, мы получим точку а1% Тогда искомый угол ошибки направления Рис. 105 аоа0 может быть определен по значению своего тангенса из прямоугольного A a0O]0, a именно: а,*а 3tC tg L a0oa, =- eifl . Обозначим угол алоа} через [&($]. lit" На практике величины а{о и ао - г будут мало отличаться друг от друга, и поэтому можно заменить первую второй. Тогда, переписывая нашу формулу, имеем: igtV?]-^-^. (88) Определим теперь, чему равна величина а,а0. Для этого рассмотрим прямоугольный д flaj получим: ^/п/к • '8" ^П ф0 йт/к • tg a sin фо f . ai"o=---------7^7;---------= - - я---------• (9°) Подставляя в формулу (88) найденную величину alali) получим: (91) tg[A^]=:A^^ Это и есть угловое искажение за рельеф в главной точке планового снимка. Имея в виду малое значение угловой ошибки, тангенс заменяем ее радиальным значением. Окончательно имеем: г. м Л-Г tga-sm60 [ДАф]=----------^_ (92) 117 Из рассмотрения формулы (92) видно, что при постоянных значениях hm, а, т, г величина ошибки зависит только от величины угла ф, причем наибольшее значение ошибка получит при Ф = 90°, т. е. когда sin •]>" = 1, а наименьшее - при угле Ф0 = О, когда sin ф0 = 0. § 26. Влияние колебаний высоты полета Так как во время аэросъемки невозможно удержать самолет точно на одной высоте, то от происходящего колебания высоты получается соответствующая ошибка разномасштабности, которую мы и рассмотрим. Пусть рис. 106 изображает два горизонтальных снимка, полученных с разных высот, и пусть отрезок АО местности проекти- 4 Рис. 106 руется на один из них в виде отрезка alol и на другой - в виде отрезка ао. Из подобия треугольников ASO и aSo имеем, что А0_ ао 80^ So • Из подобия треугольников AS^O и a}S1ol также имеем: АО SiO "Л 5,0! ' (93) (94) 118 Обозначим высоту полета SO через Н в первый момент съемки и высоту полета ^О - через /Vt во второй момент съемки; кроме того, обозначим фокусное расстояние камеры So через /к . Тогда S{o{ =/K, так как камера была одна и та же в оба момента съемки. Теперь, подставив наши обозначения в выражения (93) и (94), получим: АО _ Н АО _ Я, /к ао uiOi /к Вычтя из последнего выражения предыдущее, имеем: АО АО HI - H' или или а"о, ЛЛ.-, ао ао - OiOj " /к _//k- > я ло ao-afti ао - "] 120 Для вывода формулы радиуса полезной площади возьмем какую-либо точку в предположении, что она имеет максимальные линейные искажения за рельеф и за перспективу, а для этого она должна лежать, как мы знаем, на главной вертикали. Так как ошибки перспективного искажения и за рельеф для данного снимка уже не случайные, то мы можем написать: общая ошибка на снимке в какой-либо точке на конце радиуса полезной площади в неблагоприятном случае равна сумме этих отдельных ошибок, т. е. Д =-. [Л/]' + [&Г]. Подставим в это выражение соответствующие значения из формул (64) и (84) и получим: <* ,_.. , hmr A-=_tga + •/я" /_-*-т-*Г' или -?--tga + r%-A=0. 'к " Приведем это к виду квадратного уравнения: откуда И + г.^----Д.-?-=-0, ^ Я. tga tga ' г= ЛяЛ '2H-tga l/P^f , ^ V \ tH-lga J ~Г tga ' Но так как ~jf - - , то наше выражение после преобразова- "Н ~ т ния примет вид: г -= •1/' hm f h т -Т + Л/к \ 1т- tga tga 2т -tg СЕ [97] Это и есть формула радиуса полезной площади нетрансформированного планового снимка, свободной от всех искажений. Значит, описав этим радиусом из главной точки снимка окружность, мы тем самым ограничим полезную площадь нетрансформированного снимка, могущую быть использованной, при удовлетворении заданной точности, в качестве плана. В этой формуле hm представляет максимальное превышение над средней плоскостью. В пределах площади всего снимка hm определяется либо по плану или карте, либо путем полевых измерений; - - средний масштаб аэроснимка; /в - фокусное Формула предложена Г.'Ф. Климовым. 121 расстояние камеры; Д - средняя ошибка на снимке, соответствующая заданной точности составляемого плана. В том случае, если ошибки за рельеф и за перспективу считать не систематическими, а случайными, вычисление радиуса полезной площади следует производить по следующей приводимой без доказательства формуле: VV( w f^ , _____ та 1 "г V 2т3я3 J №> 'Jm'W (98) где А - средняя заданная ошибка на местности, а - постоянная величина, равная 0,03. Б. РАДИУС ПОЛЕЗНОЙ ПЛОЩАДИ ПЛАНОВОГО СНИМКА, СВОБОДНОЙ ОТ ПЕРСПЕКТИВНОГО ИСКАЖЕНИЯ В практике бывают случаи, когда рельеф почти отсутствует, и тогда возникает необходимость знать радиус полезной площади на нетрансформированном снимке, свободной только от перспективного искажения. Взяв формулу (64) для определения перспективного искажения: IV]'=--?-tga •'к я определив г, получаем рабочею формулу радиуса полезной площади, свободной от перспективного искажения: /к-(VI' I/AJV 1 tga (99) Приравняв выражение в квадратных скобках [Даг]' (величину перспективного искажения) к заданной графической точности, получим величину соответствующего радиуса. Окружность такого радиуса с центром в главной точке показана на рис. 107 пунктиром. Но центром такой окружности должна являться не главная точка, а точка нулевых искажений, так как в последней перспективное искажение равно нулю. Поэтому для более точного определения полезной площади надо было бы взять за радиус отрезок m,=0fli - ос (100) и провести им соответствующую окружность, показанную на рис. 107. Подставив в выражение (100) г>а вместо cait значение гл вместо oa,, /K-tg~ вместо ос, получим: г1 Л/ /"'-У- f to a ^У - ^ - Л-tgT (101) 122 Это и есть окончательная формула радиуса полезной площади планового снимка, свободной от перспективного искажения. Рис. 107 В. РАДИУС ПОЛЕЗНОЙ ПЛОЩАДИ, СВОБОДНОЙ ОТ ИСКАЖЕНИЯ ЗА РЕЛЬЕФ Влияние перспективного искажения, даже при небольших углах отклонения оптической оси а, довольно велико, а вследствие этого радиус полезной площади по формуле (97) получается очень небольшой, и следовательно, использование снимков - неэкономное. Поэтому во многих случаях практики, а в том числе и при контурно-комбинированной съемке, снимки трансформируют, т. е. приводят к строго плановому виду и уничтожают тем самым перспективное искажение. Но влияние рельефа трансформированием не уничтожается, и в этом случае р?диус полезной площади вычисляется только в зависимости от ошибок за рельеф. 123 Полезной же площадью в контурно-комбинированной съемке считается та площадь, в которой ошибки за рельеф не превышают заданной графической точности составляемого плана. Для определения радиуса полезной площади снимка, свободной от искажения за рельеф - в пределах указанной точности - рассмотрим рис. 108. На нем изображен момент съемки в плоскости главного вертикала - для случая, когда а<^3°. Прямая w на рисунке - главная вертикаль, отрезок яа0= = [Д°йг] - искажение за рельеф на снимке, A^A^^^R] - искажение за рельеф на местности, АА0 - hm - превышение данной v V Рис. 108 точки А над плоскостью основания, ао = г - радиус полезной площади. Проведем через главную точку снимка о горизонтальную прямую kl и рассмотрим два подобных треугольника АА0А1 и Slk. Из подобия имеем: _M>____S/ (102) А\А<, ы или заменяя в выражении (102) АА0 через hm и А, А0 через [V?]: г. or (103) [-**] SL н • 124 Отрезок $1 при незначительном угле отклонения оптической оси можно считать равным фокусному расстоянию камеры /к; отрезок Ы, как видно из чертежа, является суммой двух отрезков, а именно: kl^ko+ol. На отрезки Жо и ol по той же причине малости угла а будем считать соответственно равными отрезкам ао и on, т. е. ko=ao и о/=ои. Вспомним, что ао - расстояние от главной точки снимка да точки а - мы обозначим через г, а непрямоугольного Д5ол - ow=/Ktga. Поэтому, подставляя в выражение (103) тождественные величины, будем иметь: /к IV?! Г+/"••"-' (104) [V?]-/K , Из выражения (104) получим: Г + Л-tg.--- " ' //- Перенеся в равенстве /K-tga в правую часть и заменив г через rh, получим окончательно: rh = Л -i-h/г] -Л-tg* (105) Это и есть формула для определения радиуса полезной площади, свободной от искажения за рельеф. Подставив в формулу (105) численное значение тангенса для максимального значения угла а = 3°, получим рабочую формулу такого вида: -.-А^-о.05/. (106) На практике вместо выражения в скобках следует подставить численное значение предельной точности масштаба той картц, которая будет составлена по данным снимкам. Так как величина [>"/?] = [-ЛФ 4-, •'к или Л[ДЛ^] = ^-[ДОА'-]. 125 поэтому, производя в формуле (105) соответствующую подстановку, будем иметь тождественную формулу: _ Я.[Д"Лг] , r*- - irm-----/-•*" (107) в которой вместо ошибки за рельеф на местности фигурирует ошибка за рельеф на снимке, что для некоторых работ представляет большие удобства. Для приближенных определений радиуса с точностью до 1-2 см можно ограничиться лишь первым членом формулы (105), т. е. выражением: '*-/, JV^I к л_ (108) Заменяя в нем, как было ранее указано, /к[ДЛ/?] через //.[Д°йг], получим: ^li^LlL hm (109) где величина [Д°йг] есть попрежнему ошибка за рельеф на плановом снимке. Формула (105) является основной в ККС, так как по ней вычисляется радиус полезной площади снимка для выявления фотограмметрических разрывов при отбивке полезных площадей. Из всего изложенного видно, что теоретическая полезная площадь снимка представляет собой площадь круга определенного радиуса. В зависимости от входящих в формулу радиуса величин hm и " она может быть различных размеров: или помещаться на самом снимке, или же выходить за пределы его. Таким образом, при небольших размерах полезной площади части снимков, лежащие за пределами окружности полезной площади, окажутся непригодными для использования. Мы вывели формулы для радиуса полезной площади снимка - отдельно в зависимости от смещения точки за рельеф и отдельно в зависимости от перспективного искажения. На практике формулой (105) следует пользоваться тогда, когда впоследствии снимки будут трансформироваться; если же снимки трансформированию подвергаться не будут, следует вычислять радиус полезной площади по формуле (97). § 28. Расчет перекрытий При аэросъемке для составления фотопланов, кроме всех технических требований, необходимо учитывать величины полез- 126 ных площадей снимков, зависящие главным образом от рельефа снимаемой местности; поэтому перекрытие делается с таким расчетом, чтобы каждый участок местности находился в полезной площади одного из снимков. Ошибка за рельеф на плановом снимке [Д°/], как было сказано раньше, является величиной данной, определяемой сдаточным масштабом плана (карты). Предположим, что, рассчитав величину радиуса г для какого-нибудь участка, мы произвели съемку так, что расстояния Рис. 109 между маршрутами и расстояния между главными точками соседних снимков вдоль маршрутов равны 2г (рис. 109). Тогда, как следствие, построенные на смонтированных снимках окружности радиуса г дадут разрывы, и части, заключенные между окружностями, не будут удовлетворять требуемой точности. Поэтому съемка должна быть рассчитана так, чтобы не расстояния между маршрутами или по маршруту между главными точками равнялись 2г, но длины диагоналей о^, о.2о[ и т. д. были равны 2 г, что может быть достигнуто путем уменьшения расстояния OjO'i на величину cd = x и о^о, - на величину ab = y (рис. 110). 127 Найдем зависимость между величинами х, у и Л Для этого обозначим расстояние Ojp( между маршрутами через rfv и расстояние о^о.у между главными точками соседних снимков в маршруте через dy, тогда будем иметь: dx - 2r - х и dv - 2r - у. Рассматривая прямоугольный Д о^о(ог, имеем: d,B + -V = IMT, или (2г - *)2 -Ь (2г - у)2 = (2г)2. (110) Величина dv, представляющая собой расстояние между главными точками двух смежных снимков в маршруте, называется м Рис. 110 продольным полезным, размером и равна стороне полезного размера снимка в направлении маршрута, т. е. расстоянию между серединами перекрытий. То же самое можно сказать и относительно расстояния между главными точками снимков смежных маршрутов. Это расстояние, обозначенное у нас через dx, равно стороне полезного размера аэроснимка в направлении, перпендикулярном маршруту, и носит название поперечного полезного размера. Если уравнение (ПО) решать с двумя неизвестными х и у, то, задаваясь различными значениями одного из этих неизвестных, мы будем получать разные значения другого - в пределах до 2л Меньшим значениям л будут соответствовать большие значения v, и наоборот. 128 На практике выгоднее определять величины х и у с таким расчетом, чтобы перекрытие между маршрутами было возможно меньше, помня, что уменьшение у влечет за собой увеличение числа маршрутов (т. е. увеличение летно-съемочной работы), и наоборот. Обычно, всегда стараются уменьшить величину х за счет у до пределов, допустимых условиями съемки. Для определения величин х и у построим график (рис. 111). Для построения этого графика преобразуем уравнение (НО) так: (х __ 2г)2 + (у - 2г)2 = (2г)2. Это выражение есть не что иное, как уравнение окружности с центром в точке, координаты которой X = 1г, У - 2г и радиус <7 = 2г. Следовательно, если мы примем /•=!, то искомый график может быть построен путем проведения четверти окружности радиусом <7 = 2 в про- у извольных мерах. д Y=2r Определение величин dx и dy де- -•- '-----• - х-----------------. лается непосредственно по графику в долях радиуса или вычи- i.s сляется решением уравнений: dx = 2r - x и dy = 2r - y, ^ подстановкой в них значений х и у, o,s находимых один в зависимости от другого. 0 Рассмотрим далее, как, пользуясь -•- L* '•- величинами dx и dy> можно подго- Рис. lit товить летные расчеты. Обозначим через Dx и Dy длины линий местности, соответствующие отрезкам dx и dy снимка. Так как средний масштаб аэроснимков равен / / / V '> $/ & \ / \ / \ / \ / г- <г X^Zr 2.0 то и или -L=A. т Н > Dx = dx.m D =dv-m, 9 Аэрофототопоггафия (111) (112) (И3> (114) (115) 129 Подставим в эти формулы вместо dK и dy их значения и получим: D = (r)г-*\" и D --&-"" /к И U>- /к Величина Я, входящая в эти выражения, определяется из формулы (111), где •--- является заданной величиной. При аэрофотосъемочных работах, согласно этим расчетам, на полетную карту наносят линии направлений полета или маршруты съемки на . расстоянии друг от друга, равном ~fj-, где -7г - масштаб полетной карты. Величина Dx, называемая поперечным полезным размером на местности, есть расстояние между маршрутами. Величина же Dy - продольный полезный размер на местности в маршруте, т. е. расстояние между двумя соседними положениями фотокамеры в момент съемки, - зависит от промежутка времени г между двумя последующими экспозициями (интервалами между экспозициями). Промежуток времени -и определяется из уравнения: (И6) где w - путевая скорость самолета на определенной высоте//. После сделанных расчетов дальнейшая задача заключается в проведении самолета по прочерченным на полетной карте направлениям и в попутном фотографировании с интервалами, равными - - между моментами экспозиций. В конце книги (в приложениях) даются номограммы 2, 3 и 4 для расчета линейных и процентных перекрытий, использования изображения аэроснимка и графического определения элементов съемки. Для определения процентного перекрытия надо знать радиус полезной площади, вычисляемый по формуле (107): ..-^-/.-*- На практике приходится пользоваться не теоретической полезной площадью, расположенной в пределах окружности и вычисленной по формуле радиуса полезной площади, а находящейся в пределах четырехугольной или многоугольной фигуры, т. е. практической полезной площадью, заключенной между серединами фактических перекрытий смежных снимков. 130 SP= dx dy Поэтому для вычисления практической полезной площади снимка, sp последнюю принимают за прямоугольник, тогда sp вычислится по формуле: 017) В этой формуле dy - сторона продольного полезного размера снимка. Она может быть получена по формуле dy - l - /?', в которой L - сторона снимка вдоль маршрута и р' - линейное продольное перекрытие. Точно так же dx = lx - q'\ здесь 1Х - сторона снимка, перпендикулярная маршруту, и q' - линейное поперечное перекрытие. Ниже приводятся еще другие практические формулы для подобных расчетов. Очень часто перед обработкой аэроснимков поверяют правильность выдержанности перекрытия, т. е. схождения теоретической и практической полезных площадей, и сравнивают вычисленный теоретический радиус полезной площади с практическим радиусом, или расстоянием от центра снимка до середины перекрытия. Та площадь, которая получается между границами теоретических полезных площадей, хотя бы она была и покрыта съемкой, называется фотограмметрическим разрывом, в отличие от аэрофотосъемочного разрыва, представляющего площадь, не покрытую аэрофотосъемкой. Пример расчета продольного и поперечного перекрытий Для определения продольного^ и поперечного перекрытий нужно прежде всего знать размеры той трапеции, для которой ovso' 56* 56° °J еУзо1 <П45' Рис. 112 •" Рис. 113 мы будем производить вычисления. Положим, что размеры стороны трапеции (рис. 112) выразятся в метрах так: длина южной рамки 6=15529 м, длина боковой рамки с= 18556 м. 131 Из практики установлено, что при работе, например, камерой с пластинками 13 X 18 см на трапецию должно быть не менее 8 и не более 14 маршрутов. Интервалы между маршрутами можно рассчитать заранее и выразить в метрах или в масштабе карты, которой пользуется летчик-наблюдатель. Для расчета процентного продольного перекрытия поступаем следующим образом. Так как наблюдатель ведет работу на заданной высоте Н, то масштаб снимка при заданном фокусном расстоянии /к нам известен; беря же размер снимка по короткой стороне,"мы можем определить его стороны на местности. Пусть S - проектирующий центр (рис. ИЗ), 1у - короткая сторона снимка и Ly - ее проекция на местности, или, как говорят, захват на местности, Я - высота съемки и д - фокусное расстояние камеры. Тогда при отвесном положении оптической оси имеем: Ly~ly-m, где т - знаменатель масштаба съемки. Полагая для примера, что И- 3000 лг, /к = 18 см и \ 1 1 1 >(у , ll, р °, / \ } 1 f У ' f k т 4-V< Е Рис. 114 Рис. 115 / == 13 см, будем иметь Ly = 2 167 м (захват снимка по короткой стороне на местности). Если наши снимки при съемке приходились бы встык, то расстояние Ly на местности между проекциями оптических центров и двумя последующими экспозициями равнялось бы 2167 м, а расстояние 1у между центрами снимков было бы равно 13 см, как показано на рис. 114. Но если мы будем вести съемку так, что каждый последующий снимок будет перекрывать предыдущий, то расстояние между оптическими центрами, а значит, и между главными точками снимков, уменьшится на некоторую линейную величину, обозначенную на рис. 115 через р1 - линейное перекрытие. Величина ^-, выраженная в процентах, будет продольным у Р1 1 процентным перекрытием. Например: 77 = -4-. следовательно, процентное перекрытие равно 25°/0, и т. д. 132 Задаваясь различными процентными перекрытиями при данном 1у, можем последовательно определить р\, р'", р'я, р\ ... и т. д. Составляя же разности dyi=ly - р\, dy2 - ly - p'z, dyz - ly - р'3,..., dy = / - р'п и выражая их в масштабе полетной карты, мы будем получать расстояния в миллиметрах между центрами снимков, которые обозначим через d'y. Перекрытие обыкновенно дается наблюдателю из штаба руководства в процентах от всей длины стороны снимка, исходя из которых он делает дальнейшие расчеты, соответствующие размерам снимка той камеры, которой будет производиться съемка. Составляя расчеты, нужно прежде всего определить длину , lv(№-p)" полезной стороны, снимка, т. е. решить задачу "> - -^~j7vr . затем нужно определить величину полезной стороны снимка на местности, для этого множим величину полезной стороны снимка на т (на знаменатель численного масштаба съемки) и для перехода в масштаб полетной карты, на которой нанесен район съемки, делим весь полученный результат на М (на знаменатель численного масштаба карты) и таким образом получаем стороны так называемой "палетки" в масштабе полетной карты задания. Все эти вычисления одновременно можно выразить так: //' 1у(Ш - р}-т ау - 100М (118) где lv - сторона снимка в маршруте; р - процентное перекрытие в маршруте; т - знаменатель масштаба снимка; М - знаменатель масштаба карты; d'y - сторона палетки продольного перекрытия. Теперь остается по данному направлению маршрута отложить полученную величину в пределах всей длины маршрута, и тогда получим количество снимков для одного маршрута. Поперечное перекрытие между маршрутами рассчитывается так же, как и продольное. Расстояние между маршрутами в масштабе полетной карты d'x вычисляется так: (119) где 1Х - сторона снимка, перпендикулярная маршруту; q - процентное перекрытие между маршрутами; т - знаменатель масштаба снимка; М - знаменатель масштаба плана; d!x - сторона палетки, поперечного перекрытия. Величина расстояний между маршрутами, полученная в масштабе карты, откладывается на карте по линиям, перпендикулярным направлениям маршрутов, и таким образом определяется число маршрутов в снимаемом участке. 133 <*',= /Л.(100 - q)-m 10(Ш § 29. Определение числа снимков А. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА МАРШРУТОВ Зная поперечное линейное перекрытие д' и сторону снимка 1Х, перпендикулярную маршруту, можно всегда определить dx - расстояние между центрами снимков смежных маршрутов (расстояние между маршрутами) по формуле: dx = lx~q'. Зная А - длину северной или южной рамки участка на местности, нетрудно определить число маршрутов N, разделив длину рамки на Dx - расстояние между проекциями оптических центров на местности, т. е. (120) N = А ~D; Так как Dx определяется из формулы (112): Dx = d,-m, то (120а) Если N - число дробное, то его округляют до целого в сторону увеличения. Б. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА СНИМКОВ Если нам известны величины боковой рамки с (рис. 112) и величины dyi, dy высота которой Л2 нам неизвестна. Там же изображены вагоны, высота которых А! нам известна; пусть h^ - 3,3 м; длина тени вагона ^ будет измерена. Предположим, тень tt укладывается в тени t.2 10 раз, тогда: *2 - 1 п • 7Г-10> следовательно: Л2 = 3,3 .и-10 = 33 м. Это решение производится на-глаз, так как при дешифрировании для определения высоты большой точности не требуется. Конечно, на снимках всегда можно найти такие предметы, высоты которых известны (например вагоны, люди, лошади, заборы, деревня, постройки и т. п.). Очень часто форма тени зависит от направления освещения, что видно из рис. 121 и 122, где направление освещения различно, вследствие чего одна и та же постройка отбрасывает тень разной формы. Кроме того, тени помогают определять самые разнообразные объекты и даже рельеф местности. Это видно из рис. 123, где по тени можно отличить наблюдательную вышку В от палатки С одной и той же прямоугольной формы. По тени А определяется 142 объект дом с башнями, а по тени D - объект дерево (ель). Длина тени изменяется с высотой солнца; она уменьшается с приближением солнца к зениту. На рис. 124 изображен дом; этот же дом приведен на рис. 121 при том же направлении световых лучей, но при другой высоте солнца. Поэтому тени двух рисунков совершенно различны. Большую роль играет рельеф, так как длина тени изменяется в зависимости от рельефа, что Рис. 121. Тень дома при низком солнце с фасада Рис. 122. Тень лома при низком солнце сбоку видно из рис. 125, где при одном и том же освещении одного и того же предмета тень получается различной длины в зави- Рис. 123. Конфигурация тени дает представление о предмете: А - дом с башнями, В - наблюдательная вышка, С - палатка, D - ель симости от крутизны ската, на который она падает. На круто№ скате тень получается короче, а на отлогом - длиннее. При дешифрировании рекомендуется снимок ориентировать по теням, т. е. располагать его так, чтобы направление света, 143- падающего на снимок, совпадало с направлением лучей солнца, при котором производилась съемка. Неправильная ориентировка очень часто создает ложное впечатление о рельефе Рис. 124. Тень дома при высоком солнце с фасада •"-тмЦ-- Рис. 125. На рисунке изображены тени от одного предмета на скатах различной крутизны и предметах, т. е. места высокие будут казаться углубленными, и наоборот. На рис. 126 мы разбираем три возможных случая изменения направления тени в разное время суток. Ю Рис. 126. На рисунке показано: слева - положение тени в 12 часов, посредине - положение тени в 15 часов, справа - положение тени в 10 часов Если снимок произведен в истинный полдень, то направление тени совпадает с линией С - Ю, и солнце находится на юге в противоположной от тени стороне. Если солнце находится во время съемки на западе, т. е. по-<:ле полудня, то тень будет обращена под некоторым углом к востоку от линии С - Ю, и чтобы определить этот угол 144 в градусах, надо число часов, прошедшее после полудня, умно жить на 15. Если съемка производилась до полудня, то для определения направления линии С - Ю, а значит, и угла между нею и тенью, мы должны умножить число часов, оставшихся до полудня, на 15. Способ этот основан на том, что за каждый час угловое движение солнца и тени равно в среднем 15°, так как полный круг (360°) любая точка земли описывает в 24 часа. Пример. а) Съемка произведена в 15 час., значит, искомый угол равен 15° X 3 - 45°. Откладываем этот угол по линии направления тени против часовой стрелки и получим на снимке линию С - Ю. б) Съемка произведена до полудня, в 10 час. Берем оставшееся до полудня число часов, т. е. 2, и умножаем на него 15°. Тогда получим искомый угол, который равен 15° X 2 = 30°. Откладываем 30° отлипни направления тени по часовой стрелке и получим линию С - Ю. При этих определениях следует иметь в виду разницу поясного времени и вводить соответствующую поправку. Кроме своего демаскирующего значения, тени могут служить и как хорошее средство естественной маскировки, так как находящийся в тени предмет очень трудно различаем на снимке, почему при дешифрировании надо обратить особенное внимание на отбрасываемые большие тени, в которых могут укрываться те или иные военные объекты. Для быстрого и правильного дешифрирования необходимо, кроме изучения основных элементарных способов и особенностей этого процесса, приобрести соответствующий опыт в обработке аэроснимков при помощи практического изучения всех видов аэроснимков как по альбомам и бюллетеням, так и по учебным практическим работам с последующим полевым обследованием и самопроверкой по заранее дешифрированным снимкам. Все только что сказанное наглядно иллюстрирует значение теней при дешифрировании, которые иногда ускоряют и обеспечивают, а иногда, наоборот, замедляют и затрудняют его. Так как тень является одним из главных признаков дешифрирования как по плановым, так и по перспективным снимкам, то в боевой обстановке при маскировке это учитывается, и стараются, во-первых, изменить форму тени наружным изменением формы самого объекта или окружающего рельефа и, во-вторых, создать ложные тени посредством изменения резкими уступами самого предмета или соединением его пологими скатами с землей. Кроме основных демаскирующих признаков, существуют еще и специальные демаскирующие признаки: а) Число демаскирующих объектов. Очень часто сложные объекты характеризуются определенным (хотя бы приблизительно) числом элементов, их составляющих. Это относится как к топографическому, так и тактическому дешифрированию. 10 Аэрофототопография " 14?> Например, число riod'p'oek Aaef Йсйоб предс'тавлеййе о на.ёЛёй-ном пункте. То же самое можно сказать и о военных объектах, когда определение тактической единицы характеризуется числом составляющих ее предметов, например, колонна пехоты или кавалерии, в которой по числу стрелков или всадников можно определить состав и подразделение части. б) Вторым специальным признаком, дополняющим первый, будет относительное расположение распознаваемых предметов на снимке, когда соответствующее сочетание помогает их определению. Для примера можно привести артиллерийскую батарею на походе, которая характеризуется наличием шести объектов, расположенных определенным образом: орудие - зарядный ящик, орудие - зарядный ящик и т. д. Кроме признаков, надо отметить еще методы дешифрирования, которые состоят в известных приемах, облегчающих распознавание главным образом военных объектов. Таких методов три: а) Метод сопоставления снимка с оригиналом, т. е, иными словами, желательно иметь набор снимков с разнообразными топографическими и военными объектами, заснятых с разных высот, разных масштабов, в различное время года и суток. Сюда должны войти съемки при различном солнечном освещении и разнохарактерной местности. Такая энциклопедия-альбом с определенными ответами при сопоставлении обрабатываемого материала дает возможность почти безошибочного определения крупномасштабных объектов. б) Метод сравнения похож на предыдущий и состоит в сравнении на одном и том же дешифрируемом снимке определенных предметов с другими, сущность которых .нам уже известна. в) Метод тактического анализа или, иначе говоря, - тактического толкования. Он подразумевает совокупность подражаний, позволяющих в той или иной мере способствовать определению сущности объектов, исходя из того, что военные объекты во всяком тактическом действии связаны между собой определенным образом: 1) по пространственному (относительному) расположению, 2) по времени (одновременности или последовательности действий), 3) в количественном отношении группы объектов. Кроме того, военные объекты связаны со свойствами местности и тактической обстановки. Этот последний фактор обладает большой разрешающей способностью при военном дешифрировании аэроснимков, а поэтому знание тактики дешифрируемого противника является одним из непременных условий. Для избежания пропусков и наибольшей быстроты дешифрирования следует придерживаться определенной системы, а именно: в зависимости от обрабатываемого района, сложности изображения объектов и поставленных сроков работы дешифрирование производится одним из двух способов: одновременное или последовательное. 146 Одновременное дешифрирование docfoHt & o6pa6ofke несКолЬ" кими лицами сразу всех снимков залетанного района. Такое дешифрирование дает быстрые темпы, но почти исключает возможность тактического толкования и выявления правильности всей системы оборонительных сооружений. Последовательное - применяется для дешифрирования маршрутов и целых площадей; оно рекомендует пользоваться не отдельными снимками, а фо'тосхемой, разделенной на клетки (квадраты), по которым производят распознавание всех контуров, лежащих внутри обрабатываемой клетки. Работу ведет последовательно один человек, переходя от клетки к клетке. При таком способе все дешифрирование подвергается тактическому анализу, и выявляется вся система укрепленной по лосы. Технически дешифрирование выполняется либо вычерчиванием объектов по условным знакам, топографическим или тактическим, на самом снимке (фотосхеме); либо все дешифрированные элементы копируются на положенную сверху восковку (рис. 134). Иногда для ускорения работы на снимках ставятся порядковые номера на дешифрированных объектах, а на полях или внизу под теми же номерами дается перечень этих же объектов (рис. 142 и др.). Если требуется размножить схему дешифрированного участка, то поступают так: наносят на фотосхему опознанные объекты, их вычерчивают, затем оформляют соответствующим образом и делают с такой фотосхемы репродукцию, которую размножают фотографическим путем. § 33. Топографическое дешифрирование Дешифрирование топографических объектов, т. е. таких, которые могут быть выражены топографическими условными знаками, в большинстве случаев не представляет особых затруднений, если придерживаться вполне определенной системы, а именно: сначала дешифрировать населенные пункты, затем водные пространства, далее пути сообщения, потом леса и т. д. Задача дешифрирования населенного пункта состоит в определении наличия самого пункта и в более детальном его изучении, например отличие жилых построек от нежилых: первые определяются по дымоходам и по своему расположению обычно вблизи дороги или улицы, нежилые же постройки почти всегда располагаются на задах (рис. 127 и 128). При детальном изучении расположенных на краях снимков построек можно даже иногда определить число этажей. Большое внимание надо уделять опознаванию изгородей, заборов и стен - каменных, бетонных и деревянных, играющих весьма важную роль как для защиты, так и для маскировки неприятеля. Водные пространства, имеющие для военных целей очень важное значение, должны дешифрироваться по следующим трем основным направлениям: наличие болот и проходимость их, ю* 147 определение всех озер, водоемов, колодцев и т. п. и, наконец, опознавание бродов (пеших и конных). Некоторые из этих топографических объектов по аэроснимкам определяются полностью, другие - частично. Что же касается степени проходимости болот или наличия питьевой воды в колодцах, то на эти вопросы только по одним снимкам ответить невозможно, а надлежит дополнить полевым обследованием. Все водные пространства дешифрируются очень легко по характерной своей конфигурации на аэроснимке. Колодцы оно- ->• -t, * ' 1_О>. (tm) /"Х*\ г . .,** 'if > ;,ti , t"-\ "fc.' |". jgf '. : №.>?. f";. / /D """?•.:? w fe-'ш ЗЙГ - - ^ / *-- ,'Г*'^ - л*-^ -/., *? ^,: г Рис. 127. Аэрофотоснимок: ; _ завод, 2 - труба, 3 - дом с башней, 4 - пруд, 5 - жилой дом, 6 - огород, 7 - сарай, 8 - забор, 9 - каменная стена, 10 - жилые двухэтажные дома знаются по темным пятнышкам (мокрым местам) и ведущим к ним тропинкам. При определении болот надо быть осторожным, чтобы не спутать их с мокрым лугом (рис. 130). Для правильного дешифрирования путей сообщения надо обратить главное внимание на тон пути и на конфигурацию, применить метод сравнения и постараться путем сопоставления разгадать его назначение. Так, тропинки, представляющие собой в большинстве случаев тонкие, близко подходящие под фон почвы неправильные линии, соединяют населенные пункты по кратчайшему направлению или спрямляют большие изломы дороги. Полевые дороги, идущие правильными изломами по пашням, обыкновенно кончаются на самой пашне, Проселочны^ w X*i -> > {-" ; • i 1 4 \ ; л'" 'l1 v f Рис. 128 Плановый аэрофотоснимок: / - жилые постройки, 2 ~ нежшые постройки, 3 - глинобитная изгородь, 4 - живая изгородь дороги, которые резко выделяются по своему светлому фону в виде узких извилистых полосок неправильной формы, соединяют между собой населенные пункты. Следующий вид путей сообщения - это шоссейные дороги, которые ярко выражаются на снимках светлыми полосками, однообразными на всем протяжении, причем наличие крутых поворотов отличает их от железных дорог. Последние также выходят на снимках узкими полосками светлого цвета, правильной формы, с побочными прилегающими более темными полосами отчуждения, причем наличие близко прилегающих населенных пунктов .(станций) с уширением в данном месте самой дороги служит контролем. Деревянная мостовая отличается своей одинаковой на всем Рис. 129. Аэрофотоснимок: / - болото, 2 - река, 3 - ручей протяжении шириной, ровными краями полотна и ровным светлым тоном. Маскировка дорог делается от наземного и воздушного наблюдения. Для этой цели употребляются маски из полотняных панно, веток, небольших деревьев, сеток с ветвями, рафий и т. п. Но все эти искусственные сооружения очень часто сильно демаскируют дорогу отбрасываемыми тенями и в основном маскируют не самую дорогу, а происходящее по ней движение. Леса дешифрируются главным образом по темному зернистому тону изображения и, кроме того, по своей форме, а также отбрасыванием длинных теней на краях контура. Кустарники и мелкие поросли выходят на снимках более слабым тоном, и отбрасываемые ими тени коротки по сравнению с лесом. Кроме того, кустарники не представляют такого густого сплошного массива, как лес, а также почти никогда 150 не имеют просек, выходящих на снимке в виде белых узких полос, пересекающихся между собой под прямыми углами (рис. 130). a g i i g i с и о. 0> с ^ U, своей упряжки и по расстоянию между парами лошадей. Промежуток между коренной парой и вторым уносом всегда больше, чем между вторым и третьим (рис. 145). Изображения лошадей всегда сливаются между собой, а коренная пара сливается с передком, Орудие выходит в виде 167 одной длинной черточки посредине и двух коротких по бокам; передок - в виде узкого четырехугольника с двумя черточками (колесами) по бокам. Запряжка зарядного ящика отличается только тем, что вместо орудия имеется такой же четырехугольник, как и передок. На зимних снимках (рис. 146) артиллерия дешифрируется легче, нежели на летних, в особенности если масти лошадей не будут одного тона с дорогой и покро- •изар8*^ \ - **-.• * *, - ч"4** % * w •• "ч , 3^Av^:^te; \%*,, Л A ,'J ljfcL-*L\"A.. .v _л ""2 a a oo о Рис. 146. Аэрофотоснимок Орудии движутся по дороге. Внизу дешифрированный вид • колонны орудий Масштаб 1:2350 В колонне 2 орудия и 4 одноконные подводы Впереди колонны 4 конных вом поверхности земли. Иногда принимают меры маскировки артиллерии под обоз, перекрывая второй унос и орудие с передком маскировочными коврами и делая, таким образом, как бы две повозки. Если артиллерия имеет тракторную тягу, то тракторы выходят впереди орудий в виде длинного четырехугольника. Кавалерия. Кавалерия вследствие более крупного размера всадника и его лошади дешифрируется легче, чем пехота, но труднее артиллерии. Отдельные лошади с всадниками и без них выходят на снимках вытянутыми чечевицеобразными фигу- 168 рами, в более узком конце которых находятся шея и голова лошади. Лошади вследствие своих размеров выходят отчетливее всадников, которые получаются в виде белой точки, и только Рис. 147. Аэрофотоснимок колонны кавалерии Масштаб 1 : 5 000 отбрасываемые тени помогают их найти (рис. 147). Удобство дешифрирования конницы зависит, кроме окружающего фона, от масштаба снимка, и при масштабе 1:6000 и мельче распознавание затрудняется и зависит главным образом от освещения. По дорогам, в особенности наезженным, на летних снимках 169 колонна выходит в виде прямоугольников светлого тона, на зимних - темного. Часто кавалерия движется в походном строю растянуто и по обочинам дороги, и в таких случаях распозна- 0е Рис. 148. Аэрофотоснимок колонны обоза Масштаб 1 : 10 000. 25 конных и 42 повозки вание ее труднее, нежели при движении колонной. При движении же конницы по дорогам все зависит от масти лошадей и земного покрова, которые могут либо гармонировать между собой и тем маскировать конницу, либо резко различаться и демаскировать ее. Обозы опознаются по своей очень характерной конфигурации - вид одной или двух лошадей впереди и четырехугольника 170 I (повозки) сзади (рис. 148). На летних снимках в солнечный день повозки опознаются легче но теням, нежели в пасмурный. На зимних Снимках обозы различить легче, чем на летних, но если повозки покрыты белым и лошади белой масти, то дешифрирование затруднительно. Обоз, состоящий из грузовиков, характерен своим однообразием точек и соразмерной дистанцией между ними; каждая машина выходит в виде прямоугольника, о о / _1 т ~ 650 ' Дв? пулеметные, шчднки. Рис. 149. Аэрофотоснимок расположения пулеметных тачанок имеющего с одного конца более узкую добавочную часть (на месте мотора). Автотранспорт движется почти всегда по середине дороги. Тачанки. Пулеметные тачанки отличаются по форме и упряжи. Сама тачанка получается на снимке в виде темного квадрата с маленькой черточкой, выдающейся сзади (пулемет), а спереди четыре лошади в один ряд, причем пристяжные отвернуты немного в сторону от коренных (рис. 149). Тачанки почти всегда движутся по середине дороги. § 39. Дешифрирование позиций стрелковых и артиллерийских Пехотные. При дешифрировании позиции окопы выходят на снимке в виде небольших характерных кривых, извилистых линий, представляющих в отдельности стрелковый окоп унитарного отделения. При современной системе оборонительных сооружений очень часто стрелковые окопы унитарных отделений располагаются в целой сети ложных окопов или траншей, и главная задача дешифровщика состоит в выявлении действующего окопа. На аэроснимка^ масштаба 1:6000 и крупнее можно различать среди линий окопов такие детали, как пулеметные площадки, получающиеся на снимке в виде двух рядом стоящих черных точек с передней стороны окопа и с ходом сообщения (рис. 150); минометные же гнезда выходят на снимке похожими на пуле- 17Г метные, причем две черные точки располагаются с задней стороны окопа. На крупномасштабных снимках можно опознать даже ячейки ручных пулеметов и для каждого стрелка, число рядов кольев в проволочных заграждениях, рогатки, засеки, блиндажи, убежища и т. п. Несмотря на то, что 'на летних снимках маскировка препятствует дешифрированию, маскировать позиции в большом масштабе невозможно, да и, кроме того, при перекрытии окопов они все-таки на летних снимках получаются заметными. Незамаскированные окопы выходят в виде темной линии (ров окопа), Рис. 150. Летний аэрофотоснимок стрелковых окопов, блиндажей и ходов сообщения окаймленной с двух сторон более широкими светлыми линиями, соответствующими брустверу и тыльному траверсу окопа. На зимних снимках стрелковый окоп еще резче выступает на общем фоне, в виде темной полосы, нежели на летних снимках. Труднее всего дешифрировать снимки переходного времени: окопы и на этих снимках заметны, но детали их очень трудно поддаются распознаванию. Ложные окопы и сооружения с неглубоким рвом и искусственным бруствером часто могут быть приняты за действительные, и только их более правильная форма, а также малое количество ходов сообщения и отсутствие убежищ могут навести на мысль о их бездействии. На зимних снимках ложные и вообще бездействующие окопы очень легко дешифрируются по темной узкой полоске рва, щ, 172 расчищенного от снега. Свежий окоп летом, не замаскйровйн-ный дерном, резко отличается от остального покрова. Ходы сообщения отличаются от окопов только по своей форме и расположению, в остальном они схожи с окопами. В лесу окопы дешифрируются труднее, но все-таки опознаются по вырубкам вдоль самих окопов. Что касается убежищ, то лучше всего опознаются блиндажи, как бетонированные, так и земляные, главным образом по своей форме и по ведущим к ним ходам сообщения. Убежища-"лисьи норы" опознаются только по выброшенной у входа земле, если она, конечно, не была увезена в тыл. Убежища-"щели" отличаются от ходов сообщения и окопов тем, что они более прямолинейны и выходят на снимке резкими по тени короткими черточками. Проволочные заграждения получаются на снимках в виде серых полос наезженной дороги, от которой отличаются только по своей форме и резким изломам, а также по расположению вдоль окопов. При масштабе от 1:5000 и крупнее определить число рядов кольев проволочных заграждений не представляет затруднений; при более мелком масштабе для такого определения прибегают к сравнению ширины самого заграждения с шириной какого-либо известного нам предмета на снимке, например бруствера окопа. Засеки выходят на снимке в виде темной полосы с неправильными, рваными передними краями и узкой тенью. Рогатки выходят более четкими линиями, причем металлические и березовые рогатки выходят на снимках белыми. Заграждения, находящиеся во рву, плохо заметны, но зато отчетливо виден сам ров. Проволочные переносные препятствия распознаются только на крупномасштабных снимках и выходят в виде узких темных полос одного тона, расположенных перед линией обороны. Противотанковые препятствия - эскарпы 'и пороги - очень хорошо видны даже на снимках мелкого масштаба и представляют собой длинные узкие белые полосы (гребень) с темной чертой (выемка), имеющие резкие изгибы. Очень резко выходят на снимке эскарпы с перемычками в виде зубчатых линий с крупными изломами. Надолбы распознаются по теням и характеризуются рядом точек, равномерно расположенных по прямой небольшого отрезка. Естественной маскировкой является расположение проволочной сети вдоль грядок пашни. На зимних снимках заграждения выходят отчетливее, чем на летних (рис. 151), а на снимках переходного времени дешифрируются довольно трудно. Пулеметные установки в окопах легко определяются только на снимках крупного масштаба, на снимках же более мелкого масштаба для нахождения пулеметных установок надо руководствоваться некоторыми соображениями и вспомогательными признаками, а именно: если имеются выступающие и входящие углы линий окопов, откуда открывается обстрел во фланг, то в таких углах вероятно расположение пулеметных гнезд. Если имеется полоса искусственных препятствий, то где-нибудь 173 вблизи от нее, вероятно, находится пулемет; карта может дать здесь наводящие данные. Если вблизи характерного выступа окопа (открытой пулеметной площадки) или около окопа-блиндажика (закрытая пулеметная установка-гнездо) находится блиндаж для прислуги* соединенный ходом сообщения, то мы_ можем здесь предполагать присутствие пулемета. ** Рис. 151. Зимний аэрофотоснимок: ; - проволочные заграждения, 2 - передняя ^линия стрелковых окопов, 3 - вторая линия стрелковых окопов, 4 - ход сообщения, Ь - блиндаж Таким же путем обнаруживается и наличие минометов, а также транщейной артиллерии, которая очень легко определяется (если она\ не замаскирована) наличием амбразур и секторов обстрела. Дополнительными признаками служат иногда расположение вблизи орудийного окопа ровиков для прислуги и протянутая к ним телефонная линия. Опознаванию наблюдательных пунктов помогает главным образом то, что они находятся на возвышенностях. Помогает этому лежащая рядом со снимком топографическая карта, причем наводящим признаком 174 обыкновенно служи? tpona или ход сообщения, ведущие либо к блиндажу с характерным отверстием впереди, либо к отдельно стоящему дереву, постройке или соответствующему сооружению, выходящим на снимке отчетливо в том случае, если они не замаскированы. Правильность дешифрирования всех пехотных позиций подтверждается визуальной и тактической разведками. АРТИЛЛЕРИЙСКИЕ ПОЗИЦИИ Расположенные на позиции артиллерийские батареи обыкновенно сами по себе плохо дешифрируются на снимке и остаются недоступными наземному визуальному наблюдению. Это происходит по причине применяемой маскировки. Но если только батарея остается на месте достаточно долго, то незаметные вначале подъездные пути к ней и к убежищам обрисовываются все больше, становятся легко различимыми даже на сравнительно мелкомасштабном снимке и, таким образом, выдают наличие и положение самой артиллерийской батареи. Основной признак, используемый при дешифрировании артиллерийских позиций, заключается в наличии определенного числа орудий, расположенных через равные или почти равные промежутки. Так, если на ?,. снимке имеются три точ- с""" яртпознцир 3* отданного соотлял ки либп тпи МЯЛРНЫШХ Члева 20PUflHfl ЗЙ/^ЯСКНРОВЛНЫ перигРытнм^та-ки лиоо три маленьких веденным под фон местности ДртоКопгп%1"?~ четырехугольника - это открытый; окот него видны у целое, и станки уже заставляет предпола- ?КЖ7?вЖ. ^^WSSK-гать, что здесь мы имеем дело с артиллерийской батареей. Открытые орудия при масштабе снимка 1:3000 - 1:4000 дешифрируются безошибочно. Если для орудия сделан окон, то он облегчает распознавание по своей характерной полукруглой форме и отбрасываемым теням (рис. 152). Орудия в блиндажах, если они не замаскированы, выходят в виде четырехугольника, в случае же покрытия их навесами или масксетями орудия обнаруживаются с трудом. Очень 175 (tm)я°'*(tm)а'№&..?_'">МН*''№Г9 ЯЩАЯСЯ В П. 1) 21 Д&МОЛНИ. Рис. 152. Аэрофотоснимок артиллерийской позиции затрудняет Дешифрирование нёгфавильмое расположение орудий на позиции или неполный состав того или иного соединения. Особенно важное значение, как уже упоминалось выше, имеет наличие подъездных путей для питания батареи и тропинок около нее, дающих суждение о протекающей жизни на батарее. Для позиционной артиллерии характерны ж.-д. подъездные пути. Дополнительным признаком может служить телефонная линия и задульные конуса (следы от выстрелов или изменение поверхности впереди орудия после продолжительной стрельбы). Задульные конуса образуются при стрельбе с малыми углами возвышения. Иногда при хорошей маскировке задульные конуса являются единственным фактором обнаружения в данном месте батареи. Так как артпозиции характеризуются своим положением относительно рельефа местности, то при дешифрировании необходимо пользоваться картой, которая дает вероятное расположение артиллерийских батарей. Надо, кроме того, помнить, что впереди артиллерийских позиций не может быть ровиков для прислуги, и принимать в расчет примерные нормы расстояний батареи от переднего края наших войск; затем надо иметь в виду, что артиллерия предпочитает использовать леса с целью естественной маскировки. Незанятые артиллерийские позиции с трудом различаются на снимке от занятых, которые в зависимости от продолжительности пребывания в них войск получают постепенно целый ряд демаскирующих признаков. Запасная артиллерийская позиция характеризуется лишь наличием соответствующего числа окопов для орудий, а иногда и готовых ровиков и блиндажей для прислуги, признаки же какой-либо жизни на позиции отсутствуют, и если при повторных снимках эти признаки не появляются, то позицию можно считать незанятой. На зимних снимках огневые точки легче опознаются, чем на летних, особенно по темным лучеобразным задульным конусам (рис. 153). Как упоминалось выше, замаскированные артиллерийские позиции определяются с большим трудом. Как средство маскировки, кроме перекрытий орудийных окопов и ложного насаждения леса, употребляется еще выбор расположения батареи у дороги, дабы не создавать лишних подъездных путей, или же продолжение подъездных путей за батарею к ложной батарее. Хорошей маскировкой служит расположение батареи у дороги, идущей в выемке, тогда орудийные окопы и блиндажи для прислуги очень хорошо маскируются самим откосом дороги. Иногда в целях маскировки батареи располагают позади, в тыловых пехотных позициях, с использованием имеющихся подъездных путей, чтобы не строить новых и тем самым не привлекать внимания противника. Большое значение имеет дешифрирование не только самих позиций, но и элементов их; например, наблюдательный пункт, который имеет обыкновенно вид широкой буквы "П" с несколько растянутыми концами и от которого почти всегда идет ход сообщения, может быть опознан в ред- 176 ких случаях. Что касается места стоянки батарейного резерва, то его опознать очень трудно, так как большей частью он располагается в закрытых местах - в лесу, в постройках и т. п. Иногда характерным демаскирующим признаком бывают полевые манежи в виде круга, овала, восьмерки и т. п., которые резко выделяются на снимках. Позиционная артиллерия, имея гораздо большую материальную часть, нежели полевая, на снимках выходит очень хорошо. Все замаскированные убежища, бетонированные блиндажи и дру- # > , \ V \ \ \* • УЕ Рис. 153. Зимний аэрофотоснимок: / - две четырехорудийные батареи (в южной батарее хорошо видны задульные конуса), 2 - двухорудийная батарея гие долговременные фортификационные сооружения очень резко выделяются на снимках. Особенно важным считается в дешифрировании определение ж.-д. путей, ведущих к позициям батареи, по которым можно определить наличие орудий тяжелого типа. Незамаскированная зенитная батарея на автомобилях выходит на аэроснимках очень хорошо. Демаскирующими признаками, необходимыми для опознавания подготавливаемой газобаллонной атаки, будут следующие: а) появление на участке, где предполагается химическое нападение, очень большого числа тропинок и дорог, доходящих до передней линии противника; б) появление вблизи дорог и ходов сообщения блиндажей у второй и третьей линий окопов для хранения баллонов; в) появление широких ходов сообщения в передней линии и до проволочного заграждения для подноски баллонов; 12 Аэрофототопография ~ ill г) уширение стрелковых окопов для установки большого числа газовых баллонов большой мощности; д) появление в ближайшем тылу газометных рвов, выходящих на снимке в виде узких темных коротких полосок, характерно расположенных. • Так как для газовой атаки необходимы особенные условия местности и расположения своих войск и противника (в ближайшем тылу противника - леса, расположение позиций на сухой и равнинной поверхности), то при дешифрировании надо обращать внимание на топографические свойства местности. По всему изложенному выше можно судить, что дешифрирование облегчается двумя факторами - укрупнением масштаба снимка и увеличением резкости изображений. Первое условие достигается или уменьшением высоты 'съемки, что в боевой обстановке невозможно, или применением длиннофокусных фотокамер с фокусом до 2,5 м. Но такие громоздкие камеры очень неудобны. Второе условие - это сенсибилизация (очувствление) пластинок, на которых будет производиться съемка. Такие пластинки могут быть чувствительны к инфракрасным лучам и мало чувствительны к ультрафиолетовым. § 40. Дешифрирование стереоскопических пар Очень важным способом дешифрирования является стереоскопический метод, который заключается в рассматривании в стереоскоп изображения местности, заснятой дважды с концов какого-либо одного и того же базиса. Для аэроснимков получение такого изображения возможно в том случае, если мы будем рассматривать стереоскопические перекрывающие части двух снимков. Во всяком случае стереоскопическое изображение, благодаря своей рельефности, позволяет рассматривать снимок более детально, нежели плоское изображение. При этом чем больше базис, тем больше и стереоскопичность в рассматриваемом изображении, поэтому для увеличения стереоскопичности прибегают к увеличению базиса. При нормальном зрении каждый человек может различать невооруженными глазами стереоскопический эффект (или рельефность), другими словами, различать глубину, т. е. может сказать, какой из двух предметов стоит дальше. Это зависит от свойства каждого глаза получать различные изображения одного и того же предмета, который оба глаза рассматривают под определенным углом зрения, носящим название "параллакса зрения".Опыт показал, что мы способны различать глубину на расстоянии не более 500 м, так как для этого угол зрения должен быть не меньше 30" при базисе в 65 мм, С первого раза часто не удается получить сразу стереоскопический эффект, и требуется особая тренировка, в особенности для работы на стереоскопе без оптики. Тренировку для быстрого освоения работы со стереоскопом следует проделать следующим порядком: 178 а) на двух листках бумаги формата снимка вычертить кронциркулем по одной окружности радиусом в 0,5 см и залить их тушью (рис. 154); б) подкладывая под стереоскоп листки и смотря в стереоскоп сверху сквозь глазные прорези (или линзы), стараться совместить два видимых отдельно черных кружка в один; такое совме- (r) Рис. 154 щение достигается движением руками того или другого листка в соответствующем направлении (рис. 155); в) после совмещения кружков в одно изображение двигать немного один листок и пробовать удержать глазами совмещенное изображение; если это будет удаваться, видимый кружок двоиться не будет, но будет казаться или удаляющимся или приближающимся к наблюдателю, смотря по тому, будем ли мы удалять или приближать друг к другу листки бумаги (рис. 156); Рис. 155. Тренировка на модели зеркального стереоскопа Рис. 156. Ход лучей в зеркальном стереоскопе и получение стереоскопического эффекта г) не сдвигая листки после упражнения "в", отвести глаза от стереоскопа в сторону, а затем снова посмотреть в стереоскоп и попытаться получить стереоскопическое совмещение; д) выбрать пару соседних снимков с перекрытием не менее 50% с одним или двумя резко выделяющимися контурами на площади перекрытия; подложить их под стереоскоп в порядке относительной ориентировки и добиться стереоскопического эффекта, обращая внимание на указанные выше резкие контуры и начиная совмещение с этих контуров; 12* 179 е) получить стереоскопический эффект для пары снимков, не имеющих резких контуров. Следует помнить, что особое значение при стереоскопическом рассматривании имеет правильная взаимная ориентировка снимков. Весьма необходимым, особенно для полевой работы, является умение получить стереоскопический эффект без стереоскопа, непосредственно одновременным рассматриванием каждым глазом отдельного снимка: правым глазом - правого, левым - левого. Такое умение достигается рядом упражнений следующего порядка. Из черной бумаги вырезают два кружка одинакового размера, но с прорезями по диаметру кружков. Диаметр кружков - около 2 см. Кружки следует положить перед собой на расстоянии нормального зрения, т. е. около 25 - 30 см. Рассматривая эти кружки одновременно, надо постараться свести мускульным напряжением глаз видимое изображение двух кружков в один, так же, как это было достигнуто в стереоскопе. Если такое совмещение сразу не удается, то, нажимая слегка пальцем на глазное яблоко со стороны виска, можно искусственно сместить оптическую ось одного глаза, и тогда наблюдатель увидит сдвоенное изображение, т. е. две пары кружков. Изменяя направление и силу нажима пальца, можно заставить правый кружок, видимый правым глазом, наложиться на левый кружок, видимый левым глазом. В результате наблюдатель увидит три кружка, из которых для нас будет важен средний. При навыке можно, сосредоточивая внимание на среднем кружке, заставить себя не видеть крайних, но для этого нужна тренировка, которая достигается постепенно. Контролем того, что необходимое нужное совмещение достигнуто, являются указанные выше прорези на кружках. Если при упражнении мы положим кружки так, чтобы на одном из них прорезь была вертикально, а на другом - горизонтально, то в совмещенном кружке мы должны увидеть крест. Тренировку следует продолжать до тех пор, пока глаза не привыкнут совмещать без помощи пальца кружки, разложенные на расстоянии между их центрами в 8 см. Заставлять себя совмещать кружки, расставленные шире 8 см, не рекомендуется ввиду большого мускульного напряжения, испытываемого глазами. Снимки, которые будут рассматриваться стереоскопически без стереоскопа, надо положить и рассматривать, как показано на рис. 157. Лучше для первых упражнений брать снимки с резкими, выделяющимися контурами на площади перекрытия. Снимки нерезкие, неконтрастные глаза привыкают видеть стереоскопически при большом к этому навыке. Следует также иметь в виду, что на практике удобно рассматривать полностью перекрытие только в 30 - 40% при размерах снимка 18 X 18 см. При большем перекрытии его удается видеть только частично. Для стереоскопического рассматривания применяется простой стереоскоп с увеличительными стеклами (рис. 158). Стереоскоп 180 может быть и без увеличительных стекол, которые в таких случаях заменяются просто круглыми отверстиями. .^Д Рис. 157. Стереоскопическое рассматривание без стереоскопа Рис. 158. Простой стереоскоп При дешифрировании находит применение дешифровочный зеркальный стереоскоп типа АИР-1Б (рис. 159). Существует следующее правило для монтажа снимков для стереоскопа: а) сначала вырезают из картона плотной бумаги (ватмана) прямоугольник, на который потом наклеиваются аэроснимки, соответствующие размерам стереоскопа; Рис. 159. Дешифровочный стереоскоп АИР-1Б б) потом определяют главные точки этих снимков ot и о2 (рис. 160, а); в) затем точно монтируют аэроснимки накидным монтажем и закрепляют их в таком положении кнопками или монтажными грузиками, причем если главная точка одного из снимков перекрывается другим,то ее переносят засечками на первый снимок; 181 г) далее проводят прямую о^о.г (рис. 160, в) через главные точки обоих снимков; эта прямая называется линией базиса и в фототриангуляции соответствовала бы начальному направлению; д) отмечают или вырезают общие части перекрытия аэроснимков; при этом надо обязательно предварительно подписать на обороте вырезываемых частей снимков, какая часть отно- -4 сится к правому снимку и какая к левому, а также, где верх и низ (рис. 160, с); эти пометки будут необходимы для правильного ориентирования стереоскопических частей относительно друг друга; е) берут картон размером рамки стереоскопа, прочерчивают по середине его прямую, наклеивают обе наши вырезанные части снимков так, чтобы, во-первых, линия базиса на одном и на другом совпала с линией на картоне и, во-вторых, чтобы расстояние между двумя идентичными точками стереопары, 182 ъпнзусос/доеп эоузоуц 191 'Зин iSOTSSa" 5"*s *j^. ^/^ 9)1М9ЖОс1с/О ?П SO .уз ОifU &пиоуэс явка f*-'-s-vr. , а^<5* /v"?. 4 'йч ^ ^ :?!...._ примерно в центре обеих вырезанных частей (хотя это и необязательно), равнялось около 65 мм - это нормальное расстояние между зрачками глаз человека. Так как это расстояние у каждого индивидуума бывает различно, то часто второй снимок сразу не наклеивается, а сперва кладут оба в стереоскоп и начинают их передвигать параллельно базису до тех пор, пока не получат отчетливого стереоскопического изображения, и в таком положении их приклеивают (рис. 160, d); ж) при рассматривании в стереоскоп необходимо линию базиса поставить параллельно линии глаз; з) если наши вырезанные части не помещаются в стереоскоп полностью, то их разрезают и рассматривают по частям по линии базиса и по линии, ей перпендикулярной, и получают, таким образом, вместо одной пары стереоскопических частей снимков четыре пары, которые монтируются по линии базиса, располагаемой при рассматривании параллельно линии глаз. Если снимки смонтировать неправильно, то либо изображение Рис. 162 будет казаться плоским, без стереоскопического эффекта, либо с обратным стереоскопическим эффектом, т. е. с обратным рельефом (псевдоскотт}. Это получается в том случае, если мы правильно смонтированные стереоскопические снимки начнем одновременно вращать в одну сторону вокруг их центров и постепенно придавать им различные положения от 0° до 360° по отношению к первоначальному положению, как показано на рис. 161. Для целей дешифрирования необязательно вырезывать и наклеивать на кар гон перекрывающиеся части; можно добиться стереоскопичности на целых снимках; для этого надо смонтированные снимки (рис. 162) раздвинуть на расстояние 65 мм по линии базиса. Рассматривать в таком положении снимки можно и невооруженным глазом, надо только приобрести навыки - каждый глаз направлять на отдельный снимок, как будто рассматривая отдаленный предмет. Для удобства можно поместить между глазами ладонь или картон, дабы заставить глаза рассматривать снимки одновре- 184 менно по отдельности. При соответствующем навыке можно добиться быстрого получения стереоскопичности и без стереоскопа. Если правый снимок переставить на левый, не поворачивая их, то получим также обратное изображение рельефа (рис. 163). Еще одно характерное явление: если на одном стереоскопическом снимке есть какой-нибудь объект, а на другом его нет, или если он за время производства съемки передвинулся и расположен среди других контуров, то в таком случае при рассматривании в стереоскоп в этом месте снимка получается неясное мелькающее изображение рассматриваемого предмета, а иногда даже он окажется висящим как бы в воздухе. Это явление дает ясное представление при дешифрировании о происшедших на местности изменениях. При дешифрировании для получения стереоскопического эффекта может быть применен метод анаглифии, или рассматривания пары стереоснимков, окрашенных в два различных цвета I S^J ^^A^J C^55,:J <^ нор.ИАЛем., cm*p"orktnvu,tH.W-T* обрати tnwp"octrnui"u>cm" Рис. 163 (красный и зеленый), причем это рассматривание производится через особые анаглифические очки, в которых одно стекло красное, а другое - зеленое. Для этой цели применяется прибор, называемый анаглифическим проектором, в который вставляют два стереоскопических окрашенных диапозитива и проектируют их изображения на экран, причем так, чтобы, во-первых, они были совмещены (перекрывали бы друг друга) и, во-вторых, чтобы места их в приборе не были перепутаны (правый - справа, а левый - слева). Такое анаглифическое изображение рассматривается через упомянутые очки так, чтобы их цветные стекла были ориентированы диаметрально противоположно ориентировке диапозитивов, т. е. красное стекло соответствовало бы зеленому диапозитиву, а зеленое - красному. При анаглифическом рассматривании рельеф еще больше утрируется, нежели при стереоскопическом. Вместо анаглифи-ческого проектора может быть применен другой способ ана-глифии, состоящий в рассматривании через анаглифические очки не двух, а одного окрашенного снимка, на котором особым методом отпечатано два стереоскопических изображения, одно поверх другого и притом в разных цветах - красном и зеленом. Этот способ более удобен по своей простоте использования, но зато более сложен по изготовлению таких анаглифических снимков. Глава V ПОЛЕВАЯ ПОДГОТОВКА СНИМКОВ § 41. Контурно-комбинированная аэросъемка (сокращенно - ККС) ККС есть один из производственных методов получения карты местности путем использования воздушной фотографии, при котором контуры получаются по снимку, а рельеф наносится инструментально в поле на фотоснимка или на фотоплан. В полном объеме ККС состоит из следующих процессов: 1) летно-съемочных и аэрофотографических работ; 2) полевых наземных работ, в которые входят полевая подготовка снимков и съемка рельефа всех видов; 3) камеральных работ: а) фотограмметрических - фототриангуляция, трансформирование, монтаж; б) картографических - репродуцирование и вычерчивание синюшек. Мы рассмотрим только/содержание полевых наземных работ, к которым относятся: 1. Подготовительные работы: а) выписка в полевой журнал координат опорных пунктов и рамок; б) выписка в журнал высот данных опорных пунктов и всех остальных имеющихся высот из ведомственных материалов (нивелировки и пр.); в) подготовка планшета: нанесение на него координатной сетки, рамок участка (трапеции), нанесение пунктов и ориентировочных направлений, поверка нанесения пунктов, оформление планшета; г) нанесение рамок участка на имеющейся карте (наиболее крупного масштаба); подъем на ней всех опорных пунктов (то и другое - красным цветом). 2. Ознакомление с фотосъеМочным материалом: а) составление накидного монтажа (а иногда и фотосхемы), перенесение на карту положения центральных точек снимков (в отдельных случаях); б) определение процентного перекрытия снимков; в) установление основных недочетов карты и детальное ознакомление с характером района на основе изучения карты и снимков; 186 г) определение фотографического качества и допустимости деформации снимков; д) вычисление теоретических полезных площадей для определения фотограмметрических разрывов; определение мест разрывов и перенесение их на планшет. 3. Выбор методов и способов подготовки снимков к трансформированию. Выделение на схеме накидного монтажа групп снимков, подготавливаемых методом фототриангуляции, центральных точек и по четырем точкам (методом основных и промежуточных снимков). Одновременно выбирается способ подготовки - графический или аналитический. 4. Составление проекта полевых работ: а) выбор основных снимков с отметкой на них и на схеме накидного монтажа; б) нанесение на карте (или на схеме накидного монтажа) проекта дополнительного сгущения тригонометрической сети - толстым красным пунктиром - и всех теодолитных ходов для подготовки снимков - тонким красным пунктиром; в) нанесение проекта геометрической сети с целью подготовки снимков (синими линиями); г) нанесение проекта инструментальных ходов, имеющих целью только обеспечение высотами (синим пунктиром); д) просмотр стереоскопически по перекрытиям снимков в тех местах, где явилось сомнение в смысле проходимости и пр., особенно на направлениях основных линий визирования; е) сбставление календарного плана работ. 5. Организационные работы: а) отбивка полезных площадей на снимках, нанесение рамок на пограничные снимки и сводка рамок с соседними (в случае если съемка рельефа будет вестись на отдельных снимках); б) выбор пограничных основных снимков и расположение на них точек для подготовки; в) выбор Связующих и контрольных точек для фототриангуляции; г) выбор общих точек геометрической сети и теодолитных ходов (по две-три точки на рамку) для увязки с соседями. 6. Рекогносцировка района - для уточнения проекта полевых работ. 7. Сгущение опорной тригонометрической и полигонометри-ческой сети. 8. Полевая подготовка снимков и графическая поверка ее. 9. Съемка рельефа на фотопланах или на отдельных снимках - с обследованием контуров и сбором сведений для военно-топографического описания. Если съемка рельефа ведется на фотопланах, то ей предшествует камеральная фотограмметрическая обработка, т. е. трансформирование, монтаж и изготовление репродукций. 10. Отделка полевой работы (вычерчивание). 187 § 42. Отбивка полезных площадей снимков по продольному и поперечному перекрытиям Отбивка полезных площадей снимков делается в том случае, если съемка рельефа будет вестись на нетрансформированных снимках, т. е. в .один сезон с полевой подготовкой (односе-зонный способ). Из предыдущих параграфов вытекает, что при составлении планов путем непосредственного использования аэрофотосъе-мочного материала главное внимание должно быть обращено на залетывание, и эти работы должны быть исполнены так, чтобы вся местность оказалась покрытой аэрофотосъемкой. Величины продольного и поперечного перекрытий должны быть рассчитаны так, чтобы полученный аэросъемочный материал позволял составить мозаичный фотоплан из одних полезных площадей аэроснимков. Для отбивки полезных площадей на нетрансформированных снимках прибегают к механическим приемам. Так как перспективное искажение возможно исправить, т. е. снимок привести к горизонтальной центральной проекции, а искажение за рельеф не поддается исправлению в контурной съемке, то мы принуждены, в зависимости от рельефа местности и заданного масштаба плана, заранее определить радиус полезной площади снимка, в которой искажения за рельеф не превышают графической точности плана, и в зависимости от величины радиуса залетать район с соответствующим перекрытием. В полученном материале надо использовать на каждом снимке только полезную, лучшую его часть, имеющую минимальное искажение за рельеф. Для этого лучше всего ограничить полезную площадь каждого снимка серединами перекрытий. Для доказательства рассмотрим рис. 164. Он представляет вертикальное сечение двух моментов съемки с одинаковой высоты Н, при этом одна и та же точка А с превышением hm над средней плоскостью Т проектируется через оптические центры 5 и S{ на двух горизонтальных снимках Я и Я' в точках а и а', причем ортогональная проекция точки А на плоскость основания Т - точка А0 - спроектируется на этих же снимках в точках а0 и а'0. Так как на снимке Р' расстояние о'а' = г1 меньше расстояния до изображения той же точки оа = г на снимке Р, то и сама ошибка за рельеф [Длг| по формуле (84): [->V] = - A-Lf Н на снимке Р будет меньше той же ошибки [A^rJ на снимке Р, что мы видим даже на рисунке. Поэтому при составлении плана будет выгоднее воспользоваться изображением точки А на правом снимке, т. е. точкой а'. Граница же использования на правом снимке должна отойти как бы левее точки а' - так, чтобы 188 ошибка за рельеф на ней стала равна соответствующей ошибке на левом снимке. Этот рисунок еще раз подтверждает, что середина перекрытия будет границей, представляющей геометрическое место точек, с минимальной ошибкой за рельеф для данного участка фотоплана и данного расположения снимков. Указанная ошибка не должна превышать предела заданной точности фотоплана. Практически середина перекрытий, представляющая собой геометрическое место точек, равноудаленных от обеих смежных Рис. 164 главных точек снимка, есть перпендикуляр, восстановленный из середины линии, соединяющей две главные точки точно смонтированных соседних снимков. При отбивке полезных площадей на нетрансформированных снимках поступают следующим образом: сначала делают отбивку полезных площадей в маршрутах, а затем между маршрутами, причем эта отбивка делается на контактных отпечатках карандашом. Для удобства и быстроты работы приготавливают особую целлулоидную линейку (рис. 165), на которой прочерчивают посредине линию АВ, делят эту линию примерно пополам и из полученной точки в обе стороны восстанавливают 189 перпендикуляр CD, откладывают одинаковые части, например сантиметры, в одинаковом количестве в одну и другую сторону и подписывают через каждые пять делений, как показано на рисунке. Пользуются этой линейкой так. Берут два смежных снимка, аккуратно монтируют их накидным монтажем, совмещая идентичные точки на перекрывающихся частях снимка, причем стараются, чтобы совместились контуры, лежащие близ линии, .18-20см. io с 10 5 / i i i i i i i 5 Ю III 1 1 1 1 1 1 |---| II 'till 1 1 1 1 | 1 1 1 i D Рис. 165 В соединяющей главные точки этих снимков. Затем осторожно накладывают сверху целлулоидную линейку так, чтобы линия АВ совпала с глазными или центральными точками обоих снимков, и двигают эту линейку вдоль линии АВ в ту или другую сторону до тех пор, пока линия CD не будет равно удалена от главных точек о и ot наших снимков (рис. 166), т. е. от линии CD Рис. 166 до точек о и 0t должно быть отложено одинаковое число долей деления (на нашем рисунке по 3Y2 деления в обе стороны от линии CD). Когда это достигнуто, на верхнем снимке накалывают слегка особой наколкой или ножкой циркуля у точек С и D и через эти наколы проводят вдоль всего снимка карандашом прямую; эту же прямую копируют и на нижний снимок, проводя ее по идентичным контурам перекрытия, но отнюдь не прокалывая насквозь через снимок. Идентичными точками называются одинаковые точки на перекрытиях смежных снимков. 190 Таким путем производится предварительное отыскание середины перекрытий на всех смежных снимках. Но так как из-за, разномасштабности, перспективного искажения, неточностей накидного монтажа и особенностей залетывания общие углы пересечения предварительных границ полезных площадей получаются на различных контурах, то необходимо для определения окончательных границ полезных площадей найти на снимках вблизи пересечения прочерченных карандашом линий резкие контуры, которые находились бы не далее 1 см на каждом снимке от вышеупомянутого пересечения, и на них наколоть контурные точки, приняв последние за окончательные углы полезных площадей. Эти точки, накалываемые на всех смежных снимках, обводят карандашом. Рис. 167 Получив, таким образом, на каждом отдельном снимке все углы его окончательной полезной площади, соединяют их тонкими линиями синего цвета, являющимися окончательными? границами полезной площади, по которым разрезают снимок после трансформирования при монтаже. При этом ни разрывов,, ни налезаний получиться не должно. На рис. 167 показана группа из четырех смежных снимков,., для которой точка А является общим углом полезных площадей. Рекомендуется при окончательной отбивке полезных площадей между маршрутами сделать накидной монтаж, наложить сверху восковку и на ней провести прямые линии по возможности вдоль середины перекрытий на протяжении всего маршрута; затем перенести эти линии в карандаше на снимки и провести окончательно границы полезных площадей между маршрутами, не уклоняясь от общих установок. На рис. 168 видно, как расположена общая для четырех, снимков точка А по отношению к углам предварительной границы полезной площади. 191 Когда крайние снимки не имеют пересечения карандашных прямых, то выбирается вблизи края снимка точка у карандаш- №1 А. У до ленив точн и от линии не болев \см №3 Л Удаление точна от линии не болев !ел* №2 / "~"Т~~~- - --- f ?9"-/№4 Рис. 168 ной прямой, не далее 1 см от нее, служащая для проведения окончательной границы. Как в маршрутах, так и между ними окончательные границы полезных площадей отбиваются с таким расчетом, чтобы линия середины поперечного перекрытия не имела больших изломов. Рис. 169 В тех случаях, когда маршруты сдвинуты относительно друг друга, иногда бывает невозможно найти одну общую контурную точку для четырех снимков. Этот случай пояснен рис. 169, где показаны четыре снимка, расположенные в сдвинутых маршрутах. Поэтому выбирают не 192 одну, а две точки таким образом, чтобы каждая из них была общей для пары снимков одного маршрута. На рис. 170 такими точками являются А и В. Точка А вблизи угла на снимке № 2, а точка В вблизи угла на снимке № 3. i( Удаление точки от 1 №3 •^ро динии не более \ем V У 1 i*=~- г> il - -- ~^г yS=- У оа лен ив /почни от 1 \ линии не более *см я I №4 Рис. 170 На снимке № 1 точка А находится далеко от пересечения, но близко к горизонтальной линии; точка В, наоборот, хотя и далеко от пересечения, но близко к вертикальной линии; то же Рис.171 самое относится к снимку № 4. На рис 171 изобпажены шадЖей.ЧеТЫРе СНИМК3' °бРезан(tm)е по границам полезных пло" При достаточном навыке можно не проводить предваритель- (tm)ы;ЬКочрлагя:Гвх млаир";Рйутгду маршрутами- -&""'---"' • 3 Аэрофототопография 193 Описанным способом отбивка полезных площадей делается только тогда, когда в дальнейшем на отдельных снимках будет производиться съемка рельефа в поле. § 43. Полевая подготовка снимков по четырем точкам, или метод основных и промежуточных снимков Подготовка снимков к трансформированию заключается в определении планового положения выбранных на снимке контурных точек. Контурной точкой, или опознаком, называется любая резко выраженная точка на снимке и опознанная на местности. Г"Т- мщ * L-'?'-'$ н Рис. 172 Если представить себе, что Р (рис. 172) аэроснимок, заснятый при наклонном положении оси камеры, то его точки аь _"ь съ rfj есть центральные проекции точек а, Ь, с, d на местности. Если, далее, представить себе, что пучок лучей рассекает другая плоскость ?, параллельная плоскости земли, то на этой второй воображаемой плоскости точки а2, ?2> cz> d2, будут также центральными проекциями точек а, Ь, с, d на местности. Если плоскость Е будет отстоять от центра объектива 5 на таком расстоянии /ь что отношение ~ будет равно масштабу 194 планшета подготовки, то #2, Ь2, с.2, d* будут необходимыми нам для трансформирования точками. Но отыскание на планшете подготовки положения точек для трансформирования не может быть выполнено непосредственно. Обычный порядок получения таких точек заключается в том, что предварительно на планшете подготовки определяется плановое положение или ортогональные проекции контурных точек, а затем введением обратных поправок за рельеф получаются точки для трансформирования, которые называются ориентировочными. Ортогональные же проекции контурных точек называются точками подготовки, или точками привязки снимка. Методов подготовка, т. е. методов определения планового положения контурных точек, применяется при ККС три: метод основных и промежуточных снимков, метод центральных, точек, метод фототриангуляции, и комбинации этих методов. Первые два из них - полевые, а третий - камеральный. Основная задача каждого из этих методов - получить плановое положение не менее четырех контурных точек каждого входящего в фотоплан снимка. Каждый из этих методов может быть выполнен двумя способами: графическим и аналитическим. Рассмотрим первый - метод основных и промежуточных снимков, или, как его иногда называют, метод четырех точек. Он заключается в определении планового положения четырех контурных точек на снимке. На практике обычно берут не четыре, а пять и более точек - для лучшего контроля при графической поверке подготовки. По этим четырем точкам снимок может быть трансформирован, т. е. приведен к заданному масштабу и к плановой центральной проекции. Учитывая это обстоятельство, а также и то, что каждый снимок перекрывается в некоторой своей части с соседним снимком, можно выбрать с соседнего трансформированного снимка необходимое количество контурных точек, по которым в дальнейшем трансформировать данный снимок. На этом основании можно подготовлять в поле не каждый снимок и маршрут, а через снимок и через маршрут. При подготовке целых групп снимков выбор контурных точек (опознаков) делается, как правило, вблизи от углов их полезной площади. При подготовке отдельных снимков выбор четырех контурных точек должен соответствовать заштрихованным зонам на рис. 173, предусматривающим случай квадратного и прямоугольного снимков. Плановое положение выбранных контурных точек снимка возможно определить многими способами: или полностью в поле, или частью в поле, частью камерально. Рассмотрим теперь полевую подготовку по четырем точкам. Техника этого метода схематически показана на рис. 174 и 175. Верхняя часть рис. 174 представляет собой перспективный вид открытой местности, на которой обозначены вехами и рейками опознанные четыре контурные точки снимка. Производитель 13* 195 работ, вставая с мензулой последовательно на имеющиеся опорные пункты и точки геометрической сети, наносит на i '-*.-------Р>; '///" :-М, \ ~-У , I V/ г~$\, ,-* ; ,-^ i -' !\ ^ Wl* Уне-г? .С--"Ж -$ ; v-*:: < ы?Л >' \ :LLL F- Рис. 173 __i^Sofloete т-г, \ Планшет .^Topkit \E>opuiibc ч\ ~^~-^ _ \ ЧХ-ГА" /4ftJ Рис. 174. Полевая подготовка снимка по четырем точкам мензулой планшет с помощью засечек и дальномера плановое положение выбранных точек, одновременно определяя и их высоты Внизу рисунка изображены подготовленный снимок и часть планшета с точками подготовки. 196 На рис. 175 показан закрытый район, где составление геометрической сети невозможно. Здесь производитель работ прокладывает между имеющимися опорными пунктами теодолитные с: Рис. 175. Полевая подготовка по четырем точкам теодолитом ходы так, чтобы в них по возможности включались выбранные на снимке и опознанные на местности четыре контурные точки. После вычисления прямоугольных координат точек хода необходимые для подготовки четыре точки должны быть нанесены на съемочном планшете согласно вычисленным координатам. § 44. Выбор основных снимков при подготовке по четырем точкам Площадная аэросъемка состоит из ряда параллельных маршрутов. Наличие перекрытия дает возможность сократить общее 197 число точек для подготовки, так как выбор этих точек может быть произведен на снимках с таким расчетом, чтобы каждая точка для подготовки обеспечивала сразу наибольшее число снимков. При наличии выдержанного перекрытия фотограмметрическая обработка снимков допускает возможность подго- Рис. 176 товки не всех снимков, а через один как в маршруте, так и между маршрутами. Все подготавливаемые снимки называются основными, а остальные - промежуточными. Точно так же и маршруты, включающие основные снимки, называются основными, а не включающие таковых - промежуточными. Количество основных снимков в случае правильно произведенной аэросъемки при нечетном числе маршрутов и нечетном числе снимков в маршруте определяется по формуле: О = М+1 С + I (124) 198 где О - число основных снимков, С - число снимков в маршруте, а М - число маршрутов. Справедливость формулы легко установить из рис. 176, где заштрихованными показаны основные снимки. Минимальное число точек подготовки при любом числе снимков в маршруте определяется по формуле: Т=(М+\)(С+ 1) (125) где Т - определяемое число точек подготовки. Но степень обеспеченности района опорными пунктами, взаимное располо- Рис. 177 жение этих пунктов, свойство самого района, отсутствие перекрытия, качество снимков ставят иногда несколько иные условия, и вместо указанного на рис. 176 теоретического выбора основных снимков наиболее рациональным может являться другой выбор, например группами, по 2-3 снимка (рис. 177). На первый взгляд кажется, что групповой выбор только излишне увеличивает число основных снимков. Но на практике это не всегда так, ибо нередко, с целью надежности подготовки, снимок обеспечивают не четырьмя точками, а пятью или даже больше. В этом случае выгода группировки точек на местности является понятной, так как всегда легче и скорее определить 199 некоторое число точек, лежащих ближе друг к другу, чем разбросанных равномерно на определенной площади. Если на площади снимка имеется тригонометрический пункт, то он, если возможно, опознается на снимке, и кроме того, от него обязательно определяется ближайшая контурная точка; это определение носит название "привязки снимка к пушту" в отличие от "привязки пункта к снимку", когда тригонометрический пункт определяется на снимке инструментально засечками от ближайших опознанных трех-четырех контурных точек. Снимок с тригонометрическим пунктом непременно входит в число основных снимков, например снимок N на рис. 177. Если в отдельных частях трапеции определение четырех точек подготовки непосредственно от геометрической сети затруднительно, то в этом случае можно сделать подготовку такого снимка независимо от всей сети на отдельном планшете, в масштабе трансформирования, т. е. определить взаимное плановое положение четырех выбранных контурных точек, независимо от пунктов и геосети. В дальнейшем при монтаже такой странсформированный снимок будет поставлен по идентичным контурам соседних снимков. Кроме того, как исключение, снимок можно странсформиро-вать, если известно взаимное плановое положение двух разорванных между собой систем контурных точек, по три точки в каждой системе, располагающихся примерно по прямой линии, на противоположных краях снимка, - это так называемый метод разрывных ходов. Монтаж такого снимка будет в дальнейшем производиться по идентичным контурам соседних снимков. § 45. Полевая подготовка снимков методом центральных точек Метод подготовки по центральным точкам состоит из двух частей - полевой и камеральной. Он применим в случаях, когда участки местности, покрываемые рядом смежных снимков, имеют продольное перекрытие более 30'%. а поперечное - меньше 30% и края снимков являются трудно 'доступными для подготовки, т. е. когда доступны только площади местности, изображенные в центральных частях снимков. Такие снимки в дальнейшем дополнительно подготовляются камеральным путем (методом фототриангуляции). Полевые работы для подготовки методом центральных точек заключаются в определении для каждого снимка на съемочном планшете с помощью мензулы или теодолита планового положения группы из трех контурных точек, лежащих в непосредственной близости от главных точек снимков. Такие группы точек служат для переноса прямой графической засечкой главных или центральных точек снимков на планшет, для дальнейшего развития фототриангуляции на планшете в масштабе плана. Район, в котором могут располагаться 200 названные группы из трех точек, определяется окружностью, в пределах которой перспективное искажение снимка не превышает 0,1 мм; в дальнейшем этой площадью можно пользоваться как планом. Для определения радиуса этой окружности берется формула (63), определяющая перспективное искажение: [Д/]=-?--tga-sincp. J к Рис. 178. Схема расположения снимков при подготовке методом центральных точек Если в этой формуле для ср принять среднее вероятное положение 45° и определить из нее интересующую нас величину г, то получим: I/ [А-Г1./К . ] tga-sin45° ' ИЛИ 1 [Да Г] '/к 0,707- tgot (126) 201 Чтобы вывести численную величину радиуса, подставим для примера следующие данные: [Даг] = 0,01 см; /к -= 15 см; я = 3°, и получим: _-./ (ШЛ1Г_9 r~~V 0,707-0,05'* СЛ' Но если главная точка снимка или любая центральная точка, лежащая в окружности, описанной из главной точки радиусом r==~^j представляет собой контурную точку, тогда вместо группы трех точек определяется одна такая контурная точка. Рис. 179. Полевая подготовка снимков теодолитом - методом центральных точек На рис. 178 выделена часть маршрута из трех снимков и проведено на каждом из них в центре по две концентрических окружности радиусами в 2 см и -~. Группы по три точки запроектированы на 11-м ;: 13-м снимках, а средний, 12-й снимок обеспечивается одной точкой, взя- /к той в радиусе-^-. На рис. 179 показано, как производитель работ прокладывает теодолитный ход вдоль поляны, захватывая в него необходимые 202 ему точки. Для обеспечения снимка 11-го две из выбранных контурных точек сделаны точками теодолитного хода, третья определяется полярным способом, т. е. измеряются соответствующий угол и расстояние. Для обеспечения снимка 13-го одна из трех точек вошла в теодолитный ход, две другие определяются дополнительно полярным способом или прямой засечкой с ближайших точек теодолитного хода. Центральная точка снимка 12-го, т. е. контурная точка, распо- /к ложенная в окружности -ттг, обозначенная на местности вехой, определяется (ранее или позже) мензульной засечкой с открытого пространства. Выбирать точки теодолитного хода в качестве контурных является не всегда выгодным и потому необязательно. В нижней части рис. 178 показан планшет с нанесенными по вычисленным координатам контурными точками полевой подготовки и направлениями для засечки центральной точки снимка 12-го. При методе центральных точек можно вести подготовку че^ рез маршрут. § 46. Полевые работы при подготовке снимков методом фототриангуляции Так же как и предыдущий, этот метод состоит из двух частей - полевой и камеральной. Назначение этого метода - подготавливать снимки закрытых пространств, малодоступных для наземных работ. Цель полевой подготовки при применении фототриангуляции состоит в определении ортогональных проекций контурных точек, необходимых для редуцирования фототриангуляционных сетей, составляемых по группам снимков. Количество точек подготовки на одну группу может быть различно. Следует ставить условием, чтобы каждая фототриангуляционная группа подготовлялась как основной снимок, т. е. не менее чем четырьмя точками, располагающимися на ее краях. Разбивка групп зависит от расположения опорных пунктов, перекрытия снимков, удобства их подготовки, характера местности, самого количества всех снимков и других технических условий. Для получения точек подготовки могут быть применены графический и аналитический способы. Основными снимками при названных методах фототриангуляции считаются те снимки, на которых выбраны точки подготовки. Здесь может быть два случая. Первый случай, если группа снимков намечена с таким расчетом, что на площади, ею покрываемой, расположен опорный пункт. Тогда снимок, на площади которого расположен опорный пункт, обязательно выбирается в числе основных и подготавливается. 203 Подготовка такого снимка будет заключаться в точном опознавании на снимке месторасположения опорного пункта или определения его на снимке. В тех случаях, когда нет гарантии в определении пункта на снимке с требуемой точностью, применяют способ привязки снимка к тригонометрическому пункту, т. е. определяют с него контурную точку, накалываемую на снимке и планшете. Техника привязки изображена на рис. 180, где слева дан случай графической привязки, а справа - аналитической (тео- Рис. 180. Привязка снимка: А - гр |)ически, Б - аналитически долитом). Внизу показаны снимки и планшет с нанесенными точками подготовки. Второй случай - когда выбранная группа снимков не имеет на своей площади опорного пункта. Тогда выбранные контурные точки для подготовки средних снимков группы отмечаются на местности, если не представляют выдающихся предметов, и определяются на планшете так же графически или аналитически. На рис. 18], в верхней его части, показан случай подготовки группы, где производитель работ одну из точек подготовки 204 засекает графически иа планшете, а две другие определяются при помощи теодолитного хода. Группа снимков изображена слева, а справа - планшет с точками подготовки. "Л. /~-г --~<^ iA<.?fttf^ *-l .*&>'ЩЩ^ ........-/..-U& "••- ' ••"•' '"*tik- ^-"^ж '• -х "V -"""- ^5*5 /*"V\4T!V ::---:2?А>ЖР &т-г# (tm)-& ' *'А L"-iHi 5:-"*iS'?'- irn^fSf Рис. 181 § 47. Случай закрытого расположения контурных точек, выбранных' для подготовки снимков Как известно, удачное составление геометрической сети и триангуляции почти всегда должно совпадать с условием возвышенного расположения выбранных точек, а возвышенные места более бедны контурами, чем места относительно низкие. Поэтому,если в процессе стереоскопического просмотра, изучением карты или в результате рекогносцировки будет установлено, что непосредственное определение планового положения в поле намеченных контурных точек затруднительно, то 205 в этом случае постройку знаков (вех, пирамид и пр.) следует' делать так, как это наиболее удовлетворяет условиям геометрической сети. Определение же планового положения контурных точек для подготовки снимков производится приемами, аналогичными -*л, получению переходных точек, ^-•Yv" "л*- WiofoU^ j^o или короткими теодолитными ходами, соединяющими точки триангуляции и контурные точки (рис. 182), или засечками. Если непосредственное проло-жение теодолитного хода через точки подготовки невыгодно потому, что это "ломает" ход, или потому, что технически это представляет много затруднений Рис. 182 (большие порубки, болото и пр.), то направление хода выбирается так, как это представляется наиболее выгодным в смысле точности проложения самого хода; точки же подготовки опреде- N/C-I/I К т я. ляются дополнительными висячими ходами ("усиками"), или примыкающими ходами, или засечками с точек основного хода (рис. 183), с соблюдением необходимого контроля правильности геометрического определения точки. § 48. Рекогносцировка района и обеспечение съемки разрывов Отбивка полезных площадей производится на основе указаний, изложенных в главе III. После вычислений радиусов теоретических полезных площадей по упрощенной формуле (105) rh- /к Ml ~/K'tg", где/к - фокусное расстояние камеры, hm - полуразность наибольшей и наименьшей высот местности и а - угол отклонения оптической оси от отвесной линии, мы устанавливаем фотограмметрические разрывы, т. е. те части снимков, которые должны засниматься на планшете способами мензульной съемки, 206 Поэтому в плане рекогносцировки должна быть особо предусмотрена подготовка к съемке разрывов, т. е. обеспечение их опорными точками. Маршрут и план рекогносцировки намечаются заранее. Маршрут должен быть по возможности короток в смысле пути. В перечень вопросов, которые необходимо будет уточнить в процессе рекогносцировки, как общее правило, не должны включаться задачи, относящиеся непосредственно к самой полевой работе. Кроме уточнения технического проекта, цель рекогносцировки в основном следующая: 1) Проверить наличие наружных знаков над центрами опорных пунктов, вывесить на них флаги. 2) Отыскать затерянные центры. 3) Опознать на снимках опорные пункты или выбрать контурные точки для их определения на снимке. 4) Обеспечить своевременную постройку новых знаков. 5) Выставить временные знаки или вехи на тех точках, где это может ускорить и уточнить рекогносцировку и подготовку снимков. 6) Составить схему взаимной видимости между имеющимися и проектируемыми опорными пунктами. 7) Уточнить направление всех магистральных теодолитных ходов, попутно выбирая точки подготовки и отмечая их на местности и на снимках. 8) Отыскать все необходимые подъезды и переправы для подвозки материалов и инструментов. 9) Установить связь с местными органами власти, общественными и партийными организациями. 10) Ознакомиться с экономическим и политическим состоянием района, перевозочными средствами. * 11) Сделать заказы на доставку всех материалов и инструментов. 12) Заключить договоры с рабочими. 13) Ознакомиться в общих чертах с состоянием уровня вод в разное время года, проходимостью болот, дорог, мостов. В процессе ведения рекогносцировки могут потребоваться следующие материалы и инструменты. A. Карандаши черный, красно-синий, химический, резинка, клей. Миллиметровая линейка, циркуль. Транспортир. Полевые журналы. Восковка. Белый и красный материал на флаги. Кнопки. Гвозди мелкие и крупные. Бечевка. Проволока. Полевая книжка (для донесений) с переводной бумагой. Б. Карта с проектом. Снимки. Каталог пунктов. Таблица склонений для определения азимутов. Логарифмическая линейка. B. Рулетка. Топор. Клещи. Лопата. Бинокль. Глазомерная папка с компасом и целлулоидным карманом. Часы (карманный хронометр). Карманный электрический фонарь. Спички. Керосиновая или ацетиленовая лампа. 207 Если аэросъёмка производится после сгущения опорной сети, то часто одновременно с рекогносцировкой и постройкой знаков производят маркировку опорных пунктов. Маркировкой называется обозначение тригонометрического пункта на местности каким-либо заметным знаком, который должен получиться на аэроснимке заданного масштаба. Маркировка основана на контрастности окраски предметов местности или на создании на местности теней и бликов. Формой маркировочного знака чаще всего бывают крест, квадрат, треугольник, иногда знаки, подобные буквам Г и Т, но не рекомендуется брать окружность, так как ее можно принять на снимке за дефект фотографии. Маркировочные знаки укладываются на поверхности земли из досок, березовых или очищенных от коры еловых и сосновых бревен; либо пункт окапывается кана-аами, внутри снимается дерн, земля посыпается светлым песком, покрывается известью или белым щебнем. Размеры маркировочного знака должны быть таковы, чтобы они изображались на снимке величиной не менее 0,5 мм в диаметре, а толщина линий была бы не менее 0,1 мм. § 49. Сгущение опорной тригонометрической и поли-гонометрической сети Для начала непосредственных работ по полевой подготовке снимков на площади одной трапеции масштаба 1:25000 (около 65-70 км) необходимо иметь не менее пяти опорных, расположенных равномерно иунктов тригонометрической или полито-неметрической сети, из расчета один пункт на 10-15 км2 внутри рамок трапеций. Несоответствия указанному минимуму могут быть двух видов: первый - когда на площади одной трапеции менее пяти пунктов; второй - когда пункты сосредоточены в одной части трапеции. В том и другом случае потребуется дополнительное сгущение, т. е. определение новых пунктов. При ККС уточнение проекта сгущения опорной сети является одной из наиболее ответственных задач, так как она должна быть решена хорошо не только с точки зрения удовлетворения чисто геодезических требований, но ,и с точки зрения быстроты и точности последующей подготовки снимков. На выбранных местах новых опорных пунктов строятся наружные знаки (вехи, пирамиды и пр.), если сами пункты не представляют выдающихся местных предметов. Затем закладываются центры. Если положение центров не совпадает с контурными точками, которые возможно опознать на снимке с достаточной точностью, то в этом случае от центров измеряются лентой три расстояния до ближайших контурных точек, отстоящих не далее 250 м. Направления из центра на указанные три точки должны составить между собой углы около 120° (рис. 184). Результаты измерения с пояснением в виде рисунка заносятся в полевой журнал. Если на руках имеется аэроснимок, на последнем накалываются и нумеруются названные кон- 208 турные точки, а на его обратной стороне записываются результаты измерения. В дальнейшем опорный пункт по результатам указанных измерений наносится на снимок и является одной из точек подготовки снимка. Если названный опорный пункт не будет обеспечивать дальнейшее развитие триангуляции, а послужит только для примыкания теодолитных ходов и развития геометрической сети, то точность его определения может быть 7" &t '""••• -!#•<•?*.i"^- !i- • f" ,л •>:>• -ъ.л*4. jlf4" :f v<.v.^U",'i,vJ^J?A И/ '7 V/.Ss Рис. 184 около 1 м в горизонтальном положении и около 0,3 м по высоте. Поэтому в каждом отдельном случае необходимо выбрать соответствующий метод определения и способ полевых измерений. Для целей ККС обычно применяется полигонометрия пониженной точности, или так называемые теодолитные ходы. Последние, как известно, делятся на сомкнутые, разомкнутые и висячие. Для теодолитных ходов применяется 30" теодолит с ценой деления уровня (У,7. Стороны теодолитных ходов измеряются лентой в прямом и обратном направлениях 14 Аэрофототопография 209 С приведением их к горизонту. Во избежание грубых промахов рекомендуется расстояние контролировать по рейке. Горизонтальные углы измеряются одним приемом, с перестановкой лимба и контролем по буссоли. Вертикальные углы измеряются при двух положениях круга. Цели полигонометрии' в ККС заключаются в обеспечении района опорными пунктами и подготовке снимков. При ККС следует разграничивать магистральные теодолитные ходы, которые обеспечивают на площади трапеции недостающее количество опорных точек, и теодолитные ходы, которыми непосредственно ведется подготовка отдельных снимков или групп снимков. Как общее правило, за счет магистральных теодолитных ходов не следует производить подготовку снимков, если это поведет к недопустимому снижению их точности. Поэтому длину их сторон следует выдерживать по возможности в пределах 300-1000 м и направление им давать без больших изломов. Теодолитные ходы уравниваются методом узловых точек и между пунктами триангуляции. Для всех точек хода вычисляются приращения координат с точностью до 0,1 м и координаты до 1 м. Допустимые невязки в ходах: 1. Угловая - не более О',6 Уп для 30" теодолита, где п - число углов хода. 2. Линейная - 1:1 000 для ходов длиной до 6 км и 1:600 - более 6 км. 3. Невязка по высоте в метрах не должна превышать величины bh = kvLS, где L длина хода в километрах; S - средняя длина линии в километрах; k - коэфициент, зависимый от средней величины угла наклона - а; он имеет следующие значения: при углах а меньше 5° - & = 0,4, от 5° до 7° - *-= 0,6, больше 7° - А; = 0,8. Но предельная невязка по высоте теодолитного хода, проложенного между геодезическими пунктами, при максимальной допустимой его длине в 12 км не должна превышать 1,25 м. Если магистральные теодолитные ходы проходят по площади, покрытой аэросъемкой, то выбор штативов следует по возможности делать на контурных точках, которые накалываются на снимках и нумеруются. Это служит впоследствии дополнительным контролем при подготовке, а также позволяет определять масштаб снимков. Теодолитные ходы должны базироваться на геодезических пунктах, причем общее протяжение одного теодолитного хода не должно превышать 12 км, а для висячего хода - не более 3 км. Висячий ход должен заканчиваться либо астрономическим азимутом, либо направлением на видимый геодезический пункт. Если условия местности не позволяют, как уже указывалось, придерживаться выбора основных снимков через один (например густые заросли, а также трудно проходимые болота 210 и т. п.), то теодолитные ходы прокладывают так, чтобы при минимальном количестве точек стояния и наименьшем времени использовать максимальное число контурных точек подготовки (рис. 185). Контроль измеренных горизонтальных углов и вычисление разностей высот следует делать обязательно в поле. При выводе средней разности высот двух штативов разногла- Рис. 185 сие абсолютных значений вперед и обратно не должно превышать 0,03 м на 100 м длины стороны хода. При проложелии хода делать обязательно абрис в соответствующей графе журнала, подробно отмечая все отмыкания и примыкания других теодолитных ходов, а также показывая расположение всех контурных точек подготовки. § 50. Планшет полевой подготовки и работа на нем В ККС планшетом полевой подготовки именуется лист специально прокатанного алюминия, размером немного менее мен- Рис. 186 зульного планшета, оклеенный чертежной бумагой (рис. 186). На планшет полевой подготовки заранее, с помощью координатографа (рис. 187), штангенциркуля (рис. 188), специальной линейки (рис. 189) или металлического шаблона (рис. 190) 14* '- 211 1 ">? т ъ ,--..?./ /Ж 'F /j Рис. 187. Координатограф Рис. 188. Штангенциркуль \ OB о>Ш SB SB СО f, юЫ ев 'ев 67.88 / / ; Рис. 189. Линейка для нанесения на планшет координатной сетки Рис. 190. Металлический шаблон i наносится координатная сетка, т. е. квадратная сетка со стороной квадрата в 1 км в масштабе 1:25000. Сетка подписывается целыми выбранными значениями километров в системе прямоугольных координат Гаусса-Крюгера (рис. 191). Выбор значений подписываемых абсцисс и ординат сторон квадратов должен быть произведен с таким расчетом, чтобы район (рамки трапеции) и все необходимые прилегающие опорные пункты поместились на планшете полевой подготовки. 0-35-59-?Г-г ."<и"~л"<>.-." ?7- ....." •- •л^ьщуп'.а. тУЗ^г. 1-ЫООО пт " а SUmpoP 1 Рис. 191 Линейка для нанесения координатной сетки представляет собой металлическую простую меру длиной в 67,88 см от внутреннего среза первого выреза метки 0 (нуль) до противоположного конца линейки (рис. 189). Ширина линейки - около 4 см. Оба края линейки скошенные. Линейка имеет 6 вырезов, нижние стороны которых представляют дуги радиусов 8, 16, 24, 32, 40 и 48 см, иными словами, отстоят один от другого на 8 см; заканчивается линейка срезом радиуса 67,88 см, считая центр в метке 0 (нуль). 213 Принцип построения этой линейкой прямоугольных дециметровых сеток основан на том, что величина отрезка 67,88 см есть длина диагонали квадрата со стороной 48 см, который и можно построить, пользуясь самой же линейкой. Пользуются линейкой следующим образом. Проводят при помощи линейки карандашом по планшету прямую линию, затем к прочерченной линии прикладывают линейку так, чтобы ее вырезами покрыть прочерченную линию. По скошенным краям вырезов линейки проводят дуги, пересекая линию; после этого ставят линейку на-глаз перпендикулярно к линии, совмещая метку 0 линейки с той же меткой на нашей линии АВ (рис. 192), и опять проводят такие же дуги по всем скошенным краям вырезов линейки. В третий прием линейку ставят меткой 0 в точку D (на деление в 48 см) линии АВ и засекают другим скошенным концом линейки дугу в точке С, которую ~в----"Г 24 32 40 4о Рис. 192 Рис. 193 соединяют с точкой О (рис. 193). Новая линия СО пересечет ранее прочерченные дуги (на расстоянии 8 см друг от друга) и в то же время будет перпендикулярна линии АВ. Точно таким же путем строят прямоугольный треугольник ODE на том же базисе OD в 48 см, но из противоположного конца его точки D (рис. 194). Для поверки засекают еще из точки С точку Е (рис. 195) и в полученном квадрате соединяют деления противоположных сторон, получая, таким образом, 8-см прямоугольную сетку. Имея основной квадрат, нетрудно развить сетку на весь планшет, продолжая линии сетки и откладывая деления на продолжении сетки той же линейкой. Особенно удобна эта линейка в полевой обстановке. Точность ее для графических целей вполне достаточна. Далее, по имеющимся прямоугольным координатам на планшет полевой подготовки наносятся углы рсмок участка (тра-пещп), все опорные пункты, все точки полевой подготовки 214 снимков. Нанесение пункта поверяется отложением дополнения до следующего целого километра. Контроль нанесения углов рамок трапеции делается путем сравнения диагоналей. Вторичный контроль правильности нанесения пунктов производится измерением посредством штангенциркуля на планшете расстояний между пунктами, расположенными в направлении диагоналей планшета. Эти расстояния вычисляются по специальным таблицам. Таким же способом производится вторичная поверка нанесения углов рамок трапеции, а именно измерением расстояний между углом рамки и ближайшим пунктом. Также по имеющимся или вычисленным значениям дирекцион-ных углов наносятся ориентировочные направления, которые будут необходимы для развития геометрической сети. [~ 0^1 сое 50 4ft Ц С 6С &В 97.se) Рис. 194 о a is 24 зз 4О 48 Рис. 195 Нанесение ориентировочных направлений по данным или вычисленным дирекционным углам делается в двух случаях: 1) когда на планшете два опорных пункта, по которым в поле берется начальная ориентировка планшета, расположены ближе 30 см друг от друга; 2) когда один из пунктов, по которым производится начальная ориентировка в поле планшета, расположен за пределами планшета. Если производитель работ имеет данным не дирекционный угол, а азимут, то последний надо обратить в дирекционный угол введением в него поправки за сближение меридианов, которая вычисляется по таблице или по упрощенной формуле: Т = )- sin cp, Где f - искомая поправка за сближение меридианов, X - разность долгот осевого (начального) меридиана и меридиана данного пункта, от которого строится на планшете направление, ас? - широта пункта. Для западной половины зоны поправка будет иметь знак плюс (+), для восточной - минус (-). После нанесения на планшет рамок и пунктов наносятся районы 215 разрывов и все точки подготовки снимков, полученные камеральными способами (фототриангуляцией и пр.). По окончании полевой подготовки и нанесения на планшет точек подготовки, в последние вводятся поправки за рельеф с обратным знаком, и получаются, таким образом, ориентировочные точки. В таком виде планшет является основой для трансформирования снимков. § 51. Условные знаки и указания для оформления планшета и снимка Условные знаки геодезических пунктов и других точек, служащих для подготовки снимков, приведены на рис. 196. При О О Д д о (c) а О Веха геометрической сети (обозначается синим цветом, диаметром Змм] Точка теодолитного хода - зеленым цветом, точка мензульного хода - синим цветом, диаметром 2 мм Точка прямой и обратной засечки, полученная теодолитом (обозначается зеленый цветом, диаметром 3 мм) Точка обратной мензульной засечки (обозначается синим цветом, диаметр.-м 3 мм) Точка подготовки (обозначается красным цветом, диаметром 5 л.н) Совпадающие точки подготовки с точками геосети или теодолитного хода (обозначаются двойным концентрическим кружком, диаметром 5 ."ж - красным и 3 .им - синим или зеленым) Центральные или главные точки снимков (обозначается краевым цветом, квадратом со стороной 3 мм) Точки подготовки или ориентировочные точки, полученные фототриангуляцией, - черным цветом, диаметром 5 мм Геодезические пункты Обозначаются черным мегом, диаметром 3 мм Д Тригонометрический пункт ^ Астрономический пункт (V) Q Веха на дереве с [TJ Закладная точка или нивелирная марка Q Тригонометрическая веха ./•Ч. Точка коорд'шатшш или километровой сегки (обозначается синим цветом, диаметром Т 'I мм) Рис. 196 опознавании контурных точек на местности последние накалываются на снимке, с обратной стороны обводятся и подписываются карандашом. Для контроля правильности опознавания контурных точек рекомендуется от каждой контурной точки измерять дально- 216 мерой расстояния до трех других каких-либо контурных точек, с которых в масштабе снимка можно было бы засечками повериться. На обороте снимка делается небольшой абрис определенных контурных точек. По возвращении с полевой работы все контурные точки обводятся тушью на лицевой стороне снимка соответствующими кружками и подписываются высота и номер точки (рис. 197); в пределах полезной площади снимка ставятся только кружки, но подписи не делаются; то же самое относится и к пункту. Если геодезический пункт расположен на снимке за пределами его полезной площади, то его название подписывается с пра- Рис. 197. Аэрофотоснимок с точками подготовки вой стороны пункта волосяным шрифтом черной тушью. Там же, на лицевой стороне, справа вверху пишется тушью номер снимка, а справа внизу - фамилия подготавливавшего снимок. Абсолютные высоты точек подготовки подписываются в знаменателе под номером точки красным цветом. Все обозначения, указанные на рис. 196, с сохранением цвета и размеров остаются одинаковыми как для оформления аэроснимков с лицевой и оборотной стороны, так и для планшета. На полях планшета (за рамкой участка или трапеции) выписываются: а) координаты данных пунктов в виде таблицы; б) номенклатура трапеции (над верхней рамкой); в) масштаб (внизу); 217 г) фамилия производителя работ и дата; д) подписи лиц руководящего состава. В углах рамок участка (или трапеции) выписываются их прямоугольные и географические координаты. Долгота осевого (начального) меридиана пишется в верхнем правом углу планшета. Склонение магнитной стрелки выписывают синим цветом правее номеров точек (рис. 191). Километровая сетка остается в карандаше. Слева внизу, в углу планшета, руководящий работой расписывается в поверке нанесения рамок участка и геодезических пунктов. § 52. Составление геометрической сети При ККС геометрическая сеть имеет целью получить на планшете подготовки плановое положение контурных точек, выбранных для подготовки снимков, если эти контурные точки расположены в открытых районах. Рис. 19?. Определение контурной точки подготовки снимка от точки геометрической сети Вторая цель геометрической сети - обеспечение быстрой передачи высот для съемки рельефа на промежуточных снимках, если таковые остались необеспеченными в достаточной мере высотами в процессе полевой подготовки. Расстановку вех для составления геометрической сети желательно производить на контурных точках (для подготовки снимков), но весьма часто это условие невыполнимо, и вехи приходится выставлять на 218 ближайших возвышенностях. В последнем случае определение на планшете самих контурных точек производится приемами, тождественными получению переходных точек в мензульной съемке (рис. 198). Если определение контурных точек от точек геометрической сети делается только полярным способом, т. е. при помощи дальномера кипрегеля по вертикальной рейке, без проверки засечкой, то расстояние до контурной точки не следует допускать более 250 м, причем измерение делается по крайним нитям дальномера, а наблюдения делаются прямые и обратные (т. е. с вехи на точку и с точки на веху). Разрешается определять контурные точки решением задачи Потенота или с переходной точки, взятой с вехи, причем всякий раз наблюдения делаются прямые и обратные. С инструментального мензульного хода подготовка снимков не делается; то же самое относится и к буссольному ходу. § 53. Поверка полевой подготовки снимков А. СПОСОБ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ЛУЧЕЙ Поверка способом центральных лучей считается обязательной. Она заключается в следующем. Пусть имеем снимок с четырьмя Снимок /&75 °110 °гп О °"2 °пз /Ч**-""""- -= V/70 & 'ill 75 l^/'m ч"-? Рис. 19S точками подготовки и планшет с теми же точками, определенными в поле. Находим на снимке главную точку и приступаем к порерке следующим образом: на снимок накладывается вос- Рис. 200 ковка и на ней накалываются точки и проводятся центральные лучи (рис. 199). Восковка переносится на планшет, и передвижением восковки по планшету стараются совместить ее лучи с точками планшета (рис. 200); тогда могут иметь место два случая. 219 Первый случай - когда лучи восковки проходят через точки планшета. В этом случае нельзя считать, что подготовка произведена правильно, так как ошибка в положении точек может иметь направление, совпадающее с направлениями лучей восковки. Поэтому точки следует поверить вторично тем же способом, но по соседним перекрывающимся снимкам, или, если это невозможно, то на том же снимке способом ангармонических соотношений. При удовлетворительных результатах по- /Ч**?".;- -- Рис. 201 Рис. 202 верки центральные точки перекалываются с восковки на планшет подготовки. Второй случай - когда центральные лучи нельзя совместить сточками подготовки, т.е. снимок подготовлен неверно (рис. 201). Если снимок подготовлен только по четырем точкам, то неверную точку непосредственно определить нельзя, так как три луча совмещаются с любыми тремя точками. Если же снимок подготовлен по пяти и более точкам, то ошибочная точка обычно обнаруживает себя тем, что не совмещается с лучом при условии совмещения четырех и более других лучей с соответствующими точками плана. Б. СПОСОБ ПОДОБИЯ ФИГУР Этот способ основан на том, что на плановых снимках можно считать фигуру, образованную контурными точками снимка, приблизительно подобной фигуре, образованной теми же точками на плане. Способ применяется исключительно для обнаружения грубых промахов в получении точек полевой подго- Рис. 203 Рис. 204 товки. Для поверки этим способом все контурные точки снимки копируют на восковку и соединяют их между собой прямыми линиями. Соответствующие точки планшета также соединяют прямыми (рис. 202 и 203). Затем восковку переносят на план- 220 шет и фигуры последовательно совмещают общими вершинами, ориентируя их по соответственным направлениям (рис. 204). На плановых снимках, при правильной подготовке, соответствующие углы восковки и плана не должны сильно различаться. В. СПОСОБ АНГАРМОНИЧЕСКИХ СООТНОШЕНИЙ Для поверки этим способом соединяют на снимке точки подготовки и центральную точку между собой прямыми линиями, а на планшете соединяют только точки подготовки. Затем при помощи полоски бумаги, накладываемой попеременно на пучки прямых линий снимка и планшета, как показано на рис. 205, известным способом ангармонических засечек получают на планшете положение центральной точки снимка, проводя недостающие прямые. С f~f И М О К 110 Л! ~о о 112 Рис. 205 Точное пересечение построенных четырех направлений в одной точке будет являться гарантией правильной подготовки снимков. Перед поверкой способом ангармонических соотношений в точки планшета вносятся обратные поправки за рельеф. Если эти поправки менее 0,2 мм, то они не вносятся. Для удобства поверок полевая подготовка основных снимков часто ведется не по четырем точкам, а по пяти, из которых одна является контрольной. Г. ПРИЧИНЫ ОШИБОК ПРИ ПОЛЕВОЙ ПОДГОТОВКЕ 1. Неправильное опознавание точки на местности или неверный накол на снимке. 2. Выбор таких контурных точек, которые не обеспечивают ни графической точности накола на снимке, ни точности опознавания на местности (тупые перекрестки дорог, закругленные углы, теневые стороны строений, неясные контуры и т. д.). 3. Ошибка в вычислении координат. 4. Ошибка в графическом нанесении на планшет. Глава VI ФОТОТРИАНГУЛЯЦИЯ § 54. Общие основы фототриангуляции Фототриангуляцией называется камеральный способ определения засечками планового положения любых контурных точек снимка, основанный на свойстве точек нулевых искажений, при которых все углы равны соответствующим, углам плоскости основания (местности). Ввиду трудности определения на плановых и перспективных снимках точек нулевых искажений, вместо точек нулевых искажений обычно выбирают близлежащие точки (например главные точки при плановой съемке) с таким расчетом, чтобы перспективные ошибки углов не выходили за пределы точности составляемого плана. Влияние рельефа, также искажающее углы на снимках, учитывается обычно заранее. Практическая цель фототриангуляции в ККС - получение камеральным путем планового положения (на планшете) точек, выбранных для подготовки снимков к трансформированию. В производстве фототриангуляция составляется преимущественно двумя основными методами: методом четырехугольника - одновременно в двух и более маршрутах - и ромбическим методом (называемым также методом маршрута, или цепочкой) - в одном маршруте. Для первого метода необходимо иметь продольное и поперечное перекрытия не менее 30%, а для второго - продольное перекрытие не менее 55% • Технически каждый из этих методов может быть выполнен двумя способами - аналитическим и графическим. В производстве ККС до настоящего времени употребляется главным образом графический способ, причем фототриангуляционные (или фотограмметрические) сети составляются или на прозрачной основе (восковка, целлулоид) или на непрозрачной (бумага, планшет). 222 Для составления топографических планов в производстве могут быть использованы как вертикальная, так и перспективная съемки. Но как в первом, так и во втором случае камера подвергается колебаниям вместе с самолетом, которые учесть и исправить в полной мере не представляется возможным; поэтому на практике точнее определение на снимках (или негативах) положения точек нулевых искажений невозможно и может быть сделано только приближенно на основе заданного угла отклонения оптической оси. Посмотрим, как определяется точка нулевых искажений при вертикальной съемке. В этом случае камера устанавливается на самолете так, чтобы ее оптическая ось занимала вертикальное (отвесное) положение. Из опыта установлено, что при полете оптическая ось камеры отклоняется в различные стороны, причем вероятное отклонение не превышает 3° (рис. 206). п Рис. 206 Рис. 207 Если обозначим угол отклонения оптической оси через а, то тогда положение надирной точки, как было выведено раньше, должно отходить от ГЛРЧНОЙ точки снимка на расстояние: v-= - A-tg" (127) где у" - величина отхождения, /к - фокусное расстояние камеры, а - угол отклонения. Это понятно из рис. 207, где изображено сечение камеры в момент съемки плоскостью главного вертикала. Точки S, о, п - вершины прямоугольного треугольника Son, в котором расстояние надирной точки п от главной точки о определяется 223 как катет по формуле (127). Если в указанном прямоугольном треугольнике Son провести биссектрису угла а (рис. 208) то точкой пересечения ее с главной вертикалью будет точка нулевых искажений, расстояние которой от главной будет определяться тоже как катет по следующей формуле: Ус = - /H-tg^r (128) Наклон камеры не может быть точно зафиксирован для каждого момента экспозиции. Поэтому в случае вертикальной съемки следует считать, что точка нулевых искажений располагается в некоторой окружности радиуса, равного ус, обведенной из главной точки снимка (рис. 209), так как более точное определение ее весьма трудно. Из этого следует, что точкой, которая может быть выбрана взамен точки нулевых искажений, является главная точка снимка, как расположенная в середине всех возможных положений точки нулевых искажений. Максимальные ошибки j глов, построенных при главной точке для разных углов отклонения оптической оси Рис. 209 камеры, даны в приведенной таблице: ц ч N \ V )? / / о( 7* / / f / * f / / *ч ч \ч 'ft Максимальные ошибки углов при главной точке снимка от перспективного искажения а в градусах ^ 1--Ф1 в минутах 1 0,0 2 0,1 3 2,4 4 4,3 5 5,9 6 9,5 7 12,9 8 16,8 9 21,3 10 26,2 Как видно из таблицы, максимальная ошибка угла при отклонении в 3° равна 2',4, что значительно меньше ошибки графического построения угла со сторонами, равными полудиагонали снимка. 224 Таблица вычислена по формуле (77) l-.w-irai-'-'T. где [Да<{>] выражена в радиальных мерах. На практике часто приходится принимать за вершину измеряемых углов обязательно контурную точку. Учитывая же, что главная точка не всегда бывает контурной, приходится находить контурную точку в окружности радиуса г - ~, описанной из главной точки. Такая точка называется центральной (рис. 210). В такой центральной точке угловое перспективное искажение [Д-Ф] будет при а = 3° не 2',4, а больше, но не должно превышать предельной точности графического построения угла, т. е. 6'- Измеряемые углы при этом могут быть произвольными. Однако угол в 90°, как уже известно, при совпадении одной из его сторон с главной вертикалью равен соответственному углу на местности, поэтому за исходный угол, для которого наличие максимальной ошибки будет наиболее вероятно, мы примем угол ф = 45°. Найдем теперь формулу, определяющую величину радиуса окружности, в пределах которой должна находиться центральная точка. Допустим, что точка а (рис. 211), Рис. 210 расположенная на главной вертикали, будет центральной точкой и угол ф будет отличаться от угла <]/ на заранее заданную величину. Тогда по выведенной ранее формуле (71) мы имеем: tg fy1 - tg ф Г cos а----j- sin а | . Разделив обе части равенства на tg ф, сделав соответствующие перенесения и считая, что tg^=l, мы найдем отсюда величину у, а именно: v = /c?L^llil'. (129) •* •> к Sin a ^ ' Если принять, что ф - ф' = [Дв"|>], то тогда Ф' = Ф - [д.н лог 15 Аэрофототопография ' ---*(-' но tg Ф - tg [Двф1 *8(Ф-М) = т5-%1^й: или, считая, что tg ф = 1 и заменяя tg [Д.ф], ввиду малости угла, его натуральным значением, имеем: 1 -1--.Ф] S т* Рис. 211 Подставляя полученное значение для tg •]/ в выражение (129), получим окончательно: 1 - [А.ф] COS a - -У=/к 1 +~1А,Ф] (130) Из этого выражения, задаваясь определенным значением величины [Даф], можно определить удаление центральной точки а если последняя всегда лежала бы на главной вертикали. Но центральная точка может оказаться и не на главной вертикали, так как она выбирается, как указывалось, в зависимости от контуров; кроме того, при обычных условиях ККС мы не знаем направления самой вертикали. Поэтому нам необходимо предварительно установить границу, по которой ошибка [Даф] сохраняет свое значение, а в зависимости от формы границы установить и требуемый радиус. Рассмотрим для этого рис. 212. В левой его части изображен перспективный снимок, снятый при угле х, равном 0, и разделенный на квадраты. Через вер- 226 I шины квадратов проведены диагонали в одном направлении. Наверху выделен рассмотренный нами ранее угол в 45°, составляемый главной вертикалью и диагональю с вершиной, лежащей в точке а, игрек которой найден по формуле (130), и таким образом, ошибка угла равна заданной величине [д,ф]- Рассмотрим теперь правую часть рис. 212. Здесь изображен заснятый участок местности, представляющий по условиям центральной проекции трапецию. Прямые, которые на снимке были параллельны главной вертикали, на местности не' параллельны. Точка их схода L лежит на линии картинного горизонта hphp. На этой же линии лежит точка схода диагоналей Л", Если теперь через точку А и точки схода К и L провести окружность, то все углы, составленные прямыми, проходящими через точки К и L, с вершинами, лежащими на окружности, будут равны углу <]>', так как они будут опираться на одну дугу KL. Изображение окружности на перспективном снимке представляет собой, в зависимости от ее расположения, - эллипс, параболу или гиперболу - кривую 2-го порядка mm' (левая часть рис. 212). Поэтому углу Ф (взятому на краю снимка), равному ф, будет соответствовать угол "', равный, в свою очередь, углу ф'; отсюда, имея равенство: ф - ]' = й-t-sin-y-sin mr (133) В обеих формулах левые части - символическое обозначение поправок углов, /zm - превышение (в метрах) выбранной точки над средней плоскостью, а - угол отклонения оптической оси (или половина угла конвергенции в спаренных камерах), ф - азимутный угол, составленный главной вертикалью и радиусом-вектором выбранной точки, т - знаменатель численного масштаба снимка, г - длина радиуса-вектора. Вывод формулы (133) аналогичен выводу формулы (92). Рис. 218 дает возможность проследить зависимость величины поправочного угла [ДА<]>]' от значения входящих величин, где са - г; аай - линейная ошибка за рельеф. п Рис. 218 § 55. Начальные ориентировочные направления и способы их проведения Прямые линии, соединяющие две центральные точки смежных смонтированных снимков и проходящие через идентичные контуры перекрытий, называются начальными ориентировочными направлениями. Начальные ориентировочные направления, как показывает само название, позволяют ориентировать снимки взаимно один относительно другого при составлении сети фототриангуляции. Наиболее точно удается отыскать положение начальных ориентировочных направлений на плановых снимках ровной мелко-контуристой местности и наименее точно - на перспективных снимках крупноконтуристой местности с большими разностями высот, т. е. с крупным рельефом. 230 Основная причина указанной разницы заключается в удалении на перспективных снимках точек нулевых искажений от надир-ных точек, так как только в направлениях, построенных из надирной точки, не имеется ошибок за рельеф. Чем удаление и рельеф больше, тем менее точно подыскивается положение начальных ориентировочных направлений, а за некоторым пределом их невозможно подыскать. Техника проведения начальных ориентировочных направлений изменяется в зависимости от величины перекрытия двух выбранных снимков, которое для удовлетворительных результатов должно быть не менее 30°/0. Рассмотрим способы проведения начальных ориентировочных направлений на плановых снимках. При перекрытии более 55°/0 следует выбирать центральные точки снимка, заменяющие точки нулевых искажений. После "U^CKttVp ГИЛ7, CHAU ?u\&H?ua- *ш?оДа 194 р у мен^ у аЗ. - ~ -ItpAJOWROCfTUJ fAl3 - " - ^ItumpOM null, CHU-^lL.. Рис. 219 накалывания центральных точек на каждом снимке следует опознать и наколоть центральную точку соседнего снимка. • Далее через наколотую пару точек на том и другом снимке надо провести по линейке прямые, которые и будут начальными ориентировочными направлениями (рис. 219). Если вместо центральных выбраны главные точки, проведение начальных ориентировочных направлений делается с той разницей, что главные точки соседних снимков наносятся от ближайших контуров засечками. Если же указанное нанесение не может быть сделано с достаточной графической точностью, тогда проведение начальных ориентировочных направлений делается так, как и при перекрытии менее 55% (рис. 220), т. е. методом постепенного приближения. При перекрытии менее 55% очень часто берут вместо центральных главные точки снимков. В этом случае для проведения начальных ориентировочных направлений оба снимка предварительно монтируют возможно точнее, затем накладывают линейку скошенным краем через главные точки и отмечают примерное положение начальных ориентировочных направлений карандашом, штрихами, как указано на рис. 221. Далее, снимки 231 V IX- . •JJfWAV-A'g.=-ЯИ11Ж11?Д ?.-&J Рис.220. Два аэрофотоснимка,имеющие перекрытие более 50%, с проведенными начальными ориентировочными направлениями "• "" 1 *"" \ > 1 (< ,-'? , •------^".^.-..-Пи "tjtff'll iUHM.-/* ? л - v •-•' • \ -""-^ияшшиншаи...^ .(tm)^" у у - - ~L^ т~ -L_a. Рис. 221 liUtjjMwyA-.^^* (пли^&шнтеа**!^!^^ "^""лш^Ц-й!, •***• '" - л-.^" V " * "<** •**>: Рис. 222 раздвигаются (рис. 222). На них накладывается стеклянная или целлулоидная линейка (рис. 223), имеющая с нижней стороны награвированную черную линию, которая должна проходить через центральные точки обоих снимков. Рис. 223 Снимки под линейкой ориентируются по вспомогательным штрихам, и после этого делается просмотр контуров, расположенных под награвированной линией. Если просмотр показывает, что награвированная на линейке линия проходит по обоим перекрытиям точно над одними и теми же контурами, тогда снимки закрепляются, линейка сдвигается, и по ее краю прочерчивается окончательно ориентировочное направление через главные точки; если же линейка "<уД°1 I, VV^ \,jfo Рис. 224 целлулоидная, то направление предварительно отмечается проколами сквозь целлулоид. Если же просмотр обнаруживает, что линия не проходит через одинаковые контуры, тогда на перекрытии левого снимка, возможно ближе к главной точке, замечается расположение какого-либо контура, через который проходит награвированная линия, например положение контура, отмеченного буквой С (рис. 224). Расположение этого контура сравнивается с расположением относительно линии того же контура на правом снимке, 233 и ориентирорка правого снимка исправляется но этому контуру (рис. 225). Далее следует выбрать контур на перекрытии правого снимка, лежащий вблизи его главной точки и пересекаемый линией, сравнить его с расположением того же контура левого снимка Рис. 225 и подправить ориентировку левого снимка по положению этого контура (рис. 226). Указанная работа будет являться первым приближением, и если в результате первого приближения еще не достигнута полная тождественность прохождения награвированной линии по контурам перекрытия, то следует проделать второе приближение и т. д., пока тождественность не будет достигнута. Рис. 226 После этого снимки закрепляются, линейка сдвигается до совпадения ее скошенного края с главными точками, и остро очинённым чертежным карандашом проводятся начальные ориентировочные направления на обоих снимках и выходы направлений длиной около 1 см на противоположных сторонах снимков (рис. 227). На темных снимках проведение направлений предпочтительнее делать острием циркуля, держа его отвесно. В этом случае острие соскабливает весьма тонкую полосу эмульсии, и линия получается белой на темном фоне. После проведения линий точность определения начальных ориентировочных направлений еще раз проверяется вниматель- 234 ным просмотром, после чего приступают к обработке другой нары. В изложенном процессе следует обратить внимание на прохождение награвированной линии линейки через главные или центральные точки, так как бывают случаи, когда, увлекаясь перекрытием и стараясь создать совпадение на перекрытии, упускают из поля зрения необходимость получения двух точек на линии с третьей, т. е. главной, точкой снимка. ЦемулоиЬная\ лента/с линией Резина \ Obmp Резина прия Рис. 228 Рис. 229 Для того чтобы не рассеивать внимания на совмещении линий с главными точками, пользуются специальной целлулоидной линейкой, натянутой с помощью резинки на слегка изогнутую деревянную планку (рис. 228). На линейке награвирована линия и, кроме таго, в ней укреплены два острия (а, в) с таким расчетом, чтобы, оттянув слегка целлулоидную линейку, под нее можно было подложить снимки, которые и надеть главными точками на острия. Снимки, вращаясь на остриях линейки, как на осях, оказываются всегда механически совмещенными своими главными точками с награвированной линией на целлулоидной линейке (рис. 229). 235 Следует заметить, что указанный способ дает хорошие результаты только при внимательной, тщательной работе, хорошем качестве прибора и неразношенных наколах на снимках. Для точных работ этот прием не рекомендуется. Кроме этого, существует так называемый зеркальный призматический стереоскоп (рис. 230), который позволяет, пользуясь стереоскопическим рассматриванием перекрытия, проводить начальные ориентировочные направления с большой точностью. Работа на стереоскопе проводится следующим образом. Монтируют накидным монтажем пару смежных снимков так, чтобы снимки были расположены в направлении от себя. Затем, не меняя ориентировки, ближайший снимок кладут на правый диск прибора, а дальний - на левый, закрепляя их прижимными лапками. Потом накладывают на снимки рамки с зеркальными стеклами с прочерченными на них линиями и, передвигая снимки г • " а ......' ~^Ш ^11 , >-"\ - ,. '• \ •~-ъ Рис. 230. Зеркальный призматический стереоскоп для проведения начальных ориентиров&ч-ных направлений под рамками, совмещают центральные точки снимков с перекрестием линий рамки. После этого поочередно делают фокусировку окуляров стереоприбора и, добившись резкости изображения каждого в отдельности, смотрят в бинокуляр одновременно обоими глазами для получения слияния двух изображений снимков в одно. Это достигается передвижением общей каретки, а также правого диска по продольным и поперечным ползунам, подводя в поле зрения одинаковые участки снимков. При этом действии мы получим плоское изображение местности и стереоскопическое изображение нашей прямой, прочерченной на зеркальных стеклах рамок, т. е. два отдельных изображения сольются в одну прямую, которая будет казаться висящей в пространстве - или над поверхностью изображения земли, или под нею. Эта прямая не всегда окажется параллельной поверхности земли, другими словами, один из концов ее будет выше другого. Поворачивая одновременно и по очереди оба диска, а значит, и снимки, вокруг своих центров, мы можем заставить 236 изображение прямой лечь всей своей длиной на плоское изображение поверхности земли, - это и будет считаться ориентировкой снимков на приборе. Для проверки и уточнения ориентировки двигают общую каретку от себя и к себе, одновременно просматривая, чтобы прямая не отходила от поверхности земли, в противном случае делают добавочные повороты каждого диска. Когда ориентировка закончена, осторожно снимают по очереди каждую рамку и заменяют их специальной прижимной линейкой, по скошенному краю которой прочерчивают карандашом начальные ориентировочные направления. Способы, изложенные для проведения начальных ориентировочных направлений на снимках, целиком могут быть использованы и для проведения на пленочных негативах. Но в этом случае необходимо пользоваться так называемым монтажным о*. 5>--0^% Jlfe^'vV Рис. 231 столом, имеющим вместо верхней доски зеркальное стекле с освещением снизу. Для этой цели на стекле монтажного стола имеется награвированная линия, которая будет являться заменяющей линию на линейке. Накладывая на стол пару негативов эмульсией вниз и прижимая их стеклянной линейкой (без линий), передвиже"-нием негативов и вращением их на зеркальном стекле стола проделывают все те же действия, как со снимками. При работе с негативами можно применить, кроме того, способ предварительной ориентировки, который заключается в следующем. На площади перекрытия двух негативов намечаются по две идентичных контурных точки с расчетом, чтобы линия, через них проходящая, отстояла бы не далее 0,4 см от главных точек (рис. 231). После этого негативы монтируются на монтажном столе (эмульсией вниз) так, чтобы точки /, 2 и 1г, 2г совместились с линией, награвированной на зеркальном стекле стола. Имея в виду, что расстояние между точками /, 2 и /j, 2t будет неодинаково (ввиду различия масштабов), монтаж следует сделать так, чтобы контуры негативов, находящиеся между точками, точно совпали между собой, 237 В этом случае точки /, 2 и 1\, 21 получают некоторое симметричное расхождение (рис. 232) Рис. 232 После указанного действия стеклянная линейка передвигается до совмещения ее скошенного края с точками О, и О2 (рис. 233), и по линейке прочерчиваются наколкой на краях негативов Рис. 233 штрихи, сперва на верхнем негативе, а затем, осторожно убрав верхний негатив, на нижнем (рис. 234). Рис. 234 Сделанные штрихи и будут служить ориентировкой снимков дая проведения начальных направлений первого приближения. На перспективных снимках начальные ориентировочные направления проводятся между точками нулевых искажений, которые, 238 Шаблон ? определяются отложением величины ус =-/K-tgTfOT главной точки по направлению ординаты, которую условно принимают за главную вертикаль. Если перспективная съемка сделана с перекрытием, допускающим взаимное отыскивание на снимках точек нулевых искажений соседних снимков, тогда следует брать так же, как это было указано и в отношении плановых снимков, вместо среднего положения точки нулевых искажений ближайшую к ней контурную точку, но с условием, что расстояние такой контурной точки от среднего положения не будет превышать 0,01/к. Техника же проведения начальных ориентировочных направлений ничем не отличается от той, которая была указана в отношении плановых снимков. Если фототриангуляционная сеть развивается в маршруте, заснятом спаренной камерой, то начальные ориентировочные направления на каждых двух снимках одной экспозиции проводятся механически. Для этой цели делается целлулоидный РИС. 235 шаблон величиной в снимок с нанесенными на нем индексами, главной точкой, надирной точ- .,.явь кой, точкой нулевых искажений и главной вертикалью, Ш| условно совпадающей с осью игреков. Накладывая шаблон на снимок, простым прокалыванием точки нулевых искажений и концов главной вертикали мы получаем положение их на снимке (рис. 235). § 56. Способы фототриангуляции А. ГРАФИЧЕСКИЙ СПОСОБ Графический способ состоит в развитии сети с помощью обыкновенных чертежных инструментов. Основой для составления является целлулоид, восковка, чертежная бумага, картон и т. п. Для достижения более точных результатов при графическом способе фототриангуляции применяется целлулоид, имеющий незначительную деформацию и наи-, большую прозрачность. Целлулоид берется толщиной не более 0,5 мм. На-колы делаются циркулем, линии царапаются специаль-Рис. 236 нои наколкой, представляющей собой иголку, вставленную в деревянную ручку (рис. 236). Если сеть развивается по негативам, то работа производится на монтажном столе, а негативы и целлулоид просвечиваются снизу. 239 Временные подписи делаются восковыми или литографскими карандашами. Постоянные подписи гравируются иглой и затираются цветным графитом. Для проведения линий и построения углов следует пользоваться стеклянными или прозрачными целлулоидными линейками, треугольниками и транспортирами. Для подписи тушью, если это будет необходимо, целлулоид следует протереть чернильной резинкой "Родоль" или мелкой стеклянной бумагой. При работе на монтажных столах с нижним освещением следует избегать сильного нагрева, ибо от влияния последнего целлулоид и негативы деформируются (коробятся). При любых условиях работы с целлулоидом совершенно недопустимо курение, близкое соседство огня, свечек и т. д. При отсутствии целлулоида последний может быть заменен прозрачной и плотной восковкой. На производстве иногда применяется так называемый "калеч-ный" способ развития фототриангуляционных сетей. Для этого копируют с каждого снимка на отдельные кальки все точки и направления. В дальнейшем работа состоит в монтировании калек на просвечиваемом монтажном столе по начальным направлениям и направлениям на связующие точки, применяя метод прямых и обратных засечек. Точки эти получают путем пересечения направлений просвечиваемых калек, временно прикрепленных монтажными грузиками. Полученные в процессе такого способа невязки разбиваются простым передвижением калек. Перед началом развития сети на стол предварительно кладется большая восковка, которая служит прозрачной основой для сети фототриангуляции и на которую перекалывается с калек уравненное положение точек. Б. АНАЛИТИЧЕСКИЙ СПОСОБ Отдельные группы графической фототриангуляции иногда базируются на опорных точках, полученных не полевым путем, а так называемой аналитической фототриангуляцией, дающей более точные результаты. Аналитическая фототриангуляция развивается не сплошными площадями, а в наиболее важных направлениях, составляя каркасную основу для графической фототриангуляции. Аналитическая фототриангуляция всегда базируется на тригонометрических пунктах. Принцип работы состоит в измерении углов по негативам и в решении треугольников < геодезическим путем. В результате этого получаются координаты точек сети, по которым они и наносятся на основу. Для развития сети фототриангуляции этим способом употребляется прибор, изображенный на рис. 237. Он носит название радаал-триангулятора. По внешнему виду он походит на так называемый стереокомпаратор, применяемый при обработке наземной фотограмметрической съемки. Радиал-триангулятор состоит из двух лимбов с делениями, в средней части которых находятся кассеты с зеркальными 240 стеклами размером 18x18 см; в эти кассеты вставляются обрабатываемые негативы. Сверху каждая кассета освещается электролампой. Просвечиваемое изображение с негативов передается через систему призм в бинокулярный микроскоп, находящийся впереди, в центре прибора. Перед лимбами находятся две линейки с делениями, которые служат для измерения координат снимков. По лимбам можно производить отсчеты для измерения центральных углов. Точность отсчета - одна градовая минута. Для измерения углов поступают следующим образом. Рис. 237. Радиал-триангулятор Негативы в порядке их относительной ориентировки вкладываются в кассеты и центрируются. Затем, смотря одновременно обоими глазами в бинокуляр, вращением лимбов ориентируют снимки относительно друг друга (рис. 238) и добиваются стереоэффекта, а затем с помощью стереоскопической марки определяют начальное ориентировочное направление каждого негатива и делают отсчеты по лимбам. После этого, вращая и передвигая кассеты с негативами, устанавливают стереоскопическую марку на связующую точку а. Тогда снимки займут положение, изображенное на рис. 239. При этом положении делают вторичные отсчеты по лимбам. Разность первого и второго отсчетов по левому и правому лимбам даст исходные углы я и (3. 16 Аэрофототопография 241 Зная углы * и (}, зная или приняв условно расстояние о^, можно тригонометрическим решением определить положение точки а. Радиал-триангулятор имеет существенный недостаток в том отношении, что не дает возможности использовать повороты А А X . X * X V X / \ / \ X X \ X \ / \ X \ / \ /а \ tf \ / 'Л о/ °2 Рис. 238 снимков для проведения соответствующих графических направлений. В порядке осуществления идеи прибора, который одинаково удовлетворял бы возможности аналитической и графической фототриангуляции, было построено много различных конструкций, одной из которых, частично удовлетворяющей этим требованиям, является так называемый надир-триангулятор (рис. 240). Рис. 239 Прибор состоит из неподвижной части - стола, на котором находятся планшет с основой для развития сети и два диска. Один - стеклянный, освещаемый снизу электролампой; на него кладется обрабатываемый снимок или негатив, над которым помещается микроскоп с пересечением сетки нитей. Второй диск представляет лимб с градусными делениями и диаметральной направляющей желобчатой линейкой, в которой ходит ползунок с ведущим стержнем. Над планшетом находится второй микро скоп с пересечением сетки нитей. 242 Два микроскопа и ведущий стержень составляют одну общую систему, которая посредством рельсов и шариков может плавно передвигаться в различных направлениях. Рис. 240. Надир-триангулятор Рис. 241 Работа на надир-триангуляторе производится следующим образом. Допустим, мы имеем пару негативов (рис. 241), пользуясь которыми хотим определить графическое положение точки а относительно точек Oj02. 16* 243 Сначала проводим начальные ориентировочные направления, после этого кладем негатив на стеклянный диск эмульсией вниз, примерно ориентируем его и совмещаем его центральную точку с центром диска. Далее, смотря в микроскоп, совмещаем изображение центральной точки и перекрестье нитей, находящихся в микроскопе. Наносим на планшете базис о^; устанавливаем перекрестье нитей второго микроскопа на точку планшета, которая должна соответствовать точке ot. После этого одновременным движением ползунка и вращением лимба, смотря в первый микроскоп, устанавливаем перекрестье нитей на точку о2 и закрепляем лимб. В этом положении снимок ориентирован относительно базиса. После этого делается отсчет по лимбу. Затем устанавливается перекрестье нитей первого микроскопа на связующую точку а и прочерчивается на планшете направление на эту точку. Обработка второго негатива делается таким же образом, но только предварительно точно ориентируется негатив относительно планшета. Ориентировка второго негатива достигается установлением лимба на сделанный отсчет и вращением стеклянного диска до тех пор, пока точка а второго негатива не попадет на перекрестье нитей первого микроскопа. Проведя ползунок вдоль направляющей, прочерчивают на планшете направление на связующую точку а; пересечение этих линий даст плановое положение связующей точки в масштабе базиса, который берется произвольно. При аналитической фототриангуляции проведение направлений заменяется отсчетами по лимбу. § 57. Фототриангуляция ромбическим методом в одном маршруте Сеть фототриангуляции развивается с помощью прямых и обратных засечек. Прямой засечкой называется получение планового положения контурной точки пересечением направлений с двух центральных точек смежных снимков, расстояние между которыми называется базисом. Обратной засечкой называется получение на плане центральной точки третьего снимка по плановому положению контурной точки, полученной прямой засечкой. Сеть фототриангуляции может развиваться как на прозрачной основе (целлулоид, восковка, стекло), так и на непрозрачной (бумага, планшет и т. д.) в произвольном или заранее заданном масштабе. Рассмотрим графический способ развития сети на прозрачной основе в произвольном масштабе. Для фототриангуляции в одном маршруте необходимо продольное перекрытие, как указывалось, не менее 55°/0. 244 Пусть имеются, как показано на рис. 242, три снимка, на которых нанесены центральные точки, проведены начальные ориентировочные направления, выбраны связующие контурные точки а и в и на эти точки проведены центральные направления. Связующими, точками называются контурные точки, находящиеся в зоне тройного перекрытия, т. е. лежащие одновременно на трех снимках. Обычно для каждых трех снимков выбираются две связующие точки, расположенные по обеим сторонам базиса так, чтобы каждая из них была не ближе 2 см к краю снимки и не ближе 4 см к центральной точке. Примем за базис для данной группы снимков расстояние между точками о^, уменьшенное примерно на 1 см, и наколем базис на лист целлулоида. Подложим под целлулоид снимок о" совместив его центральную точку с соответствующим концом базиса, и ориентируем его по начальному ориентировочному направлению. Добившись этого положения, накалываем на целлулоид связующие точки и проводим на них с конца базиса направления. Рис. 242 Рис. 243 Далее берем второй снимок о.2, устанавливаем его по второму концу базиса и ориентируем его по начальному направлению, после чего вторично даем направления с другого конца базиса на связующие точки (рис. 243). 245 Рис. 244 Пересечения направлений дадут нам плановое положение связующих точек а' и в' в масштабе базиса. Одновременно с проведением направлений на связующие точки прочерчивается ориентировочное направление на третий снимок. Совокупность указанных действий является прямой засечкой. Для получения же планового положения центральной точки третьего снимка производим обратную засечку. Подкладываем под целлулоид третий снимок о3 (рис. 244), ориентируя его по начальному ориентировочному направлению, и двигаем вдоль него до тех пор, пока центральные направления на связующие точки на снимке о3 не совместятся со связующими точками на целлулоиде; добившись этого, накалываем на целлулоиде центральную точку третьего снимка. Полученное положение точки о.3 показано на рис. 243. Если в маршруте имеется четыре и более снимков, то на целлулоиде прочерчиваются направления не только на связующие точки первой пары, но и на все остальные. Благодаря ошибкам перспективного искажения и графического построения при обратной засечке центральные направления на точки а и в снимка не совпадут с плановым положением этих же точек а' и в' на сети фототриангуляции, и получится два положения снимка о3 (рис. 245). Для выявления полученной невязки ориентируют снимок og по начальному направлению, засекают по одной из связующих, например по точке а', и отмечают первое положение точки 0'3; затем, двигая снимок вдоль начального направления, добиваются совмещения второй связующей точки в' с центральным направлением на снимке, и накалывают вторичное положение точки о"8. Отрезок o'3o"s = 5П является ошибкой геометрической связи (невязкой) и при обратной засечке, в соответствии с формулой (144а), при средней величине углов в 45° не должен превышать ^ длины базиса, т. е. ""<0,01&, где b - средняя длина базиса. За вероятное положение точки о3 принимают середину невязки о'30"3 (рис. 246). Затем совмещают центральную точку снимка с уравненной точкой на сети фототриангуляции, а после этого дают направления на связующие точки; в полученных таким образом треугольниках погрешностей находят середины; это и будут уравненные точки а' и в'. На всех последующих снимках работа ведется таким же образом. 246 X § 58. Фототриангуляция методом четырехугольника в двух и более маршрутах Для развития фотограмметрических сетей методом четырехугольника необходимо иметь не менее двух маршрутов с продольным и поперечным перекрытием не менее 30°/0- Как и при фототриангуляции маршрута, сеть может быть развита на любой основе и в любом масштабе. Работа начинается с проведения начальных ориентировочных направлений и с выбора связующих точек, лежащих в зоне четырехкратного перекрытия двух пар снимков (рис. 247). Связующая точка намечается таким образом, чтобы она лежала на контуре примерно в центре фигуры, образованной начальными ориентировочными направлениями четырех снимков. Разберем случай составления фототриангуляции четырехугольника на прозрачной основе в произвольном масштабе. Рис. 247 Примем за базис расстояние между центральными точками двух смежных смонтированных снимков OjO2, уменьшенное примерно на 1 см. Возьмем лист целлулоида и отложим на нем выбранный базис (рис. 248). Совместим лист целлулоида - правую точку базиса - с главной точкой снимка о^ и, ориентировав по базису, даем направление на связующую точку а и начальное направление на снимок о4; затем то же самое проделываем и со вторым базисным снимком о*. Таким образом, получим прямой засечкой плановое положение связующей точки а. Теперь берем снимок os, ориентируем его по начальному направлению о.2о.Л и двигаем вдоль него до тех пор, пока центральное направление на снимке на точку а не пройдет через плановое положение точки а на целлулоиде; добившись этого, накалываем положение точки о3 (обратная засечка) и сразу же даем направление на следующий снимок о±. Наконец, берем последний снимок о4 и, ориентировав его по направлению oaoit определяем обратной засечкой на целлулоиде точку o^ и даем направление на снимок ot. 248 При отсутствии угловой и линейной невязок полученная точка о4 совпадет с пересечением направлений о3о4 и о^; СИ - тт-т^---HD Ct - --.--^ \. Ж XI / о, о< Рис. 249 но если направления снимка о4 не совпадут с направлениями на целлулоиде, то у нас налицо угловая невязка. Так как фигура фототриангуляционной сети представляет замкнутый четырехугольник, то сумма внутренних углов должна 249 равняться 360°. Несовмещение последнего начального направления с первым показывает, что наш четырехугольник не замкнулся, т. е. сумма четырех углов при центральных точках больше или меньше 360°. Виды угловых невязок изображены на рис. 249, где случаи I, II, III, VII и VIII - положительные невязки, а случаи IV, V, VI, IX и X - отрицательные, причем VII, VIII, IX и X - частные случаи, потому что одно из конечных направлений проходит через точку, а это бывает сравнительно редко. В каждом из указанных случаев, несмотря на явный угловой характер, обязательно влияние линейных ошибок, неизбежных при графической работе. Случай XI - линейная невязка, так как конечные направления параллельны. Влияние угловых ошибок в этом случае в сумме оказалось равно нулю. Предельная угловая ошибка четырехугольника Д# будет равна удвоенной средней квадрати-ческой ошибке. Но последняя в соответствии с формулой (151) равна 24Г. Поэтому предельная ошибка Др = 2Д? sf 1°. Угловая ошибка находится непосредственным измерением на сети фототриангуляции с помощью таблицы хорд,и в случае если она не превышает удвоеннойвеличинысредней квадратической ошибки, - вводится поправка на снимках в равных частях в каждую сторону четырехугольника, т. е. исправляются ориентировочные направления, и фототриангуляция составляется заново. В результате этого может выявиться только линейная невязка. При вторичной фототриангуляции при замыкании четырехугольника берут снимок o^ (рис. 250), ориентируют его по направлению 0ао4 и обратной засечкой определяют первое положение центральной точки о\, затем, ориентируя этот же снимок по направлению о^, обратной засечкой определяют второе положение центральной точки о"4 и, таким образом, получают линейную невязку о\о'\, которая на основании формулы (150а) не должна превышать 0,0076, где Ь - величина выбранного базиса, т. е. [SrJ^0,007b, где [Ъг^ - линейная невязка. Так как линейная невязка есть результат неправильного получения с базиса трех сторон нашего четырехугольника, то ее разбивают на три равные части и за вероятное положение 250 Рис. 25С центральной точки четвертого снимка принимают точку 04, отложив от точки о\ две части, тогда как при точке 0"4 останется одна часть; так делается потому, что точка 0'4 получена в результате двух обратных засечек, а точка о"4 - в результате одной обратной засечки, и последнее определение следует считать точнее в два раза, а следовательно, вероятное положение точки o^ будет ближе к точке о"4. Далее из полученной точки о.А проводим линию, параллельную направлению невязки о'4о"4, и на ней откладываем одну треть величины невязки о'4о"4, получая, таким образом, уравненное положение точки оа. Уравненные точки os и о4 соединяют между собой и с концами базиса, получая, таким образом, уравненный четырехугольник для дальнейших засечек контурных точек. *^\rf, Практически угловые невязки бывают очень незначительны и уравнивания их отдельно не производят, а проверяют правильность проведения начальных ориентировочных направлений,исправляют их и развивают сеть снова. Стороны полученного четырехугольника (рисунок 251) будут являться базисами для прямых засечек, по которым (в дальнейшем) следует для трансформирования получить плановое положение точек, расположенных снимков. Рис. 251 по углам каждого из четырех Недостающие точки могут быть получены полевой подготовкой или фототриангуляцией на соседних снимках. В результате всей работы мы будем иметь на планшете на каждый отдельный снимок по четыре точки подготовки для трансформирования. Иногда сеть фототриангуляции составляется пятиугольниками и шестиугольниками, в зависимости от расположения и количества снимков. Способ работы остается тот же. Источники ошибок при составлении сети фототриангуляции на плановых снимках следующие: 1. Неверное отождествление центральных точек или точек нулевых искажений. 2. Неточное проведение начальных ориентировочных направлений. 3. Неправильное отождествление связующих и контурных точек подготовки на перекрытиях снимков. 251 4. Недопустимая деформация снимков. 5. Грубая или неправильная графическая работа. 6. Случайные наклоны камеры во время экспозиции, превышающие 3°. Во всех случаях, где ошибки в фототриангуляции превышают допущенные максимумы, следует произвести тщательную ио-верку по всем пяти первым пунктам. Если поверка обнаружит правильность во всей графической части работы, то следует подозревать наличие 6-го источника, т. е. большое отклонение оптической оси камеры. В этом случае рекомендуется провести дополнительно еще поверку по треугольникам, чтобы найти снимок с большим отклонением оптической оси, который и исключить из числа снимков, подлежащих фототриангуляции. Для поверки способом треугольников на накрест лежащих снимках, т. е. снимках oi и os, о2 ио4,проводятсяначальные ориентировочные направления между всеми снимками (рис. 252). Рис. 252 Рис. 253 Затем берется первая тройка снимков - olf оа и о3, и способом прямой засечки получается относительно точек ol и о2 точка og (пользуясь углами т и &)• После этого под целлулоид подкладывается снимок о3 и совмещается по точке о.Л и по направлению О2о3. Если направление снимка о3о1 не будет совпадать с направлением OgOj целлулоида более чем на 30', то это показывает, что один из снимков снят с недопустимым отклонением оптической оси камеры от вертикали (рис. 253). Чтобы найти, какой именно, снимок заснят с большим отклонением оптической оси, следует произвести аналогичную проверку по треугольникам других троек снимков: о2 - og - о4, о3 - oi - ol и, наконец, 04-°i - о2,Если, допустим, при поверке второго, третьего и четвертого сочетаний снимков оказалось, что кроме первого сочетания неудовлетворительные результаты дает еще третье, то, учтя включенные в поверку углы между начальными ориентировочными направлениями, нетрудно установить, что под сомнение попадают два снимка - 1-й и 3-й. 252 цзллулвиЬ Для окончательного выявления, какой же снимок снят при недопустимом отклонении оптической оси, следует взять оказавшиеся пригодными снимки - о, и 04 и, подкладывая их поочередно под новый целлулоид,"составить на нем четырехугольник, ориентируя снимки взаимно по диагональному направлению 0204. После этого, подкладывая под тот же целлулоид сомнительные снимки о{ и 03, устанавливая их по имеющимся там точкам ol н о3 и ориентируя по проведенным на целлулоиде направлениям, окончательно определяют, какой из двух сомнительных снимков непригоден. На рис. 2&4 показана установка снимка 0j. "- Так как в процессе поверки по треугольникам угол снимка между направлениями на о2 и 04 не дал недопустимых расхождений при варианте O^O-L - 02, то поэтому мы и ориентируем снимок по этим направлениям. На рисунке показано, что при таком положении снимка расхождение получается между направлениями на точку оя. Если угол невязки т превышает указанную выше величину 30', снимок о1 надо считать непригодным для фототриангуляции. Необходимо добавить, что при наличии в группе не одного, а двух и более снимков, снятых с недопустимым отклонением оптической оси, выявить их данным способом можно, но в сочетании с соседними снимками. Общее правило при производстве фототриангуляции заключается в том, что в случае невозможности выяснить причину полученных невязок следует изменить систему фототриангуляции, т. е. взять другие сочетания снимков, другие связующие точки и т. п., а в отдельных случаях произвести дополнительную полевую подготовку. § 59. Содержание работ по фототриангуляции для ККС Работы по фототриангуляции разграничиваются на следую- Рис. 254 щие этапы: I. Подготовительные работы а) Проверка качества аэросъемочного материала: резкость изображения, контрастность, деформация снимков (допустимая 0,3 мм на 10 см); б) определение точек центральных или нулевых искажений; в) составление проекта сети фототриангуляции: детализация методов (четырехугольник, многоугольник, маршрут), выбор основы для составления сети (прозрачная и непрозрачная); г) проведение начальных ориентировочных направлений, 253 II. Составление сети фототриангуляции а) Фототриангуляция групп; б) определение невязок; в) уравнивание. III. Редуцирование Введение сети фототриангуляции в заданный масштаб способами: а) графическим; б) механическим (пантограф); в) фотомеханическим (фоторедуктор или трансформатор). Разбивка на группы, которую следует предусматривать в плане полевых работ, должна быть сделана с таким расчетом, чтобы каждая группа удобно обеспечивалась опорными пунктами. Количество плановых снимков в группе (секции)1 для составления сети фототриангуляции может быть максимально следующее: 1) для одного маршрута - 6; 2) для двух маршрутов - 10; 3) для трех маршрутов - 15; 4) для четырех маршрутов - 16. Расположение базисов в группах должно быть выбрано в середине их так, чтобы в стороны до края групп замыкалось не более двух фигур. Для фототриангуляции могут быть использованы как снимки, так и негативы. При фототриангуляции групп, в которых число снимков превышает 9, предпочтительнее брать негативы, во избежание больших накоплений невязок. Для составления проекта сети фототриангуляции пользуются накидным монтажем снимков. Проект включает в себя: а) распределение снимков (негативов) на группы; б) установление методов работы (четырехугольника, маршрута); выбор базисов для развития сети фототриангуляции и точек для редуцирования; в) установление последовательности работы; выбор связующих точек в группах и между группами; г) составление схемы групп с указанием стрелками проектируемых начальных ориентировочных направлений. § 60. Фототриангуляция групп (секций) с числом снимков более четырех К фототриангуляции этого вида относится, как упоминалось, фототриангуляция одного или нескольких маршрутов. Если бы к группе четырех снимков с какой-либо из сторон примыкали еще два соседних снимка, имеющих с первыми до- 1 В проекте наставления по ККС (масштаб 1:25000), издания 1938 г., указывается, что фототриангуляционные работы проводятся в пределах не более четырех снимков одного маршрута или шести снимков в двух маршрутах. 254 статочное перекрытие, то соответствующую сторону основного четырехугольника можно Сыло бы взять за базис для фототриангуляции нового четырехугольника, составленного из двух снимков старой группы и двух дополнительных. Особенно удобно производить такое дополнительное примыкание вдоль двух соседних маршрутов (рис. 255). В результате примыкания к первому четырехугольнику второго, ко второму - третьего и т. д, получается сеть фототриангуляции двух маршрутов. Основной четырехугольник берется в центре группы, для избежания накопления больших невязок. Последовательность работы по фототриангуляции групп состоит в том, что базис выбирается в середине маршрутов, а сеть фототриангуляции развивается к концам маршрутов, захватывая опорные и связующие точки, по которым возможно с необходимой точностью привести сеть фототриангуляции к Рис. 255 масштабу планшета подготовки. На рис. 256 изображены фототриангуляции двух соседних групп: одного маршрута - ромбическим методом и двух маршрутов - методом четырехугольника. Двойными линиями показаны базисы, большими кружками - связующие точки между группами А, В и С. При фототриангуляции в трех маршрутах (15 снимков) базис выбирается также в средней части группы (рис. 257). Сеть фототриангуляции может быть начата с замыкания двух четырехугольников, составленных шестью центральными точками шести средних снимков. К этим двум четырехугольникам последовательно примыкают четыре следующих, по два с каждой стороны, и т. д. Точки >• 255 l?Z '3Hd 9SS '3Hd подготовки для трансформирования, а также связующие и опорные определяются прямыми засечками. Последовательность фототриангуляции группы из четырех iViapiiipyTOB (16 снимков) показана схематически на рис. 258. Номера, поставленные на снимках, указывают последовательность построения отдельных четырехугольников. При перспективной аэросъемке, выполненной однообъективны-ми или двухобъективными камерами, применяют, также как и для плановых снимков, два метода фототриангуляции: ромбический в одном маршруте и метод четырехугольника в двух маршрутах. Рис. 258 При съемке двухобъективной камерой (рис. 259) фототриангуляционная сеть развивается в одном спаренном маршруте EF. В последнем случае преимущество состоит в том, что начальное ориентировочное направление в спаренном маршруте проводится на снимках каждой пары по механическому перекрытию. Перед составлением фототриангуляции по группам плановых снимков в каждой из групп выбираются связующие точки между группами в количестве не менее трех для каждой пары. При четырех группах выбирается дополнительно общая связующая точка, имеющаяся на всех группах. Кроме ошибок, получаемых при фототриангуляции четырехугольника, являющегося элементом составления фототриангуляционных сетей групп (секций), вследствие неизбежных накоплений погрешностей различного порядка при примыкании 17 Аэрофототопография 257 одного четырехугольника к другому, а также и при ведении фототриангуляции ромбическим методом (цепочкой), получаются значительные ошибки в определении точек, расположенных на периферии групп. Объектами контроля в этих случаях должны являться связующие точки. При различном сочетании групп между собой, а также и при различном обеспечении каждой группы пунктами, по которым в дальнейшем должно делаться редуцирование сетей фототри- Рис. 259 ангуляции, мы можем обнаружить различные случаи ошибок. Рассмотрим основные случаи. Допустим, что при фототриангуляции двух смежных групп (рис. 260) мы включили в них по четыре общие связующие точки: а, в, с, d и а., в,, с}, dv Для поверки точности работы следует измерить максимальное расстояние в каждой группе, в данном случае ad и rt,rf1( и найти относительный коэфициент делением одной величины на другую с точностью до третьего десятичного знака. Допустим, что коэфициент Л^ = а оказался равным 1,007, 258 Затем определяют относительные коэфициенты отрезков: ас ,r ed Да == • ал > к% - в,]. 3. Ошибки графического построения угла на снимке - Др. 4. Ошибки графического перенесения угла со снимка на основу - Дг 18* 275 Отсюда ошибка угла, построенного на основе, равна: [ДЛ] = 1/[Даф]2 + [Дй<№ + Д/ + Д7 (134) Рассмотрим теперь каждую из перечисленных ошибок в отдельности и выведем их численные значения. Первая из них определена нами ранее формулой (77): 1 - COS a г . . -, I - COS а , " а [Д-Ф] = Т+^Г"==^Т' и при а = 3° равна 2'. Вторая определяется формулой (92): [ДЙФ1 AOT.tga.sln фо тг Из формулы видно, что при постоянных значениях h, а, т, г - величина ошибки [ДАф] будет зависеть только от азимутного угла ^. При изменении угла от 0° до 90° она будет меняться от 0 до maximum'a. Если принять для угла ф среднее значение - 45°, а для а - 3°, то, подставляя в формулу (92) соответствующие численные значения, мы получим: [ДлФ] = hm- 0,052- 0,707 0,037Л" тг Величина - ------ называется средним поперечным смещением точки и обозначается через q, т. е.: Я = 0,037Л" т (135) Подставляя обозначение в предыдущее равенство, имеем: (136) Это и есть окончательная формула для определения средней ошибки угла от влияния рельефа в главной точке. Величина q, вычисленная для трех масштабов, дается в следую щей таблице: Нт в м Значение q в мм 1 : 5000 | 1:10000 1 : 25 000 10 50 100 0,07 0,36 0,74 0,04 0,18 0,37 0,02 0,07 0,15 276 Приведенная таблица позволяет сделать заключение, с каким рельефом допустимо развитие фотограмметрических сетей по снимкам тех или иных масштабов, чтобы ошибки от влияния рельефа не выходили бы за пределы 0,1 мм. Принимая, что г - 7,5см (среднее значение для снимка 18X18 см при 40-процентном перекрытии), получаем: [ДЛ1>] = Щ = 0,0012, откуда [Д*Ф] = 5'. Третья ошибка построения угла на снимке Ар складывается из ошибок проведения начального ориентировочного направления и направления на точку а. Каждая из них может быть рассматриваема как угловая ошибка прямой линии, проведенной через две точки. Расстояние же между точками в первом случае равно линейному перекрытию снимков, а во втором - расстоянию до точки a. t Угловая ошибка, получаемая при проведении линии через две точки, определяется, как известно, по следующей формуле: Д = 3438! 1/2, где 3438 = ^-р, 8 - точность графического накола, d - расстояние между точками о^о.^. Полагая, что 8 = 0,1 мм и d = 7,5 см, мы найдем следующую угловую ошибку для каждого из направлений: Д = 3 438 ^ У 2 = 6'. Но угол OoOja (рис. 282) составляется двумя такими направлениями. Поэтому полученную величину надо еще умножить на \/2. Тогда окончательная ошибка в построении угла на снимке будет равна: Др = 6'1/2 = 9'. Четвертую ошибку - перенесения угла на основу - будем считать равной 6'. Подставим теперь найденные значения в формулу (134) и получим: ' [Д-4]м.1=1/2Ч15г+"9г+б"8=12'. . (137) Это и есть ошибка угла, построенного на основе и имеющего вершиной главную точку снимка. В том случае, если угол имеет вершиной не главную, а центральную точку, то в выражении (137) под знаком корня надо поставить соответствующую ошибку угла при центральной точке; последняя, как известно, не должна быть более б'. 977 Поэтому: [АЛ] ц, ;ентр. т ' 1/62 + 5* + 92 + 6 • = 13'. (138) Сравнивая полученные результаты - (137) и (138), следует заключить, что при графическом способе фототриангуляции разница между главными и центральными точками незначительна. Это происходит потому, что ошибки графики превосходят ошибки самого снимка. Но при аналитическом способе, когда углы измеряются с точностью до 1', эта разница будет более значительной, так как тогда практически отпадут два последних члена под знаком корня. Б. ОШИБКИ РОМБИЧЕСКОГО РЯДА Рассмотрим на основе изложенного ошибки фототриангуляции в одном маршруте, или так называемого ромбического ряда (рис. 283), в котором искомой величиной будет базис Ьъ определяющий, в свою очередь, координаты точки оа. При произвольном масштабе фототриангуляции положение концов исходного базиса bis т. е. точки ot и о.2, надо считать 9 Рис. 283 нанесенными безошибочно. Но при определении длины и направления второго базиса Ь2 получится какая-то ошибка &5, которую можно представить как смещение конца базиса - точки о3 в точку о'3 (рис. 284). Опустив из точки o's перпендикуляр на направление О2о3, мы получим прямоугольный треугольник О8о'3о3", в котором катет oso8" = 56 будет называться продольным смещением точки ол, а катет оя'о3" = 8 - поперечным смещением той же точки. Рассмотрим, чему равна первая величина. Для этого определим базис Ь.2 через верхние треугольники o-fio^ и о.^аоу пользуясь формулой синусов, 278 Он будет равен: , __ , sin A-sin (С + D) 2 ~~ ' sirTr J~4-7n-sin D ' 1 sin (Л + B)-sinD' Прологарифмировав это выражение, получим: lg b, = Ig bt + Ig sin A + Ig sin (C + D) - \g sin (A + B) - Ig sin D. Далее продиференцируем логарифм по А, В, С, D: db4 cos Л sin A' ^^-^^d(C+D}-^±^,d(A+B}-^dD. sin(C4-D) sin (A + By Теперь заменим углы С и О соответственно через В и А, считая, что на практике данные углы будут близки по величине, а также избавимся от дробей: ^ = ctg AdA + ctg (Л + В) d(A + 5) - ctg (A + В) d(A + В) - ctg AdA, Перейдем от диференциалов к ошибкам. Для этого извлечем квадратный корень из суммы квадратов правой части равенства и сделаем одновременно приведение подобных членов: №1 _ gi- = 1/2 {[ctg (A + В) д (А + В)? + (ctg А [ДЛ])2}. Но угол В будет близок 90°, поэтому ctg (A + В) можно заменить через igA; кроме, этого, умножим обе части равенства на Ь2 и будем считать, что Д (Л + В) = [ДЛ]. [ЬЬ2] = Ь2 У2 [(tg А [ДЛ])< + (ctg А [ДЛ])*], или, преобразуя, получим окончательно: [Щ = ? A4]i/2(tgM + ctg2 Л). (139) 279 В последнем выражении, которое представляет собой ошибку в полученной длине базиса при определении его по одной стороне ромба, принято, что Ъ1 - Ь2 = Ь. Если определить длину базиса Ь.2 через треугольники нижней части ромба, то при А1 = А, В{ = В и т. д. мы должны считать, что ошибка в определении будет равна выведенной величине (139). Поэтому средняя квадратическая ошибка результата определения базиса Ь2 по верхней и по нижней части ромба будет равна: [ЪЬ]1 = b [^H/agg^ + ctgM) или [Щ1 = b [ДЛ] |/tg2 A + ctg2 Л ' (140) заменяя выражение У tg2 A + ctg2 А через k, имеем: [86]'=й[ДЛ].?. (НОа) Ошибки при определении третьего, четвертого, пятого и т. д. базисов будут возрастать пропорционально корню квадратному из числа фигур-ромбов, или корню квадратному из числа базисов без одного. На этом основании мы можем получить ошибку п-го базиса, которая, очевидно, будет равна: [bbj = b[bA]-k-yn - 1 (141) Выражение (141) можно преобразовать, вводя численное значение для [ДЛ] и k. Например, при ДЛ=12' и при А = 45° мы будем иметь: [ЬЬп]' = 0,005Ь УП~ 1 (142) Здесь при получении коэфициента 0,005 в правой части было принято, что радиальное значение угла в 12' равно 0,0035, a k, Kai? видно из выражения j/ tg- Л + ctg2 Л при Л = 45° равно У 2, или 1,4. Производя фототриангуляцию в маршруте, мы как бы наращиваем ошибку второго базиса ошибками третьего, четвертого и т. д. базисов; эти ошибки, как видно из формулы (142), постепенно возрастают. Отсюда, продольное смещение последней точки маршрута может быть определено сложением отдельных ошибок, а именно: 2[?>bn]' = b[bA]-kyT+b[bA]-kyl2 + b[bA]-ky~3 + • • • • •+b[\A]-ky n - \, или S[bbn\'=±b[&A]'k(y\ + I/2+J/3+- ''• +!/"-!)• 280 Обозначив сумму корней простого ряда условно через ря_,, получим общий вид формулы продольного смещения последней точки сети фототриангуляции маршрута: \(WJ=±b[bA]-k.fn_1 (143) Если в правой части подставить вместо [ДЛ] и k их принятые ранее числовые величины, то мы получим рабочую формулу в таком виде S[5&J'=± 0,005 &.Ря_, (143а) Величина р имеет следующие численные значения: 11 - 1 P--I и-1 Рл-1 1 1 6 10,8 2 2,4 7 13,5 3 4,1 8 16,3 4 6,1 9 19,3 5 8,4 10 22,5 Но имея в виду, что фототриангуляционная сеть обыкновенно редуцируется по точкам, расположенным по концам маршрута, нам необходимо определить продольное смещение не в конце, а в середине маршрута, и не до, а после редуцирования. Такое остаточное продольное смещение будет представлять собой разность между поправкой, которая введется в среднюю ТОЧК.У при редуцировании, и вероятной ошибкой; остаточное смещение приблизительно будет равно: З'-^-ОДО.р^М-!), у \ i AI или после соответствующего, преобразования: V п 2 = ± 0,001ft •?"_, (1436; Это и есть остаточное смещение середины ряда. Пример. Требуется определить остаточное продольное смещение для середины сети фототриангуляции маршрута из 5 снимков, если Ъ - 50 мм. Подставляя в формулу (1436) численные значения, получим: В'" = ± 0,001 -5С-4Д = 0,2 мм, Т 231 В том случае, если углы А, В, С равны не 45°, а другой величине, составляют предварительно табличку для значений k, а затем уже делают вычисления. Следует иметь в виду, что при фототриангуляции маршрута играет большую роль другая, еще не упомянутая нами величина, действующая в продольном направлении, а именно ошибка геометрической связи. Под ошибкой геометрической связи следует понимать разность значений базиса при определении последнего через верхние и через нижние треугольники одного ромба. Если ошибка в длине конца базиса при одностороннем решении, как мы видели, была равна [ЪЬ] = b [ДЛ] у 2 (tg" A + ctgM), или [5?] = ?[ДЛ].& -/"2, то расхождение между двумя определениями базиса можно получить умножением данной величины на 1/2, и тогда получим формулу для определения ошибки геометрической связи или невязки при составлении фототриангуляции в одном маршруте: -,- = 2* [М]-А (144) Полагая, например, что b - 7,5 см (что соответствует 60% перекрытию снимков 18 X 18 см), [ДЛ] = 12' и k - 1,4, получим, что §?=^0,07 см. Это составляет 0,01 нашего базиса; поэтому практически считают, что §"<°.°1& (144а) Перейдем теперь к определению поперечного смещения Ь Будем считать, что положение 1-го базиса безошибочно и что рассматриваемая ошибка является следствием искажения центрального угла между начальными ориентировочными направлениями O^-jOg. Если принять, что отрезок о.^о"я = o.2os - Ь, то из треугольника 020'30"3 можно вывести такое равенство: 8ф = НД-4]', где [ДЛ]' представляет угол Дф (рис. 284) в радиальной мере, a b - средняя величина базиса. Установим прежде всего, чему равен малый угол [ДЛ]'. Он является ошибкой центрального угла о^^о.^ который обычно близок к 180°. Поэтому для определения величины [ДЛ]' можно взять нашу формулу (134), но только исключить из нее ошибку за перспективу, т. е. первое подкоренное слагаемое [Д,<|>]а, 282 Сделав вычисление, мы получим 12', или в радиальной мере: [ДА]' = 0,0035. (145) Если взять не отдельный снимок, а целый маршрут, то нарастание отдельных угловых ошибок при главных точках вызовет искривление маршрута, а последнее вызовет поперечное смещение конечных точек (отрезок о,'о7, рис. 285). Для определения величины поперечного смещения подсчитаем предварительно, чему равен поворот любого re-го базиса. Угол его поворота будет равен: 2[ДА]'-[АА]'1/"^П. Отсюда линейное поперечное смещение последней точки может быть вычислено по формуле: S5 = Ъ [ДА]' 0/1 + 1/2 + 1/3 + ... + Уп - 1), (146) или, пользуясь нашим обозначением для суммы корней, будем иметь: 25ф = * [ДА]'-?,,,. (Нба) \ Когда сеть фототриангуляции редуцируется по опорным точкам, расположенным по концам, необходимо бывает определить не поперечное смещение последней точки, а прогиб маршрута, т. е. высоту сегмента - [8]. Считая условно,что линия базисов представляет дугу некоторого круга, имеющего радиус R и равную по угловой величине [ДА]'р/л - 1 (рис. 286), зная также и длину дуги, т. е. длину маршрута, мы можем найти величину [8] прогиба середины маршрута из соотношения: [8]=/?(l-cos-°), (147) 283 где Но а = [ДЛ]' J//Z - 1- 1 - cosy = 2sin2^. sin* -f • Поэтому: [8] = _?(l - cos у) = 2/? sir Теперь заменим входящие обозначения данными маршрута, а именно: R через -^-=--"'--.-; sin2 -^- через UA/]]'I/ я~0 и получим: 22Ь_ ([ЬА}'Уп - Г)* Р1 = [ЛЛ]'Кл - 1 16 2 Делая сокращение и обращая ----- в десятичную дробь, мы получим: (147а) [o] = 0,12S/H-><4]']//z - 1 [8]-=0,0004-._"[/л- -1 Это и есть формула для определения величины прогиба маршрута. В ней под величиной 26 надо понимать расстояние между главными точками первого и последнего снимков. Для приближенных вычислений, задаваясь заранее определенным значением ошибки угла при центральной точке, формулу можно упростить. Например, при [ДЛ]' - 0,0035, что соответствует 12', мы будем иметь:____________________ ' ' (148) Пример. Требуется определить величину прогиба маршрута сети фототриангуляции из 5 снимков, если Ь = 50 мм. Подставив в формулу (148) указанное численное значение, получим: [5] = 0,0004 • 200 V ~3 = 0,2 мм. Суммируя обе ошибки, т. е. остаточное смещение в середине маршрута (формула 1436) и ошибку прогиба (формула 148), мы получим окончательную ошибку в положении средней точка маршрута после его редуцирования. Она будет равна корню квадратному из суммы квадратов, или: [у = ^ (0,001 ?-рл_,)2 + (0.0004S& УП - I)2 (149) Имея, например, 5 снимков в маршруте, при длине базиса 50 мм, мы получим, что: [8^ = 0,3 мм, 284 В. ОШИБКИ ФОТОТРИАНГУЛЯЦИИ ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИКА Будем считать, что ошибки в положении двух определяемых фототриангуляцией точек os и 04 (не считая связующей точки а) (рис. 287) являются следствием ошибок длин внутренних сторон Заметим, что эти точки лежат на у хода о2 о8 o^ 01; составленного расстояниями между главными точками. Рис. 287 Определим теперь сторону г^ от базиса b решением треугольников, лежащих в направлении движения часовой стрелки. Она будет равна: _. sin/1-sin C-sinf-sin G ri-° sin (A + fi)^sin D-sin F- sin H' Прологарифмировав данное выражение и продиференцировав efo по углам А, В, С..., получим: *г_________ /•] sin A cos G ..-, cos A + "slrTG" ~~ sin A + В cos A ,, . cos С ,n . cosE ,,-. . dA + -^r~ dC + ^-p dE + sin С sinE "d(A+B)~^dD- cos?-dF- cosH ,rj --. - D~ dn. sin H sinD **" sinF Избавимся от дробей и перейдем к ошибкам, считая, что А - В - С... ,я определим среднюю квадратическу ю ошибку гг. Она будет равна: [5/-,] = ±r} V7(ctgA[bA])* + [ctg(A + Д)Д (Л + /З)]8. Но угол (Л + В) на практике будет близок к 90°. Принимая это во внимание, а также вынося ctg А [дЛ] из-под знака корня, мы можем считать, что: ,рг1]= ±г1^Л[ДЛ]1/7. 285 Считая угол А попрежнему равным 45° и заменяя rl через ь ~у^, мы будем иметь следующее выражение для ошибки, стороны гь а следовательно, и для точки (ot), полученной из тригонометрического решения четырех треугольников: [8г1]=±й[ДЛ]|Л|, или, подставляя численное значение корня: [2/-,] = ±2Ь [ДЛ] (150) Угловая ошибка [ДЛ] принята нами ранее равной 12', поэтому 2 [ДЛ] равно 24', или в радиальной мере 0,007. Отсюда средняя линейная ошибка в четырехугольнике равна: [8г,] < 0,007/7 (150а) \= = 24' Угловая невязка в соответствии с формулой (150) должна быть равна: '' (151) Найдем теперь ошибки в положении точек 03 и ot после уравнивания четырехугольника. Они, очевидно, будут равны разности между поправкой, которая будет введена в них при уравнивании, и вероятной ошибкой, т. е.: [8r]=±(f 2*[АЛ]-1-2*[ДД]}, (152) или, делая соответствующие преобразования, получим окончательно: [§/•] = .t 0,2b [ДЛ] (153) Подставляя вместо [ДЛ] его радиальное значение и учитывая ошибку накола, получим: [8г] = ± 0,002й •| (154) Это и будет окончательная ошибка положений центральных точек о., и о4 после уравнивания фототриангуляции четырехугольника. Пользуясь формулой (154), можно определить, что при длине. базиса 10 см и ошибке угла |ДЛ] - 0,0035, что соответствует 12', ошибка в положении точки [5г] - 0,2 мм. 286 Если к одному четырехугольнику примыкает второй и т. д., то ошибки центральных точек будут возрастать пропорционально сумме квадратных корней простого ряда чисел - р - по числу фигур четырехугольников. Считая, что максимальное число четырехугольников в отдельной фотограмметрической сети в одном направлении будет 4, мы отсюда определим, что ошибка в положении конечных точек равна: 5,г = 0,2(1/Г+]/2~+1/3> j/4) = 0,2-6,l = 1,2 мм, а ошибка в определении средней точки сети ? - ? (1 - L\ - *а и'" ~ " \ 2 3 / ~ 6 ' или для нашего случая 1 2 Sm - :~^0,2 мм. Таким образом, разномасштабность в системе центральных точек может быть выражена величиной в 0,2 мм, характеризующей относительный сдвиг центральных точек в середине фототриангуляции из 10 снимков в 2 маршрутах. Ошибка 8т останется и после редуцирования. Теперь определим ошибки связующих точек и точек подготовки, получаемых засечками с центральных точек. Ошибка каждой из указанных точек будет складываться из ошибок исходных, т. е. центральных точек, и ошибок проводимых направлений, а именно: S,= j/[S,f+ 2(&[ДЛ])*, где [5г] - ошибка в положении центральной точки, определяемой фототриангуляцией, b - базис, ДЛ - ошибка угла, построенного на основе. Подставляя в последнюю формулу численные значения: Sr = 0,2 мм, b = 100 мм, ДЛ = 0,0035, получим: 8г - 0,5 мм (154а) Найденная величина S. есть ошибка связующей, точки или точки подготовки относительно ближайших центральных точек, с которых она получена. Ошибка относительно более удаленных точек окажется, конечно, больше. Наибольшая относительная ошибка • будет в том случае, если связующая точка будет находиться в середине фототриангуляции, где добавочная ошибка за разномасштабность сети 5," достигает предельной графической точности 0,2 мм. Зная среднюю ошибку связующей точки Ь., нетрудно вывести 287 теоретическую разность коэфициентов при поверке правильности фототриангуляции смежных групп. Имея, например, коэфициенты ^i=-jy~ и Л"2 =^-, мы по формуле диференцирования частного получим: jv Uib1-d(ab) - ab-ct(atbt) ,,, a^c,-d(ac) - ac-d (a,c^) ^ =---------(W-------- И dK* =----------ад----------' или, переходя от диференциалов к ошибкам и считая, что albl - ab, d(ab) = d(albi) и т. д., будем иметь; "• [ад=^^и№]=1^; в общем виде это будет: _ [ДК]-*^, (1546) где s - длина отрезка. Но величины [§("?)] и [Ь(ас)], которые являются ошибками отрезков прямых ab и ас, равны между собой, так как они - функции суммарной ошибки двух точек. Эти ошибки нам необходимо найти. Если воспользоваться полученной ошибкой в положении связующей точки (154а) (направление ошибки неизвестно), то ошибка той же точки в заданном направлении будет равна: у _ °>5 а~ V2" Отсюда вероятные ошибки отрезков ab и ас, в. свою очередь, равны одной и той же величине: [8 (аЬ)] = (Ь (ас)] = 8'а \/2 = 0,5 леи. Беря максимальную группу фототриангуляции в 4 четырехугольника в одном направлении, например 10 снимков в 2 маршрутах, мы при размере снимков 18x18 см и при 30-40% перекрытии получим часто встречающийся размер стороны четырехугольника около 10 см, а длину сети (расстояние между крайними связующими точками) около 400 мм. Следовательно, делая сравнение коэфициентов при наибольшей вероятной ошибке - между крайними и средними связующими точками, мы будем иметь длину сравниваемых отрезков около 200 мм. Считая условно, что ab - ас = 200 мм, пользуясь найденной величиной ошибок этих отрезков и подставляя все указанные значения в выражение (1546), мы получим, что: [Д^1] = [Д^3] = ±--^--=0,0035. Это и будет ошибка каждого коэфициента в отдельности. 288 к, - к, = ± 0,005 Ошибка разности коэфщиентов, очевидно, будет равна корню квадратному из суммы квадратов, а в данном случае: (154в) Следует заметить, что в фототриангуляционных сетях, составленных ромбическим методом, разность коэфициентов достигает 0,009, так как там относительные ошибки центральных точек средней части маршрута выходят за пределы графической точности и дают, таким образом, дополнительные ошибки связующих точек. § 64. Фотограмма Фотограммой называется монтаж нетрансформированных снимков по методу фототриангуляции в увеличенном масштабе. Задачи, решаемые фотограммой, следующие: 1. Определение планового положения контурных точек, сфотографированных на двух и более снимках. 2. Отыскание положения точки на снимке по ее плановому положению. 3. Построение километровой сетки и получение координат любой контурной точки снимка. 4. Перенос километровой сетки на снимки. 5. Определение высот точек снимка по измеренным разностям параллаксов. 6. Рисовка рельефа на стереоскопе по снимкам. 7. Стереодешифрирование. Фотограмма составляется по плановым аэроснимкам с продольным перекрытием 60% и поперечным 40%. В одной фотограмме может быть не более 12 снимков. А. МОНТАЖ ФОТОГРАММЫ Перед началом монтажа фотограммы делается накидной монтаж и схема с него. Проверяется деформация снимков. Затем выбираются центральные точ- Ot ки снимков и проводятся на- °' чальные ориентировочные направления, и одновременно составляется схема этих направлений (рис. 288). Потом выбираются связующие точки и тоже помечаются на Схеме (рис. 288, точки /, Рис. 288. Схема фотограммы 2, 3), а также показываются на них прямые засечки; на этой же схеме помечается двойной линией выбранный базис, который, как правило, берется в маршруте. Теперь приступают к самому монтажу. Берут лист александрийской или другой плотной бумаги и примерно посредине, ближе 19 Аэрофототопография 289 Г к низу, приклеивают серединой первый базисный снимок 06, проводят карандашом прямую о607 - начальное направление со снимка 06 на снимок о,. Для удобства совмещения снимков с направлениями фотограммы необходимо предварительно сделать на каждом снимке в виде штриха выход продолжения начального направления - у противоположной стороны снимка (рис. 289). Затем берется второй базисный снимок 07 и ориентируется по направлению о706. Расстояние между двумя идентичными точками вблизи базиса должно быть около 6,5 - 7 см (в таком положении снимки просматриваются стереоскопически). В этом положении снимок 07 приклеивается тоже серединой. Из центральных точек обоих снимков прочерчивают направления на связующую точку 2 (рис. 290) и тем самым получают плановое положение точки № 2 в том масштабе, в котором отложен базис 00 - 07. Одновременно прочерчиваются начальные направления на точки о2 и 03. Затем берут снимок 02, накладывают на основу и ориентируют его так, чтобы совпало начальное направление снимка 0206 с этим же направлением на основе. Двигают снимок вдоль этого / Рис. 289 %" Рис. 290 направления до тех пор, пока направление 02 - 2 не пройдет через точку № 2 (рис. 291). В таком положении и прикрепляют снимок грузиками. Затем проверяют, идут ли направления с точки 02 на точку 07 по одним и тем же контурам как на снимке 02, так и на снимке 07. ЕСЛИ направления правильно не идут, то проверяют правиль- 290 ность начального направления ой - о7 и о6 - о.2 и правильность засечки по точке Л§ 2. Если идут, то значит положение снимка о2 получено правильно. Тогда снимок о& ставится по начальным направлениям о3 - о2 и о3 - ol (рис. 292). Если работа проделана правильно, то это направление на основе совпадает с направлениями на снимке; в противном случае мы имеем дело с угловой и с линейной невязками, которые выявляются так же, как и при фототриангуляции - методом четырехугольника и в таких же пределах. Рис. 291 Невязки разбиваются точно так же, как и при фототриангуляции. Разбив невязку, помечают все входы и выходы начальных направлений на листе фотограммы и приклеивают снимки о2 и оя своими серединами. Связующие точки помечаются синими кружками на снимках, а на фотограмме - двойными синими кружками. Покончив с монтажем одного четырехугольника, приступают к монтажу соседнего, базируясь на сторонах основного. При выдержанности перекрытия всю фотограмму можно просмотреть стереоскопически по продольным перекрытиям. После монтажа фотограммы опознают опорные точки на снимках и засекают их из центральных точек фотограммы, получая, таким образом, плановое положение опорных точек в масштабе и ориентировке фотограммы. 19* 291 Поверка монтажа фотограммы производится прикладыванием целлулоидной линейки к центральным точкам по диагонали любого четырехугольника. Линия, прочерченная на целлулоидной линейке, должна проходить по идентичным контурам сравниваемых снимков; расхождения допускаются не более 0,4 мм. Рис. 292 Б. ПОСТРОЕНИЕ КИЛОМЕТРОВОЙ СЕТКИ НА ФОТОГРАММЕ Для определения координат контурных точек непосредственно по фотограмме, а также для переноса километровой сетки на снимки фотограммы, по ее опорным точкам, строится координатная (километровая) сетка. Для построения километровой сетки на фотограмме необходимо иметь не менее двух опорных контурных точек, координаты которых известны. Такие контурные точки опознаются на перекрытии снимков и засекаются из центральных точек. На рис. 293 показана засечка опорной контурной точи а, плановое положение которой А засечено со снимков о2, о3 и о7. Такими засечками из центральных точек мы можем получить плановое положение любой контурной точки перекрывающейся части снимка. Имея два опорных пункта на фотограмме, строят километровую сетку обычным способом, т. е. вычисляют дирекционный 292 угол с одной точки на другую, вычисляют расстояние между пунктами, определяют масштаб и строят километровую сетку. Можно наносить километровую сетку при помощи построения Рис. 293 прямоугольного треугольника, катеты которого будут разностями абсцисс и ординат данных точек; делая засечки в масштабе фотограммы этими разностями Дл; и Ду с опорных точек А и В (рис. 294), получаем прямоугольник ACBD. При этом способе надо вычислить расстояние АВ ?% по формуле: АВ = 1/Дл;2 + Ду2, л ЛУ Л р - . •7 С ах АХ "~^~- 1 D 'У ° и затем определить масштаб фотограммы,который получается Рис. 294 дробный, очень неудобный для откладывания отрезков Дх и Д.у в масштабе фотограммы, отчего при поверке диагонали четырехугольника ACBD не сходятся иногда на 1 - 2 мм. Чтобы избежать больших арифметических вычислений и извлечения квадратного корня, логарифмирования, а также не иметь дела с откладыванием величин Дя и Ду в дробных неудобных 293 масштабах фотограммы, что очень важно в боевой обстановке, может быть применен графический способ построения четырехугольника ACBD без всяких вычислений. Для построения такого четырехугольника на обороте фотограммы на чистой бумаге проводят прямую и на ней откладывают Ду в любом, обычно 1:10000, масштабе. Пусть имеем ДА; = 2 653 м и Ду - 3 863 м; откладываем на рис. 295 на нашей прямой 3863ж, например в масштабе 1:10000 от точки а до точки с, и восставляем в точке с перпендикуляр. На перпендикуляре от точки с до точки Ь откладываем отрезок ДА; (рис. 295) в том же масштабе 1:10000. Соединив точки а ЛУ-& s*acujmaSfl, ДСсцг-иго/ Рис. 314 который будет проективен параллелограму AEDK. Проведем диагонали на снимке и карте в полученных построениями четырехугольниках aedk и AEDK, затем на карте строим сетку, про-' ведя линии /-2 и 3-4, параллельные сторонам параллело-грама AEDK и проходящие через точку пересечения диагона лей О. Потом надо перенести ангармоническим методом на снимок точки 1,2, 3, 4 и соединить их попарно. Теперь на карте и снимке у нас имеется по 4 четырехугольника- Прово- ?08 дим в каждом из них диагонали; точки пересечения соединяем и получаем еще ряд четырехугольников, и так продолжаем до тех пор, пока полученные сетки будут достаточной густоты для переноса объектов со снимка на карту с допускаемой графической точностью. § 68. Графическое трансформирование по элементам ориентирования В тех случаях, когда в боевой обстановке не имеется возможности сделать вертикальную аэросъемку над расположением еташ&истшшда Рис. 315 противника, прибегают к перспективной аэросъемке нужных объектов неприятельского расположения. Такие перспективные снимки в полевой обстановке иногда бывает необходимо обрабатывать изложенным ниже способом графического развертывания по элементам ориентирования, которые должны быть получены от летного отряда. Элементы эти следующие: 1) высота съемки //; 309 2) угол отклонения оптической оси а; 3) угол крена камеры •/; 4) фокусное расстояние камеры /к; DaHHbie f = /50 •-/-, 'к а^ ^5" 'Х- с с CH.II.MXCL Tff^- //0000 v - доом Рис. 316 5) масштаб плана -^-, в котором желают получить заснятую местность (масштаб плана дается в задании). Берем снимок ABCD (рис. 315), находим главную точку, проводим оси хх, уу и строим угол х. Затем переходим к построению проективной сетки. Прочерчиваем на чистом листе бумаги (рис, 316) линию w, соответствующую следу главного 310 вертикала, затем из произвольной точки о восставляем вправо к этой прямой перпендикуляр oS (можно восставить и влево - безразлично); на этом перпендикуляре откладываем от точки о отрезок 05, равный фокусному расстоянию камеры /к в миллиметрах (в данном случае 150 мм). В точке S строим угол а и на полученной новой стороне этого угла откладываем расстояние Sn, равное отношению-^ , т. е. высоту съемки в масштабе плана; из полученной точки п восставляем второй перпендикуляр nV к линии Sn и в точке V пересечения с пря- Рис. 317 мой w проводим линию ТрТр, перпендикулярную к нашей первой прямой. Это есть не что иное, как основание картины. Все наши построения сводятся к перенесению точек и линий по перспективным константам с картинной плоскости Р на плоскость основания Т (рис. 317), на которой одинаковыми буквами обозначены точки и линии, соответствующие рис. 316. Находим на рис. 316 главную точку схода I, которая в данном случае будет служить пересечением главной вертикали vV с восставленным в точке S перпендикуляром iS к линии SN (те же линии перпендикулярны и на рис. 317). После этого берем циркуль или штангенциркуль и из точки i радиусом iS описываем дугу Sc до точки пересечения с с линией главной вертикали vV. Полученная точка с есть точка нулевых искажений. Действительно, в этом можно убедиться по опре- 311 делению расстояния ос от главной точки о до точки с; углы oSn и oiS равны между собой как углы с перпендикулярными сто-ронами, а значит, угол oiS - а и дуга Sc = а, так как угол oiS опирается на нее; теперь если мы проведем хорду Sc, то угол cSN будет равен - -, как составленный хордой дуги Sc и касательной 6YV в конце этой дуги, а раз так, то значит, угол oSc то же равен -|~. Дальше рассмотрим треугольник oSc. Он прямоугольный, и в нем катет ос - oS-tg ?. oSc или, после подстановки вместо oS h25000 Рис 318 и угла oSc их значений, получим, что oc=fK-ig -|-, но так как точка с лежит на главной вертикали, то она есть точка нулевых искажений, т. е. при ней углы на снимке равны углам на плоскости основания, а значит, если провести лучи из точки с на снимке, то они должны совпасть с лучами на плане, если, конечно, снимок ориентирован правильно по углу х и точке о (рис. 316). Дальнейшая наша задача будет состоять в построении на плане точек а, в, с, d, соответствующих точкам А, В, С, D на снимке. Для этого прежде всего наложим снимок на план, совместив точку о с главной точкой снимка д, и повернем erg Ш ; . - на угол у., для чего надо совместить главную вертикаль снимка с линией Vv (рис. 316). Проводим линию из точки i через точку Л и из точки пересечения аг с линией ТрТр проводим параллельную прямую ala || iV; потом проводим луч из точки с через точку А. На пересечении луча сА и параллельной линии ata получаем искомую точку а. Точно таким же путем переносим остальные углы нашей обрабатываемой площади снимка. После этого делят стороны четырехугольника ABCD снимка на равные части и полученные точки переносят этим же способом на план, а затем в полученных четырехугольниках проводят диагонали и разбивают сетку предыдущим способом до тех пор, пока не получат ее достаточной густоты. Эту проективную сетку копируют и переносят на чистую бумагу (рис. 318), вычерчивая все линии синим цветом или оставляя их в карандаше. По полученной сетке делается перенос всей ситуации со снимка на план. Как правило, все линии сетки на снимке делаются красным цветом, чтобы они резче выделялись. Таким способом удобно делать графическое развертывание снимка с углом отклонения оптической оси не менее 20°, в противном случае для построений и определения главной точки схода понадобилась бы бумага очень больших размеров. Кроме того, при больших углах а дальний план всегда бывает нерезкий и в очень мелком масштабе, что сильно усложняет работу и делает ее в этих местах менее точной. К такому виду развертывания надо подходить очень осторожно, учитывая истинное положение угла х со знаками 4-или - и направление съемки, ибо, если направление съемки будет итти в противоположную сторону по линии главной вертикали на плане, другими словами, если повернем при накладывании снимок на 180°, то мы исказим нашу фигуру в обратную сторону. § 69. Графическое развертывание перспективных вертикальных снимков (Канадский способ) Если имеется вертикальный перспективный снимок, снятый при горизонтальном положении оптической оси и при угле крена камеры •/- = 0, то графическое развертывание такого снимка делается при помощи заранее построенной перспективной сетки или так называемого перспектомепгра. Для таких построений необходимо знать высоту съемки и фокусное расстояние камеры. Перспектометр строится так. На листе целлулоида проводится прямая hchc (рис. 319), из ее середины - точки с - восставляется перпендикуляр, на котором откладывается отрезок ic, равный фокусному расстоянию камеры /к. Ш Через точку i проводится прямая, параллельная hchc, на которой в обе стороны откладываются отрезки iil и ii.2, также равные /к. Точка i есть главная точка схода, а точки it и i2 будут Рис. 319. Перспектометр точками удаления. Соединяем точку с с точками it и i". Далее для построения перспективной сетки, которая должна соответствовать квадратам на местности, определяем исходную сторону квадрата съемки на линии hjic из соотношения: d _?А н (155) Истинный ~ iopuiunin НИ' Видимый горизонт ?00 ЬОО 700 800 900 Высота в метрах - Рис. 320 /000 где d - длина определяемой стороны на сетке, D - заданная сторона квадрата на местности, 7/-^-высота съемки и /к - фокусное расстояние камеры, 314 Рис. 321. Перспективный аэрофотоснимок полуострова 1-2COOQ Рис. 322. План полуострова, полученный графическим развертыванием 316 Например, если фокусное расстояние равно 25 см, высота съемки - 1000 м, а заданная сторона квадрата на местности равна 100 м, то, подставляя эти величины в формулу, получим: j _ 100-25 -е " - ToUo~~~^'0 см- Вычисленный таким образом отрезок d откладывается по линии hchc от точки с в обе стороны необходимое количество раз. Полученные после отложения точки соединяют прямыми с точкой i и через пересечения этих прямых с прямыми цс и 12с проводят линии, которые будут параллельными hchc. В результате такого построения получается перспективная сетка, или перспектометр, соответствующий квадратной сетке на местности. Для того чтобы приступить к развертыванию снимка, на последнем надо провести направление главной вертикали, совпадающей с осью игреков, и, пользуясь изображением видимого горизонта, найти главную точку схода и истинный горизонт на снимке. Для определения расстояния между видимым и истинным горизонтами имеется график, приведенный на рис. 320. Пользуются им так. Находят по нижней горизонтальной линии отсчет, соответствующий высоте съемки, например 700 м; затем двигаются по наклонной линии до пересечения с длиной фокуснрго расстояния на левой шкале, например 22 см; далее идут вертикально по пунктирным линиям до линии НН1 и измеряют циркулем расстояние от нее до линии истинного горизонта. Для нашего примера оно будет равно 2,2 мм. Эту величину откладывают вверх по линии от изображения видимого горизонта и через полученную точку проводят параллельную видимому горизонту прямую, - это и есть истинный горизонт, служащий для наложения перспектометра. После этого на чистом планшете строится квадратная сетка с заданной величиной стороны квадрата в масштабе плана, на которую и переносят ситуацию снимка, пользуясь приемами копирования по сетке. Для иллюстрации приводится рис. 321, на котором представлен перспективный аэрофотоснимок полуострова с нанесенной перспектометром перспективной километровой сеткой. На рис. 322 показан результат развертывания этого снимка в план. Разобранный способ имеет применение для составления планов равнинных районов, так как при перспективной съемке искажения за рельеф очень большие. Точность развертывания этим способом, особенно в частях, близких к горизонту, уступает по точности графическому развертыванию по точкам полевой подготовки. § 70. Понятие о механическом трансформировании Механическое трансформирование заключается в перенесении контуров со снимка на план или, в составлении нового плана по снимкам при поцощи какою-либо механического прибора, ш например перспектографа. Ё последнем случае трансформирование возможно только тогда, когда процесс этот идет на большое уменьшение масштаба по плановым снимкам. Трансформирование или развертывание снимка в план перспектографом имеет за собой большие преимущества. Здесь мы совершенно не связаны с фотографическими процессами и с монтажем. Перспектограф состоит из двух планшетов: один из них горизонтальный, а другой - экране изменяющимся наклоном (рис.323). Над этими планшетами находятся два соединенных параллельно рычага в виде особого пантографа, имеющие свободное движение над обоими планшетами. Рис. 323. п<-1,..,.и.".р^ф Свободно движущиеся концы этих рычагов соединены между собой стержнем, на концах которого с одной стороны находится карандаш над горизонтальным планшетом и с другой, над экраном - обводный шпиль. На горизонтальный планшет кладется план с точками полевой подготовки или карта, а на экран - нетрансформированный снимок. Поднимая или опуская горизонтальный планшет, а также меняя высоту имеющегося над экраном рычага в зависимости от фокусного расстояния камеры /к, давая определенный наклон экрану со снимком, добиваются установки перспектографа, 317 f, е. такого положения, когда точки снимка и основы, как говорят, "совместятся", другими словами, когда обводный шпиль над снимком и карандаш над планом будут находиться каждый раз в идентичных точках при последовательной их установке. Установив перспектограф, начинают обводить шпилем обводного штока по снимку все дешифрированные контуры, а карандаш их же механически вычерчивает на плане в центральной проекции и в нужном масштабе. Такой принцип работы основан на восстановлении подобных пирамид, существовавших в момент съемки, но уменьшенных до пределов масштаба плана. Поэтому, чтобы определить установку планшета перспектографа, надо знать расстояние Sin (рис. 324). При горизонтальном положении экрана Р шток So занимает отвесное положение и перпендикулярен экрану. Точка 5 закреплена на Г-образном рычаге G, высота которого над экраном устанавливается равной фокусному расстоянию /i •Ус ;' У 1/ *, П-'-, ----- Ji. * ч <1Л •>т ti II v ' У /, - г Р{ __ (ч и о i i i t ^ , "ИЛ Ц Рис. 324 камеры /к. Над планшетом Е находится карандаш k, соединенный с обводным штоком So при помощи штанги km. Если шток So отвести в положение Soit то точка т примет положение щ, а карандаш k переместится в точку &,, и точка о займет положение в точке о^ Значит, в то время, как обводный шпиль пройдет расстояние oolt карандаш над планшетом передвинется на расстояние kklf равное тот,. Рассмотрим два подобных треугольника mSml и oSolt откуда имеем, что -ъГ='-~-, но тт\ ~~ kk\ и So=f , это значит, что So О01 Sm X ы^_ сю. : Но мы знаем, что отношение отрезков на плане к отрезкам на снимке есть коэфициент уменьшения, т. е. -^-=п, тогда по- лучим Sm 7Г откуда Sm = /к (156) По полученной величине Sm делается установка планшета перспектографа. Обработка производится только в пределах полезной площади каждого снимка, причем при последующей обработке по углам этой полезной площади проверяется масштаб промежуточных снимков, не имеющих точек подготовки. На перспектографе можно делать развертывание снимков, зная только элементы ориентирования; для этого наклоняют экран на угол а, поворачивают диск со снимком на угол *, ставят на колонке рычага отсчет, равный фокусному расстоянию камеры /к, и ставят на шкале у горизонтального планшета отсчет по вычисленному уменьшению или увеличению п относительно масштабов плана и снимка. Перспектограф может иметь большое применение при фоторекогносцировке по перспективным снимкам, причем установка его делается по общим контурным точкам снимка и рекогносцируемого плана. § 71. Фотомеханическое трансформирование В производственных условиях трансформирование ведется в широком масштабе фотомеханическим путем, чем достигается большая пропускная способность. Однако этот способ требует применения фот о т ра неф ор м атор о в - особых оптико-механических приборов. Конечно, существующие типы трансформаторов из-за громоздкости непригодны для применения в боевых условиях. В результате попыток создания более легкого трансформатора появился полевой фототрансформатор, который, правда, не разрешил этой проблемы полностью. С этим фототрансформатором мы ниже познакомимся. Остановимся на принципе устройства трансформаторов и их видах и на фотомеханическом трансформировании. Фотомеханическое трансформирование заключается в том, что при помощи фототрансформаторов, или просто трансформаторов, мы можем из перспективно искаженного снимка получить плановый снимок в заданном масштабе. Существующие трансформаторы разделяются на две группы - одна позволяет получить искомую проекцию a'e'c'd'k', восстанавливая оптико-механическим путем тот проектирующий пучок лучей SABCDK, который существовал в момент съемки (рис. 325), а другая группа позволяет тоже оптико-механическим путем получить ту же проекцию a'e'c'd'k', но при ином проектирующем пучке лучей без восстановления световой пирамиды, существовавшей в момент съемки. Каждая из этих групп имеет свои достоинства и недостатки. Трансформаторы, принадлежащие к первой группе, носят название трансформаторов первого рода, и в них объектив зависит от фокусного расстояния съемочной камеры. Остальные трансформаторы называются трансформаторами второго рода и имеют объектив 319 С фокусным расстоянием, не зависящим от фокусного расстояния камеры. Определим, на каком расстоянии от проектирующего центра должен находиться трансформированный снимок. Допустим, что мы имеем дело со съемкой плоской и горизонтальной местности Т (рис. 325). Обозначим ортогональную проекцию передней узловой точки объектива 5 на плоскости Т через N, тогда у нас SN будет высотой съемки. Из рисунка нетрудно видеть, что если мы имеем на снимке Р сфотографированный плоский и горизонтальный участок местности Т и если мы восстановим проектирующий пучок лучей SABCDK и ориентируем его вместе со снимком Я соответ- / Рис. 325 ственно моменту съемки, а затем пересечем этот проектирующий пучок лучей плоскостью Е, параллельной плоскости Т, то в сечении получим план сфотографированной местности a'e'c'd'k'. Отвесный луч SN в пересечении с плоскостю Е дает точку и'. Рассмотрим пирамиды, образованные нашими пучками лучей. Обозначим масштаб этого плана через -^ . Из подобия пирамид SABCDK и Sa'e'c'd'k' имеем: а^_ _ e[ci _ ?^ _ d*k^ Уа> _ Sn< . АВ ~~ ВС ~ CD ~~ DK ~~ КА ~ SN ' о", ,. а'е' в'с1 1 но oN=ti, а отношения -^ == ~§г = • • • ~ ~м • Таким образом, можем написать: _L - Sn' "Ж " ~ТГ 320 Значит, если нам нужно получить rto снимку Р план местности в масштабе -тг, надо провести секущую горизонтальную плоскость Е (экран) на расстоянии от проектирующего центра S, равном (157) Эта задача получения планового изображения a'e'c'd'k' местности по перспективному изображению aecdk той же местности решается на основании законов проективной геометрии и осуществляется трансформированием. Далее мы будем иод плоскостью Е понимать плоскость трансформированного снимка, которую будем определять как результат сечзния проектирующего пучка лучей SABCDK горизонтальной плоскостью Е, отстоящей от точки проекции S на расстоянии Sn'. § 72. Геометрические условия трансформирования Фототрансформатор состоит в основном из проекционного фонаря /? и экрана Е. Главные составные части его (рис. 326) - источник света L, конденсатор К, кассета с негативом Р, объектив 5 и экран Е. Для трансформирования негатив Р устанавливается в трансформаторе (эмульсией к объективу 5) и освещается через конденсатор К при помощи источника света L. От освещенного негатива мы получим через объектив на экране изображение, которое затем приводят к плановому положению. При оптико-механическом трансформировании должны быть соблюдены для каждого рода трансформаторов определенные геометрические условия, позволяющие получить правильное плановое изображение в заданном масштабе. Геометрические условия для трансформаторов 1-го рода следующие: 1. Негатив Р должен быть перпендикулярен к конструктивной оси прибора, проходящей через главную точку снимка о и переднюю узловую точку объектива S, т. е. Оо l_vv. 2. Объектив 5 отстоит от негатива Р на величину фокусного расстояния камеры, т. е. oS=/k. 3. Плоскость экрана должна образовать с конструктивной осью прибора угол, равный 90° - а, т. е. ? SOn' - 90° - а. 4. Экран должен быть от объектива на расстоянии, по пео- Н с , Н пендикуляру равном -^ , т. е. Sn' - -j^. Рис. 326 21 Аэрофототопография 321 5. Негатив Я должен быть повернут в своей плоскости так, чтобы его главная вертикаль совпала с направлением наклона экрана, т. е. чтобы снимок был повернут относительно этого направления на угол х. Так как в трансформаторах 1-го рода расстояние между Р и б1 должно быть постоянное в зависимости от фокусного расстояния камеры, а масштаб трансформирования может быть различный, то из этого следует, что мы для этих трансформаторов должны иметь целый набор объективов с разными фокусными расстояниями в отличие от трансформаторов 2-го рода. Таким образом, задача по отысканию горизонтальной центральной проекции на трансформаторах 1-го рода решается Рис. 327 вполне определенно, если известны элементы внешнего и внутреннего ориентирования и масштаб трансформирования. Так как трансформаторы 2-го рода не восстанавливают в момент трансформирования пучок лучей, существовавший в момент съемки, то для них существуют другие геометрические условия. Допустим, имеем (рис. 327) объектив Slt экран Е1 и плоскость негатива Р в трансформаторе 1-го рода соответственно моменту съемки. Теперь найдем геометрическую зависимость между положениями объектива S.,, экрана Е.2 и негатива Я у трансформаторов 2-го рода, которая даст возможность получить изображение на экране ?2 через объектив S.2 такое же, как мы имеем на экране ?\ в трансформаторе 1-го рода. 322 Для этого продолжим Плоскости Р и Et до их взаимного пересечения по прямой ТрТ (основание картины) и проведем главную вертикальную плоскость W, которая будет перпендикулярна ТрТр и след которой обозначим на плоскости Р через vV, на плоскости Et - через i/,V и на плоскости Е2 - через v2V. Из точки S{ проведем в главной вертикальной плоскости прямую S^, параллельную плоскости ?\, до ее пересечения с плоскостью Р в точке i, и опишем из точки i дугу радиусом, равным iSi. Постараемся доказать, что через любую точку этой дуги, принятую нами за узловую точку объектива S2, всегда можно получить изображение на экране Е2, одинаковое с изображением на экране Ег; для этого нужно только, чтобы плоскость экрана Е% проходила через прямую ТрТр и была параллельна прямой iS.2. Для доказательства проведем на снимке Р главную горизонталь hh, которая будет перпендикулярна к главной вертикали vV. Примем главную вертикаль vV и главную горизонталь hh за оси прямоугольной системы координат с началом в главной точке снимка; возьмем на аэроснимке произвольную точку а, из которой опустим перпендикуляр на главную вертикаль vV, и точку пересечения обозначим через k; тогда отрезок ok будет ординатой точки а, а отрезок ka - ее абсциссой. Точка а спроектируется через объектив 5, на экран Е1 в точке "!, и тогда абсцисса и ордината ее тоже спроекти-руются в виде отрезков k1ol и k\ar Отрезок ka параллелен плоскости ?\, поэтому он изобразится в перспективе на плоскости EI в виде отрезка kta1 \\ ka, но ka || ТрТр, а значит, и k{a^ || ТрТр. Следы главной вертикальной плоскости fjV, v.2V будут перпендикулярны горизонтальной прямой ТрТ0, следовательно, прямая v^V,, а вместе с нею ее отрезок о,А, должны быть перпендикулярны отрезку afa. Таким образом, абсцисса ka и ордината ok изображаются на экране ?, в виде двух взаимно перпендикулярных отрезков А,а, и о^л. Для того чтобы доказать, что на экране Е., должно получиться через объектив S.2 изображение, идентичное с изображением, полученным на экране Е, через объектив 5,, достаточно доказать, что абсцисса ka и ордината ok произвольной точки а изобразятся на экране Е., в виде отрезков k"a.2 и 0,&." также взаимно перпендикулярных и соответственно равных отрезкам k^ и o{k{, которые представляют собой изображения на экране Е\ в трансформаторах 1-го рода. Так как абсцисса ka \\ ТрТр, то она должна изобразиться в перспективе на плоскости Е2 в виде отрезка k.2o.2 \\ ka || ТрТр, но, с другой стороны, линия foV, на которой- находится отрезок o.,k.,, перпендикулярна Tpfpt а значит, абсцисса ka и ордината ko изобразятся на плоскости ?2 в виде двух взаимно перпендикулярных отрезков k.2a., и o.2k2. Остается доказать, что k2a.2==klal и что o.,k., - ofa. Для доказательства рассмотрим ряд треугольников. 21* 323 Треугольники wSj и Voot подобны и поэтому: Ко, ^ Уо iS, io ' ИЛИ Vo±_ iSi Vo io ' (158) Дальше треугольники ioS2 и 1/оо2 тоже подобны, следовательно: Уог Ко i52 ~ го ' или •^з _ /5а . г , "W(tm) То"' tlbbd> Сравнивая формулы (158) и (158а) и принимая во внимание, что iSt - iS2, мы получим, что: Voi 1/о2 Vo ~ l/o ' откуда ^ot = VOi. (159) Аналогично из подобия треугольников ikSi и Vkkt, а такн<е из треугольников ikSz и VM2, имеем: i^L-^L " у*- _ tf" КА i* и VAr ~ JA ' но так как iS} == г52, то Vfti _ l/^, I/A ~ Vk ' откуда VAJ---VA-. . (160) Вычитывая из равенства (159) равенство (160), получим: Voi - Vfe, - Vo2 - VA2. Из рис. 327 видим, что: Vo1 - Vkl = GJ/J! и V0jj - VA2 = o2/?2, значит, о, kt = о2/?3, что и требовалось доказать. Теперь возьмем треугольники k^S^ и А5,а и треугольники ?252а2 и А52а; эти две пары треугольников также подобны попарно, так как k^a^ \\ ka и /г2а2 || ka. Поэтому можно написать: k\a\__ftiS, лкп -1Г=^Г' (1Ь1) 324 а также k^Og __ k2St ~~ka ~~kS^' (161a) Но так как i^ || Vk и iS.^ \\ Vkz, то они отсекают пропорциональные отрезки, а именно: kjSi __ Vl k,^ __ Vi kSi '~ ik и kS^ ~~ ik ' Сравнивая эти последние два равенства, можем написать, что: fei^i__AjSji Ж" ~ 'kSi • Сравнивая это выражение с формулами (161) и (161а), можно написать, что: feifli___ A2fla ~W~~ka> откуда kial=k2ai, что и требовалось доказать. Так как точка а была взята произвольно, то, значит, изображения, полученные на экранах ?t и Е.2, равны. Из вышеизложенного видно, что при трансформировании на трансформаторах 2-го рода должны быть соблюдены шесть следующих геометрических условий: 1. Угол а, определяющий положение главной вертикали vV, и азимут о направления линии съемки. 2. Угол * = 2 yov, определяющий положение оси уу снимка по отношению к главной вертикали. 3. Точка i на главной вертикали, которая определяется длиной отрезка oi - o5jCtg Z, oiSl =/Kctga, что легко выводится из прямоугольного треугольника ioS,, где oSl=fK - фокусное расстояние объектива Slt равное фокусному расстоянию съемочной камеры. Угол а - это угол наклона пластинки Р к плоскости основания; он равен углу отклонения оптической оси от отвесной линии. 4. Основание картины ТрТр, перпендикулярное главной вертикали vV, отстоит от точки i на расстояние iV Н М sin i ' Для доказательства из точки i опустим на линию v^V перпендикуляр до пересечения в точке L; тогда из прямоугольного треугольника iLV имеем: tv = . IL sin a где; ., Н • ^-Ж' 325 5. Длина радиуса i$i = iS2 = -~~', определяемого из прямоугольного треугольника ioS^ 6. Направление радиуса iS.2, которое определяется углом fy=Z.viS.2. Тем же углом fy= ?vVv.2 при основании картины ТрТр определяется положение плоскости Е2. Таким образом, видно, что для каждого определенного угла ф мы получим вполне определенную проекцию на трансформаторе 2-го рода, если известны элементы внешнего и внутреннего ориентирования и если известен масштаб трансформирова- ния -I-. При соблюдении только одних геометрических оснований трансформирования угол fy является величиной произвольной. § 73. Оптические условия трансформирования При трансформировании, кроме геометрических условий, должны быть соблюдены определенные оптические условия, дающие резкость изображения на всей площади трансформируемого снимка. Эти условия необходимы как для трансформаторов 1-го, так и 2-го рода. Первым условием является соблюдение при трансформировании главной формулы оптики, т, е: J_4-_L-_L D "*" d ~ F ' где D - расстояние от негатива до объектива, d - расстояние от объектива до экрана, a F - фокусное расстояние объектива трансформатора. При соблюдении этой формулы каждая точка негатива имеет оптически сопряженную точку на экране. Вторым оптическим условием служит сопряжение взаимно наклонных плоскостей негатива, объектива и экрана. Для трансформирования любого негатива необходимо располагать плоскость негатива Р и позитива - экрана Е2 под некоторым углом ']> друг к другу (рис. 327). Этот угол будет зависеть от положения центра трансформирования - объектива S2. Но при трансформировании через объектив, оптическая ось которого расположена не перпендикулярно к негативу, получается изображение на наклонном экране нерезкое. Докажем, что имеется особое взаимное положение плоскостей Р и Еп и главной плоскости объектива S.,, при котором можем получить резкое изображение. Так как узловые точки сложного объектива близки друг к другу, то в дальнейшем будем считать их совпадающими и будем рассматривать как один, но уже не геометрический^ а оптический центр. 326 Пусть S2 - оптический центр объектива, который на рисунке представлен в виде простой линзы (рис. 328). Возьмем вне оптической оси некоторую светящуюся точку а и построим по правилам геометрической оптики сопряженную с ней точку а', пользуясь главными фокусами Ft и Fz и оптическим центром S<2. Проведем через а какой-нибудь наклонный луч PV под углом срр к главной плоскости объектива НН; тогда, проведя линию через точку V и точку "', найдем луч ?2V, который должен быть оптически сопряжен с лучом PV. Итак, пусть лучу PV соответствует сопряженный луч EaV, наклонный к плоскости объектива НН под некоторым углом г ?Л ?"' - с другой (рис. 330). На основании вышеизложенного можно сделать заключение, что для получения резкого изображения объектив трансформатора должен быть так устроен, чтобы была возможность его вращать, и притом с таким расчетом, чтобы его главная плоскость пересекалась бы каждый раз по линии пересечения плоскостей негатива и экрана, и центром вращения объектива должна быть его передняя узловая точкд, т Рис. 330 § 74. Определение установочных углов при трансформировании Ранее было указано, что для соблюдения оптических условий - сопряжения взаимно наклонных плоскостей - установочные углы срр и <р" должны быть связаны между собой некоторым соотношением, зависящим от фокусного расстояния объектива трансформатора. Определим величину углов между плоскостями негатива, объектива и экрана в зависимости от фокусного расстояния камеры, высоты съемки и масштаба трансформирования. Рассмотрим рис. 331. Так как объективы Sl и S2 дают оптическое изображение негатива Р в плоскости экрана Е1 и Е.2, то как в том, так и ЛГ ^Тад Рис. 331 в другом случае изображение точки i на этих экранах будет находиться в бесконечности (так как iS{ || ?\ и iS, \\ Е2). Но изображение точки i получится в бесконечности только тогда, когда она будет находиться в фокальной плоскости объективов Si и S.;, т. е., другими словами, если длина перпендикуляра г>! или г>2, опущенного из точки i на главную плоскость объектива Нг или И2, будет равна фокусному расстоянию объектива S1 или S2, т. е. расстоянию фокальной плоскости от главной плоскости объектива. На нашем рисунке точка i есть главная точка схода, лежащая на линии горизонта, о чем мы упоминали раньше. Для определения величины этих углов между плоскостями экрана, негатива и объектива при соблюдении одновременно геометрических и оптических условий трансформирования имеем fja рис. 331; для трансформаторов 1-го рода 2V имеем: sinZW/2 = 4?. (И я Но z'V= д^]^- и г>2 равно фокусному расстоянию F9 объектива S.,. Следовательно: sin Z РУН. FM . Н sma. Из этого видно, что величина smyp определяется для трансформатора 1-го и 2-го рода формулой: sin -= т/Утл, (рис. 327). Кроме того, при соблюдении только одних геометрических условий углу ф можно давать произвольные значения; однако после введения оптических условий эта задача теряет свой неопределенный характер, и при применении для трансформирования одного объектива величины установочных углов Рав~ ными между собой по длине. Рычаги/?! и /?2соединены шарнирами с линейкой ?/2, равной по длине линейке Ut. Передвижение экрана, объектива и негатива достигается при помощи особых маховичков, а в новой конструкции с оптическим сопряжением - с помощью инверсорного лекала L, приводимого в движе- КЗЛа L, приьидимши и движс- ^М477/>У//УУ/ ние ножной педалью М2. При ---""^ j таком передвижении вдоль конструктивной оси прибора i рычаги /*!, r2, S.2g остаются всегда параллельными. Но так как рычаг г2 всегда перпен- ", Рис. 339 дикулярен плоскости экрана, который при всех перемещениях параллелен радиусу iSz, то значит, что рычаг S,2g, параллельный рычагу г,, является касательной к окружности, описанной радиусом iS9. Это же условие сохраняется и при вращении экрана, негатива и объектива вокруг своих осей, что механически осуществляется параллельными линейками <Л и i/2, а также /?j. и R,, сохраняющими параллельность наших рычагов. Кроме описанной системы перспективного инверсора на правой стороне прибора для соблюдения геометрических условий, есть вторая система рычагов и линеек на левой его стороне - инверсор оптического сопряжения, который выполняет автоматически у трансформатора М. Г. И. условие сопряжения взаимно наклонных плоскостей, изображенное на рис. 340. Вторая система способствует пересечению плоскостей негатива, объектива и экрана по одной прямой. 341 тива, экрана ta/ Достигается это так. С осями негатива, объектива и экрана dit d}, с скреплены под прямыми углами три рычага - -> означает, что поправка равна или Олидка к 0,2 мм, 346 Если величина поправки равна или близка 0,3 мм, то означается стрелкой - •>•" (рис. 343). Все же остальные величины поправок более 0,3 мм накалываются и обозначаются стрелкой с надписью величины [Д^г], например +0,4 или - 0,5. Если ортогональная проекция контурной точки лежит на средней плоскости или вблизи ее и поправки за рельеф в нее не вводятся, то она становится ориентировочной точкой. з) Остается последний этап подготовки снимков перед трансформированием - это оформление планшетиков трансформирования. Оно заключается в том, что, во-первых, подписываются карандашом номера снимков и всех ориентировочных точек, и, во-вторых, зачерняются острым карандашом самые наколы ориентировочных точек и обводятся красными кружками диаметром в 5 мм, Для удобства подготовки планшетиков на съемочном планшете заранее соединяют цветным карандашом точки полевой подготовки каждого основного снимка, как показано на рис. 346. Ориентировочные точки на промежуточных снимках наносятся в процессе самого трансформирования, о чем расскажем далее. § 80. Трансформирование основных снимков на просвет Трансформирование бывает двух видов - на просвет и на отражение. Принцип трансформирования обоих этих видов один и тот же и заключается, как мы уже упоминали, в совмещении просвечиваемых точек световой пирамиды с идентичными точками той же фигуры, лежащей на экране. Первый способ трансформирования на просвет заключается в совмещении просвечиваемых контурных точек а, в, с, d перспективно искаженного негатива с идентичными ориентировочными точками этой же фигуры А, В, С, D на планшетике, находящемся на экране трансформатора, который схематически представлен на рис. 347. Второй способ, т. е. трансформирование на отражение, представляет собой совмещение просвечиваемых через объектив трансформатора точек А, В, С, D, но уже не контурных, а ориентировочных, находящихся на планшетике, помещенном в кассету трансформатора Р, с контурными точками а, в, с, d снимка, находящегося на экране Е (рис. 348). Ко второму способу прибегают тогда, когда подготовка снимков велась совместно со съемкой на них рельефа, или когда за отсутствием негативов необходимо получить фотоплан по снимкам. Сначала ознакомимся с методом трансформирования основных снимков на просчет, 347 Приготовив планшетики и негативы, приступают к самому трансформированию в порядке расположения снимков в маршрутах. Вставляют негатив в кассету обязательно эмульсией к объективу, причем так, чтобы индексы были совмещены с особыми отметками на стекле кассеты (в трансформаторе М. Г. И.) или же чтобы вспомогательная точка совместилась с точкой на стекле в центре кассеты (в трансформаторе Соколова). Затем вставляют кассету в трансформатор. На экран трансформатора кладут планшетик. Приводят прибор в нормальное положение, т. е. ставят объектив, негатив и экран параллельно между собой, и дают свет в фонаре. Поворачивают кассету с негативом и планшетик так, чтобы две какие-либо ориентировочные точки и просвечиваемые, идентичные им, лежащие по диагонали фигуры совпали с осью качания экрана. В таком положении, действуя управлением прибора для увеличения или уменьшения масштаба, добиваются полного совмещения упомянутых двух точек. После этого дают соответствующий наклон экрану в ту или иную сторону, добиваясь совмещения остальных точек нашей фигуры. Если наклоном экрана полного совпадения всех точек нельзя достигнуть, то помогают этому соответ-одновременным вращением Рис. 347. Трансформирование на просвет кассеты и ствующим поворотом планшетика на экране. Добившись полного совмещения, считают трансформирование законченным. Теперь остается только зафиксировать полученное изображение на светочувствительной бумаге. Для этой цели диафрагмируют, закрывают объектив крышкой с красным стеклом, убирают с экрана планшетик, кладут вместо него светочувствительную бумагу, открывают объектив, делают соответствующую экспозицию, закрывают объектив. Затем обрабатывают фотографически полученное изображение, т. е. проявляют, закрепляют, промывают и сушат отпечаток. Для получения точной экспозиции каждого снимка предварительно делают пробу на небольших отрезках светочувствительной бумаги. При экспонировании рекомендуется для получения однотонности всего изображения снимка экранировать сильно Ш i просвечиваемые места негатива сделанным из картона экраном, либо просто рукой. Экранирование заключается в частом, быстро повторяющемся прикрывании светлого изображения и требует особой сноровки. Но так как при последующей обработке светочувствительной бумаги последняя будет деформироваться и, конечно, это повлияет на точность составления фотоплана, то заранее, до печатания, дают некоторое увеличение масштаба изображения с таким расчетом, чтобы оно после обработки и усадки приняла нужные размеры. Для этой цели поступают в каждом приборе по-разному: в вертикальном трансформаторе Соколова дают увеличение масштаба или перед трансформированием подкладывают под планшетик на экран определенной толщины картон, который перед печатанием снимают; в трансформаторе М. Г. И. есть приспособление, позволяющее с помощью маховичка опускать параллельно его положению экран, причем это опускание можно регулировать устроенной сбоку (слева) линеечкой с делениями и указателем. Величину увеличения изображения на усадку бумаги перед печатанием узнают чисто опытным путем для определенного сорта бумаги при определенных условиях обработки и сушки. Для получения равномерных и одинаково деформированных отпечатков надо придерживаться следующего. Во-первых, применять бумагу для трансформирования только такую, у которой разность деформации по взаимно перпендикулярным направлениям не будет превышать 0,3 мм на 10 см. Во-вторых, все снимки промывать одинаковое время. В-третьих, сушить отпечатки в горизонтальном положении на особо приспособленных сушильных рамах, обтянутых марлей (рис. 349). Перед сушкой отпечатков рекомендуется излишнюю воду удалить фильтровальной бумагой, дабы избежать застоев воды. Перед печатанием на обороте светочувствительной бумаги пишут простым карандашом (отнюдь не чернильным или цветным) номер снимка и фамилию трансформировавшего. 349 Рис.348.Трансформирование на отражение При трансформировании ведется особый журнал с пятибаль-ной оценкой трансформирования снимков. Образец журнала помещен в приложении 8. В журнале, в особых графах, делаются записи отсчетов по шкалам трансформатора, дабы в случае надобности можно было сразу возобновить трансформирование. Рис. 349. Сушильные рамы Для оценки точности совмещения точек принята пятибальная система, причем 5 означает безукоризне; ное совпадение всех (r) (c) (c) (r) Q (r) О. (r) о с 5 4 3 2 1 (r) (r) (r) (r) (c) (r) о о О С Рис, 350 точек, а 1 - несовпадение всех точек. Остальные баллы характеризуют точность совмещения согласно рис. 350. § 81. Трансформирование промежуточных снимков Промежуточные снимки трансформируются, как и основные, по ориентировочным точкам, которые получаются в процессе трансформирования основных снимков. На практике это проделывается следующим образом. На основных снимках прокалываются или обводятся кружками группы точек (в каждой по три) для трансформирования промежуточных снимков. Эти же точки помечаются и на промежуточных снимках. Странсформировав основной снимок, кладут на экран чистый планшетик, на нем помещают просвечивающиеся ориентировоч- 350 иые точки, относящиеся к одной и5 половин соседнего про-межуточного снимка. Далее трансформируют следующий основной снимок одного и того же маршрута, граничащий с нашим промежуточным снимком, и после трансформирования переносят с него на отдельный чистый планшетик ориентировочные точки, идентичные со второй группой точек промежуточного снимка. Таким образом, получают два отдельных планшетика для одного т 'I и в Ы У •/ .3 9а - •г ^*--** ^^iO\ 1 В '' 0 0" -1 ^9 Ю 4 ? 1 д Н Ц 13 . С1 "и '1 'Ml •- '." •53 * • 7 "8 & Лланштики Планшетика го 3-0 У °*5 Л Рис. 351 и того же промежуточного снимка и на каждом планшетике по одной группе ориентировочных точек (по три точки), полученных с соседних основных странсформированных снимков. Затем вставляют кассету с негативом промежуточного снимка в трансформатор, приведенный в нормальное положение, и кладут на экран имеющиеся два планшетика с соответствующими ориентировочными точками. Обыкновенно для экономии бумаги и удобства эти планшетики приготовляются в виде узких полосок. 351 Затем Начинают трансформирование обычным порядком, так же как и основных снимков, совмещая сначала точки первой группы, а затем и точки второй группы. Добившись полного совмещения всех точек, поднимают экран на величину усадки бумаги и печатают странсформированное изображение. Если точка полевой подготовки основного снимка по своему положению может быть использована для трансформирования промежуточного снимка, то она принимается за ориентировочную точку для промежуточного снимка. Для более ясного представления подготовки планшетиков для трансформирования промежуточного снимка мы даем рис.'351, где помечены ориентировочные точки основных и промежуточного снимков одного и того же маршрута. Промежуточные снимки между маршрутами трансформируются по тому же принципу. Негативы I 1 Ж -2 1^-^ *•- .9 °УЛ 1 Планшртини Bj 3. s . __ - - ~- - - - "10 Bj 5 11 6 Риг. 352 Если снимки сделаны с большим перекрытием и геодезическая подготовка точек основных снимков полностью обеспечивает промежуточный снимок, т. е. на нем поместились четыре ориентировочные точки основных снимков, то в таком случае не прибегают к дополнительным точкам. Если же на промежуточном снимке недостает четырех точек с основных снимков, например три точки полевой подготовки, как показано на рис. 352, то добавляют дополнительные точки. Все это помещают на разных планшетиках двух групп. Здесь на промежуточном негативе В добавлены дополнительно две точки 9 и 10, которые помещены на одном планшетике первой группы, и дополнительная точка //, помещенная на другом планшетике второй группы. § 82. Трансформирование на отражение Полевая подготовка со съемкой рельефа на нетрансформированном снимке наполовину, если не больше, сокращает срок изготовления топографического плана. А именно - вместо двух- 352 ^ сезонной полевой работы на одном и том же участке, когда сначала делаются нолевая подготовка снимков, трансформирование и монтаж, а потом вторично полевая съемка рельефа на репродукции с фотоплана, все полевые процессы проделываются в один сезон. Трансформирование таких снимков с зарисованным рельефом проделывается несколько иным способом, который носит название трансформирования на отражение. Принцип трансформирования остается тот же, но с той только разницей, что на экран кладут не планшетик основы, а снимок с обведенными контурными точками и с зарисованными контурами и рельефом в пределах полезной площади. В кассету трансформатора вставляют восковку с точной копией ориентировочных точек трансформированного снимка. Для удобства работы обводят на снимке контурные точки кружками диаметром 5 мм, а на восковке пробиваются в центре ориентировочных точек концентрические кружки диаметром 1 мм особым пробойничком - пуансоном (рис. 353). Процесс работы заключается в совмещении изображения ориентировочных точек с контурными на снимке. Странсформировав снимок, гасят свет в фонаре, вынимают кассету и заменяют восковку светочувствительной бумагой. В трансформаторе М. Г. И. во избежание сдвига кассеты при вынимании устроен особый зажимной винт, позволяющий после трансформирования закреплять неподвижно, раму в которую вкладывается кассета. Снимок на все время печатания должен оставаться неподвижным краям прижимается грузиками. Заложив светочувствительную бумагу в кассету, вставляют ее обратно в трансформатор. Все это делается, конечно, при красном свете. Затем подводят к экрану особо устроенные рефлекторы и освещают ими лежащий на экране снимок. Отбрасываемые световые лучи изображения снимка попадают через объектив на светочувствительную бумагу. Изображение получается не позитивное, а негативное. После соответствующей экспозиции отпечатки обрабатываются. При таком способе трансформирования на усадку бумаги дается экраном не увеличение, а наоборот - уменьшение масштаба изображения на экране, так как изображение в кассете получается увеличенным. При трасформировании , на отражение очень трудно выдержать однотонность отпечатков, так как совершенно нет возможности экранировать во время экспозиции. На рис. 354 помещен трансформированный снимок на просвет. На рис. 355 помещен трансформированный снимок, но уже на отражение Рис. 353 на экране и по 23 Аэрофототопография 353 V *%* ^W - A :• .'ОЭДга* iU s"* Рис. 354. Трансформированный снимок на просвет .%"! W f . I I ' "i Риг. 355. Трансформированный снимок на отражение с заснятой полезной площадью. На нем все контуры получены негативно, а не позитивно, как при способе на просвет. Промежуточные снимки трансформируются на отражение после монтажа основных снимков. Для этой цели со смонтированных на плане основных снимков копируются на отдельные планшетики-восковки углы полезных площадей для каждого промежуточного снимка. Такие планшетики с плановым положением контурных точек, в данном случае углов полезных площадей, являются основой для трансформирования на отражение промежуточных снимков. Этот способ может быть применен и для трансформирования промежуточных снимков на просвет, причем тогда копируются на планшетики с основных снимков смонтированного фотоплана любые контурные точки перекрытия промежуточного снимка. § 83. Обработка отпечатков и их деформация Так как контактные отпечатки с зарисованными контурами и горизонталями после трансформирования на отражение в негативном изображении очень трудно читаемы и неудобны для монтажа, то часто прибегают к предварительному вытравливанию или отбеливанию снимков. Отбеливание состоит в удалении со снимков химическим путем фотографического изображения, после чего на снимке остается только то, что было вытянуто тушью или инком. А так как все нужное вычерчивается на снимке топографическими условными знаками, то после отбеливания снимок механически становится схемой. Если же отбеливается репродукция с фотоплана с зарисованными контурами и горизонталями, то фотоплан превращается в топографический план, на котором все контуры выражены условными знаками, а не фотографически, как на фотоплане. Отбеливание отпечатов делается так. Приготовляют раствор красной кровяной соли и им обливают отпечатки до тех пор, пока фотографическая канва не исчезнет; полученное изображение промывают водой. Если желают восстановить изображение, то отбеленный снимок обливают раствором двухромокислого калия и промывают водой. Если изображение в дальнейшем не надо восстанавливать, то отбеливание фиксируют гипосульфитом. Для правильного трансформирования и получения лучших результатов необходимо, чтобы контактные отпечатки, на которых будет производиться полевая работа и которые будут трансформироваться, не отличались бы деформацией сверх допустимой и особенно по разным направлениям. Поэтому перед полевой работой иногда рекомендуется наклеивать крупномасштабные контактные отпечатки на ватман или на алюминиевый планшет специальным клеем, причем при наклейке снимки не следует растирать, а только прижимать монтажными грузиками. На таких наклеенных снимках производится полевая 23* 355 СО s "Э п *9 о 3*2 Т ф о о *? •ъ а ____j "f -""Ч_ - ' - У ~ЕГ- - Д-, -^ Х" ^ "- -----•n-s-O~_-^Х -•^-/ подготовка, съемка рельефа, рисовка контуров и вычерчивание. Перед трансформированием такие снимки срезаются вместе с ватманом или в крайнем случае распиливаются с алюминиевым планшетом. Этот способ наклейки не дает большой дефор- Рис. 358 мации снимка. На рис. 356 помещен снимок с зарисованным рельефом и контурами - неотбеленный, а на рис. 357 тот же снимок - отбеленный. На рис. 358 - этот же отбеленный снимок, но уже трансформированный на отражение. Глава VIII МОНТАЖ § 84. Черновой монтаж и фотосхема .Монтаж есть соединение отдельных снимков в определенную систему. В результате монтажа можно получить фотосхему или фотоплан. Монтаж может быть сделан как из трансформированных снимков, так и из нетрансформированных. Кроме монтажа аэроснимков, бывает монтаж фотопанорам из наземных фототеодолитных снимков. Различают монтаж накидной, черновой и чистовой. Каждый кч перечисленных видов монтажа имеет свои особенности, производится различными способами и диктуется двумя факторами - временем и точностью. В зависимости от цели, использования или назначения результатов монтажа и от требуемой точности могут применяться различные виды его. Монтаж может быть применен как для военных целей, так и для получения картографического материала. В первом случае, который характеризуется ограниченными сроками и полевыми условиями выполнения, как правило, применяются только накидной и черновой монтаж (составление простых и уточненных фотосхем), которые не требуют большой полевой подготовки. Во втором случае - для получения планового изображения местности - применяется чистовой монтаж (составление фотоплана), удовлетворяющий необходимой точности плана, в зависимости от чего он требует соответствующей полевой и камеральной обработки снимков. Когда желают получить из имеющихся аэроснимков в короткий срок приближенное схематическое представление о заснятой местности, выраженное фотографически, то прибегают к так называемому черновому монтажу, в результате которого получают фотосхему. Фотосхема - это фотографическое изображение площади, местности, составленное из мозаично склеенных нетрансформированных снимков, т. е. тех плановых снимков, которые получены в результате аэросъемки без всякой их предварительной 358 номерам в маршрутах и по подготовки и обработки. Фотосхема может служить только как ориентировочный материал и используется в целях фоторазведки и рекогносцировки, а в некоторых случаях - для измерительных целей. Если на фотосхеме для удобства выделить (поднять) те объекты, которые представляют интерес в каждом отдельном случае (тактическом, топографическом и др.), и оформить ее соответствующим образом, т. е. сделать подписи, описание и т.д., то такая фотосхема будет называться оформленной. Черновой монтаж делается так. Сначала разбирают контактные отпечатки по возрастающим маршрутам. Затем, имея схему накидного монтажа, начинают монтировать снимки от середины среднего маршрута и по-мар-шрутно. Предварительно перед монта-жем приготавливают тот подкладочный материал, на котором должна составляться фотосхема, и выбирают способ N наклейки снимков. Обыкновенно фотосхему делают на картоне, фанере или на рисовальной бумаге. Процесс чернового монтажа заключается в том, что совмещают идентичные контуры каждых двух соседних снимков на перекрывающихся частях и стараются, чтобы были совмещены контуры, расположенные вблизи линии, соединяющей главные точки монтируемых снимков. Смонтировав один маршрут, подклеивают снимки своими серединами и прикрепляют их по краям кнопками или, еще лучше, монтажными грузиками (рис. 359), а затем разрезают .каждую пару снимков по серединам продольных перекрытий, которые в данном случае определяются на-глаз. Резка снимков производится острым монтажным ножом или скальпелем по металлической линейке ("рис. 360), причем можно резать или одновременно по два снимка, точно смонтированных, или же каждый снимок в отдельности, но тогда надо точно наметить наколами по два идентичных контура на каждом снимке по линии разреза, примерно по середине перекрытий. В последнем случае предварительной подклейки снимков не делается. Затем монтируют к среднему маршруту соседний в таком же порядке. Если при этом получается невязка, то последнюю разбивают сдвигами снимков этого маршрута и окончательно закрепляют грузиками. Для равномерного распределения невязок монтаж начинают обыкновенно с середины среднего маршрута. Резку по попереч- 359 Рис. 359. Наклейка снимков. На рисунке справа - три монтажных грузика, слева - клей ным перекрытиям стараются делать так, чтобы меньше было изломов, но.чтобы линия разрезов проходила по середине перекрытий и по наименее важным контурам. Приклеенные части временно закрепляются монтажными грузиками. Резка двух монтируемых маршрутов делается в один прием: на смонтированные аэроснимки накладывается металлическая линейка, которая плотно прижимается вдоль срезаемых контуров толстым нескошенным краем, и монтируемые маршруты разрезаются острым ножом или скальпелем, при этом кож держат плотно прилегающим к срезу линейки и под углом в 45° к плоскости снимков (рис. 360). Иногда для скорости работы делают черновой монтаж отдельных маршрутов на полосках сухоклей-кой бумаги, а затем монтируют целые маршруты между собой. При производстве монтажа необходимо придерживаться следующих правил. Нож или скальпель должны быть остро отточены, и желательно, чтобы резка отпечатков производилась сразу, в один Рис. 360. Резка отпечатков при монтаже прием, без повторений. Резать отпечатки надлежит на твердом и гладком столе. Для предохранения от случайных порезов подкладочного материала предварительно под линию обреза снимков подкладывается узкая полоска целлулоида. При выборе линий, по которым нужно срезать отпечаток, надо стараться, чтобы эти линии не проходили через нужные объекты, например вдоль железной дороги, шоссе, населенных пунктов, главных улиц города, характерных зданий, заводов и т. п.; кроме того, надо стараться по возможности нерезкие части одного снимка заменить хорошо изображенными другого. В редких случаях для однотонности всего монтажа разрешается резать снимки и по ломаным линиям, но следует избегать сильных изломов. Наклейка снимков чернового монтажа производится большей частью столярным или резиновым клеем. 360 . Полученную таким образом простую фотосхему (рис. 36t) отделывают: надписывают по карте рамки участка, ставят дату и ориентировочную стрелку С - Ю и внизу - приближенный средний масштаб. тзд :| f- о е % S о. Надо заметить, что способы монтажа простой фотосхемы бывают и другие, более быстрые и менее аккуратные, например обрезывание полей на каждом снимке и монтаж по контурам с наклейкой снимков один поверх другого в порядке накидного монтажа. Такой способ, хотя и быстрый, довольно груб. Он делает фотосхему толстой и неудобной для оформления. Другой из 361 быстрых способов чернового монтажа - это монтаж на отрыв; он заключается в том, что один из смежных снимков отрывается по середине перекрытия по произвольной кривой, причем отрыв делается так, чтобы подкладка снимка оторвалась от эмульсии с обратной стороны исходила на-нет; после этого снимок наклеивают на соседний сверху, совмещая надорванные контуры. Этот способ, как более быстрый, применим в полевой обстановке. Из опыта установлено, что точность простой фотосхемы масштаба 1 :20 000 равна около 50 м, т. е. 2,5 мм. § 85. Уточненная фотосхема Если за недостатком времени не представляется возможным составить точный фотоплан, а простая фотосхемз по точности не удовлетворяет необходимым требованиям, то составляют по плановым снимкам так называемую уточненную фотосхему, которая есть среднее между фотосхемой и фотопланом, и точность ее для масштаба 1:20000 равна около 25 м, т. е. 1,3 мм. Такая фотосхема может иногда заменить карту масштаба 1:50 000, имея преимущества перед последней в подробностях ситуации, так как обычно уточненные фотосхемы делаются в масштабе 1:20000 или 1:25000. Аэросъемка участка производится в масштабе 1:17000 - 1 :19000 с 55-60% перекрытием при колебании высоты полета не более -^. Полученный фотоматериал разбирают, делают накидной монтаж и составляют схему накидного монтажа. Если снимков более 12, то фотосхема делается по фотогруппам \ I С >" * 1 1 А А зо Л .,-• ______ л ^ 05 .л 0-1 Ш ^1 -* 'У1 I °б Л О7 8( ) & УОЧКИ полевой подготовки Рис. 362 (секциям), которые самостоятельно монтируются и потом уже сводятся в одну общую фотосхему. При составлении фотосхемы обязательно намечаются точки полевой подготовки или привязки к тригонометрическим пунктам, которые будут служить для редуцирования. Вся трапеция обыкновенно делится на четыре фотогруипы или секции. В каждой секции намечаются по две связующих между смежными группами (рис. 362) точки /, 2, 3, 4, 5, 6, 7, S и одна общая связующая точка К для всех четырех секций. 362 Все связующие точки должны быть на перекрытиях. Связующие точки намечаются красными кружками диаметром в 5 мм; общая связующая точка намечается двумя концентрическими красными кружками диаметром в 5 мм и в 7 мм. После этого приступают к нанесению центральных точек и проведению начальных ориентировочных направлений на снимках; далее приступают к самому процессу чернового монтажа, который производится по начальным ориентировочным направлениям с замыканием фигуры четырехугольника и всегда начинается в каждой секции в отдельности. Монтаж делают на рисовальной бумаге с помощью сухоклей-кой бумаги. Рассмотрим монтаж одной фотогруппы снимков. Наклеиваем снимок I своей серединой на наш подкладочный материал. К первому снимку примонтируем второй снимок, ориентируя его но начальному ориентировочному направлению (рис. 363). Местоположение центральной точки о2 снимка II определяется следующим образом. Отложив от точки Oj на начальном ориентировочном направлении снимка I до точки о'2 расстояние о^'о, т. е. положение то"чек о1 - о, на снимке I, откладывают на этом же начальном ориентировочном направлении снимка ( от той же точки 0j до точки о." расстояние с^оД т. е. положение точек о, - о., на снимке II, и разность между ними - от- Гис. 363 резок о2'о.," - делят пополам. Получают точку 0.2."Это и будет искомое положение центральной точки снимка II. Таким же образом монтируют по начальным ориентировочным направлениям остальные снимки четырехугольника, III и IV" но не приклеивают их, а только прижимают грузиками. При замыкании четырехугольника но начальным направлениям обыкновенно получается невязка как угловая, так и линейная. Угловая невязка разбивается смещением направлений трех неприклеенных снимков, а линейная разбивается передвижением только снимков III и IV вдоль направлений. Уравняв положение снимков, середины их приклеиваются, и снимки разрезаются по серединам перекрытий, причем резка производится одновременно двух снимков по перекрытию. Обрезанные снимки приклеиваются полностью по краям. Дальше таким же образом к этой средней группе снимков монтируется в отдельности каждая секция. Секцию более 12 снимков монтировать не допускается. После монтажа всех секций производится проверка коэфициентов каждой пары секций, полученных из отношений расстояний между связующими точками на каждой секции: / и 2, 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8 (рис.362). 363 6,1 СМ. 0, ":1 о: С-.'Х q . -/ Расхождение коэфициентов не должно превышать 0,01. Если расхождение коэфициентов недопустимое, то монтаж в тех секциях, которые дают большее расхождение с остальными, делается заново. Для определения угловой невязки между секциями копируют на восковку с каждой секции по очереди связующие точки, одновременно копируя и главную связующую точку К. Копировка производится таким образом, чтобы каждая последующая секция копировалась последовательным наращиванием по одинаковым направлениям к предыдущей. Полученная угловая невязка разбивается пропорционально на все направления, и сообразно с этим немного изменяется монтаж секции. Затем смонтированные фотогруппы кладутся иод горячий пресс. Далее с каждой фотогруппы получается репродукция в масштабе 1:20000 или 1:25030. Такое приведение фотогруппы к определенному масштабу делается по точкам полевой подготовки, которых должно быть не менее двух на каждую секцию. Редуцирование делается с помощью репродукционной камеры или трансформатора по отдельным негативам, полученным с каждой секции. Приведенные к одному масштабу секции монтируются в одну общую фотосхему по связующим точкам. Монтаж производится на алюминиевом листе сухим способом. Если нельзя получить необходимое число пунктов в фотогруппах, то для приведения к заданному масштабу измеряется в обоих случаях по одному базису длиной не менее 1 000 м. Для размножения такой уточненной фотосхемы снимают с нее репродукции в масштабе 1:1 и с полученного негатива печатают копии. В боевых условиях для размножения уточненной фотосхемы поступают так. Производят на общей основе монтаж всех секций, наносят километровую сетку по опорным пунктам и с помощью фотоаппарата 18 X 24 делают при одной установке его репродукцию с фотосхемы по частям. После этого с каждого полученного таким образом негатива делают контактные отпечатки, обрезают их на краях по идентичным точкам и полученные снимки наклеивают на полотно или плотную бумагу. Наклейка делается не вплотную, а с небольшими промежутками для удобства складывания такой фотосхемы. Обыкновенно при репродуцировании фотоаппарат ставится с расчетом, чтобы репродукция получилась примерно в масштабе 1:25000. Когда аэросъемочный материал залетай с перекрытием менее 55%. составляют уточненную фотосхему второго порядка, которая отличается от простого чернового монтажа тем, что монтаж снимков производится, во-первых, по начальным ориентировочным направлениям и, во-вторых, такая фотосхема сводится по секциям в целую трапецию без редуцирования, другими словами, такая фотосхема всегда получается в масштабе аэросъемки (практически от 1:17000 до 1:19000). 364 Монтаж ведется так же, как и в предыдущем случае, т. е. тоже методом четырехугольников по начальным ориентировочным направлениям с разбивкой соответствующих угловой или линейной невязок. Процесс монтажа любой смежной пары снимков таков. Берем на перекрытии на начальном ориентировочном направлении (рис. 364) две контурные точки а и в на снимках I и II. Затем на подкладочном материале проводим линию, откладываем на ней отрезок о,а и огв' со снимка I и от точки а откладываем там же ав" со снимка II. По точке ol ставим и ориентируем снимок I. Разность в'в" делим пополам и в полученную точку в ставим и ориентируем снимок II и т. д. Иногда фотосхема монтируется на всю трапецию без деления на группы, а если делают редуцирование, то пользуются точками, взятыми с карты. Обыкновенно для простоты монтажа такой фотосхемы резка между маршрутами делается сразу по прямой - вдоль всего перекрытия. Для этой же цели, преследуя быстроту выполнения, используют прием монтажа "на отрыв". Такая фотосхема может служить только ориентировочным материалом, и точность ее для масштаба 1:20000 равна около 35 м. Размножение такой фотосхемы делается так же, как и уточненной. В зависимости от условий использования, фотосхемы, а иногда и фотопланы оформляются следующим образом: наносится масштаб, координатная километровая сетка, опорные пункты и другие необходимые данные тактической и визуальной разведок. Иногда фотосхема поднимается иллюминовкой: дороги - кармином, постройки - суриком, леса - зеленым и воды - синим. Ставится стрелка "север - юг", и указывается склонение магнитной стрелки. Каждая фотосхема должна быть оформлена соответственно требованиям части, для которой она предназначается. Например, на фотосхемах, предназначенных для артиллерии, кроме общего указанного оформления, добавляются ориентиры, цели, список координат пунктов и целей, карта района фотосхемы, легенда, координатомер и фотопанорамы с наблюдательных пунктов, на которых показаны дистанции до целей. Для авиации на схеме поднимаются все магистральные пути: водные, железнодорожные, шоссейные и др., железнодорожные станции, крупные населенные пункты, объекты противника, посадочные площадки и другие пункты специального назначения. 365 j / °k ?~ *', 9е7' а Хх Ь i •' \ 1,1 Л TJ ?)J Ь j ----- ifii^ Рис. 364 Для бронетанковых частей на фотосхемах наносятся главным образом маршруты следования танков с пометками крутых подъемов и спусков, места, опасные для переправ и прохождения танка, командные высоты на пути следования, ориентиры вдоль маршрута и объекты противника. Тактически оформленный фотоплан или уточненная фото-схема служит для целеуказания, для нахождения целей и определения координат их. Целеуказания главным образом используются артиллерией, бронетанковыми частями, бомбардировочной и штурмовой авиацией. § 86. Чистовой монтаж и фотоплан Следующим этапом после трансформирования снимков является чистовой монтаж, который заключается в соединении трансформированных аэроснимков в мозаичный фотоплан. Фотоплан - это план, на котором все контуры выражены фотографически, а не условными знаками. Основой для чистового монтажа трансформированных снимков служит имеющаяся на планшете сеть ориентировочных точек и опорных пунктов, которые должны или совпадать с контурными точками, или быть привязанными к ним. При хорошем перекрытии и правильной отбивке полезных площадей, а также при абсолютно верной как полевой, так и камеральной подготовке снимков и безукоризненном трансформировании мы, в результате чистового монтажа, должны были бы получить полное совпадение ориентировочных точек планшета с контурными точками снимков и полное совпадение контуров по границам полезных площадей. Но на практике, конечно, этого не бывает, и получаются невязки, которые допускаются для случая несовмещения ориентировочных точек снимка и плана не более 0,3 мм, а расхождение в контурах смежных монтируемых снимков не более 0,7 мм. Монтаж бывает позитивных и негативных снимков, в зависимости от того, как они трансформировались - на просвет или на отражение. Фотоплан в зависимости от монтажа получается позитивный или негативный, по неотбеленным и отбеленным отпечаткам (рис. 365). Чистовой монтаж в обоих случаях производится одинаково, с той только разницей, что при негативном монтаже основа ориентировочных и опорных точек переносится на другой планшет в негативном или зеркальном виде. Делается это при помощи восковки или целлулоида, который с выкопированными ориентировочными точками переворачивается нижней стороной вверх, а лицевой вниз, накладывается на чистый планшет, и на него перекалываются все точки (рис. 366). В данном случае запад мы будем иметь с правой стороны, а восток - с левой и получим зеркальное изображение нашей основы. 366 Рис. 365. Негативный фотоплан. Масштаб 1:25 000 Монтаж начинается с подготовительных работ, которые состоят из: а) проверки правильности размеров рамок трапеции и нанесения пунктов; б) подбора снимка и отсортировки по маршрутам; в) обследования полосы вдоль рамок трапеции в отношении обеспеченности их точками, служащими основой для монтажа, и если они недостаточно обеспечены, то недостающие точки переносят на обрабатываемый планшет с соседних трапеций; г) при негативном монтаже делается переноска зеркального изображения ориентировочных точек и пунктов на оборот алюминиевого планшета; д) если до трансформирования тригонометрические пункты не были привязаны к контурным точкам, то засекают их на трансформированных снимках прямой засечкой с контурных •--, . 0-35-71-А-о. iw JjSJ I-250CO , js-A-rs-eE-o 1 *!г 4 t" 0Л ILo 1 -V а •to I -f0 4*-0 BO it <-O &> -to J"- lc C>* 1 f*O 1 й<~й*"<5 Р---О "" °u _лсва - полсв'и планшет и справа - негативная KoiiHfl с него точек, определенных на пллне, и отмечают на снимке условным знаком; е) самый планшет подготавливается для наклейки снимков, в зависимости от способа наклейки (на планшет наклеивается сухоклейкая бумага или он покрывается сандарачным лаком п т. п.). После этого приступают к чистовому монтажу. Работы .начинают вести с основного маршрута, снимки которого трансформировались лучше других, о чем судят по журналу трансформирования. В пределах каждого маршрута начинают с наклейки основных аэроснимков, которые монтируются по ориентировочным точкам; затем уже по основным снимкам ставятся промежуточные снимки по контурам перекрывающихся частей снимков вблизи границ полезных площадей. Если на промежуточном аэроснимке имеются ориентировочные точки для других снимков, то при их установке они также принимаются во внимание. 368 После монтажа основных маршрутов приступают к монтированию промежуточных маршрутов, снимки которых ставятся по контурам снимков основных маршрутов. В процессе монтажа снимков сначала монтируются лучшие из них по качеству трансформирования. После установки каждого снимка в отдельности последний приклеивается центральной своей частью к основе, на которой монтируется фотоплан. Сама наклейка снимков производится сухой горячей наклейкой или холодным жидким клеем - в зависимости от требований монтажа и наличия клеевых веществ. Чистовой монтаж делается или на жесткой основе - ватманская бумага, наклеенная на алюминиевый планшет, фанеру, - или на полужесткой основе, т. е. просто на ватманской бумаге, снятой с полевого планшета. Отсюда получается и два способа монтажа: в первом случае - на пробой и во втором случае - на просвет. После того как все снимки каждого основного маршрута установлены и приклеены своей центральной частью к основе, они обрезаются по прямым, проходящим через идентичные точки, расположенные как можно ближе к линиям границ полезных площадей снимков, а при негативном монтаже обрезаются по самым границам полезных площадей. Но линии разреза не всегда совпадут при монтаже с границами полезных площадей. Покончив с монтажем основных маршрутов, монтируют промежуточные маршруты и обрезают их так же, как и основные маршруты, причем сначала режут по продольному перекрытию, а затем по поперечному, стараясь, чтобы линии разрезов между маршрутами были по возможности спрямлены. Резка снимков при чистовом монтаже делается так же, как и при черновом: в один прием режется два перекрывающихся снимка или маршрута. Можно резать и не в один прием два смежных снимка, а по отдельности, предварительно смонтировав их и переколов точки линии обреза с одного на другой. В случае обнаружения в процессе монтажа недопустимых невязок необходимо найти их причины и устранить (перетрансформировать снова снимок, дать другую усадку бумаги и т. п.), но ни в коем случае не прибегать к искусственным мерам сокрытия невязки (вроде резки снимка по кривым, трансформирования его по частям, разрезания через центр и т. п.). Монтаж отдельных снимков ведется по ориентировочным точкам, и резка снимков делается точно по заранее прочерченным границам полезных площадей. При небольшом несовпадении вычерченных контуров делается сводка при корректировании фотоплана. По окончании монтажа планшет отделывается, т. е, на нем: а) подписывается сверху у середины трапеции ее номенклатура; б) внизу у середины подписывается численный масштаб; в) внизу же ставится дата и подпись выполнявших все работы (полевую подготовку, трансформирование и монтаж); если 24 Аэрофототопография оОУ трансформирование производилось на отражение, то номенклатура и масштаб пишутся зеркально, остальное позитивно; г) здесь же, внизу, пишется линейное максимальное расхождение в контурах, в маршрутах и между маршрутами. Во время чистового монтажа ведется особый журнал монтажа, который является продолжением журнала трансформирования и служит документом точности данного фотоплана. Образец такого журнала помещен в конце книги, в приложении 8; в этом журнале проставляется и балл монтажа каждого снимка, в той же системе, как и балл трансформирования. § 87. Способы чистового монтажа и наклейки снимков Как уже упоминалось, чистовой монтаж производится в зависимости от основы двумя способами - на просвет и на пробой. Рассмотрим каждый из этих способов и их особенности. Монтаж на просвет. Если у нас имеется геодезическая основа на ватмане, то монтаж делается на просвет. Работа заключается в том, что лист ватмана с основой и рамками трапеции кладут на особый монтажный стол, верхняя доска которого представляет собой зеркальное стекло, освещаемое снизу электролампами. Падающий снизу свет просвечивает не только нашу основу, но и положенный сверху ее трансформированный снимок с контурными точками, которые видны и легко могут быть совмещены с идентичными просвечиваемыми точками нашей основы. А тогда остается только снимок закрепить и приклеить на данном месте. Монтаж на просвет не совсем удобен: во-первых, от ламп нагревается стекло монтажного стола, а от стекла нагревается основа и снимки деформируются; во-вторых, этот способ требует обязательного оборудования - монтажного стола с электропроводкой. Монтаж на пробой. Способ на пробой не требует особого оборудования - монтажных столов и пр., кроме того, он позволяет вести работу чистового монтажа на мало деформирующихся алюминиевых или фанерных планшетах. Принцип работы заключается в том, что все контурные точки подготовки на трансформированном снимке, по которым снимок ставится на основу, пробивается особым пробойничком - пуансоном (рис. 353) с отверстием в 1 мм. Пуансон острием иглы ставится в контурную точку и нажимается, отчего и получается небольшое круглое отверстие на снимке, центр которого должен совпадать с контурной точкой снимка, предназначенной для совмещения с идентичной ориентировочной точкой на планшете. Смотря через эти отверстия, совмещают точки снимка и в таком виде его приклеивают. Те контурные точки, которые 370 при трансформировании сильно расходятся, пуансоном не пробиваются. В настоящее время более употребителен второй способ монтажа - на пробой. Если пуансоном пробивается важный контур, например хутор, то, пробив его на одном снимке, стараются на другом в пределах полезной площади его оставить и второй снимок монтировать по другой точке, которую и пробивают. Чистовой монтаж трансформированных снимков производится по ориентировочным точкам на планшете, т. е. контурные точки снимка совмещаются не с ортогональными своими проекциями, а с точками, полученными в результате введения обратной поправки за рельеф. При монтаже вообще, а при чистовом в особенности, играет большую роль способ наклейки снимков и состав клея, так как от этого зависит деформация как самих снимков, так и основы, а деформация понижает точность фотоплана. Мы пользуемся двумя способами наклейки - мокрым и сухим. А. МОКРЫЙ СПОСОБ НАКЛЕЙКИ Мокрый способ, как более деформирующий снимки, употребляется только для чернового монтажа, а сухой - для чистового. Самый способ мокрой наклейки не требует такого большого навыка, как сухой, а только аккуратности. Во время работы надо следить за чистотой рук и не намазывать густо отпечаток. Если после наклейки выступит клей на краях и запачкает снимок или планшет, то надо его удалить влажной чистой ватой или тряпочкой. Намазывать снимок надо равномерно от середины к краям без усилий, чтобы его не растягивать. Весьма удобно для этой цели употреблять специальные станочки, состоящие из выпуклой доски и покрывающей ее продольной сетки на пружинах, натянутой на особую раму (рис. 367). После накладки на планшет надо прижать отпечаток сначала плотно руками, а затем монтажными грузиками, но не растирать в стороны во избежание деформации. Ниже приводится рецептура, приготовление и способ употребления мокрых клеевых составов. а) Столярный клей (синдетикон). В состав этого клея входят следующие вещества: 1) столярный клей - 200 г, 2) вода - 200 см-, 3) уксусная кислота - 15% от общего профильтрованного клея. Столярный клей профильтровывается следующим образом. .Отвешенное количество столярного клея измельчается и кладется в банку с 200 см'л воды для разбухания. После этого часов через 12 - 15 полученную массу для удаления посторонних 24* 371 Рис. 367. Станочек для намазывания клеем твердых частиц пропускают через материю и взвешивают, затем добавляют к ней нужное количество уксусной кислоты, и все это в течение 4-5 часов подогревается. Уксусную кислоту, во избежание распространения резкого запаха, можно добавлять за час до окончания приготовления клея. Перед употреблением клей подогревается и на аэрофотоснимок наносится кистью тонким слоем. Перед наложением на подкладочный материал намазанному клеем снимку дают несколько подсохнуть. Указанный состав клея применим для наклейки аэрофотоснимков при черновом монтаже. Выступивший клей из-под отпечатков или клей, попавший на последние, легко удаляется холщевой тряпочкой, слегка смоченной в воде. Прочность данного клеевого состава( зависит от его концентрации: чем гуще сварен клей, тем он быстрее схватывает. По охлаждении состав клея застуденяется только через 2-3 часа. При монтаже площадей клей надлежит приготовлять не особенно густым, что дает возможность наложенный снимок в случае его неправильной наклейки переместить в нужное место. Снимки, клеенные сильно деформирующими клеями (гумми-арабиковый, столярный и др.), следует наклеивать на плотный подкладочный материал - картон, фанера и т. п. б) Амил-ацетатный клей. Рецепт клеевого состава следующий: 1) амил-ацетат - 100 см9, 2) ацетон - 75 смъ, 3) целлулоид - 25 г. Для приготовления этого клея надлежит вначале взять ненужные обрезки аэропленки и удалить с них эмульсию, для чего аэропленка кипятится в горячей воде. После этого высушенный и измельченный в нужном количестве целлулоид кладется для растворения в предварительно смешанные между собой амилацетат и ацетон. Через сутки смесь размешивается, и клей готов- к употреблению. Для более быстрого растворения целлулоида рекомендуется смесь периодически перемешивать. Растворять и хранить клей следует в хорошо закупоренном сосуде. Вместо пленки можно, конечно, взять и чистый целлулоид. На аэрофотоснимок клей наносится кистью тонким слоем, затем снимок переносится на подкладочный материал, приклеивается в нужное место и на наклеенные снимки накладываются зеркальные стекла с грузиками. В случае неправильной наклейки при монтаже отдельных аэроснимков последние легко перемещаются на нужные места, а также легко снимаются, что чрезвычайно важно при монтаже площадей. Наклеенные аэрофотоснимки окончательно связываются (склеиваются) с подкладочным материалом только через 6 - 8 часов, а иногда и дольше. Этот клей, как не содержащий в своем составе воды, вызывает очень малую деформацию аэрофотэснимков и подкла- 372 дочного материала и в воде не растворяется. Применим для подклейки смонтированных аэрофотоснимков при точных работах чистового монтажа и очень часто применяется в производстве. Выступивший из-под аэрофотоснимков клей или попавший на последние удаляется чистой тряпочкой, смоченной в ацетоне. Б. СУХОЙ СПОСОБ НАКЛЕЙКИ Второй способ - сухой, или горячей наклейки заключается в том, что планшет, на котором монтируются снимки, предварительно покрывают либо особым сандарачным лаком, либо сухоклейкой тонкой прозрачной бумагой. Как сухоклейкая бумага, так и промазанная упомянутым лаком и высохшая поверхность обладают свойством при нагревании расплавляться и приклеивать при охлаждении. Способ наклейки заключается в том, что сухоклейкая бумага накладывается на основу и приклеивается по углам. Так как она \ прозрачна, то через нее видны все точки основы. 1 Совместив пробитые отверстия контурных точек, снимают план, затем придерживая снимок рукой, покрывают его для предохранения кусочком восковки или слюды и проводят поверх нее горячим монтажным утюжком, который заранее греется на спиртовке или на электрической печке. Теплота от монтажного утюжка передается через снимок лаку или сухоклейкой бумаге, заставляет их расплавиться и после быстрого остывания приклеивать снимок к основе. При этом способе снимки приклеиваются сначала только своими средними частями, с той целью, чтобы в случае неправильной наклейки их можно было оторвать и приклеить снова. Всей площадью снимки приклеиваются к основе после разрезания. Полезные части снимков, смонтированные на планшет и прикрепленные только центральными частями, долго оставлять в таком положении не рекомендуется во избежание деформации; после окончания монтажа их сразу же следует прессовать под электрическим прессом. Если же приходится делать продолжительный перерыв, то прессуется смонтированная часть трапеции. После окончания монтажных работ планшет с окончательно прикрепленными к нему смонтированными аэроснимками кладется под электрический пресс и прессуется в течение 1 минуты. Пресс предварительно нагревается до температуры +65°Ц. После прессования получается гладкий мозаичный фотоплан. Все смонтированные трапеции, в особенности незаконченные и непрессованные, нельзя хранить у печей, батарей отопления и на солнце из-за опасения деформации или отклеивания. Так как трансформированный снимок деформируется не только во время сушки, но и после нее и притом в первые дни после сушки значительнее, чем в последующие, то рекомендуется приступать к монтажу снимков не сразу, а спустя 1-2 дня после сушки. 373 В боевой обстановке наиболее применим столярный и амил-ацетатный клей. Первый - как легко доступный для изготовления, а второй - как долго сохраняющийся, не подвергающийся влиянию влаги и не деформирующий снимки. Смонтированный фотоплан представляет собой оригинал, с которого в дальнейшем получаем для картографических целей или для съемки рельефа репродукцию в нужном масштабе. Для того чтобы при печатании с негатива репродукция сильно не деформировалась, светочувствительную бумагу заранее соответствующим образом подготовляют, предварительно смачивают и высушивают ее (так называемая .декатировка"), а затем уже наклеивают ее сухим способом на алюминиевый планшет, на котором уже наклеена рисовальная или чертежная бумага. Конечно, подготовка светочувствительной бумаги для наклейки на целый планшет и сама наклейка делаются в темной комнате при красном свете. Глава IX СЪЕМКА РЕЛЬЕФА § 88. Содержание работ Съёмка рельефа для плана масштаба 1:25000 и крупнее может производиться в поле двояким путем: на нетрансформированных снимках и на репродукциях с фотоплана. В первом случае съемка производится в один и тот же летний период с подготовкой снимков. Во втором случае - обыкновенно на следующий сезон, т. е. после окончательной фотограмметрической обработки подготовленных аэроснимков и составления фотопланов. Фотограмметрическая обработка делается в зимний период в камеральных условиях. Съемка рельефа на трансформированных снимках может производиться одновременно с подготовкой или вслед за ней, в зависимости от технических условий, характера местности и пр. В отдельных случаях для малоконтуристых районов полевая съемка рельефа может быть произведена и не на фотографической основе, а на ситуационном контурном плане, полученном в результате обработки аэроснимков на перспекто-графе. Проект полевых работ по съемке рельефа, составляемый одновременно с проектом сгущения опорной сети и проектом подготовки снимков, уточняется рекогносцировкой и отсылается на утверждение в виде схемы, снятой с карты; Работы по съемке рельефа следующие: а) дополнительное обеспечение высотами; б) камеральные подготовительные работы; в) съемка рельефа и обследование контуров; г) полевое вычерчивание снимков (или репродукции с фотоплана). § 89. Дополнительное обеспечение высотами Для съемки рельефа на нетрансформированных снимках или на репродукциях необходимо иметь как минимум на полезной площади, каждого снимка опорную высоту (контурную или неконтурную точку). Но так как полевая подготовка снимков должна обеспечить не только определение планового положения точек на планшете, 375 но также и их абсолютных высот, то, следовательно, обеспеченность высотами зависит от методов подготовки. Рассмотрим обеспеченность высотами при каждом методе подготовки. При полевой подготовке по четырем точкам точки подготовки располагаются равномерно из расчета три точки на два снимка. Дополнительного обеспечения высотами, как общее правило, не.требуется. При полевой подготовке методом центральных точек число точек подготовки в среднем около одной на снимок. ---а Рис. 368. На рисунке заштрихованы снимки, обеспеченные высотами Следовательно, число высот, определенных для подготовки, недостаточно. Но имея в виду, что при каждом методе подготовки, в том числе и этом методе, определяемых в поле точек всегда больше числа необходимых точек, все-таки может оказаться, что в самом процессе подготовки группа снимков обеспечена достаточным количеством высот. Для иллюстрации сказанного приводится рис. 368, где представлена группа снимков, покрывающих лесной район. Полевая подготовка четырех средних снимков произведена с помощью теодолитного хода, пересекающего группу. Как видно на рисунке, теодолитный ход проходит через площади восьми снимков. Необеспеченными высотами остались три снимка западной и один - восточной части. Способы обеспечения высотами могут быть различны в зависимости от местных условий. Как общее правило, это обеспе- 376 чение предусматривается при составлении плана полевой подготовки и должно проводиться параллельно ему, при помощи дополнительных высотных наблюдений местных предметов (трубы, башни, флагштоки, деревья и пр.). Специальная передача высот и обеспечение высотами снимков, оставшихся необеспеченными в процессе подготовки, может производиться на открытых частях участка при помощи геометрической сети, а в закрытых - при помощи так называемых высотных ходов, т. е. мензульных ходов без графического нанесения точек. Проект таких ходов и показан на рис. 368 пунктиром. § 90. Подготовительные работы При съемке рельефа на нетрасформированных снимках камеральные подготовительные работы перед выходом в поле состоят в следующем: 1) поверка снимков в отношении деформации бумаги; 2) перенесение точек подготовки на промежуточные снимки; 3) нанесение на крайние снимки рамок трапеции; 4) нанесение на планшет площадей, которые будут засниматься обычным мензульным способом (фотограмметрические разрывы); 5) подготовка эмульсионного слоя снимков; 6) определение среднего масштаба снимков по точкам подготовки. Рассмотрим каждый из этих процессов в отдельности. 1. Во время фотохимических процессов (смачивание, сушка) фотографическая бумага претерпевает ряд деформаций. Поэтому все снимки, предназначенные для полевой обработки, т. е. съемки на них рельефа и обследования контуров, предварительно поверяются в смысле допустимой равномерности деформации. Поверка заключается в сравнивании сторон и диагоналей снимка между его индексами с помощью циркуля •'или линейки. Разности противоположных сторон и диагоналей не должны превышать 0,03 см на каждые 10 см длины линии. Для названной поверки контактных отпечатков на вполне определенном сорте бумаги, имеющей небольшую усадку, можно употреблять целлулоидный шаблон, на котором заранее по негативу точно скопировано положение индексов и проведены диагонали. В этом случае совместно с поверкой можно проколами через пересечение диагоналей шаблона наносить положение главных точек снимков, которые необходимы для отбивки полезных площадей (рис. 369). В тех случаях, когда при поверке обнаруживается недопустимая деформация, для полевой работы изготовляют, принимая все меры предосторожности, новые контактные отпечатки. 2. В случаях, когда полевая обработка снимков производится не на тех снимках, которыми пользовались при подготовке, 377 а на других, например специальных матовых, то на эти снимки необходимо перед выходом в ноле нанести цветным инком (согласно условным знакам) все точки подготовки и все прочие контурные точки, имеющие высоты. Такой же процесс перенесения точек надо обязательно сделать для всех промежуточных снимков, которые были подготовлены за счет основных и имеют общие с ними точки подготовки. Перенос производится с помощью чертежного кронциркуля, которым одновременно и накалывают и обводят наколотые точки кружками. Так как после полевой обра-Рис. 369. Нанесение шаблоном на ботки на снимке будет весьма снимок главной точки затруднительно, а часто даже невозможно сделать какие-либо уточнения, то это перенесение точек следует производить со особой тщательностью. Все точки подготовки должны быть обязательно занумерованы общей сквозной нумерацией арабскими цифрами и подписаны по абсолютным высотам (номер - черным инком, высота - красным инком) за пределами полезной площади на лицевой стороне снимка, а в пределах - на обратной, кроме того, они обводятся кружком всегда на лицевой стороне. 3. Все снимки, которые должна пересечь рамка участка (трапеции), выбирают, руководствуясь схемой накидного монтажа. Нанесение рамок на те снимки, которые имеют не менее двух точек подготовки, производится ПО съемочному план- Рис. 370. Перенос рамок трапеции на сни-шету способом подобия мок способом подобия фигур фигур. Для этого на съемочном планшете между двумя точками подготовки выбранного "пограничного" снимка проводят прямую и от нее восстанавливают в точках перпендикуляры до 378 пересечения с рамкой (рис. 370). Затем проводятся диагональные направления, которые отмечены пунктиром. Если подобное построение сделать на снимке, пользуясь полученными на планшете углами а и р, то в результате на снимке получаются две точки а и в, через которые должна пройти рамка участка с достаточной для практических целей точностью. Если точки подготовки расположены так, что проведение перпендикуляров идет под острым углом к направлению рамки и нахождение на снимке указанным выше способом рамки могло оказаться неудачным, то в этом случае строится вспомогательный отрезок равной или кратной длины в желательном направлении. Если имеется пропорциональный циркуль, то отыскание рамки можно упростить откладыванием пропорциональных отрезков. Прямая, проведенная через полученные точки а и в, есть рамка трапеции. Ее следует прочерчивать на снимке синим карандашом. Если снимки не подготовлены, то нанесение рамок производится по карте от взаимно опознанных контурных точек. 4. При отбивке полезных, площадей снимков после окончательного установления контурных точек, выбранных вершинами многоугольников, ограничивающих практические полезные площади, такие контурные точки аккуратно накалываются, и между ними тонко синим инком, проводятся границы с недоведением на 1 мм до точек углов. После вычисления радиусов теоретических полезных площадей по формуле (106) ,._*(tm)-0Л% берут циркулем вычисленные величины радиусов и проводят окружности из главных точек снимков. Те части отбитой по серединам перекрытий фактической полезной площади, которые находятся за пределами этой окружности, называются "фотограмметрическими разрывами". Для удобства работы теоретические границы полезных площадей, полученные в виде дуг, спрямляются и наносятся на съемочный планшет способами, указанными для нанесения рамок. Подобно этому поступают и в случае летно-съемочного разрыва. На рис. 371 изображены накидной монтаж и съемочный планшет трапеции. На накидном монтаже черным изображены летно-съемочные (летные) разрывы, заштрихованными показаны фотограмметрические разрывы, т. е. места, выходящие за пределы теоретических полезных площадей. На планшете заштрихованы места, соответствующие фотограмметрическим и летным разрывам и подлежащие инструментальной съемке. 379 Площади разрывов снимаются обычными приемами мензульной съемки, для чего, конечно, они должны быть заранее обеспечены соответствующим количеством опорных точек (геометрическое положение на планшете и высота из расчета не менее как одна точка на 25-35 см2 площади съемочного планшета). На снимках, окружающих разрыв, съемка ведется на 0,2 см за обозначенную границу разрыва. До начала съемки на съемочный планшет со снимков должны быть перенесены по границам разрывов концы горизонталей и контуры, чтобы их взять за исходные при съемке района разрыва на самом съемочном планшете. Такой перенос делается с помощью пропорционального циркуля от ближайших точек подготовки соответствующих снимков. Рис. 371. Нанесение разрывов на планшет. Слева - накидной монтаж, где заштрихованы фотограмметрические разрывы и показаны черным летные разрывы. Справа - планшет с заштрихованными разрывами 5. Фотобумага, на которой печатаются снимки, бывает матовая, полуматовая и глянцевая. Для целей полевой подготовки предпочтительнее иметь снимки, напечатанные на глянцевой бумаге, так как они всегда контрастнее матовых и легче дешифрируются. Наоборот, для съемки рельефа и контуров лучше матовая бумага, на которой значительно легче ложится графитный карандаш. Если для полевой обработки снимки были напечатаны на глянцевой бумаге, то эмульсионный их слой необходимо сделать матовым. Для этого его следует протереть порошкообразной пемзой. При отсутствии пемзы последнюю можно заменить карандашной или мелкозернистой резинкой "Родоль" или зубным порошком. Для поверки подготовки эмульсионного слоя необходимо испробовать, достаточно ли хорошо пристает к нему графит или тушь. 380 " V 6. Масштаб снимка, снятогб при наклонном положении оптической оси камеры, есть величина переменная. Приближенный численный масштаб снимка, близкого к плановому, как было ранее указано, может быть определен по двум формулам: ±_^L и _L=- т - ц т О • <: i-vii ."Vu/Vv о^тг ^ В этих формулах-------численный масштаб снимка;/к - фокусное расстояние камеры, Н - высота съемки; а - расстояние между двумя контурными точками снимка; D - расстояние между соответствующими контурными точками на местности. Для условий полевых работ ККС приемлемым является определение масштаба только по второй формуле. Необходимые данные для определения масштаба мы имеем из материалов полевой подготовки снимков. В самом деле, если снимок подготовлен по нескольким точкам, всегда можно, выбрав из них две, преимущественно по диагонали, измерить расстояние между ними по снимку и разделить это расстояние на расстояние на местности, которое, в свою очередь, измерить по съемочному планшету. Предположим, для примера, что имеем снимок, подготовленный по четырем точкам (рис. 372). Допустим далее, что для определения приближенного численного масштаба мы выбрали точки ПО и 113, измерили расстояние между ними по снимку и получили 6,34 см. Далее измерили расстояние между теми же точками по съемочному планшету. Оно оказалось 1 236 м. Составим дробь, определяющую численный масштаб: Рис. 372 ИЛИ 1 Hll' 1 6.34 = 123 600' 1 /п, 19516 ' Отсюда практическое правило для определения знаменателя масштаба снимка: надо разделить расстояние местности, выраженное в сантиметрах, на расстояние между соответствующими точками на снимке, измеренное также в сантиметрах. 381 Определим теперь численный масштаб снимка по другой диагонали, т. е. выбрав точки ///-112. Допустим, что по этому направлению получился численный масштаб: ( т^ 1 "19602 ' Расхождение масштабов - - и - допускается до трех единиц /TZj fflf J г третьего знака знаменателя масштаба снимка. Следовательно, среднее значение по двум диагоналям будет равно: _l__ _i____j__ т ~~195i>7 * 19600 ' Для удобства работы знаменатель масштаба округляется до третьего знака. Это и есть так называемый средний масштаб снимка. 1937г. 0-35-5 9-Г-а _12_ 84.5- г"6,2см Пздезн.лл. 2,5иб.км 14 91.2 //оверил отешку кал лл ?Z&m/>i>^ 2Tf3/. ДОВЕРИЛ cs/ъяку /юа.пл ??лтгуг1>^ 4. S.Sjl, d,-198.6%; d^S8,27") Ю •0."S 93,3-, Курсант J^nypta Иваиов, Рис. 373. Оформление оборотной стороны подготовленного снимка Точки, по которым определяется масштаб, на обороте снимка соединяются линиями. Под этими линиями подписываются определенные масштабы. В центре более крупно подписывается значение среднего масштаба. 382 Ввиду того что средним масштабом пользуются для работы в пределах полезной площади снимков, всегда желательно, чтобы точки подготовки, по которым определяются средние масштабы, располагались или внутри этих площадей или даже вне, но не далее 6 см от центральных точек снимков и не ближе 3 см друг к другу. Снимок, по которому определяется масштаб, с обратной стороны имеет вид, показанный на рис. 373. На нем, кроме масштаба, пишется в правом верхнем углу длина диагоналей между индексами и разность этих диагоналей, которая показывает деформацию снимка и пригодность ее для работы. Допустимой деформацией считается 0,3 мм на каждые 10 см. Здесь уже на обороте пишется теоретически вычисленный радиус полезной площади по формуле: JV?He /Z •0,05/., tj-sa ООО и под ним полезная площадь в кв. км. Вверху слева - год, посредине - номенклатура трапеции, внизу - фамилия работающего на снимке. Подписи делаются тушью, четким шрифтом. В процессе поверок командир отделения слева внизу расписывается: в поверке отбивки полезных площадей; в поверке сводок по границам полезных площадей (рис. 373). Но так как каждый снимок имеет свой собственный масштаб, то составление отдельного графического масштаба для каждого снимка является нерациональной тратой времени. Поэтому иногда пользуются пропорций- рис.374. Переменный нальным циркулем, который весьма легко клиновой масштаб установить для откладывания или измерения расстояний по снимку, пользуясь поперечным масштабом, построенным на основании в 2 см. Но частое переворачивание циркуля, за которым надо следить, обычно рассеивает внимание, а поэтому на производстве пользуются переменным графическим масштабом (или клиновым масштабом), который имеет большое преимущество в том, что, кроме измерений и откладываний линий, позволяет без вычислений определять масштаб снимка. Построение масштаба основано на геометрической пропорциональности и производится следующим образом. Допустим, нам необходимо построить переменный масштаб с таким расчетом, чтобы с помощью его возможно было обрабатывать серии снимков, численные масштабы которых имеют колебание от 1:15000 до 1:17000. Для этого на листе бумаги, целлулоиде, металлической пластинке и пр. строится прямой •' 383 угол. На горизонтальной стороне угла откладываются отрезки в 1 000 м, выраженные в масштабах 1:17000, 1:16000 и 1:15000 (рис. 374, точки 17, 16, 15)). Затем эти точки соединяются с произвольной точкой горизонтальной стороны угла, например точкой 0. Если теперь разделить отрезок О - 1 000 на 100 равных частей и провести через точки деления линии, параллельные нижней стороне, то мы получим переменный графический масштаб для трех его значений: 1: 17000, 1 :16 000 и 1:15000. Пользование клиновым масштабом может иметь место в следующих случаях. 1-й случай - определение масштаба снимка Предварительно опознаны на местности две контурные точки снимка, и между ними измерено расстояние. Допустим, что на местности это расстояние равно 752 м. Тогда берем раствором циркуля расстояние между точками по снимку и, перенося на масштаб, ставим одну ножку циркуля на отсчет 752, на стороне треугольника 0-1000, а другую ножку - параллельно горизонтальным линиям масштаба. Затем смотрим, где встанет вторая ножка циркуля. Допустим, что она встанет посредине между внутренней и средней наклонными (рис. 375). Так как внутренняя наклонная для названного масштаба соответствует 1:17000, а средняя - 1:16 000, то, следовательно, и масштаб снимка равен среднему значению.т. е. 1:16 500, или 165 м в 1 см. 15 16 17 90Ь WOO Рис. 375. Определение численного масштаба снимка по переменному масштабу 2-й случай - определение расстояния по снимку Узнав масштаб снимка, легко произвести измерение действительного расстояния между двумя контурными точками. Для этого, взяв раствором ножек циркуля расстояние между точками на снимке, переносят циркуль на масштаб и добиваются такого положения, чтобы первая ножка встала на вертикальный катет, а вторая - посредине между внутренней и средней наклонными, т. е. с той же графической интерполяцией, какую мы получили при определении масштаба. 384 Если, допустим, положение циркуля получилось такое, как изображено на рис. 376, то отсчет под его левой ножкой "583" есть искомое расстояние на местности. 3-й случай - отложение на снимке заданного расстояния Предположим, требуется отложить расстояние 479 м в масштабе снимка. Для этого отыскивают на вертикальном катете отсчет 479; ставят на него одну ножку циркуля, а другую - в названный промежуток между внутренней и средней наклонными. Тогда раствор циркуля будет необходимым расстоянием - 479 м в масштабе снимка (рис. 377). 400 500 600 Рис. 376. Определение расстояния на местности при помощи переменного масштаба 300 400 500 Рис. 377. Определение расстояния на снимке при помощи неременного масштаба § 91. Съемка рельефа на снимках А. В ОТКРЫТЫХ МЕСТАХ Полевая обработка снимков должна производиться на облегченной мензуле с планшетом размера не более 40 X 40 см. Если в распоряжении производителя работ имеется обыкновенная мензула, то вместо большого планшета следует укрепить кусок толстой фанеры. Укрепление самого снимка производится небольшими металлическими угольниками, под которые вкладывается снимок. При отсутствии угольников снимок может быть укреплен на планшете при помощи куска картона с вырезанным квадратным окошком, подложен под ленточные полоски резины, натянутой на планшет, приклеен и т. п., в зависимости от данных условий и имеющегося под руками материала. Как было ранее указано, перед съемкой рельефа необходимо обеспечение полезной площади каждого снимка одной высотной точкой. Названные точки являются опорными для 25 Аэрофототопография 385 определения всех прочих высот снимка. Эти опорные точки • должны являться преимущественно контурными точками и, если не представляют объекта, хорошо видимого издали, должны быть отмечены вехами с известной длиной. От опорных точек определяется сеть высот контурных и неконтурных точек, которые по цели их использования можно сравнить с переходными точками в мензульной съемке. Как контурные, так и неконтурные точки накалываются на снимке. Последние определяются прямыми и обратными наблюдениями и наносятся по измеренному рейкой расстоянию от контурной точки, при условии ориентирования снимка по контурам или по буссоли. Указанные высотные точки для местности средней трудности не должны располагаться друг от друга далее 300 м, и высоты их должны вычисляться с контролем по таблицам Савицкого или по логарифмической линейке. Положение этих точек должно быть возвышенное, с условием хорошего обзора с них окружающей местности. Выбрав и определив по высоте такую точку и наколов ее на снимке, следует произвести с нее съемку рельефа в радиусе от 50 до 100 м, в зависимости от видимости, сложности рельефа, фотографических данных снимка и других местных условий. При съемке с точки могут иметь место три случая. 1-й случай - когда радиус съемки настолько мал, что для зарисовки окружающего рельефа (и при дешифрировании контуров) не требуется инструментальных определений с помощью кипрегеля. В этом случае нивелирование и ориентирование планшета следует сделать приближенно, на-глаз, и не закреплять станового винта после ориентирования. 2-й случай - -когда по условиям съемки требуется инструментальное определение высот. В этом случае нивелирование делается точное, по уровню линейки кипрегеля. Ориентирование остается приближенное. 3-й случай - когда, кроме инструментального определения высот, необходимо дополнительное нанесение точек на снимок, например характерные точки рельефа, не совпадающие с контурными. В этом случае и нивелирование и ориентирование планшета делаются инструментально. Точное ориентирование снимка может быть произведено С1 помощью кипрегеля или буссоли. В первом случае следует скошенный край линейки кипрегеля приложить к точке стояния и любой другой контурной точке снимка, которую возможно опознать на местности, не сходя с точки стояния. Повернув далее планшет со снимком так, чтобы труба была направлена на вторую опознанную на местности контурную точку, тем самым и производят ориентирование. Для ориентирования по буссоли необходимо, чтобы на снимке уже имелись линии для прикладывания буссоли. 386 Такая линия может быть проведена или в результате предыдущих случаев ориентирования по контурам, или при накидном монтаже, или построением по точной карте, на которой возможно было бы опознать не менее трех контурных точек снимка. На рис. 378 изображен схематично, в плане, способ ориентирования по контурам, состоящий в следующем. Мензула со Рис. 378 Схема ориентирования снимка по контурам местности Планшет снимком поставлена над левым углом контура А, который изобразился на снимке в виде фигуры А,. От точки стояния мензулы виден контур В, который сфотографировался в виде шестиугольника В^. Скошенный край линейки кипрегеля // проходит над опознанными точками контуров т^ ни,, а оптическая ось трубы, которую на чертеже следует для простоты считать совпадающей с направлением скошенного края линейки, направлена на соответствующую точку п. Если при таком положении снимка на него поставить буссоль и, открепив арретир, повернуть ее так, чтобы северный конец стрелки буссоли совпал с нулем, то, прочертив на снимке по скошенному краю буссоли линию, мы будем иметь на снимке постоянное направление для прикладывания буссоли. На практике весьма часто для подготовленных снимков применяют следующий способ проведения на снимке направления меридиана, а именно: отыскивают на планшете и на снимке две идентичные точки подготовки АВ и ав, проводят на планшете и на снимке через указанные точки прямые и, наложив снимок на планшет, ориентируют его по этим прямым (рис. 379). 25* ' 387 Рис. 379. Способ проведения на снимке меридиана Далее, пользуясь величиной сближения меридианов и координатной сеткой планшета, строят относительно последней направление истинного меридиана на снимке, т. е. линию С - Ю. В дальнейшем при ориентировании снимка необходимо учитывать склонение магнитной стрелки. Съемка рельефа вокруг точки стояния должна быть начата с определения основных высот и с параллельной этому наметки основных форм рельефа (направление хребтов и лощин). Определение высот для съемки рельефа, как общее правило, делается без рейки, непосредственным наведением перекрестья сетки нитей на определенный контур - угол луга, основание дерева, низ дома и пр. (рис. 380). Расстояние же до контура берется по снимку, пользуясь или пропорциональным циркулем или обыкновенным циркулем по клиновому масшта'бу. Определение разности высот делается, как и в мензульной съемке, по масштабу (или номограмме) высот. Рис. 380. Визирование непосредственно на контур Получив высоты, например верха и низа скатов горы, сейчас же разбивают скат горизонталями, а если непосредственное проведение горизонталей почему-либо оказывается затруднительным, то подписывают одни высоты, а рисовку производят, подойдя к ним ближе. В случаях, когда необходимая для съемки рельефа точка должна быть определена в части снимка, где нет ясно видимых контуров, на интересующую точку рельефа высылается рейка, и определение высоты делается одновременно с отсчетом расстояния. Положение же точки на снимке определяется нако-лом по расстоянию от точки стояния. Съемка рельефа производится карандашом средней твердости, в зависимости" от влажности воздуха, но с расчетом, чтобы карандаш не давал углубленной борозды на эмульсии, а оставлял на ее поверхности только графитный след. Поэтому в полевой работе необходимо иметь чертежные карандаши - 2//, 3//, 4// - и выбирать из них тот, который наиболее подходит при данных атмосферных условиях. 388 В некоторых случаях для быстроты съемки работа производится особыми литографскими сортами карандашей, которые оставляют черный след, не требующий отделки пером и позволяющий производить непосредственное фотомеханическое трансформирование "на отражение". Производя съемку рельефа и обследование контуров, как будет указано далее, последовательно переходят на окружающие контурные точки (способ .обхода) и производят с них дальнейшую съемку района зарисовкой вокруг точек стояний на-глаз, применяя рейку только в крайнем случае. При указанном обходе оставляется на переходной точке круглая рейка, которая втыкается в землю нижним, заостренным концом (чтобы не занимать рабочего), и по установке мензулы на какой-либо контурной точке производится на рейку Рис. 381. Съемка рельефа способом круговых обходов. На горе - веха (рейка). Внизу - места точек стояния с инструментом Рис. 382. Схема съемки рельефа круговыми обходами измерение расстояния и определение вертикального угла при одном круге. В тех случаях, когда невыгодно возвращать рабочего за рейкой, оставленной на переходной точке, рейка заранее заменяется колышком или вехой, имеющей отметку на высоте инструмента. В этом случае измерение расстояний до переходной точки производится по снимку. Указанный способ работы называется способом круговых обходов (рис. 381). Высоты контурных точек вычисляются по масштабу высот и в журнал не записываются. Если установку мензулы необходимо сделать не на контурной точке, тогда планшет со снимком ориентируется по буссоли, и неконтурная точка определяется на снимке отложением расстояния от какой-либо контурной точки, на которую высылается рейка. В некоторых случаях бывает выгодно, не ориен- 389 тируя планшет, измерить не одно, а два и даже три расстояния до ближайших контурных точек местности и точку стояния определить иа снимке пересечением дуг измеренных расстояний. Общая система взаимного расположения установок мензулы почти тождественна с имеющей место в мензульной съемке. Она схематично представлена на рис. 382, где большие кружки, соединенные прямыми, - точки сети, средние - переходные, а малые - контурные точки, с которых преимущественно производится съемка рельефа. За границу полезной площади снимка съемка продолжается на 0,2 см. На пограничных снимках, через полезную площадь которых проходит рамка участка (трапеции), съемка продолжается за рамку на 1 см. Для того чтобы продолжить съемку рельефа на смежных снимках, необходимо предварительно перенести на них с заснятого снимка по контурам все концы горизонталей, подписанные по высотам. Б. В ЗАКРЫТЫХ МЕСТАХ Перед съемкой в закрытых районах на всех соответствующих снимках должно быть проведено направление меридиана для прикладывания буссоли. Это направление проводится заранее камерально по накидному монтажу и служит для Рис. 383. Ориентирование снимка закрытого района по соседнему снимку с открытым районом ориентировки снимков по буссоли в закрытой местности. Такие направления показываются стрелками. Если к снимку закрытого района примыкает снимок открытой местности, то ориентировка первого производится по ориентированному на мензуле в поле соседнему снимку'открытого района, после чего прочерчивается уже на снимке с за- i крытым районом направление для прикладывания буссоли (рис. 383). 390 Съемка рельефа в закрытых местах может иметь три случая: 1-й случай - когда направление движения производителя работ полностью дешифрируется, т. е. по пути движения опознается не только направление движения (дороги и пр.). но и'отдельные Рис. 384. Снимок закрытого района с легко дешифрируемым направлением движения контуры, которые могут быть выбраны как переходные точки (рис. 384). В этом случае передача высот будет заключаться в том, что на каждой переходной точке делаются наблюдения вертикальных углов назад и вперед и высоты переходных точек вычисляются как высоты точек инструментального хода в мензульной съемке. Расстояния до 500 м и при вертикальных углах менее 3° определяются по снимку; более этих пределов измерения делаются дальномером в несколько приемов (по частям). 391 2-й случай - когда направление движения дешифрируется (след лесной дороги и пр.), но контурных точек, по которым можно было бы установить местоположение точек на снимке, нет (рис. 385). Тогда работа приобретает характер инструментального хода. В этом случае расстояния определяют по рейке и последо- Рис. 385. Снимок закрытого района с плохо дешифрируемым направлением движения вательно накалывают по видимому направлению дороги, пользуясь значением среднего масштаба снимка (рис. 386). В тех местах, где возможно опознать на снимке контурные точки местности, производится "привязка" хода, и ошибка, получившаяся в результате хода, разбивается пропорционально на все неконтурные точки хода. 3-й случай - когда направление хода совершенно не может быть дешифрировано (редколесье, мелкие тропы в лесу и пр.) (рис. 387). 392 В этом случае полностью используются принципы проложе ния инструментального хода, т. е. планшет со снимком точ но ориентируется и последующие вновь определяемые точки хода накалываются по скошенному краю кипрегеля, согласно расстоянию, измеренному дальномером. После того как инструментальный ход выходит в район, где могут быть опознаны контурные точки, делается "привязка" с распределением накопившейся графической погрешности на все пройденные неконтурные точки хода. Съемка рельефа в стороны от направления главного движения делается с точек примыкающих или висячих ходов и с отдельных точек, расположенных в стороне от движения, а в случаях, когда инструментальное определение невозможно, съемка рельефа производится глазомерно, обходом со снимком в руках. Рис. 386. Наколка расстояний циркулем по направлению движения Рис. 387. Снимок закрытого района с недешифрируемым направлением движения 393 Особенное внимание при обходе для съемки рельефа следует уделить лесным лугам, которые весьма легко дешифрируются и являются почти исключительно местами относительно низкими - низинами, лощинами и пр., т. е. своей величиной и направлением как бы намечают и даже определяют скелет рельефа. Камерально рельеф должен быть немедленно вычерчен в пределах полезных площадей коричневым инком (сиеной), с достаточным числом берг-штрихов, подписей горизонталей и высот точек ориентировочного значения. § 92. Обследование контуров Обследование контуров производится параллельно съемке рельефа. При работе на точке сначала наносится рельеф, затем вычерчиваются контуры и ставятся все необходимые условные обозначения. Обследование контуров имеет целью: а) установление границ тех контуров, которые не имеют на снимке достаточной ясности; б) нанесение элементов, которые в силу малой величины не вышли на снимке (изгороди, заборы, верстовые столбы, мосты и пр.); в) обведение фотографического изображения топографическим условным знаком (например отдельный двор, мельница, плотина и т. п.); г) выявление тех предметов, которые сфотографировались на снимке, но в силу своего временного характера не могут найти своего отображения на карте (переносные сараи и т. п.); д) точное выявление всех элементов снимка сомнительного характера (штабели бревен, которые можно дешифрировать как строения, жилые и нежилые постройки и пр.); е) выявление тактического характера угодий - возраст леса, проходимость дорог, наличие бродов - все, что должно быть выражено особым условным знаком; ж) нанесение тех контуров и предметов, которых нет на снимке ввиду некоторой устарелости последнего, т. е. когда снимок имеет годичную или двухгодичную давность. Обследование контуров оформляется в поле на снимке карандашом, а по возвращении на квартиру вычерчиваются: контуры - черным инком, вода - зеленым и только в пределах полезных площадей. Обследование контуров производится так же, как и съемка рельефа, - на 0,2 см за границы полезных площадей снимков. Как при съемке рельефа, так и при обследовании контуров в местах, где требуется определение точек в частях снимков, бедных контурами, следует применять для определения положения неконтурных точек, кроме способа накола по расстоянию, также и определение по "створам" окружающих контурных точек. При переходе на смежные снимки вместе с переносом горизонталей по рамкам, как уже указывалось, делается перенесение всех контуров в условных знаках (рис. 388). После этого съемка 394 <• > i -л Рис. 388. Вверху - снимок с обработанной в поле полезной площадью, внизу - снимок со сводкой по границе полезной площади рельефа и обследование контуров продолжаются на смежном снимке. Попутно со съемкой рельефа и обследованием контуров делается сбор сведений для военно-топографического описания, согласно имеющейся инструкции съемки. Весьма часто самый снимок дает некоторый материал, подтверждающий собираемые сведения. Например, по снимку может быть подсчитано число построек. Степень изменения густоты тона реки или озера иногда дает характеристику глубины и даже почвы дна. Отсюда обнаружение новых, не известных населению бродов и пр. §. 93 Съемка рельефа и обследование контуров на репродукциях Репродукция представляет собой фотографию с фотоплана, наклеенную на алюминиевый планшет, и следовательно, обладая практически всеми свойствами плана, может являться точной основой для нанесения рельефа. Все приемы полевой работы на репродукции совершенно тождественны с изложенной обработкой фотоснимков. Большое преимущество работы на репродукции в том, что нет необходимости определять средний масштаб, так как масштаб здесь во всех частях по всем направлениям одинаков; разница только в допусках, обеспечивающих графическую точность. Так как репродукция является планом, то, следовательно, получение необходимых точек на репродукции в районах, бедных контурами, может производиться от других точек, всеми способами, известными в мензульной съемке (засечки, задача Поте-нота, задача Ганзена и т. д.). При съемке рельефа на репродукциях в открытых районах пользуются сохранившимися точками геометрической сети или дополняют таковую вновь непосредственно на самой репродукции. При определении переходных точек можно пользоваться измерениями по репродукции в неограниченных пределах. Для определения и передачи высот можно брать расстояние между точками до 2 км, измеряя эти расстояния по репродукции. Точно так же в целях экономии времени, если, например, при работе на точке (переходной) нет необходимости проведения точных направлений и пр., планшет с репродукцией ориентируется приближенно, по буссоли или даже на-глаз. Точная нивелировка планшета производится в зависимости от того, будут ли измеряться вертикальные углы. Если не будут, нет необходимости и в точной нивелировке. § 94. Рисовка горизонталей и вычерчивание контуров на снимках и репродукциях Снимок, как было указано выше, закрепляется на планшете с помощью держателей. Алюминиевый планшет с репродукцией 396 прикрепляется к мензульному планшету медными гвоздиками или приклеивается полосками бумаги и затем закрывается сверху листом рисовальной бумаги, которая также приклеивается своими краями к планшету крахмальным клеем. При съемке рельефа и обследовании контуров предохраняющая бумага вырезается кусочками и по окончании работ на данной части репродукции снова заклеивается. Как при работе на снимке, так и на репродукции следует обратить внимание на то, чтобы, особенно в сырую погоду, нижняя плоскость линейки кипрегеля не касалась эмульсионного слоя, так как в противном случае последний легко царапается и даже сдирается. Горизонтали на репродукции и на снимке ведутся в поле карандашом в соответствии с условными знаками, т. е. целые горизонтали вычерчиваются сплошными линиями, а половинные - прерывистыми. Высоты на горизонталях подписываются возможно чаще, а также ставятся берг-штрихи. Указанное облегчает вычерчивание и предупреждает возможную путаницу, особенно в тех местах, где фотографическое изображение контуров вышло очень темным. Все масштабные условные знаки проставляются в поле карандашом в обязательном порядке, кроме дорог, которые оформляются в поле следующим образом. Железные дороги между станциями карандашом не вычерчиваются. Вычерчиваются только мосты, насыпи, выемки, трубы, тоннели, будки. Станции вычерчиваются полностью (главное станционное здание, водокачка, запасные пути). Шоссе усовершенствованное, проходящее через всю площадь участка, карандашом не вычерчивается. На шоссе вычерчиваются в поле карандашом только мосты, трубы, выемки, насыпи. Шоссе (мостовая) и улучшенная грунтовая дорога вычерчиваются на всем протяжении. Проселочная дорога вычерчивается в поле только в местах неудобных. Гати и фашинные дороги, а также тропы вычерчиваются в карандаше в поле полностью по условным знакам. Дороги временного порядка, изображение которых имеется на снимке, зачеркиваются карандашом и в дальнейшем тушью не вытягиваются. В населенных пунктах оформляются условным знаком все выдающиеся здания и учреждения. В случаях, предусмотренных условными знаками и инструкцией по вычерчиванию, делаются подписи, причем наименования населенных пунктов с числом дворов, наименования отдельных местных предметов, угодий, рек и т. п. в поле, как правило, пишутся на обратной стороне снимка. Объединяются в кварталы все жилые строения с выделением жилых строений путем обведения их карандашом по контуру. Сараи, находящиеся около населенного пункта, 397 карандашом не вычерчиваются. Исключение составляют сараи, фотографическое изображение которых вышло неясным. Отдельные дворы изображаются условным знаком, с выделением в квартале жилого дома путем обведения его по контуру. Все Сараи постоянного характера, расположенные вдали от населенных пунктов и на окраинах, обязательно обводятся Рис. 389. Нетрансформированный аэрофотоснимок с заснятым рельефом и обследованными контурами по контуру тонкой карандашной линией. Несуществующие - перечеркиваются и в дальнейшем не вычерчиваются. Вновь выстроенные наносятся по условному знаку. Контуры озер обводятся карандашом тонкой линией; обводятся также контуры, которые вычерчиваются в две линии. Речки и ручьи, которые вычерчиваются в одну линию, поднимаются карандашом во всех неясных местах (например .в лесных массивах), где без обследования направление их не дешифрируется. 398 Тонкой (ординарной или двойной) линией вычерчиваются все канавы. Контур леса делается пунктиром во всех неясных и теневых местах. По контуру леса проставляется ряд кружков, в середине групп леса - порода. Точно так же группами мелких кружков обозначается кустарник или группа кустов. При обследовании леса, особенно больших его площадей, необходимо в полной мере использовать материалы лесничеств. Луга обследуются только мокрые (заболоченные). В случаях, когда фотографический контур луга хорошо читается ^^Z2-^ ^^ШШ*"?.' Рис. 390. Репродукция с фотоплана с заснятым рельефом и обследованными в поле контурами пунктир карандашом по краю не ставится, а ставятся только условные знаки луга и болота. Болота отмечаются соответствующим условным знаком, причем если площадь их велика и они легко дешифрируются, то окаймляют их карандашом только по краю, где они примыкают к сухому месту, оставляя середину нетронутой. В тех случаях, когда проходимость болота не везде одинаковая, вычерчивание контуров делается в карандаше полностью,, при этом отмечается в обязательном порядке имеющаяся на снимках растительность (кусты, деревья и пр.). Высоты уровней больших площадей болот (более 0,5 км-} определяются инструментально, и в поле же проставляются их высоты. , 399 Вычерчивание репродукций тушью делается с сохранением размера соответствующих условных знаков, причем при вычерчивании обращается особое внимание на четкость всех тонких линий, имея в виду дальнейшее изготовление синюшки. При вычерчивании на нетрансформированных снимках(рис.389) все тонкие линии, в том числе и горизонтали, вычерчиваются толще во столько раз, во сколько раз снимок будет уменьшен лри трансформировании. Например, если масштаб снимка 1:17000, а масштаб трансформирования - 1:25000, то относительное утолщение всех тонких линий надо сделать примерно в 1,5 раза. Вычерчивание делается в три цвета: контуры - черным, рельеф - коричневым, вода - зеленым. Его следует вести такими сортами инка, которые по высыхании не будут размываться водой (имея в виду полевые условия работы и возможное отбеливание перед трансформированием) и оттенок которых наиболее благоприятен для получения повторного репродуцирования (при вычерчивании репродукции) или для получения хорошего трансформированного отпечатка (в случае вычерчивания нетрансформированного снимка). На рис. 390 приведен образец репродукции, частично заснятый и вычерченный тушью. Глава X ФОТОРЕКОГНОСЦИРОВКА § 95. Фоторазведка и фоторекогносцировка При современных формах ведения боя и насыщенности войск мотомехчастями в некоторых случаях решающее значение имеет фоторазведка, т. е. сбор сведений о противнике фотографическим путем. > Назначение фоторазведки - дать детальные данные о характере оборонительной или наступательной полосы противника, о численности и скоплении его резервов и о деятельности его войск. Материал фоторазведки в процессе подготовки и планирования боя может дать на основе качественного и количественного анализа снимков те отправные данные, которые послужат в дальнейшем для сосредоточения огня нашей артиллерии на объектах противника. При подготовке оборонительной полосы материал фоторазведки может быть использован, во-первых, для исправления и дополнения карт района обороны и подступов к нему, а во-вторых, для измерительных работ при определении координат заранее выбранных опорных пунктов для артиллерии. Фоторазведка дает данные и для поверки своей маскировки. Фоторазведка имеет место не только в военном деле, но и при всевозможных изысканиях и экспедиционных работах. Результат аэрофоторазведки после дешифрирования представляется в виде письменного фотодонесения. Фотодонесение обыкновенно представляется вместе с дешифрированной фотосхемой, фотоснимком или картой, на которой нанесены отдешифрированные объекты оборонительной полосы противника. При фоторазведке укрепленной оборонительной полосы фотодонесение должно содержать следующие сведения: 1) занятость войсками района и признаки жизни укрепленной полосы; 2) степень развития оборонительных сооружений и огневых точек; 3) степень дальнейшего развития обороны и огневых позиций; 26 Лэрофото топография 4U1 4) меры маскировки; 5) сосредоточение резервов; 6) интенсивность железнодорожных узловых пентров; 7) наличие промышленных предприятий, могущих работать на оборону (фабрик, заводов и пр.). Тот вид фоторазведки, который имеет целью получение аэросъемочного материала для исправления и дополнения планов и карт по фотоснимкам, носит название фоторекогносцировки. Фоторекогносцировка по сравнению с методом инструментальных рекогносцировок имеет громадные преимущества в смысле скорости и возможности исследования недоступных районов, так как при фоторекогносцировке допускается возможность делать исправления карт районов, находящихся за линией расположения противника, используя для этой цели как плановые, так и особенно перспективные снимки. Метод фоторекогносцировки позволяет исправлять карты в момент боевых действий как в наступательном, так и в оборонительном бою, причем по своей простоте производственных процессов и технических инструментов, не уступая в точности инструментальной рекогносцировке, он имеет несравненно большие преимущества. Фоторекогносцировку всего выгоднее производить на картах масштаба 1:50000. § 96. Организация работ Перед началом фоторекогносцировки нужно провести соответствующие подготовительные и организационные работы. К ним надо отнести следующие: а) составление схемы участка работ на карте мелкого масштаба; б) картографическая подготовка рекогносцируемого материала; в) выписка тригонометрических данных рекогносцируемого участка; г) отбор снаряжения материалов для фоторекогносцировки; д) составление проекта работ с установлением календарных сроков; е) выбор и подготовка подсобной рабочей силы и средств передвижения. Всем этим организационным работам надо уделить особое внимание, так как от правильности их разрешения зависит успех и качество всей последующей работы. Картографическая подготовка материала заключается в следующем. Отбирают по схеме участка трапеции, подлежащие рекогносцировке, и делают с них в заданном масштабе по две репродукции, напечатанные на ватмане синим и черным цветом. Если же рекогносцируется район разных смежных трапеций, не превышающий по площади в масштабе съемочного план- 402 шета, то из него приготовляется сводный лист, я получаются упомянутые репродукции фоторекогносцировки. Изготовленные оттиски с рекогносцируемых брульонов поверяются в отношении правильности взаимного расположения контуров, вод, рельефа, рамо< трапеции и тригонометрических пунктов. Рамки трапеции на репродукции сравниваются с их теоретическими размерами, причем разности между ними не должны превышать 1 мм и величина деформации бумаги должна иметь по меридианам и параллелям один и тот же знак и быть одинаковой на единицу длины. Диагонали трапеции на копии не должны отличаться одна от другой более чем на 0,3 мм. Если местность открытая и если не предполагается делать инструментальные мензульные ходы, то равномерная деформация допускается и больше, т. е. разность длин рамок трапеции на оттиске может превосходить 1 мм, но при обязательном условии различия диагоналей трапеции не более 0,3 мм. В отношении точности взаимного положения на репродукциях рамок и тригонометрических пунктов следует убедиться при непосредственной поверке измерением соответствующих расстояний. Расположение тригонометрических пунктов по отношению к рамкам трапеции проверяется на репродукциях путем перевода соответствующих дуг из градусной меры в линейную. Разногласия несистематического характера между вычисленными и измеренными величинами могут иметь причиной: а) неправильную наноску тригонометрических пунктов на рекогносцируемый план; б) тригонометрическую невязку пунктов; в) сдвиг рамок по азимуту или поворот рамок относительно направления истинного меридиана и всей системы тригонометрической сети; г) искажение копии фотографией. Далее надо вписать в журнал координаты всех тригонометрических пунктов, причем сами пункты поднимаются на копии черным инком. Пользуясь старыми полевыми документами (калькой геометрической сети, полевым журналом и пр.), рекогносцировщик отмечает карандашом на оттиске те местные предметы, которые при съемке включались в геометрическую сеть, и по кальке высот отмечает дополнительные высоты характерных точек рельефа с указанием их отметок. На соседних трапециях вблизи рамок намечаются 2-3 точки для связи. После этого приступают к отбору необходимых полевых и камеральных инструментов и чертежных принадлежностей. При фоторекогносцировке необходимы следующие материалы и документы: а) два комплекта аэроснимков для каждой трапеции с репродукцией с накидного монтажа, один комплект на матовой бумаге; б) один оттиск с плана синего тона, отпечатанный на ватмане и наклеенный на алюминиевый планшет; 26" 403 в) один черный оттиск с брульона; г) подлинный журнал съемки рекогносцируемого брульона; д) подлинная калька высот и схема геометрической сети рекогносцируемой трапеции; е) военно-топограф.ическое описание обрабатываемого участка; ж) список географических координат абсолютных высот и высот знаков тригонометрических пунктов; з) сводка или оттиски с соседних трапеций, не подлежащих фоторекогносцировке. Получив материалы, снаряжение, инструменты и задание, составляют проект работ фоторекогносцировки данного района. При составлении проекта работ наносится на репродукцию с накидного монтажа схема камеральной и полевой обработки снимков и помечаются маршруты полевых объездов при обследовании. Кроме того, в проект входят: а) сроки и маршруты предварительной рекогносцировки; б) хронологическая последовательность пантографирования снимков и маршрутов; в) календарные сроки и маршруты полевого обследования; выбор транспорта и порядка передвижения по участку для полевого обследования; г) окончательная отделка полевой работы. Для ускорения работы по фоторекогносцировке производителю работ следует иметь помощника, который должен быть способен не только исполнять обязанности реечника при полевом обследовании, но и мог бы ассистировать во время пантографирования и помогать при камеральном исправлении плана по снимку. Выбор вида транспорта для передвижения топографа при полевом обследовании имеет существенное значение. Надо' осторожно подойти к выбору этих средств. Одно из важнейших требований, предъявляемых к данному виду работ, - это быстрые темпы, которые, в свою очередь, требуют быстрого передвижения при полевом обследовании. Но это отнюдь не значит, что успех работы будет тем больше, чем быстроходнее будут средства передвижения; другими словами, нельзя считать, что, имея автомашину или мотоцикл, можно сделать работу быстрее, так как участок может быть так пересечен и с такими плохими дорогами, что простая подвода скорее пройдет в этих местах, нежели автотранспорт. Заканчивается организация работ поверкой всех инструментов, которая делается до выезда в поле, и детальным ознакомлением со всеми полученными материалами. Фоторекогносцировка может быть разделена на следующие производственные периоды: а) летно-съемочные работы, б) предварительная рекогносцировка; в) пантографирование; г) полевое обследование; д) камеральная обработка. 404 Эти периоды могут иметь и другой порядок, а именно - полевое обследование предшествует периоду пантографиро-вания, а предварительная рекогносцировка совершенно отпадает. § 97. Периоды работ при фоторекогносцировке А. ЛЕТНО-СЪЕМОЧНЫЕ РАБОТЫ Перед залетыванием в летный отряд дается один красного цвета оттиск с рекогносцируемого плана в масштабе 1:50000. Этот материал детально изучается и по характеру рельефа разбивается на зоны. Для каждой зоны делается расчет продольного и поперечного перекрытий, причем так, чтобы полезные площади снимков могли быть использованы в качестве плана. Аэросъемочная камера для рентабельности при фоторекогносцировке должна иметь размер снимка не менее 18 см по короткой стороне. Сама аэросъемка производится вертикально с отклонением оптической оси от отвесной линии, не превышающим 3°. Иногда бывает съемка и перспективная с углом отклонения до 30°, но это только в том случае, если обработка такого материала будет производиться не на пантографе, а на пер-спектографе или когда перспективные снимки перед панто-графированием развертываются в плановые. Высота полета выбирается так, чтобы средний масштаб аэроснимков был около 1:17000 - 1:20 000, причем резкость негативов должна быть обеспеченной. Отпечатки с негативов делаются в двух экземплярах - на глянцевой и матовой контрастных бумагах с толстой подложкой. Залетанный материал систематизируется по трапециям масштаба 1 :50 000. К каждой трапеции прилагается отчетливая, вполне разборчивая репродукция накидного монтажа с нумерацией каждого снимка. При пересылке аэросъемочного материала летный отряд обязательно сообщает и пересылает: а) наименование и фокусное расстояние аэрофотокамеры; б) высоту съемки; в) полную дату аэросъемки; г) площадь, закрытую облаками, в процентах; д) площадь прорывов в процентах; е) число аэроснимков в каждой трапеции с перекрытием менее заданного; ж) общее число аэроснимков в каждой трапеции; з) репродукцию накидного монтажа с трапецией всех снимков. Б. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ РЕКОГНОСЦИРОВКА По приезде в район работ рекогносцировщик объезжает с копией плана трапецию и путем визирований с характерных . . 405 точек, в которых он уверен относительно их планового положения, поверяет правильность хорошо заметных ориентировочных местных предметов - пересечение дорог, мосты, башни заводские трубы, мельницы и т. п. Поверяется также геосеть и вообще те пункты, которые могут послужить для ориентирования снимков во время пантографирования. Одновременно осматривается рельеф, чтобы судить о размерах работы по его исправлению; тут же намечаются опорные пункты для связи с соседними участками и поверяется полнота военно-топографического описания. Для предварительной рекогносцировки берется в поле одновременно с оттиском комплект глянцевых снимков. На основании предварительного обследования и проекта работ составляется календарный план на весь период работы и отсылается на утверждение, а копия остается у рекогносцировщика. В. ПАНТОГРАФИРОВАНИЕ Следующим процессом является исправление и дополнение контуров на оттиске по аэроснимкам пантографированием. Если / *>• Рис. 391. Исправление карты по снимку с помощью пропорционального циркуля встречаются изменения небольшие, то выгоднее вместо пантографа применять пропорциональный циркуль (рис. 391). Перед нантографированием надо сделать поверку самого пантографа, которая начинается правильной сборкой его. Если пантограф не имеет отметок, то, дабы не перепутать места полюса, карандаша и обводного шпиля, следует сделать пометки для обеспе- 405 чения в будущем правильной и быстрой сборки его. Перед работой пантограф обязательно поверяется (рис. 392). До начала пгнтографирования делается накидной монтаж аэроснимков и отбиваются их полезные площади. Затем приступают к самому пантографированию, которое начинается установкой пантографа и нахождением коэфициента панто-графирования по резко выраженным контурам на снимке и опознанным на оттиске с плана. Коэфациентсм пантографирования q называется отношение длины / плеча рычага пантографа к коэфициенту уменьшения k, т. е. * = 1Г- Длина плеча пантографа L - величина постоянная, обыкновенно дается в миллиметрах и помечается на самом пантографе. Рис. 392. Исправление карты по снимку с помощью пантографа Коэфщиентом уменьшения называется отношение линейного расстояния между какими-либо точками на снимке к соответствующему расстоянию на плане, и этот коэфициент может быть выражен в делениях рычага данного пантографа. После вычисления коэфициентов приступают к установке пантографа по контурам и к самому пантографированию. Такие установочные контуры следует располагать в пределах полезной площади снимка, пользуясь возможно длинными ориентировочными линиями. Установка поверяется обязательно по двум взаимно перпендикулярным направлениям. ~ При такой установке пантографа предпочтение следует отдавать тем пунктам, которые при съемке входили в геометрическую сеть; поэтому первый подбор коэфициента пантографиро- 407 вания полезно начинать со снимка, имеющего опознанные точки геосети и хорошо опознанные, не вызывающие сомнения контуры. Точный коэфициент пантографирования определяется путем последовательного приближения. Этот коэфицизнт записывается после пантографирования на обороте снимка; там же записывается и номер пантографа. Как правило, пантографирование ведется по полетным маршрутам, чем устраняются резкие перемены коэфициентов пантографирования при переходе от одного снимка к другому. Отступления от такого порядка допускаются в местах, бедных контурами. Установив снимок, прикрепляют его кнопками и приступают к дешифрированию в процессе самого пантографирования. На хорошем отпечатке есть возможность почти полностью дешифрировать снимок и отличить дороги от канав и изгородей, мокрые луга от сухих, кустарник от леса, ямы от кустов и т. п. Эти свойства фотографических изображений надо использовать полностью при камеральных работах, дабы облегчить полевое обследование. При пантографировании необходимо дешифрировать некоторые элементы рельефа, например овраги, лощины, хоебты, промоины и т. п. Во время исправления рекомендуется проводить и оставлять в карандаше все направления и конфигурацию элементов рельефа, которые либо не обозначены на оттиске, либо не совпадают со снимком и подлежат исправлению. По окончании пантографирования надо еще раз поверить, все ли подробности нанесены на оттиск и все ли сделаны исправления, и, только убедившись в этом, можно считать работу на данном снимке законченной. Перед тем как снимок снимать с плана, необходимо еще раз убедиться в его ориентировке, поверив установку по тем точкам, по которым определяется коэфициент пантографирования, и после этого перенести на оттиск все углы полезной площади (рис. 393), обведя их карандашом, затем снимок снимают и переходят к следующему. Следующий, соседний снимок ориентируется, и на нем устанавливается коэфициент пантографирования по имеющимся общим контурным точкам - углам полезной площади, и если есть возможность, то оттиск обязательно поверяется по опознанным контурам снимка. Если в группе снимков только отдельные снимки имеют контуры или точки, по которым можно установить коэфициент пантографирования, а остальные не имеют, то в этом случае пантографирование начинают со снимков, для которых коэфициент определен, и переходят на другие снимки, пользуясь длинами сторон полезных площадей, т. е. как бы получая коэфициент механически. 408 F~ & "IS!! ."" * "541 /.И И! S" S ? s It I : 50000 Рис. 393. Вверху - снимок с обведенной полезной площадью, в пределах которой делалось исправление. Внизу - часть карты с той же обведенной площадью, исправленной по снимку Иногда для иантографирования прибегают к полевому определению на оттисках по две контурные точки каждого снимка, необходимых для установки пантографа. Если определение в поле двух контурных точек на каждом снимке затруднительно и если имеется достаточное перекрытие - не менее 30%, то прибегают к методу фототриангуляции и таким образом получают необходимые точки ориентировки. В местах сильно контуристых, со сложной ситуацией, например большие железнодорожные узлы, города, рабочие поселки, строящиеся заводы, фабрики, шахты и пр., и при наличии больших изменений контуров пантографирование не применяется, а ведется полевая подготовка каждого снимка по определению двух контурных точек в пределах полезной площади. По этим точкам оптико-механическим путем на трансформаторе "приводят каждый снимок к масштабу, затем такую фото^ группу монтируют и с полученного фотоплана делают репродукцию в виде синего оттиска, которую и вклеивают в окончательно готовый к вычерчиванию обрекогносцированный синий оттиск всей трапеции. При этом все контуры на снимках должны быть вытянуты тушью, а точки подготовки помечены по условным знакам, согласно инструкции ККС. Все исправления и дополнения на копии делаются карандашом, но с таким расчетом, чтобы при дальнейшем полевом обследовании другим лицом они не вызвали бы никаких сомнений. Вытягивать инком разрешается только контуры, в дешифрировании которых есть твердая уверенность. Все исчезнувшие контуры на оттиске перечеркиваются каран-шом. Г. ПОЛЕВОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ Полевое обследование исправленных оттисков производится с целью: а) окончательного дешифрирования контуров; б) поверки нанесения и исправления контуров в отмеченных сомнительных местах; в) исправления рельефа; г) выяснения названий новых населенных пунктов; д) сбора материалов для военно-топографического описания Перед выездом в поле, во избежание загрязнения нанесенных дополнений и исправлений, на планшет поверх оттиска натягивается прозрачная восковка, на которой наносятся рамки трапеции, тригонометрические пункты и некоторые местные предметы, входившие в геометрическую сеть. В поле, кроме планшета и комплекта малой мензулы с кипрегелем, берется комплект матовых снимков в особо приспособленной папке, на которой можно вести полевое дешифрирование и которая одновременно служит для хранения остальных снимков. 410 I I Обследование совершается большей частью на подводе и преимущественно с таким расчетом, чтобы линии маршрутов объездов отстояли друг от друга не далее 1 км в ровных открытых местах и не более 500 м в пересеченной полузакрытой местности. В более сложных местностях эти пределы уменьшают еще более. Маршруты объездов заранее наносятся при составлении плана работ на запасный черный оттиск цветным карандашом, впрочем выгоднее маршруты делать замкнутыми рейсами. Во время объезда рекогносцировщик держит перед собой исправленный план и аэроснимок объезжаемой местности и сравнивает оба эти документа с местностью, убеждаясь в правильности исправления, дешифрирования и изображения рельефа. При обнаружении неправильности или пропуска в дешифрировании здесь же, в поле, делают пометку на натянутой восковке планшета и детальное обозначение на самом снимке, которое по , приезде домой переносят на план или пропорциональным циркулем, или - в случае больших изменений - пантографом, устанавливая последний по данным, имеющимся на обороте снимка. При полевом дешифрировании рекомендуется особенное внимание обратить на такие объекты, которые трудно дешифрируются в камеральной обработке, как то: мосты, трубы дорог, заводские трубы, телеграфные и телефонные линии, колодцы, шурфы, указатели дорог, километровые столбы и т. п. В случае, если на снимок данный объект нанести точно затруднительно, он тотчас же наносится инструментально в иоле на планшет. Все сомнительные места, помеченные при пантографировании в поле, поверяются инструментально. Одновременно с полевым дешифрированием поверяется осмотр и рельеф. В открытых местах рельеф поверяют по контурам, причем все мелкие изменения или обобщения исправляют на-глаз, придерживаясь нанесенного при пантографировании скелета рельефа. При значительных изменениях рельефа последний исправляется инструментально, причем угол наклона получается непосредственным визированием на контуры, а расстояния прямо берут с плана, не прибегая к помощи рейки. Высоты точек стояния определяются по сохранившейся геосети либо просто по горизонталям. Иногда приходится поверять места с сильно искаженным рельефом, что бывает часто на месте вырубок. В таких случаях рельеф снимается инструментально заново, при этом высоты должны опираться на тригонометрические пункты и быть с ними увязаны. В местах лесных и закрытых рельеф поверяется глазомерно путем объезда по дорогам и при больших изменениях исправляется мензульным буссольным ходом, причем для измерения расстояний употребляются ленточные рейки, прикрепленные' к жердям. 411 В озерных районах при полевом обследовании обязательно поверяются высоты уровня вод, и при расхождении новая высота подписывается на оттиске. При отсутствии высот вод таковые определяются заново. Невязки по высоте при фоторекогносцировке допускаются такие же, как и при инструментальной съемке того же масштаба. Предельная невязка планового положения для местных предметов и резко выраженных контуров допускается не более 25 м, а для всех прочих контуров - не более 75 м при масштабе 1 :50 000. Одновременно с полевым обследованием поверяются названия населенных пунктов, которые сразу же записываются на самом снимке. Здесь же собираются сведения для военно-топографического описания, которое составляется на каждую трапецию отдельно в" особой тетради. По окончании полевой работы делаются сводки по рамкам трапеции. Д. КАМЕРАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА Ежедневно после полевой работы производят камеральную обработку рекогносцируемого плана (синего оттиска). Как упоминалось ранее, все пометки и небольшие исправления со снимка переносятся на план пропорциональным циркулем; если же на снимке имеются большие расхождения с планом, то перенос делается пантографом, причем установка коэ-фициента производится по отсчетам, записанным на снимке. Вычерчивание оттиска производится по условным знакам. Контуры и воды вытягиваются черным инком, рельеф вытягивается красным, исчезнувшие контуры не вычерчиваются. Подписи населенных пунктов делаются по условным знакам масштаба 1:50000, по этим же условным знакам исправляются все несоответствующие контуры оттиска. Все вычерчивание ведут периодически по мере обследования, не дожидаясь окончания всей полевой работы. Во время отделки плана на имеющийся черный оттиск наносятся: а) маршруты объезда - красными сплошными линиями; б) точки, инструментально определенные по высоте, - красными кружками диаметром в 3 мм; эти точки подписываются в виде дроби: числитель черным цветом - порядковый номер точки, знаменатель красным - высота точки; в) точки, в которых было произведено точное ориентирование мензулы, - синими кружками диаметром в 3 мм; на них определяется склонение магнитной стрелки, и подписывается в виде дроби, числитель которой - порядковый номер точки, а знаменатель - склонение с соответствующим знаком. По окончании камеральных работ рекогносцировщик представляет: а) исправленный и вычерченный оттиск с плана; 412 б) черный оттиск с нанесенными маршрутами объезда и точками стоянок; в) сводку по всем четырем рамкам с точками, определенными для связи с соседними трапециями; г) список населенных пунктов и других подписей; д) военно-топографическое описание; е) полевой журнал; ж) все аэроснимки; з) календарный план работ. Все материалы должны быть представлены в таком виде, чтобы работу мог продолжать другой производитель работ без возникновения каких-либо сомнений. К отчету прилагается схема, на которой отмечается проделанная работа. § 98. Фоторекогносцировка в боевой обстановке Этот случай фоторекогносцировки отличается от производственной как по своему методу, так и по чередованию технических процессов. Такая фоторекогносцировка разделяется на следующие периоды: а) летно-съемочная работа; б) полевое обследование; в) камеральная обработка. Летно-съемочная работа производится точно так же, как и в производственной фоторекогносцировке, с теми же требованиями, но для быстроты обследуемый участок залетывается одновременно несколькими самолетами, или применяются много-объективные камеры. Организационно-подготовительные работы, инструменты, материалы и проект остаются такими же. Второй процесс начинается с обследования и дешифрирования снимков в поле. Все контуры наносятся на аэроснимок в пределах полезной площади. Рельеф осматривается и сверяется с планом. После полевого обследования приступают к камеральной об работке, которая может вестись двояко: или нантографирование и отделка плана ведутся теми же приемами, которые употреблялись и раньше, или все полевые снимки вычерчиваются по условным знакам масштаба 1:50000, но в масштабе снимка, и снимки отбеливаются. Затем каждый снимок кладется в эпидиаскоп, на экран же прикрепляется оттиск с плана, и переменой масштаба добиваются совмещения сохранившихся контуров, служащих для ориентировки снимка. Иногда совмещение на экране делается по углам полезных площадей, которые на снимке тоже вычерчиваются. В полевой обстановке эпидиаскоп иногда можно заменить полевым трансформатором, но тогда просвечивают не отпечаток, а негатив и на экран кладут вместо оттиска на ватмане черный оттиск с плана, сделанный на прозрачной восковке. 413 Само исправление на копии с плана при втором способе делается от руки простым карандашом, после чего все исправления и дополнения вытягиваются тушью. Подобный метод работы, во-первых, вдвое ускоряет весь процесс фоторекогносцировки, во-вторых, исправление делается не гадательно, а окончательно, по вполне уверенно дешифрированным снимкам, и наконец, в-третьих, с чисто тактической точки зрения этот метод работы выгоднее потому, что тотчас же после получения задания приступают к полевым обследованиям, а не спустя некоторый промежуток времени, как это делается на производстве, что очень важно в боевой обстановке, когда может случиться, что после пантографирования район, подлежащий обследованию, может сделаться недоступным. Глава XI ПОНЯТИЕ О СОСТАВЛЕНИИ МЕЛКОМАСШТАБНОЙ КАРТЫ ПО АЭРОСНИМКАМ § 99. Общие основания Для составления карт мелкого масштаба (1:100000) малообжитых районов распространен метод аэросъемки; горизонтальной основой этой съемки служит преимущественно фото- Рис. 394. Топографический зеркальный стереоскоп триангуляция, опирающаяся на сеть пунктов наземной подготовки. Высотная основа получается в результате стереоходов, проложенных между точками земной подготовки на топографических призматических стереоскопах; рисовка же рельефа ведется по стереоскопически полученным высотам на зеркальном стереоскопе (рис. 394) или на других стереоскопах. В равнинных местах и при хорошем качестве аэросъемочного материала основой для ситуации может служить фотосхема. 415 Иногда высотной основой для стереорисовки являются сте-реоходы, проложенные вдоль поперечных перекрытий, с приближенным учетом элементов внешнего ориентирования - методом "прямой линии"*. В целях военного использования карта должна облегчить возможность выбора укрепленных рубежей, организации марша, общевойсковой ориентировки и определения приближенных координат. § 100. Рисовка рельефа на зеркальном топографическом стереоскопе В главе IV упоминалось о стереоскопическом зрении и стереоскопе, с помощью которого можно получить пластичное ч?-2 о А D *.? \ * ---'•!!• || 9 \Ш^////.$У///////////"пЩр7Я>7^ Л Рис. 395 изображение местности при рассматривании стереопары снимков. По этому изображению делается измерение разностей абсцисс точек на снимках и вычисление превышений. Для этой цели и применяется зеркальный топографический стереоскоп, схема хода лучей в котором приведена на рис. 395. Его главные части следующие: A, А - большие зеркала; B, В - малые зеркала; C, С - столики; D, D - параллактические решетки; d, d - окулярные отверстия; g, g - шкалы. Ломаные линии о - о и ol - •oi являются главными оптическими осями. 1 См. "Наставление по мелкомасштабной воздушной стереосъемке", изд-ГУГСК НКВД СССР, 1937 г. 416 А. ПАРАЛЛАКТИЧЕСКАЯ РЕШЁТКА Существенной частью стереоскопа является параллактическая решетка, устройство которой видно на рис. 396. Решетка вставлена в рамку, на которой имеется индекс для производства отсчетов по шкале. Шкала на столике стереоскопа имеет деления в миллиметрах. Параллактическая решетка прикрепляется к своей рамке винтиками, которые служат одновременно для исправления положения самой решетки. Б. ПОВЕРКИ СТЕРЕОСКОПА Рис. 396 Перед работой стереоскоп должен быть поверен. 1. Столики стереоскопа С, С и решетки стереоскопа D, D должны быть строго горизонтальны (рис. 395). Поверка проводится накладным уровнем, устанавливаемым в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В случае иегоризонтальности столиков с решетками под столики делаются подкладки. 2. Обе решетки стереоскопа должны быть одинаковыми. Для этой поверки обе решетки в рамках снимаются со стереоскопа; затем одна решетка накладывается на другую так, чтобы совпали штрихи. Если решетки идентичны, то по всему полю решеток все штрихи (линии) будут совпадать. В случае несовпадения штрихов решетки заменяются. Если же нельзя подобрать идентичных решеток, то замечают, в каких частях поля решеток имеется несовпадение штрихов. Эти части на решетках очерчиваются и в дальнейшем этими частями поля решеток избегают пользоваться. 3. Вертикальные штрихи решеток при всех положениях рамок должны быть строго перпендикулярны к линии базисов, прочерченных белой краской на двух столиках стереоскопа. Предварительно поверяют, чтобы линии на одном и другом столиках стереоскопа представляли продолжение одна другой. Поверка производится целлулоидом, на котором наносится базисная линия, а перпендикулярно к ней - ряд прямых. Имея такой целлулоид, поверка производится следующим образом. Базисная линия целлулоида совмещается с базисной линией столиков, и затем просматриваются линии, перпендикулярные к базисной линии. Эта поверка проводится при всех положениях решеток. В том случае, когда имеется перекос решеток, он исправляется закрепительно-исправительными винтиками на обратной стороне параллактической решетка. 4. Зеркала стереоскопа должны быть строго отъюстированы, У! Аэрофототопография . -±17 При взгляде и стереоскоп see линии решеток должны точно совпадать, и все штрихи должны быть резкими. Если зеркала расположены неверно, то решетки нельзя строго совместить. Получается искажение сеток, а иногда даже излом сеток или сдваивание штрихов. Для получения правильного вида решеток положение того или иного зеркала должно быть несколько исправлено в своей рамке путем поджатия закрепляющих пружин. 5. Стереоскоп должен быть установлен жестко, без люфта или качания верхней части прибора. В. ПОДГОТОВКА СНИМКОВ К СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОМУ НАБЛЮДЕНИЮ И ОРИЕНТИРОВАНИЕ ИХ Снимки должны быть хорошего фотографического качества. В особенности имеет большое значение однотонность снимков. На снимках должны быть определены главные точки и проведены начальные ориентировочные направления и выходы их. Снимки должны быть расправлены. Ориентирование производится следующим образом. Снимки подкладываются под решетки так, чтобы главная точка каждого снимка пришлась на линии базиса и начальное направление снимка совпадало с базисной линией решетки. Ориентировав снимки, как указано выше, наблюдают оба снимка стереоскопически. Если стереоскопического эффекта не наблюдается или он наблюдается с трудом, то следует еще раз произвести установку снимков по глазному базису. Для этой цели сдвигают или раздвигают снимки до тех пор, пока не получится отчетливого стереоэффекта. При передвижении снимков главную точку и начальное направление следует держать на линии базисов. Далее решетки устанавливают так, чтобы оба индекса параллактических решеток стояли на нуле шкалы столиков стереоскопа. Добившись отчетливого стереоэффекта, на решетке намечают тушью главную точку снимка. В последующем ориентирование проводится уже строго определенно: решетку ставят в нулевое положение (индекс решетки стоит на нуле шкалы столика), снимки центрируют по главной точке снимка и главной точке решетки и ориентируются по линиям базиса. Произведя эту установку, можно быть уверенным в отчетливом стереоэффекте. Установив стереоэффект, наблюдают пространственное положение решетки. При неискаженных снимках решетка кажется строго горизонтальной. В других случаях решетка кажется наклонной или неплоской, т. е. линии кажутся искривленными. Кроме того, могут быть случаи, когда штрихи одного направления не лежат в одной плоскости со штрихами другого направления. Бывает очень часто, когда штрихи трех направлений лежат в трех различных плоскостях. Это явление возникает при наличии вертикальных параллаксов самих решеток. 418 Наклон пространственного изображения решетки и раздвоен--ность штрихов могут быть или устранены или уменьшены до некоторой степени следующими приемами: 1. Левый и правый снимок осторожно поворачивают вокруг главных точек и наблюдают поведение решетки, добиваясь наилучшего ее положения. 2. Если указания, приведенные в п. 1, не дадут результата, то вращение снимков проводят вокруг отождествленных главных точек соседних снимков. 3. В тех случаях, когда и п. 2 не дает результата, производят взаимное ориентирование снимков по стереоэффекту на стереоскопе. Для этого снимки подкладывают под решетки, центрируя их по главным точкам, а затем, не обращая внимания на начальные направления снимка, добиваются получения отчетливого стереоэффекта, наблюдая поведение решетки. Очевидно, что взаимное ориентирование будет закончено, если получен надлежащий стереоэффект и наилучшее положение пространственного изображения решетки. Этими действиями исправляется наклон решетки, при этом принимают условно за ось качания решетки линию ее базиса. Если же решетка наклонена вправо или влево, или же если решетка имеет наклон в угол, а также вид цилиндра или корыта, то такое положение никакими поворотами снимков не исправляется, и для стереорисовки их предварительно надо трансформировать. f 4. При раздвоенности штрихов решетки по линии базиса, но при наличии хорошего стереоэффекта следует правый снимок сдвинуть вверх или вниз относительно левого снимка, перпендикулярно к линии базисов. Иногда ориентирование снимков производится следующим образом. На одном снимке проводится на средней линии перекрытия прямая, на которой выбираются пять контурных точек, расположенных приблизительно так: одна точка на линии базисов, две точки у краев снимка, две точки на середине снимка по обе стороны базисной линии. Затем эти точки обозначаются на втором снимке, и через них проводится прямая. Потом один снимок ориентируется по другому снимку по прямым и точкам на них, причем точки ставятся на среднее положение. Ориентировав снимки, через главные точки прочерчивают прямую, а затем снимки ориентируют под стереоскопом по этой прочерченной линии. В этом случае замечается значительное исправление пространственного положения решетки. Г. ОТСЧЕТ ПАРАЛЛАКСОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТ При стереоскопическом рассматривании снимков мы получаем изображение стереомодели на основе восприятия стереоэффекта, как результата угловых параллаксов различных точек. Угловой параллакс, вертикальный, это тот угол 5, под которым с данной точки рассматривается базис фотографирования, 27* " 41 ? jf или угбл, заключенный между двумя лучами, идущими из точки А к двум проектирующим центрам S, и S.2 на концах базиса (рис. 397). Угол & дает нам понятие о глубине, так как он в соответствии с базисом определяет расстояние точки А от линии базиса. На рис. 397 видно, что функциями этого угла являются отрезки координат на снимке o1al = *1 и О2а2=х2, с изменением которых меняется и &, a значит, меняется и расстояние от точки А до линии S:S.2 (базиса); рассмотрим второй случай, при котором луч ^Л оставлен без изменения проходящим через точки А и at и отсекающим отрезок xt. Что же касается луча S2A, то он сдвинут в точку а'.2. Этот луч в пересечении с лучом StA даст точку А' и отсечет отрезок на правом снимке не х2, a -j? _ отрезок а'2оа = х\. Тогда новая точка А' будет находиться от базиса не на расстоянии Н0, как точ-// ft..^ ка А, но на расстоянии 0 ' //0 - AJ, т.е. на расстоянии высоты съемки, уменьшенной на А!-- превышение точки А' над точкой А. Если на стереоскопе в первом случае обе решетки были поставлены так, что какие-то вертикальные штрихи совпадали с точками а1 и а2 и покрывали по отдельности точку А на левом и правом снимках (при стереоскопическом рассматривании штрих лежит на точке А), то при сдвиге правой решетки и перемещении штриха из точки а2 в точку а'2 мы увидим подъем стереоскопического изображения решетки. Пространственно видимый штрих оторвется4 от точки А и поднимется на высоту hlt которая характеризуется сдвигом решетки из точки о2 в точку а'2. Этот сдвиг решетки равен разности х\ - х2, отсчитываемой по шкале стереоскопа; разность эта, как увидим дальше, представляет собой разность линейных параллаксов, которые стоят в тесной зависимости от угловых параллаксов, что видно из рисунка, где в точке А' угловой параллакс 8' будет больше S углового параллакса в точке А, т. е. чем ближе к базису точка, тем ее угловой параллакс больше, и конечно, разность параллаксов тоже будет больше. Линейный параллакс р представляет собой разность абсцисс данной точки А^ на двух снимках стереопары (рис. 398), где xl - абсцисса точки А± на левом снимке и х2 - абсцисса точки At на правом снимке. Знаки абсцисс: вправо от начала координат положительные; влево - отрицательные. Обозначая линейный параллакс через р, получим р<=х^ - х%. Определим, чему равен линейный параллакс р. 420 Пусть мы имеем в вертикальном разрезе по линии базиса два аэроснимка, снятых при отвесном положении оптической оси с концов воздушного базиса S^.,, равного В, с продольным перекрытием в 60% • У\~ 4 Л + 60 \ i \ Я. У\ •л 15\ 4-Х h > ^, 44* Рис. 398 Для вывода формулы зависимости линейного параллакса р от превышения точки рассмотрим на рис. 399 случай определения параллакса для точки А. S, В • IT л о, Рис. 399 Считаем, что аэроснимки получены с одной высоты при отвесном положении оптической оси камеры. Проведем из точки S.2 луч S2Aa, параллельный лучу StA. Получим отрезок ЛЛ2=5 - воздушному базису. Кроме того, -?1о1= = 52о2 =/к и SjOj = S.2O2 = H. Из подобия треугольников AS2A^ а^а1^ S2O2 и a9S.,a'9 мы можем написать, что = -8Ж > но °-ai ~ х* *9*JOI* О -VI Dl WH-/-!J.V\^l-I AJU1AI4 ^t* i *--J * " " Л .J и O2a2 = - x2, а также o2a'2 = o^i - JCj, тогда, подставляя соответствующие значения, получим: *i + ( - •*•) _ j^. - - н , А w • 421 или в xl - xt В Так как xl - x2 = p (167) где р - буквенное обозначение линейного параллакса, то: Р __ Л ~~в~~н> а следовательно: Р Я/к н (168) Формула связи линейного параллакса с угловым, которую можно вывести, пользуясь выражением для тангенса суммы двух углов, выразится так: '88=7Т73Щ- (169) "I Р I \ J к J . Зная формулу определения линейного параллакса, который характеризует угловой параллакс, а этот последний, в свою очередь, как мы видим, характеризует удаление точки от аэросъемочного базиса, мы можем, имея данные В, /к и р, определить это удаление. Отсюда следует, что, определяя по разным параллаксам различные удаления точек, можем узнать их превышения друг над другом. Параллаксы мы определяем с помощью стереоскопа, на котором сдвигами решеток отсчитываем л^ и х2 каждой точки - по шкалам стереоскопа. Но так как каждому положению правой решетки стереоскопа соответствует для данной стереопары вполне определенный параллакс, характеризующий определенную высоту точки А, то, зная заранее величину видимого изменения высоты решетки, соответствующую горизонтальному сдвигу решетки по плоскости снимка на 1 мм, мы можем по величине сдвига определить превышение точки А1; сдвиг этот будет представлять собой разность двух параллаксов Д/7. Разности параллаксов определяют с помощью топографического стереоскопа или графическим измерением по снимкам. Величина изменения высоты решетки над стереомоделью для данной стереопары, соответствующая горизонтальному сдвигу решетки на 1 мм и выраженная в метрах, носит название цены деления стереоскопа, или параллактического коэфщиента, и обозначается через k. Эта цена деления стереоскопа может быть определена двумя способами. 1-й способ. Зная абсолютные высоты двух точек стереопары и вычислив превышение Д/z в метрах одной точки над другой, 422 мы измеряем на стереоскопе разность параллаксов А/> этих точек; отсюда, поделив Д/г на А/7, мы получим цену деления стереоскопа k: "' (170) k = д/z Д- Обычно k определяют не по двум, а по большему количеству точек. При расхождениях не более 0,15 k берется среднее значение. 2-й способ. Пусть у нас есть стереопара, полученная с абсолютной высоты Я0 (рис. 400). Параллакс точки А0 будет ра- Hf вен р0 = - тг - . Назовем рй нулевым параллаксом. 1~*о 4 Если бы мы хотели определить параллаксы точек Аг и А2, то по аналогии могли бы написать так: Я/к Я/к Pi- H0-h, И р2~ Я0-Л2 ' где абсолютная высота съемки была бы равна //0 минус превышения соответствующих точек над плоскостью основания. Разность параллаксов точек AinA2 выразится черезЬр=р2-/V Подставив в это выражение вместо pt и /?2 их значения, получим: _ BfK BfK _ _б/к//о - BfKh, - BfKH0+ BfKh, ty = H0-h2 ~''H0 - hl ~ (H0~h2) (Я0-Й!) В/к №2 - /г,) (Я0-Л2) (//o-Aj) ' ' 423 Но (Л., - Aj1) разность высот двух точек, которую обозначим через ДЛ; тогда получим: __ В?х ' ^Н ^Р== (//O-A-MA/O-AI)"' Преобразуем знаменатель этой дроби, а именно представим абсолютную высоту съемки //0 как сумму данной высоты съемки Н с полусуммой Л, и /z2, т. е. HQ = H-\-----' "t ? , тогда, подставив вместо г/0 его значение в каждый из сомножителей нашего знаменателя, получим: rj ь г~г I Л( + Лг 2Л, ,, . Лг - ^i и I -Л Г/о - AI = л + ~~2------_Г= "^ ~!2 - ~ "^" "Т" и то же самое: Н - h - ИЛ- -Й1 ~Л2 - 2/га - /-/4- Л| ~-/'2 - '7о /42 - -* -г 2 2 - 2-----" - __ г/ ^2 - AI __ ,, Дй - /7 2 - г? 2 . Теперь наша дробь примет такой вид: ?/к.ДЛ ?/к.дл А/> = "+•?)("-•%-) "--(-З-Г н"-\ ft- = Подставив в формулу (170) ^ = -т - вместо Д/? полученное значение, будем иметь: /ДА_\" V 2 У "Д/Г"' но 5 можно заменить через b-m = -j-, где 6 - базис на снимке JK или средний фотограмметрический базис, тогда: /я-f-^-Y ._ I 2 У _ Я (ДАР й~~ ЪН ~ Ъ 4ЬН ' но член 4ЬН очень мал; пренебрегая им, получим: и ^ Н (171) Из этой формулы видно, что цена деления стереоскопа k зависит от Н и Ь, а поэтому должна определяться для каждого маршрута и даже для каждой пары самостоятельно. Таким образом, мы можем определить k двумя способами, причем разность между ними не должна превышать Д^ - 0,15 н и за окончательное k берется среднее, 424 Разность высот двух точек Д/г при известной величине k определяется но формуле: Д/г = ?-Д/7, (171а) где Ар выражаете? в миллиметрах, а Д/г получается в метрах. Разность параллаксов может быть определена по линейным параллаксам. Д. ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ПАРАЛЛАКСОВ ЛЮБОЙ НАБЛЮДАЕМОЙ ТОЧКИ И ИХ РАЗНОСТЕЙ Линейный абсолютный параллакс выражается через p=xt - х2, где *! - абсцисса левого снимка, А'2 - абсцисса точки правого снимка. * Координатные оси считаются следующим образом. Ось абсцисс совпадает с базисной линией; ось ординат совпадает с линией, У\ У\ -X, °'Г Л\ I50 \ А -25 i°* t* S- У-Д' АГ~~х~' ... левый У сниллок пр авый У снипок Рис. 401 перпендикулярной к базисной линии; начало координат помещается в главной точке снимка. Пусть требуется определить абсолютный горизонтальный параллакс некоторой контурной точки снимка А (рис. 401). Проводим на снимке координатные оси и проектируем точку А на ось иксов левого и правого снимков. Получим точки Л'0 и А"0 на оси иксов. Тогда olA'0 = xl, а о.2А"й - х2. Взяв разности их, получим линейное значение параллакса. Положительное направление считается вправо, отрицательное - влево. Пример. На левом снимке Xt = 30 мм, на правом снимке х2 - 25 мм. (влево), тогда Pi - + 30 - ( - 25) = 55 мм. Величины хг и х2 можно со снимка брать циркулем и таким образом определять параллакс без стереоскопа. Очевидно, точность определения подобным образом параллакса будет зависеть от точности проведения координатных осей и от точности определения при помощи циркуля 42§ величины Xj и хг; если при этом измерении использовать лупу, результат будет точнее. Основным условием точности является надлежащий выбор наблюдаемых точек и их отождествление при наколке. Наблюдаемые точки должны быть безупречного качества по резкости и форме. Отчетливые контурные точки дают лучший результат. Точки неопределенных контуров, как опушка леса, контур кустарника, контур (нерезкий) водного пространства, дают плохие результаты. Точки контурные на белом фоне всегда дают лучшие результаты, чем контурные точки на темном фоне. Отождествление общих контурных точек на левом и правом снимках должно быть безупречным; отождествление вести лучше всего под лупой. ' Грубая наколка главных и контурных точек неизбежно ведет к большим погрешностям. Лучше всего как главные точки, так и контурные не накалывать, а если и накалывать, то наколку следует проводить тонкой иглой; накол должен быть выполнен легко, на глубину эмульсии. Прокол сквозной делать не следует. Соблюдая строго эти правила, можно получить хорошие результаты при определении параллаксов. При использовании стереоскопа определение параллакса любой точки снимка проводится при помощи параллактической решетки и ведется в определенной последовательности. Снимки, подготовленные соответствующим образом, взаимно ориентируются под стереоскопом. Затем наблюдают сначала левый снимок, закрыв правый глаз или отвлекая внимание правого глаза от правого снимка передвижением левой решетки вправо или влево; совмещают одну и" вертикальных линий решетки с главной точкой снимка, а затем отсчитывают по решетке вертикальные линии в целое число сантиметров до ближайшей вертикальной линии у определяемой точки. Производят отсчет по шкале столика стереоскопа и передвигают решетку так, чтобы ближайший вертикальный штрих точно прошел через определяемую точку. Достигнув совпадения штриха, производят вторичный отсчет но шкале стереоскопа. Разность отсчетов двух положений решетки даст расстояние данной точки до ближайшей вертикальной линии решетки. Очевидно, величина абсциссы левого снимка получится как сумма отсчета целого числа сантиметров и отсчета по шкале стереоскопа. Изложенное иллюстрируется рис. 402 и 403, на которых видно, что отсчет на левой шкале равен 3 мм, а на правой - 5 мм, откуда х1 = 20 + (5 - 3) = 22 мм. Закончив с левым, переходят к правому снимку, аналогично определяя абсциссу х.,. Параллакс определяется обычным образом. Следует отметить, что определение параллакса таким путем будет менее точно, чем определение графическим способом. 426 На практике определением параллакса не интересуются, так как мы ведем определение разности превышений двух точек, для чего нам нужно знать разность параллаксов А/7 двух наблюдаемых точек. Пусть мы имеем два снимка, составляющих одну стереопару. На снимках даны две точки, между кото- индвксна omcieme +3 И1 Рис. 402 индекс на отсгете *-*Ц ' ' j- | Рис. 403 рыми необходимо определить разность превышений, а следовательно, необходимо измерить разность параллаксов До (рис. 404). У * У -ь * в' А\ \ лв\ \ 1 1 -X о, Л^.' ; № 0, ' <- ~*;""в1 Л""">Г у - +х У\- Рис. 404 Параллакс точки А будет: pl = xl - xi, а для точки В будет: _ х< __х^ _ Разность параллаксов двух точек А и В будет: (172) Д/"=/>8 - А или А/? = (•*'" - X'J - (xi - xz)- 427 Как видно из формулы, величина Д/? может быть также получена графическим путем. Разность параллаксов весьма просто определяется стереоскопом при помощи параллактических решеток. Определение Др ведется в следующей последовательности. Аэроснимки взаимно ориентируются на стереоскопе обычным путем, и решетки устанавливаются на нуле. Затем, сосредоточив внимание на левом снимке, наводят ближайший вертикальный штрих на точку А. Потом, сосредоточив внимание на правом снимке, наводят ближайший вертикальный штрих решетки на точку А правого снимка. Установив, таким образом, обе решетки, просматривают оба снимка стереоскопически. Если монокулярная наводка была произведена правильно, то при стереоскопическом наблюдении мы будем видеть, что решетка в точке А точно касается земли. Имея это положение решеток, производят по правой и левой шкалам соответствующие отсчеты. Записав эти отсчеты в журнал, наводят ближайший вертикальный штрих у точки В левого снимка на самую точку В левого снимка и ближайший штрих у точки В правого снимка на самую точку В правого снимка. Имея это второе положение решеток, производят по правой и левой шкалам вторые соответствующие отсчеты, записывая эти отсдеты в графы журнала наблюдений. При всех отсчетах следует внимательно следить за знаками. Если индекс стоит вправо от нульпункта, знаки будут положительные, если индекс стоит влево от нульпункта шкалы, знаки будут отрицательные. Работа начинается с наводки обеих решеток на крайнюю левую точку стереомодели и ведется последовательно от одной точки к другой вправо, причем обе решетки могут сдвигаться для одноименной точки стереопары только в одну какую-либо сторону. Предположим, что при первом положении решеток отсчеты были следующие (первая точка): Левая шкала хг = 4- 3,0 мм \ • > для точки А. Правая шкала х2 = + 0,9 мм \ При втором положении решеток отсчеты были следующие (вторая точка): Левая шкала х\ - + 5,2 мм | 1 для точки В. Правая шкала х'2 = + 3,0 мм } Тогда A/> = C*'l - *l) - С*'? - *2), 428 или 4P = (*'i - я'") - (*i - *j). т. е. Др = (5,2 - 3,0) - (3,0 - 0,9) = +0,1 мм, или д/, = (+ 5,2 - 3,0) - (+ 3,0 - 0,9) = 4- 0,1 мм. При всех передвижениях параллактических решеток следует внимательно следить за тем, чтобы снимки были неподвижны, иначе Др будет получаться с погрешностями. На практике при стереорисовке пользуются двумя решетками только для установки стереоэффекта, а все отсчеты ведут по одной решетке, закрепляя неподвижно вторую, что упрощает как записи в журнале, так и отсчеты по шкале. Вся техника работы заключается в умении положить стереоскопическое изображение вертикальных штрихов решетки на наблюдаемые точки стереомодели. Работу начинают с монокулярной установки любого штриха каждой решетки на исходную точку, от высоты которой будут вести набор высот окружающей местности для рисовки рельефа. Установив, таким образом, решетки, при бинокулярном рассматривании мы увидим, что наведенный стереоскопический штрих касается поверхности стереомодели в исходной точке. Далее левая решетка закрепляется зажимным винтом и во все время работы на этой точке не сдвигается; по шкале правой решетки делается отсчет и записывается в журнал. Теперь, наблюдая бинокулярное стереоскопическое положение решетки, опускаем соответствующий вертикальный штрих на интересующую нас точку стереомодели. Достигается это сдвигом правой решетки вправо или влево, причем при сдвиге вправо стереорешетка опускается, а при сдвиге влево поднимается; движения следует делать медленные, плавные и на незначительную величину, дабы проследить опускание или подъем стереорешетки. Критерием касания штриха стереоре-шетки в данной точке может служить предел момента двоения штриха при сдвиге правой решетки вправо. Положив штрих на определенную точку, делают отсчет по правой решетке; разность отсчетов на данную точку и на исходную даст нам разность параллаксов Др. Зная цену деления стереоскопа k, можем вычислить превышение точки Дй = А-Др. Если положение вертикального штриха точно не приходится против интересующей нас точки, нужно постараться поставить решетку так, чтобы плоскость решетки касалась искомой точки, т. е. надо чувствовать, чтобы ближайший штрих "плавал" над стереомоделью вровень с поверхностью, где находится определяемая точка. Все записи отсчетов ведутся в особом журнале по форме, приведенной ниже. 429 Форма журнала (работа правой решетки) № снимков № точек X, *"- С*2-*'3) Д/> * ДЛ Япо-лучен-ные Яис правлен- Примечание ные 328 а ___ . . . _ _ _ 210,5 329 й- 1 + 3,2 - 3,6 -0,4 50 -20,0 190,5 д-2 + 3,2 -4-2,7 + 0,5 50 +25,0 235,5 а - 3 + 3,2 + 2,1 + 1,1 50 + 55,0 265,5 2 - - _ 235,5 2-4 -7,6 -7,3 -0,3 50 -15,0 220,5 2-5 -7,6 -8,2 + 0,6 50 +30,0 265,5 При работе бинокулярно решающим моментом является умение положить стереоскопическое изображение вертикального штриха на определяемую точку поверхности стереомодели и это положение зрительно воспринять. Удается это не сразу, а поэтому нужна упорная тренировка в умении положить штрих на точку стереомодели. Тренировка состоит в многократном наведении штриха на одну точку и в отсчете по правой шкале каждого наведения, причем разность отсчетов из десяти наблюдений не должна превышать 0,15 мм. Некоторые, наблюдая в стереоскоп и получив стереоэффект, не видят или плохо видят стереорешетку, а иногда, наблюдая решетку, не могут уловить ее опускания или подъема при сдвиге правой рамки решетки, - все это происходит от неполной аккомодации глаз на стереоскопе. Для получения стереоэффекту для параллактической решетки рекомендуется потренироваться на стереоскопе без снимков, положив на столик стереоскопа под решетки листы белой бумаги и, двигая правую рамку решетки, добиться опускания или подъема стереоскопического изображения решетки и, только уловив этот момент, начать работу со снимками. Очень полезно при тренировке на определение разности параллаксов поверить правильность определения этих отсчетов на псевдоскопической стереомодели, для чего рекомендуется снимки стереопары переменить местами и на полученном псевдо-скопическом рельефе проделать отсчеты на те же точки; результаты не должны разниться по абсолютной величине между прямым и обратным наблюдениями более чем 0,15 мм. При стереорисовке наблюдают высоты нескольких точек, расположенных вокруг исходной точки, высота которой должна быть известна. Для определения высот таких точек ищут разности превышения между исходной точкой, или, как ее называют, нулевой точкой, и всеми остальными. В этом случае схема наблюдения будет следующая (рис. 405). Точка 6 будет нулевой точкой, тогда наблюдаются: 6-/, 6-2, 6-3,-6-4, 6-5. Точка 6 есть исходная точка, абсолютная высота которой определена. 430 03 (c)4 щ за % G; 02 Oj i Рис. 405 Можно менять систему наблюдений, а именно: приняв точку 6 за нулевую, определяют, например, точку /; приняв ее, в свою очередь, за нулевую точку, определяют высоты точек 5 ч 2, 4 и 6. В этом случае точка / называется промежуточной нулевой точкой. Для контроля полезно высоту одной и той же точки получать из нескольких определений. На нашей схеме можно провести наблюдения следующим образом: 6-5, 6-2, 5-2. Из этой схемы высота точки 2 получается двукратно, и за окончательный результат берется среднее значение из двух определений, которые не должны расходиться более чем на целое сечение горизонталей. Набрав целый ряд высот точек, помечают на решетке и нумеруют их или просто запоминают и, интерполируя на-глаз сечение горизонталей между набранными высотами, зарисовывают рельеф горизонталями на правом снимке кармином, предварительно приподняв правую решетку. Рисовка рельефа производится обязательно при стереоскопическом наблюдении. Так как для мелкомасштабной карты конечный, "сдаточный" масштаб 1:100000, то допускается соответственно масштабу обобщения рельефа. Концы горизонталей обязательно подписываются, и пятая горизонталь утолщается. Рисовку рельефа можно производить и несколько иначе, упростив записи отсчетов в журнале и набор высот точек. Для этой цели устанавливают стереорешетку на нулевую точку и, закрепив левую решетку, правую сдвигают на число десятых долей деления для получения превышения ближайшей высоты целой горизонтали, а затем, просматривая все поле стереоплощади, запоминают те точки, где решетка касается стереомодели, и в этих местах проводят горизонталь. Далее сдвигают правую решетку на число десятых долей деления, соответствующих превышению целого сечения горизонталей, и опять делают просмотр всей стереоплощади, запоминая место касания вертикальных штрихов, по которым проводится следующая горизонталь. Закончив рисовку рельефа на одной паре, приступают к обработке второй стереопары. Для этого правый снимок пары кладут на левый столик стереоскопа, а на правый столик кладут третий снимок по маршруту. Набирают высоты и рисуют рельеф на второй стереопаре; после обработки второй стереопары делают сводку горизонталей правых снимков обеих стереопар. При перекрытии в 60% сводку горизонталей можно делать на стереоскопе, а потом только дополнить по правым снимкам обеих стереопар. Таким образом продолжают стереорисовку и на последующих стереопарах маршрута. 431 Рисовка рельефа ведется только в пределах полезных площадей снимков. Закончив два маршрута, делают сводку горизонталей между маршрутами. На зарисованных снимках, на лицевой стороне, за полезной площадью подписывается тушью: дата, кто производил рисовку, сечение горизонталей, номенклатура трапеции, высота съемки Н и цена деления стереоскопа (или параллактический коэфициент) к. § 101. Содержание работ при мелкомасштабной аэросъемке При составлении карты бывают следующие виды работ: а) летно-съемочные работы; б) фотолабораторные работы; в) фотограмметрические (камеральные) работы; г) полевые работы. А. ЛЕТНО-СЪЕМОЧНЫЕ РАБОТЫ Обычно аэросъемка производится на год ранее полевой работы, чтобы выполнить камеральные фотограмметрические работы заблаговременно. Участок покрывается площадной аэросъемкой. Для сокращения летно-съемочных работ применяются короткофокусные широкоугольные камеры с фокусным расстоянием в 10 см и размером снимка 18X18 см. ! Иногда употребляется четырехобъективная или пятиобъек-тивная камера Т-2-А, Т-З-А и девятиобъективная АД-2. По сложности фотограмметрической обработки снимков многообъективных камер процесс этот менее рентабелен/ чем при широкоугольной камере. Требования к летно-съемочным работам должны быть предъявлены следующие: 1. Средний угол отклонения оптической оси камеры от отвесной линии в момент съемки около 1°30'; в противном случае рисовка рельефа на стереоскопе по нетрансформированным снимкам будет невозможна из-за грубых ошибок. 2. Для зарисовки рельефа на стереоскопе по всей площади снимка продольное перекрытие должно быть не менее 60%. 3. Поперечное перекрытие должно быть не менее 40%, чтобы можно было вести площадную фототриангуляцию. 4. Маршруты должны быть прямолинейны, со стрелкой прогиба в пределах 1%. 5. Высота съемки должна быть в среднем 2500 м. Если взять высоту съемки меньше, то мы получим большое количество снимков, что отразится на точности и времени фототриангуляционных работ. При увеличении же высоты съемки масштаб снимка становится мелким, что затрудняет правильное дешифрирование топографических объектов. 6. Колебания высоты полета не должны превышать Yiso H\ в противном случае разномасштабность стереопар затруднит стереорисовку рельефа. 432 I Б. ФОТОЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ Эти работы ничем не отличаются от подобного вида работ обыкновенной ККС, но как необходимость для стереоскопического восприятия требуется однотонность всех отпечатков и контрастность изображения на них. Для удобства самой рисовки для снимков применяется матовая бумага на толстой подложке. Снимки сушатся обязательно в лежачем положении. В. ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИЕ РАБОТЫ Этот вид работ самый продолжительный и самый решающий; он состоит из следующих девяти процессов: 1. Стереоскопический просмотр снимков. Перед началом работы все снимки просматриваются на топографическом стереоскопе для выявления снимков, не поддающихся, ввиду большого перспективного искажения, правильной ориентировке и не дающих горизонтального положения параллактической решетки над стереомоделыо местности; такие снимки откладываются для трансформирования и для дополнительной полевой отработки. 2. Составление плана фототриангуляционных рядов и составление плана геодезической полевой подготовки снимков. Так как вся работа сводится к дешифрированию аэроснимков, стереорисовке рельефа на них и пантографированию с них ситуации и горизонталей, то возникает необходимость в получении опорных точек для пантографирования. Для этого применяется камеральный способ получения основы радиал- и фототриангуляцией с соответствующим полевым обеспечением. Геодезическое обеспечение малообжитого района делается из расчета по пяти геодезических пунктов на трапецию масштаба 1:100000, причем четыре пункта должны быть примерно по углам трапеции и один посредине. Все пункты служат для привязки снимков. План геодезического обоснования обыкновенно составляется сразу на весь район. На основе этих пяти пунктов развивается дополнительная сеть сгущения; иногда для этой цели применяется сеть радиал-триангуляции. Радиалтриангуляционные ряды развиваются по негативам на радиалтриангуляторе. На основе радиалтриангуляции мы получим координаты интересующих нас точек, которые могут быть нанесены в масштабе 1:100000 на планшет. На планшет наносятся центральные точки снимков. Имея такой каркас, базируемый на геодезических пунктах, приступают к развитию графической фототриангуляции по секциям, стараясь, чтобы каждая секция опиралась не менее чем двумя своими концами на каркас, по которому после уравнивания секций редуцируются центральные точки секций. 3. Третьим этапом будет само развитие фотограмметрических сетей аналитически и графически. 4. Редуцирование, которое производится пантографом или фоторедуктором. 28 Аэрофототопография - 4оО 5. Следующим этапом будут стереоходы на топографическом стереоскопе. Они должны послужить основанием для набора высот и рисовки рельефа. Стереоходы, проложенные на топографическом стереоскопе, в свою очередь, базируются на высотных полевых или стереоскопических ходах, проложенных на стереоскопах, дающих более точные результаты. В практике применяется призматический стереоскоп, похожий на зеркальный топографический стереоскоп; только в нем добавлено оптическое приспособление для увеличения изображения и дтя захвата изображения всего перекрытия снимков. Кроме того, параллактическая решетка сделана в микроскопе, ее оптическое изображение не мешает работе при рисовке рельефа на снимках. Отсчеты этой решеткой делаются по барабану с точностью до 0,05 мм. Есть еще одно важное преимущество: снимки кла- Рис. 406 дутся на диски, которым можно придавать любое наклонное положение и этим самым уменьшать влияние перспективного искажения. Стереоходы ведутся с таким расчетом, чтобы на каждом снимке было примерно по восьми высотных точек; из них три приходятся для связи с верхним маршрутом, три - для связи с нижним маршрутом и две - на линии направления маршрута. Схема стереоходов показана на рис. 406. Как правило, ход прокладывается от пары до пары высотных точек а, в с, и d, полученных наземным путем. Длина любого стереохода определяется по формуле: L = b-n, где L - длина хода; Ь - средний фотограмметрический базис; п - число стереопар, которое можем определить по формуле.1 "= 1 Д \2 v 0.25A ) (173) 434 где Д - допустимая ошибка по высоте в ходе; k - цена деления стереоскопа. Расхождения высот точки, полученных с различных точек хода, ке должны превышать величины Д, = 0.15А (174) Перед прокладкой стереохода выбираются его точки и составляется в карандаше схема стереохода, а в процессе работы чернилами обводится на схеме то, что в действительности было определено. Все намеченные по плану точки стереохода нумеруются общей нумерацией и обводятся кружками синим инком. При выборе точек стереохода надо руководствоваться следующим: а) точки выбирать на отчетливых фотографических контурах; б) точки хода располагать симметрично относительно базисов, примерно на линии середины перекрытий; в) полученная невязка хода не должна превышать Д^О,25А^и; г) брать по одной высотной точке на линии базисов, посредине между центральными точками. На рис. .406 точки а, в, с, d - полевые, остальные - стерео-ходы. Стереоходы ведутся от одной стереопары к другой по общим точкам; дойдя до полевой высотной точки, делают сравнение ходовой высоты с полевой высотой. При прокладке стереохода берется на каждую ходовую точку не менее двух направлений, из которых выводится среднее. В начале высотного хода определяется цена деления стереоскопа k двумя способами: вычислением по высоте съемки TJ и длине базиса, т. е. k - -r- (это определение считается контрольным), и как частное от деления -д - . Оба полученные значения сравниваются, и если расхождения между ними Д} не превышают 0,15?, то за истинное k берется среднее, полученное по формуле (170) по нескольким парам точек. Все записи отсчетов делаются в журнале стереоходов. , *Ниже приведена форма журнала (см. таблицу на стр. 436). 6. Одновременно со стереоходами ведется топографическое дешифрирование стереомодели. 7. После стереоходов приступают к их трансформации. Трансформация - это укладка стереоходов, сделанных с произвольными высотами, по точкам высотных полевых ходов - для получения истинных высот стереохода; сюда входит также увязка стереохода, причем поправка вводится поровну во все точки хода. Иногда для поверки увязки стереоходов берутся дополнительные наблюдения между точками двух смежных ходов. 28* 435 Стереоход по снимкам № 328, 329, 330, 331 Но -- 2 500 м, k - 65 л, Ьср - 32 см OJ Левый снимок Правый снимок aj а <и № Я в X сним- № ч" с*" *< Др k Aft **" ^J IT > ч -- CQ га ш я-л) ков | i >•" Р. точек "н еч с и 0. ч н " Ч" Ч Ч Ч п Я •- 328 27 _ _ _. _ " _ ^^ _t 210,5 210,5 329 27-3 +3,0 + 5,2 4-2,2 + 0,9 + 3,') + 2,1 + 0,! 65 + 6,5 217,0 330 27-2 -2,1 4-4,2 •f 6,3 -0,4 -0,1 + 0,3 + 6,0 65 390 331 27-1 8, Предпоследним этапом фотограмметрических работ служит рисовка рельефа на топографическом стереоскопе. Рисовку рельефа ведут способом, указанным ранее, пользуясь высотами стереохода, от которых получают нулевые и промежуточные нулевые точки. 9. И, наконец, последним процессом будет пантографирование ситуации и рельефа со снимков на план масштаба 1:100000. Пантографирование делается по точкам, полученным фототриангуляцией и отредуцированным в масштабе 1:100000. Одновременно с копировкой на пантографе вводится картосостави-тельский элемент, т. е. соответствующие обобщения, как дли ситуации, так и для рельефа, применительно для масштаба 1:100000. Г. ПОЛЕВЫЕ РАБОТЫ Они состоят из: 1) привязки основных снимков к тригонометрическим пунктам, причем, как правило, к одному пункту делается привязка не менее двух точек; 2) полевых высотных ходов, которые прокладываются поперек маршрутов на расстоянии не более 4 км друг от друга, т. е. с таким расчетом, чтобы основным высотным снимком в маршруте был каждый четвертый снимок, причем маршрут должен начинаться и кончаться основным высотным снимком. При составлении плана в высотные ходы включаются основные высотные пары снимков, подготовляемые тремя высотными точками, которые в дальнейшем смогут быть использованы для определения цены деления стереоскопа k по формуле: k - -^ К~ ЬР ' . Эти основные высоттше пары должны совпадать с основными маршрутами, через которые будут проложены стереоходы. В систему высотных ходов обязательно вводятся высоты водных бассейнов. Точки высотной подготовки должны выбираться" 436 на резких контурах и обязательно в пределах полезной площади снимка. Точки высотного хода на плане и на снимке обводятся синим кружком, в отличие от точек горизонтального полевого обоснования, которые обводятся красным кружком. Точки совпадающие, высотные и горизонтального обоснования обводятся двойными кружками - синими диаметром в 5 мм и красными диаметром в 4 мм. Во время полевой работы делается сбор сведений для топографического описания. После всей камеральной фотограмметрической обработки полученный материал вторично подвергается полевому обследованию в части контуров. Вся работа завершается поверкой главным образом рельефа в тех местах, где были большие расхождения при прокладке стереоходов и рисовке рельефа на стереоскопе. § 102. Понятие о составлении мелкомасштабной карты с использованием фотограммы Нами ранее был разобран способ составления фотограммы с построением километровой сетки и переносом ее на снимки. 6 *-. > К а < \ ' -> о С D i* П '*'' "'по х, • ">;' %' . jf1 -*i Рис. 407 Тогда же указывалось об использовании фотограммы в боевой обстановке. Фотограмма также может быть применена для составления мелкомасштабной карты. Это применение основывается на том, что фотограмма есть один из методов фототриангуляции. Перенося по фотограмме километровую сетку на снимки, можно избавиться от введения поправок за рельеф. Процесс переноса подробностей со снимка на карту делают по километровым квадратам. Кроме того, по фотограмме можно без стереоскопа графически определить параллаксы, их разности и вычислить взаимные превышения. Последнее обусловлено тем, что каждый снимок фотограммы занимает определенное положение: все точки ориентированы относительно концов аэросъемочного базиса и могут быть даже • рассматриваемы стереоскопически. Мы знаем, что превышения ДА - А-д/?, где k = - - и Др = = р2 - Р\ - разность параллаксов. Но ведь параллакс - разность абсцисс точки стереопары, т. е. pl^xl - x^ и р, = х\ - х'2. 437 Абсциссы мы можем измерить по снимкам и даже более упрощенно - по фотограмме. Пусть имеем на рис. 407 два снимка фотограммы. Для определения параллакса точки а надо измерить шкаловой линейкой или циркулем расстояние о^2 и вычесть из него отрезок aat. Тогда получим /?1 = о1о2 - аа\, что ясно видно из рисунка. Таким же путем находим параллакс точки в, который равен /?2 = °i°2 - ее,. Вычитая из второго равенства первое, получим разность параллаксов Др=/?.,-/?,, которая после подстановки значений параллаксов примет вид: Ьр = (ojOo - 10~°°-1,5>63,5 м. Если учесть ошибки, происходящие от незнания элементов внешнего ориентирования, то можно сказать, что без введения поправок за эти последние прокладывать стереоходы при взаимных превышениях меньше 100 м нецелесообразно. Если приближенное введение поправок не гарантирует ошибки меньше 30 м, то очевидно, что нецелесообразно заниматься этими поправками при взаимных превышениях меньше 50 м. Как показал опыт, в последних случаях дает не худшие результаты глазомерная рисовка рельефа по стереомодели. Значительно уточняет результаты надлежащее использование гидрографии района: неиорожистая река дает возможность 439 путем интерполирования между двумя определенными уровнями ее получить дополнительное количество высотных точек для рисовки рельефа; река же дает представление об общем уклоне местности. Болота, озера обычно находятся в наиболее низких местах данного района. Таким образом, надо считать, что карта масштаба 1:100000, составленная по нетрансформированным аэроснимкам, не даст возможности определить взаимные превышения с точностью большей чем 30 м. Рисовка рельефа, даже простыми стереоскопами, даст в смысле правильности передачи характера рельефа вполне удовлетворительные результаты. От стереоскопа ускользают только мелкие детали рельефа: небольшие покатости, т. е. то, что на картах масштаба 1:100000 вообще опускается. Если сравнивать карту масштаба 1:100000, составленную по аэроснимкам, с картой этого же масштаба, составленной обыч-. ными мензульными приемами, то преимущество останется все-таки на стороне первой. Карта, составленная мензульным способом, представляет собой по существу схему маршрутов той или другой густоты, с заполнением промежутков между ними по догадке или опросу, т. е. по недостоверным и необъективным данным. Особенно это относится к закрытым, труднодоступным участкам. Вероятность ошибок как по геометрическим свойствам карты (положение контуров, взаимные превышения), так и по подробностям карты в мензульной съемке, вообще говоря, больше, чем когда карта составлена по аэроснимкам. Подобие контуров соблюдается при составлении карты по аэроснимкам в степени, практически недостижимой при мензульной съемке. Так как масштаб 1:100000 используется, как правило, для целей общей ориентировки на местности и для ориентировочных расчетов, то карта данного масштаба, составленная по аэроснимкам, удовлетворяет этим требованиям значительно лучше, чем карта, составленная обычным мензульным способом. Если добавить, что нормы фотограмметрических работ примерно в полтора раза выше, чем норма работ мензульных, то выгода применения метода аэросъемки при составлении мелкомасштабной карты не вызывает сомнений. Глава XII ПОНЯТИЕ О НАЗЕМНОЙ СТЕРЕОФОТОГРАММЕТРИ- ЧЕСКОЙ СЪЕМКЕ § 104. Основы съемки и приемы обработки Методом наземной стереофотограмметрической съемки (сокращенно - СНС), как уже указывалось во "Введении", производится съемка площадей, маршрутов в горных и высокогорных районах для составления топографических планов в масштабах 1:25000 и 1:50000, а также определение координат отдельных местных предметов. Последнее имеет место главным образом в артиллерии - для обеспечения ее топографических задач, а также при подготовке исходных данных для пулеметных частей. Выполнение работ по площадной СНС состоит из следующих процессов: а) геодезические работы по подготовке района к съемке; б) фототеодолитные работы (съемка местности); в) фотограмметрические камеральные работы; г) дополнительное обследование в поле планов, полученных в результате камеральной обработки на автоматическом приборе - стереоавтографе. Обеспечение артиллерии заключается главным образом в том, что район ее действия покрывается с помощью фотограмметрических засечек сетью ориентиров - реперов, служащих для пристрелки и переноса огня. При обеспечении пулеметных частей имеется в виду дать последним стрелковые фотопанорамы - для отдельных пулеметов или пулеметных батарей - с исчисленными исходными данными и координатами мест вероятного расположения и накапливания противника. Для этой же цели по данным СНС составляются специальные огневые планшеты. На последних частично изображается рельеф, контуры, а также и поля невидимости - для тех районов, где возможны активные действия противника. Преимущество наземной стереофотограмметрической съемки перед аэросъемкой состоит в том, что установка съемочной камеры на твердой основе - на земле - делается при вполне определенных элементах внешнего ориентирования. Последнее 441 гарантирует быстрое и точное получение горизонтальных координат и высот отдельных точек местности даже элементарными & А, Рис. 408. Камера от комплекта фототеодолита С-Зв. Слева видны три объектива (верхний открыт). Сверху камеры - автоколлиматор приемами, а также получение вполне точного топографического плана. К недостаткам этой съемки надо отнести наличие значительных мертвых пространств, вызывающих необходимость дополнительной полевой инструментальной съемки. 442 Для СНС район, на котором расположены определяемые точки, или район, подлежащий съемке, фотографируется с помощью специальных аппаратов - фототеодолитов (рис. 408) - так, чтобы каждая отдельная часть района оказалась заснятой дважды с двух заранее выбранных точек, координаты которых известны, или известны координаты одной точки и направление и расстояние до другой. Указанные пары точек будут являться концами базисов съемки, принципиально выполняющих то же назначение, как и базисы на топографических работах другого вида, и следовательно, все подробности контуров и рельефа как бы фотографически засекаются с концов этих базисов. Рис. 409 Фотографирование может быть произведено при самых разнообразных положениях съемочной камеры, но сложность фотограмметрической обработки при такой съемке послужила причиной того, что на практике стали ограничиваться преимущественно установкой камер на концах базиса, с параллельными оптическими осями (рис. 409). Последнее условие позволяет, во-первых, легче отождествлять точки снятой местности на двух снимках одной пары (рис. 410), во-вторых, применять в приборах, на которых будут обрабатываться снимки, прлнцип стереоскопии, т. е. получать пластическое, рельефное изображение местности, дающее возможность быстрого механического составления плана. Поэтому такой вид съемки и носит название стереофото-грамметрической съемки. Определение координат отдельных точек заснятой местности делается с помощью измерения линейных координат на негативах и последующей вычислительной обработкой. 443 Составление же топографического плана по парам снимков может быть сделано различными способами, в зависимости от условий и наличия специальной аппаратуры. Механическое составление плана, о котором только что упоминалось, делается камерально, с помощью сгпереоавтографов. При аналитической обработке материалов СНС с целью составления плана сначала производится измерение на негативе координат характерных точек местности, затем вычисляются координаты на местности, и по этим данным точки наносятся на планшет. Наконец, на основе полученной на планшете сети точек и их высот и с одновременным использованием фото- Рис. 410. Стереоскопическая пара снимков, снятая при параллельно расположенных осях. Изображения одного и того же предмета находятся без затруднения графического изображения делаются зарисовки контуров и рельефа. Графическое составление плана основано на том, что, пользуясь особым геометрическим построением, отдельные основные точки местности, имеющиеся на снимках, получают на планшете в заданном масштабе, а затем по фотографической ситуации тех же снимков осуществляют дальнейшую зарисовку контуров и рельефа. В производственных условиях для составления топографических планов применяется исключительно первый - механический - способ. Аналитический и графический способы могут иметь место только в экспедиционных условиях и то при простой ситуации и несложных формах рельефа, когда требуется получить план небольших участков местности. Последние два способа представляют процесс очень медленный, особенно при сложных формах рельефа и контуров. 444 § 105. Комплект фототеодолита С-Зв Фототеодолитом, называется прибор, позволяющий делать фотографические снимки местности при строго определенных положениях оптической оси камеры и других элементов внешнего ориентирования. Поэтому фототеодолит состоит из двух основных частей: фотокамеры и теодолита. 445 В настоящее время существует много различных систем фототеодолитов. Одни из них предусматривают использование их для всех видов съемок, другие - только для некоторых. Рис. 412. Камера фототеодолита с вынутой кассетой. Видна прикладная рамка с индексами У одних систем теодолит соединен с фотокамерой и представляет собой как бы одно целое, у других теодолит совершенно отделен от камеры. Примером второго вида может служить комплект фототеодолита С-Зв, предназначенный специально для стереофотограм-метрических съемок. Он состоит из трех основных частей: фотокамеры с автоколлиматором, теодолита и горизонтальной рейки фис. 411). Этот фототеодолит принят на производстве. 446 Фотокамера фототеодолита С-Зв имеет фокусное расстояние около 193 мм и рассчитана для фотопластинок из зеркального стекла размера 13X18 см. В передней части камеры помещаются три, расположенных один над другим одинаковых объектива с параллельными оптическими осями - для случаев съемки высоких, средних и низких объектов. Задняя часть камеры позволяет после вложения кассеты и выдвижения шторки подать кассету вперед и плотно прижать светочувствительный слой пластинки к специальной прикладной "С4 \ С , ,__,_". ,. "_ ~1__вьиЬ . .. ...i-.i'- -'-......-.....-. Рис. 413. Зимний снимок, заснятый фототеодолитом С-Зв рамке, имеющей координатные метки или индексы в виде зубчатых выступов (рис. 412). Три левых координатных метки на прикладной рамке соответствуют "горизонтам" оптических осей трех объективов. Верхний и нижний индексы осуществляют фотографическое закрепление горизонтального направления съемки (ось игреков). На рис. 413 показан результат одной экспозиции. На краях полученного снимка видны отпечатавшиеся координатные метки. Кроме индексов, в плоскости прикладной рамки вращаются ободки двух барабанов со сквозными цифрами и буквами. На левом барабане перед вложением кассеты устанавливают отметку, соответствующую тому, каким образом - с левого или правого конца базиса производилась съемка, а также, в каком направлении - перпендикулярно к направлению базиса или с отклонением от перпендикуляра. 447 Una II 4*& Триганяа^дтаЛиИ jxa* •**- Веха /? Лиз наблюдателя и обозначим пересечение ее с плоскостью пластинки через [pj, а из точки Р0 опустим перпендикуляр Рйа на направление базиса. Тогда из подобия треугольников 1РйП и [/?,]•Пр.,, где Р0 а - А; /4 =/к; 111 - В и [р^ р., = х1~х.2 = а, будем иметь: А - в /к"*"' откуда в-А А - - - (177) В данном выводе величины xl и х.2 являются абсциссами точки А на снимке, а их разность а - - линейным параллаксом той же точки. 454 Вторая координата С определяется из подобия треуголь-IKOB /Р0Р0 и /о/"!, где /Р; = Л; Р0Р0 = С;/0=/К; р,о=х" (178) НИКОВ а именно: А / х' х1 **/ ' -^ X / / У S S М^'"' // S S S f / У^°'% U о, 1 и1" Рис. 422 ; ?' к р с /\ /' \ XJ / \ / / X,./ N \ _ к, -< / о u/^' . *\vi № * 7 V i i t ' 1(7 _ ____.. Е Рис. 423 Третью координату - превышение /г (рис. 422) - можно опре-елить из подобия треугольников /Р0Р и /р^ из соотношения /Р0_-эоР /jfi ^J"l > где отношение сторон /PQ и 1р± равно-р- 455 Ho ppi - yl и PP0 = h, тогда после подстановки получим: Л = А-у, }к (179) Следует иметь в виду, что величина /г не является геодезической разностью высот точек Я и 7, так как она измеряется не от уроненной поверхности, а от горизонтальной плоскости, проходящей через объектив фотокамеры. Для получения геодезической разности выест в величину h вводится поправка за сферический вид земли и рефракцию. При необходимости определить не отстояние точки Л, а расстояние (или дистанцию) до этой точки, т. е. отрезок 7Р0 = 75 (рис. 423), последнее получается, как видно из чертежа, делением величины А на cos a, a именно: ?> = Д-/к а-cos а (180) Б. СЪЕМКА СО СКОСАМИ ВЛЕВО И ВПРАВО Рассмотрим случай съемки со скосом влево на угол <р. Он легко приводится к нормальному случаю следующим образом. Восставим из точки / перпендикуляр к оптической оси Пп (рис. 424). Точки пересечения его с оптической осью IIп и с лучом IIP обозначим через //о и 77t. Из точки /Д. которую будем считать условным (правым) концом нового базиса, проведем луч 77t п" параллельный Пп. Отложим на нем от точки П1 отрезок, равный/к, найдем точку 02 и через нее проведем новую условную плоскость пластинки. Новый условный базис с нормальным случаем съемки, т. е. отрезок 777Ь состоит из двух частей - 77/2 и 772 77, и, как видно из рисунка, из А / II 772 имеем: Рир, 424 7772 = ?cos т. е. ошибку, происходящую от неиараллельности оптических осей при съемке с базиса (рис. 425). Эта ошибка показана на чертеже углом flL Ее следствием является ошибка в измеряемых линейных координатах пластинки At. Если считать, что ошибка At не должна превышать линейной точности измерения координат на пластинке, т. е. 0,01 мм, то соответствующую ошибку угла мы найдем из треугольника Ilo^o'i, а именно: Рис. 425 -, I I '" ч \ \ , I 10 Ь 11 1 j Ц 1У 16 у 12 19 10 0 I < i i i i /-a i ' .'.' ' \ 10 Vl 11 13 14 15" 16 17 18 т 9 10 I I.. ..--J..--!....!-^.....!.........!....!....*........I.........I..........I.........I.....,...1 Рис. 430 <0 VI VL 13 -Ц 1Г 16 17 18 19 2o ^ tooin* oitjvyaw- "ecnvu. 5 Рис. 429 '} z •'! О -1 -г -i Рис. 431 Рис. 432. Измерение по снимку в делениях угломера с помощью шкалы На рис. 432 показано измерение с помощью шкалы направления на башню дома - точку А. Отсчет по шкале равен 12-98 делений угломера. Если поставить себе целью измерение не горизонтальных углов, а вертикальных или "углов местности", то та же шкала, но перевернутая на 90°, дает нам возможность такого определения. В последнем случае деление 466 шкалы "15" следует условно принять за нулевой отсчет. Угол местности на вершину горы (точка В на том же рис. 432) равен + 1.72. § 111. Панорамная и стереоскопическая съемка простым фотоаппаратом Такая съемка может быть произведена фотокамерами, преимущественно жесткого типа (ящичными), которые с помощью ( Рис. 433 визиров и уровней можно нивелировать и ориентировать точнее, чем это делается в обычной любительской съемке. В плоскости задней их рамки, к которой прилегает кассета, необходимо сделать координатные метки наподобие тех, которые мы имеем у фототеодолитов. Положение меток должно быть таково, чтобы закрепить на негативе (снимке) положение внутренних элементов ориентирования камеры, т. е. направление оптической оси и горизонта камеры относительно сфотографированных объектов. Весьма удобной является установка таких камер на мензуле. В этом случае и нивелировка, и ориентировка камеры могут быть сделаны достаточно точно, а все направления съемки прочерчиваются на планшете. На рис. 433 показана панорамная съемка камерой, установленной на мензуле, с одной точки. На рис. 434 представлен нормальный случай стереоскопической съемки с концов базиса. На рис. 435 представлен случай съемки со скосом вправо. Съемка такого порядка может быть использована в артиллерии для стереоскопического рассматривания при опознавании объектов противника и выявлении элементов его маскировки. В тех случаях, когда является необходимость приближенных измерений углов на снимках, снятых простым фотоаппаратом с руки или легкого штатива, применяют способы, аналогичные тем, которые употреблялись для графического трансформиро- 3',* ' 467 х- Рис. 434 Рис. 435 вания аэроснимков, с той разницей, что проективная сетка, которую строят на вертикальном снимке, представляет собой проекцию воображаемой квадратной сетки, вертикальной по отношению к плоскости земли. Построение проективной сетки делается на основе фотографического изображения двух отвесных предметов (отвесов) при помощи заранее измеренных горизонтальных и вертикальных углов на какой-либо выдающийся предмет, также полученный на снимке. За главную точку снимка принимается условно, середина снимка. Следует заметить, что в панорамной съемке особое значение имеет величина фокусного расстояния камеры, обусловливающая перспективный масштаб, а потому для наземных съемок на большие расстояния применяются особые призматические камеры с фокусным расстоянием 60 см и более. 468 § 112. УКАЗАТЕЛЬ НАИМЕНОВАНИЙ Аберрация сферическая 18 Аберрация хроматическая 18 Абсолютный параллакс 425 Авиационные часы 17 Авиационный компас 16, 17 "Авиар* (объектив) 20 Автоколлиматор 448, 454 Автоматическая аэрофотосъемочиая камера (Автомат) 22, 23 АД-2 (девятиобъективная аэрофото-съемочная камера) 28 Азимутный угол 106 Альтиметр (высотомер) 17 Амил-ацетатный клей 372 Амортизационная установка 22 Анаглифические очки 185 Анаглифический проектор (Анаглифический проекционный фонарь) 185 Анаглифический снимок 185 Анаглифическое изображение 185 Анаглифия 185 Ангармоническое отношение (двойное отношение) 43, 45, 47, 55, 221 Анастигмат (объектив) 20 Апланат (объектив) 20 Аппаратура аэронавигационная: 1) Авиационные часы 17 2) Авиационный компас 17 3) Борт-визир 17 4) Высотомер, или альтиметр 17 5) Статоскоп 17 6) Указатель скорости 17 Аппаратура аэросъемочная 12, 17 Артиллерийское деление угломера 464 Астигматизм 18 Аффинное преобразование 42, 70 Аэронавигационная аппаратура 17 Аэронавигационное оборудование 17 Аэроснимок (аэрофотоснимок) 3 Аэроснимок горизонтальный 4 Аэроснимок перспективный 4, 6 Аэроснимок плановый 4 Аэроснимок стереоскопический 178 Аэросъемка высотная 7 Аэросъемка контурная б Аэросъемка контурно - комбинированная 6, 186 Аэросъемка мелкомасштабная 7, 415 Аэросъемочная аппаратура 12, 17 Аэрофотосъемочная камера (аэросъемочная камера) 21 Аэрофильм 28 Аэрофотоаппарат (аэрофотосъемоч-ная камера) 17, 21 Автофотолаборатория 28 Аэрофотоснимок (аэроснимок) 3, 76 Аэрофотосъемка: ординарная 6 маршрутная 6, площадная 6 Аэрофотосъемка а) плановая или вертикальная 6 б) наклонная или перспективная 6 в) горизонтальная 313 Аэрофотосъемочная аппаратура 17 Аэрофотосъемочный разрыв (летный разрыв) 131 Аэрофототопография 3 Базис а) воздушный 6, 421; б) для редуцирования 262; в) фототриангуляции 244 Барабан сушильный 28 Бесконечно-удаленная прямая 62 Бинокулярное рассматривание 429 Борт-визир 17 Бинокулярный микроскоп 461 Бумага сухоклейкая 368, 373 Величина экспозиции 135, 136 Вертикальная аэрофотосъемка (плановая аэрофотосъемка) 6, 120 Видимый горизонт 315 Винт тангенциальный 449 Висячий ход 206, 209 Взаимная ориентировка снимков 230 Влияние колебаний высоты полета 118 Влияние рельефа НО, 115 Военная фотограмметрия 4 Военно-топографическое описание 396, 404, 410 -) Наименования правильно читаются, начиная со слов, напечатанных курси-еом Цифры в конце нэнмсновапня обозначают страницы настоящего учебника. 469 Воздушная фотосъемка (аэрофотосъемка) 6 Воздушный базис 421 Высота средняя ПО Высота съемки 76, 78 Высотная аэросъемка 7 Высотный ход 377 Высотомер (альтиметр) 17 Гармонически сопряженная точка 43, 50 Гармонически сопряженный луч 43 Гармонический ряд 50 Гармоническое отношение 49 Геодезическая разность высот 456 Геометрическая сеть 218 Геометрические основания трансформирования 321 Главная вертикаль 74 Главная вертикальная плоскость съемки (главный вертикал) 72 Главная горизонталь 74, 91 Главная горизонтальная плоскость съемки 74 Главная плоскость объектива 19 Главная точка картинной плоскости (плоскости проекции) 64, 72 Главная точка снимка 72, '/6, 107 Главная точка схода 74 Главное фокусное расстояние объектива 19 Главные элементы центральной проекции 54 Главный вертикал (Главная вертикальная плоскость съемки) 72 Главный масштаб снимка 92 Гомологичная точка 69 Гомологичное построение 67 Гомологичное соответствие 67 Гомология 67 Горизонтальная аэрофотосъемка 313 Горизонтальная рейка 450 Горизонтальный аэрофотоснимок 4 Горизонт истинный 315 Горизонт видимый 315 Готье сетка 342 Град 448 Графическое трансформирование (графическое развертывание) 300, 313 Двойное отношение (Ангармоническое отношение) 43, 47 Девятиобъективная аэрофотосъемоч-ная камера (АД-2) 28, 299 Деление артиллерийского угломера 4Ь4 Деление во внешнем отношении 49 Деформация снимка 252, 349, 377 Дешифрирование 4, 137 а) топографическое 137, 147 б) тактическое 137 470 Диафрагмирование 136 Дивергентная съемка 454 Дирекционный угол направления съемки 76 Дистанция 456 Дисторсия 18 Дисторсия положительная 18 Дисторсия отрицательная 18 Длиннофокусная камера 21 "Жалюзи" затвор 23 Задняя узловая точка объектива 20 Засечка обратная 246, 248 Засечка прямая 246, 248 Затвор центральный 22 Затвор "Жалюзи" 23 Захват снимка на местности 132 Зеркальная основа 366 Зеркальный стереоскоп 415 Зеркальный топографический стереоскоп 415 Знак маркировочный 208 Зона тройного перекрытия 245 Идентичная точка 190 Изображение анаглифическое 185 Инвариант 47, 50 Инверсор ромбический 271 Инверсор оптического сопряжения 341 Инверсор перспективный 341 Инверсор масштабный лекальный 334 Индекс 76, 84, 418, 446 Инцидент 35 Истинный горизонт 315 Камера (фотографический аппарат, аэрофотосъемочный аппарат) 12, 21, 77 Канадский способ 313 Карта масштаба 1:100000, 438 Картинная плоскость 72 Картинное расстояние 64, 72 Картинный горизонт 75 Километровая палетка 272 ККС (контурно - комбинированная аэросъемка) 123, 186 Клей амил-ацетатный 372 Колебания высоты полета (съемки) 120 Кома 18 Компас авиационный 16, 17 Конвергентная съемка 454 Контурная аэросъемка 6 Контурно-комбинированная аэросъемка (ККС) 123, 186 Координатная метка (индекс) 76, 84. 377, 446, 447. Координатные оси снимка 76 Координатограф 211 Координатомер линейный 275 Координатомер-резинка 275 Копировальный прибор КП-2 29 Короткофокусная камера 21 Коэфициент пантографирования 407, 408 КП-2 (копировальный прибор КП-2) 29 Кривизна поля изображения 18 Круговой обход 389 Лак сандарачный 368, 373 Лекальный инверсор 334, 342 Летно-съемочные работы 404,405, 432 Летный разрыв (летно-съемочный,, аэрофотосъемочный разрыв) 131 379 Линейное искажение за рельеф 110, 113 Линейное перекрытие 130, 132, 277 Линейное перспективное искажение 99, 103 Линейный координатомер 275 Линейный абсолютный параллакс 425 "Лиар" (объектив) 20 Линейка для нанесения координатной сетки 212 Линейка целлулоидная 233 Линейная невязка 250 Линия горизонта 62, 74 Линия картинного горизонта 75 Линия направления съемки 74 Линия неискаженного масштаба 90 Магистральный теодолитный ход 210 Марка оптическая 461 Марка стереоскопическая 241 Маркировка 208 Маркировочный знак 208 Маршрут основной 198 Маршрут промежуточный 198 Маршрут спаренный 257 Маршрутная аэрофотосъемка 6 Маскировка естественная 138 Маскировка техническая 138 Масштабный лекальный инверсор 334, 342 Масштаб снимка 86, 88, 94 Масштаб трансформирования 326 Мелкомасштабная аэросъемка 7 Мелкомасштабная карта 415, 437 Мертвое пространство 442 Методы подготовки аэрофотоснимков: 187, 195 а) фототриангуляции 195 б) центральных точек 195 в) четырех точек или метод основных и промежуточных снимков 195 Методы фототриангуляции: а) ромбический (маршрут) 222, 244, 278; б) четырехугольника 222, 248, 285 Метод четырех точек 195, 197 Метод центральных точек 195, 200 Механический разрыв 28 Механическое перекрытие 257 Механическое трансформирование 316 Мимикрия 138 Микроскоп бинокулярный 461 Модель местности стереоскопическая 454 Мозаичный фотоплан 188 Мокрая печать 29 Монтаж черновой 358 Монтаж чистовой 370 Монтаж фотограммы 289 Монтаж снимков для стереоскопа 181 Монтаж накидной 11 Монтаж "на отрыв" 365 Монтаж "на пробой" 369, 370 Монтажный стол 237, 239, 370 Монтажный экран 31 Монтажные грузики 31, 359 Надирная линия 72 Надиртриангулятор 242 Наземная стереофотограмметриче-ская съемка (СНС) 240, 441, 443 Наземная фотосъемка 6, 7, 441 Накидной монтаж 11, 29, 31 Наклонная аэрофотосъемка (перспективная аэрофотосъемка) 6, 35 Направление начальное ориентировочное 230 Настройка пропорционального циркуля 305 Начальное ориентировочное направление 230, 241, 289, 363 Невязка угловая 249 Невязка линейная 250 Недостатки объективов: а) аберрация сферическая 18 б) аберрация хроматическая 18 в) анастигматизм 18 г) кома 18 д) дисторсия 18 Нормальный случай СНС 451, 454 Нулевая точка 430 Объектив простой 18 Объектив сложный 19 Объектив-анастигмат 19 Объектив-апланат 19 Объектив сложный 19 Общая связующая точка 257 Обратная поправка за рельеф 195 Обратная проекция 54 Обратная засечка 244 Оборудование аэронавигационное 16, Одновременное дешифрирование 147 Однообъективная фотокамера С-322, 471 Окончательная граница полезной площади 191 "Омнар" (объектив) 20 Оптический визир 450 Оптическое сопряжение 326, 327 Оптическая марка 461 Оптическая ось 11, 19, 72, 451 Определение масштаба снимка 384 Определение новых точек способом ангармонических соотношений 55 Опознак 194 Ординарная аэрофотосъемка 6 "Ортопротар" (объектив) 20 Основа зеркальная. 366 Ось гомологии 67 Ось проекции 59, 75 Ось оптическая 11, 19, 72 Основной план 72 Основной четырехугольник 255 Основной маршрут 436 Основание картины 75, 93 Основание картинной плоскости 75 Основной снимок 197, 198, 343 Основание станции 72 Основные части самолета 12 Основа прозрачная 244 Основа непрозрачная 244 Основа для редуцирования 270 Отношение ангармоническое, или двойное 43, 47 Отрицательная дисторсия 18 Отстояние 454 Отбивка полезных площадей 188,379 Отбеливание 355, 356 Оформление планшета полевой подготовки 186 Оформленная фотосхема 365 Очки анаглифические 185 Ошибка центрального угла 275 Ошибка геометрической связи 246 Ошибка графического построения угла 275 Ошибка отстояния 458 Ошибка разномасштабное;"! 118 Ошибка направления 116 Ошибки ромбического ряда 278 Ошибки фототриангуляции четырехугольника 285 Палетка километровая 272 Панорамная камера 464 Панорамная съемка 467 Пантограф 254, 406 Пантографирование 404, 406, 436 Параллакс абсолютный 425 Параллакс линейный 420 Параллакс угловой 419 Параллакс зрения 178 Параллактическая решетка 417 Параллактический коэфициент 422 Параллактический угол 460 Параллельная проекция 70 Передняя узловая точка объектива 20 Перекрытие линейное 14 Перекрытие поперечное 11, 14 Перекрытие процентное 14 Перекрытие продольное 11, 14 Перекрытие механическое 257 Переменное фокусное расстояние 457 Переменный графический масштаб 383 Перенос километровой сетки 296 Перенос объектов со снимка на карту 300 Переориентирование координат 84 Перспектива 54 Перспектометр 314 Перспектограф 316, 317, 375, 405 Перспективная аэрофотосъемка 6,80, 226, 228 Перспективно-аффинное преобразование 70 Перспективное искажение 103, 115, 225 Перспективное соответствие 57, 60 Перспективность точек 57 Плановая аэрофотосъемка (вертикальная аэрофотосъемка) 79 Плановый аэроснимок 79 Планшет полевой подготовки 211 Планшетик 345, 347 Пленка (фотопленка) 16, 20 Плоский пучок 37 Плоское преобразование прямой 46 Плоскость картинная или плоскость проекции 54, 72 Плоскость основания или плоскость оригинала 72 Плоскость главная вертикальная 72 Плоскость горизонта 74 Плоскость картинного горизонта 74 Плоскость средняя 114, 344 Плоскость главная горизонтальная 74 Плоскость объектива главная 19, 327, 329, 337, 342 Плоскость фокальная 18 Плоскость снимка (картинная плоскость) 72 Подготовка: а) планшета 186 б) полевая 186 в) снимков - методом центральных точек 200 Подготовка снимков для метода фототриангуляции 203 Подкладочный материал 359 Подъем полетной карты 13 Полевая подготовка снимков по четырем точкам 194 Полевое вычерчивание 375 Полевой трансформатор 319, 336, 413 472 Полезная площадь снимка: 120, 191, 379 а) теоретическая 126, 130 б) практическая 130 Полезная сторона снимка 133 Полетный маршрут 408 Полный автомат (автоматическая аэрофотосъемочная камера) 23 Полный четырехугольник 50 Положительная дисторсия 18 Полуавтоматическая аэросъемочная фотокамера 21 Поперечное перекрытие 11, 14 Поперечный полезный размер 128, 130 Поправка за рельеф обратная 345 Поперечное смещение 278, 282 Построение километровой сетки 292 ПП-2 (проявительный прибор тип 2) 28 ПП-4 (проявительный прибор тип 4) 29 Практическая полезная площадь 130 Превышение 454 Предел резкости изображения!35 Преобразование аффинное 42 Преобразование плоскости 41, 46, ol Преобразование прямой 42, 46 Прибор копировальный КП-2 29 Прибор проявительный ПП-2 28 Прибор проявительный ПП-4 29 Привязка пункта к снимку 200, 204 Привязка снимка к пункту 200, 204, 436 Прикладная рамка 18, 447 Предел перспективного соответствия 60 Прогиб маршрута 283, 284 Продольное перекрытие 11, 14 Продольное смещение 278 Продольный полезный размер 128,130 Проективная геометрия 34 Проективная сетка 304, 305 Проективность 57 Проектор анаглифический (проекционный фонарь анаглифический) 185 Проекция: центральная 34 параллельная 70, 71 Проекция ортогональная 71, 195 Прозрачная основа 244 Промежуточная нулевая точка 431 Промежуточный маршрут 198 Промежуточный снимок 198, 343, 350 Пропорциональный циркуль 300, " 302 Простое отношение 37, 42 Простой объектив 18 Проявительный прибор ПП-2 28 Проявительный прибор ПП-4 29 Прямая засечка 244 Псевдоскопия 184 Псевдоскопическая модель 430 Пуансон 353 Пятиобъективная фотокамера Т-З-А 24, 299 Рабочая юстировка трансформатора Соколова 334 Рабочая юстировка трансформатора М. Г. И. 342 Рабочий угол объектива 21 Радиал-триангулятор 240 Радиус полезной площади 120, 122 206 Развертывание снимка 300 Развертывающий станок 25, 27, 299 Разность высот геодезическая 456 Разность параллаксов 289, 427, 439 Разрыв летно-съемочный 29, 131,379 Разрыв фотограмметрический 131, 206, 379 Рамка прикладная 18, 447 Расстояние нормального зрения 180 Редуцирование 254, 364, 433 Рейка горизонтальная 450 Резкость изображения 135, 326 Рекогносцировочная призма 450 Репродукция с накидного монтажа 31 Репродукция с фотоплана 399 Решетка параллактическая 417 Ромбический метод фототриангуля- ции 244 Ромбический'инверсор 271 Ромбический метод 244 " Самолет аэросъемочный 11, 12, 118 Сандарачный лак 368 Светофильтр 15, 26, 136 Сводка снимков 395 Связующая точка 245 Середина перекрытия 188 Сетка Готье 342 Скос 451 След главного вертикала 74 След главной горизонтальной плоскости съемки 74 Сложный объектив 19, 20 Смещение поперечное 278 Смещение продольное 278 Снимок, аэроснимок 3, 76 Снимок анаглифический 188 Снимок горизонтальный или плановый 4, 79, 86 Снимок перспективный 4 Снимок фототеодолитный 447, 466 СНС (стереофотограмметрическая наземная съемка) 441 473 Соколова трансформатор 333 Соответственная точка 52, 67 Сопряженная точка 327 Сопряжение оптическое 328 Способ ангармонических соотношений 221 Способ подобия фигур 220 Способ полоски бумаги 56 Способ сухой или горячей наклейки 373 Способ мокрой наклейки 371 Способ центральных лучей 219 Способы полевой подготовки снимков а) аналитический 195, 203 б) графический 195, 203 Способы трансформирования 300 Способы фототриангуляции 239 а) аналитический 240 б) графический 239 Средний масштаб снимка 382 Среднее поперечное смещение 276 Средний фотограмметрический базис 424 Средняя плоскость 114, 115, 121, 230 Средняя плоскость трансформирования 344 Станок развертывающий 25, 27, 299 Станция 72 Статоскоп 16, 17 Стереоавтограф 441, 444, 462, 463 Стереокомпаратор 460 Стереопланиграф 7 Стереоскоп топографический 416 Стереоскоп АИР-1Б 181 Стереоскопическая марка 241 Стереоскопическая модель (стерео-модель,) 429, 435 Стереоскопическая пара 178 Стереоскопическая рисовка рельефа (стереорисовка рельефа) 430, 431 Стереоскопическое зрение 416 Стереоскопическое рассматривание 138, 180, 187 Стереоходы (стереоскопические ходы) 415, 434 Сухоклейкая бумага 368, 373 Сушильный барабан 28 Сферическая аберрация 18 Схема накидного монтажа 32, 343 Съемка контурно-комбинированная (ККС) 123, 186 Съемка наземная стереофотограм-метрическая (СНС) 441, 443 Съемка наземно-высотная 7 Съемка панорамная 467 Тактическое дешифрирование 137, 158 Тангенциальный винт 449 Тень собственная 140 Тень падающая 140 Теоретическая полезная площадь снимка 206, 379 Теорема Дезарга 65 Теорема Шаля 59, 65 Технический проект 187 Топеграфический стереоскоп 416 Точка нулевых искажений 92, 108, 222, 224, 231 Точка связующая 248, 257 Точка сопряженная 327 Точка главная 64, 72, 76, 107 Точка надирная 72, 92, 107 Точка центральная 203, 225 Точка схода 74 Точка удаления 74 Точка соответственная 52 Точка контурная 194 Точка ориентировочная 195, 345 Точка подготовки 195 Точка редуцирования 262 Точность фотосхемы 362, 365 Трансформатор (фототрансформатор, аэрофототрансформатор) 59, 319 а) 1-го рода 319, 333, 336 б) 2-го рода 319, 337, 340 Трансформирование графическое 299, 300 Трансформирование механическое 299, 316 Трансформирование фотомеханическое 299, 319 Трансформирование на просвет 347 Трансформирование на отражение 347, 352, 353 Тригонометрическое измерение базиса 450 Угловая невязка 249, 364 Угол азимутный 106 Угол дирекционный 76 Угол конвергенции 229, 462 Угол крена 76, 79 Угол скоса 458 Угол сноса 15 Угол изображения 21 Угол наклона оптической оси 79 Угол отклонения оптической оси 76, 78, 120 Угловой параллакс (угол параллактический) 420, 460 Угломерная сетка 464, 466 Угломерная шкала 464, 466 Угловое искажение за рельеф 115 Угловое перспективное искажение 109, 276 Удаления точка "Л Узловая точка объектива 19, 20 Указатель воздушной скорости 16,17 Уравнивание графическое 250 Усик 206 474 Установочное фокусное расстояние 339 Уточненная фотосхема 358, 362 Уточненная фотосхема 2-го порядка 364 Фокальная плоскость 18 Фотогруппа 362 Фотограмма 289, 437 Фотограмметрия 3, 4, 5, 7 Фотограмметрический разрыв 379 Формы аэросъемки 6 Фотолабораторная обработка 11, 28 Фотокамера длиннофокусная 21 Фотографический процесс 28 Фотоплан негативный 366 Фотоплан позитивный 366 Фотоплан 5, 358, 366 Фотопанорама 5, 441, 464 Фотосхема 5, 147, 362, 365 Фотомеханическое трансформирование 299, 319 Фотомеханическое редуцирование 270 Фотокамера аэросъемочная (Аэро-фотосъемочная камера): а) автоматическая, полуавтоматическая, неавтоматическая 21 б) длиннофокусная, короткофокусная, нормальная 21 в) узкоугольная, широкоугольная 21 г) для плановой съемки, для перспективной съемки 22 д) пленочная, пластиночная, пленочно-пластиночная 11 е) однообъективная С-3 22, одно-объективная АФА 23, двух-объектиеная (спаренная) 229, 257, четырехобъективная 24, пятиобъективная Т-З-А 24, 25, девятиобъективная АД-2 28 ж) панорамная 464 з) призматическая 468 Фоторекогносцировка 6, 401, 413 Фоторедуктор 254, 271 Фоторазведка 4, 161 Фотосхема простая 358, 362 Фотосхема уточненная 362 Фотосхема уточненная 2-го порядка 364 Фотосъемка наземная 6, 7, 441 Фотосъемка воздушная 6 Фотосъемка наземно-высотная 6 Фототриангуляция 186, 224, 415, 433 Фототриангуляция маршрута 244 Фототриангуляция четырехугольника 248 Фототриангуляция групп 254 Фототрансформирование (трансформирование) 319, 347, 350, 352 Фототрансформатор (аэрофототранс-форматор) 319,321, 333,336, 337,340 Фототеодолит 5, 442, 445 Фототопография 3 Фототеодолитные работы 441 Ход висячий 209 Ход высотный 377 Ход примыкающий 206 Хроматическая аберрация 18 Цифровая схема накидного монтажа 32 Цепочка 222 Целлулоидная линейка 189, 233 Целлулоидный шаблон 377 Центральная проекция 51,54,58,60,72 Центральное проектирование 34 Центральная точка 203, 225, 228, 289 Центральная перспектива (центральная проекция) 54 Цена деления стереоскопа 422 Центр гомологии 67 Центр проекции 54, 72 Центрировка негативов 241, 244 Чистовой монтаж 366 Четырехобъективная фотокамера Т-2-А 23, 299 Черновой монтаж 358 Частные случаи центральной проекции 70. 71 Шкала тангенциальная 449 Шкала угломерная 464, 466 Шаг винта 449 Шаблон целлулоидный 377 Экранирование 349 Экспозиция 14, 24, 26, 135, 136 Электрический пресс 373 Элементы ориентирования: а) внешнего 76, 300, 439 б) внутреннего 76, 300 Элементы центральной проекции 72 Эпидиаскоп 413 ПЕРЕЧЕНЬ ФОРМУЛ К ГЛАВЕ И Начала проективной геометрии и применение ее в фототопографии №М> ' формул АВ . . --= = а - простое отношение трех точек............ 1 АС (ABC) = о - символическое обозначение простого отношения трех точек........................... 2 А-" - X А • - з - простое отношение трех точек, выраженное че- ЛС ~ ЛА рез их координаты.................... 3 sin ab ,. , -^^ = ---простое отношение трех лучей........... 5 sin ас (abc) = я - символическое обозначение простого отношения трех лучей............................ 6 х^ sin ck (ABC) - (abc) - ^ - зависимость между отношениями трех то- sin bk чек и трех лучей пучка, проходящих через эти точки ... 7 SB (ABC) - (аЬс)--^г=; - зависимость между отношениями трех точек ос* и грех лучей....................... 8 1 , 1 о-1 о о; - ; 1 - о;-----; ------; ----г - численные значения про- о 1 - о о о - 1 стого отношения трех точек или трех лучей при всевозможных перестановках букв в символе.......... 9 АС ВС . ~77Т • "о/т - ^ ~~ ангармоническое отношение четырех точек . . 11 AL) DL) S*- XX sin ас sin be " ^.: - ^^=^ - ангармоническое отношение четырех лучей . 12а sin ad sin bd (ABCD) = \ - символическое обозначение ангармонического отношения четырем точек ,,,,,.,,,.,,,,,,,, И 476 J"№ формул (ABCD) - (abed) - зависимость между ангармоническими отношениями четырех точек и четырех лучей пучка, проходящих через эти точки...................... 13 (abed) - X - символическое обозначение ангармонического отношения четырех лучей................... -4а (ABCD) = (BADC) - (DCBA) = (CDAB) - попарные перестановки букв в символе ангармонического отношения, при которых не изменяется его численное значение........... 15 (АВС?>) = Х; (ABDQ = -^~; (ACBD)-\ - X; (ЛСЛВ) = - ; Л 1 - Л. (ADBC) - -^-; (ADCB) = т - - - шесть численных значе- А Л - 1 ний ангармонического отношения при всевозможных пере- ^ становках трех букв в символе.............. 16 АС ВС . ,-, -jsr '• -7Гг=г - - - - гармоническое отношение четырех точек ... 1/ At-) oU К ГЛАВЕ III Свойства снимков ТГ ft У = .Уо'7~ > X - - ха--7-----координаты точки местности при пла- JK -Mf новой съемке....................... 20, 21 y=2L_______У - Х=~______* ко к cos a (cos a - ~sin о] к | cos a - у- -sin а j V JK J V ' к / ординаты точки местности при перспективной съемке, выраженные через координаты в системе картинной плоскости 26, 28 y^y^cos-f. - ."i-sinx; x - jercosx -h^i-sin t. - координаты точки на снимке, переориентированные в систему индексов снимка . . 36, 31 У _ Н _______(yt-cosx - лубшх)_______ - 1-/" / Vi-cosx - x,-sin-t. . к COS a cos о - •--•-------j - ---------sina \ /к ,, . . , > - координаты __// (jci-cosx. +_y1-sinx) 1 ~ /" / .XfCOSX - JCj-Sln* . к (cos a - J - -----~ - J-------sma V JK точки местности при перспективной съемке, выраженные через координаты в системе индексов снимка....... 37, 38 - = -А - масштаб планового снимка............. 39 m H - -г ~к (cosa - -^L-slna) - масштаб перспективного снимка по mh Н \ /к / горизонтали..................... . . 40 477, Jft]* формул • - = 0 - масштаб снимка по линии горизонта ......... 41 Щ 1 /к -- - -rr-cosa - масштаб снимка по главной горизонтали ... 42 тш Н 1 Л - = -73 - масштаб снимка по линии главного масштаба .... 43 тс п - = _-* - - масштаб снимка по надирной горизонтали .... 44 m- H-CQSCH • 1 ~ масштаб снимка по линии основания картины .... 45 я- - - -j-j-fcosa - j?--sina) - масштаб снимка по главной верти-mv п \ /к / кали........................... 47 / г \а /cosa----^-•slna-slnq>a ) - = - ?f • - ------ к ------,-----масштаб снимка по лю- mr " Vl - Sin3 a-cos2 9а бому направлению из главной точки........... 53 tg- + y~ Р"У) ~-У'------------" - - линейное перспективное искажение по ctg.-^ главной вертикали................... 56 V2 Г ^аУ] ="7-^S а "~ линейное перспективное искажение по главной •'к вертикали на плановых снимках.............. 58 а у ig- + j- [Дал:] = х--------------линейное перспективное искажение по ctg - - 4- JK горизонтали....................... 61 г2 Г Да"1 = -j--tg a-sln ф - линейное перспективное искажение по -"к любому направлению из главной точки на плановых снимках 63 /•2 ГД^г]' =~--tga - линейное перспективное искажение на плано- •^к вом снимке по главной вертикали, выраженное через радиус-вектор ....................... 64 -8U tg 4a =----------------г"----------зависимость между азимутным углом cos a - ~- sin a JK. и ему соответствующим на плоскости основания..... 71 478 №№ формул tg ф0 - Ц У ° - зависимость между азимутным углом, имеющим COS ос вершиной главную точку, и ему соответствующим на местности......................... 72 tg ф" - tg fy'n-cos а - зависимость между азимутным углом, имеющим вершиной надирную точку, и ему соответствующим на местности...................... 73 tg фс = tg <1'с - зависимость между азимутным углом, имеющим вершиной точку нулевых искажений, и ему соответствующим на местности..................... 74 ,, ., 1 - cos a [Д"ф] =----------------угловое перспективное искажение в главной точке снимка....................... 77 / Am/-.cosa / /K2.tg3a 2/K-tga . IV! - •'" m • I/ 1 + ~F~ + ^~~- -sin T - линейное J к ' h f ' ' искажение за рельеф на перспективном снимке...... 82 [\°flr]= ~JJ!L-~ - линейное искажение за рельеф на плановом 7К -т снимке, выраженное через масштаб снимка......... 83 [Д"Лг] = - Ц - - линейное искажение за рельеф на плановом снимке, выраженное через высоту съемки......... 84, 87 ^ fi и hm- tea -sin i0 j. 'g IWl - - --------- - - угловое искажение за рельеф на плановом снимке в главной точке.............. 91 A i-V [4нг] = r -jj - ошибка от колебания высоты съемки..... 96 г 1/Y *т V2, Д/к hm = \ VvSTtg^J + tg^~2^1g~a ~ Р3*"-70 полез"ой площади петрансформированного планового снимка, свободной от всех искажений.......>.............. 97 // ,ГД rV г" = I/ к Л " J - радиус полезной площади планового снимка, = 1/^ \ tg, свободной от перспективного искажения, с центром в главной точке снимка.................... 99 -i/'/K-f-Vl <" '"'о, = I/ ~~t^-------?*'^~2~ - Р-Диус полезной площади планового снимка, свободной от перспективного искажения, с центром в точке нулевых искажений.........* 101 479 №№ форм/л АИ - - --]=------- - /K -tg a - радиус полезной площади нетранефор- "т . мированного снимка, свободной от искажения за рельеф . . . 105 rh ~ "'"• I - - 0,05/к - то же, для 0 = 3° (рабочая формула) 106 Ят Н.[^г] -А = - -г----- - /к -tg a - радиус полезной площади нетрансфор- "т мированного снимка, свободной от искажения за рельеф 107 KR1 -ft=/K.t-^-• - то же, для а = 0°............... 108 *--п ГЬОТ Я-К'] -л - - Ь-^-J - то же, для а = 0°............... 109 "я "т D,, т = - - промежуток времени между двумя экспозициями . . . 116 /" (100 -р).т dy = -------10(Ш------ "~ Расстояние между главными точками снимков на полетной карте................ 118 ,- 1х(Ш-д)-т х~------ГооТ/И~-' "~ Расстояние между маршрутами на полетной карте....................... 119 Д N - . -- - число маршрутов съемки на участке....... 120а ? nL - -- - число снимков в маршруте............ 121' (tm)-у' ffl ns = nL • N - число снимков на всей площади съемки..... 122 О.ОЬмм-Н ."" {^_i_-----------величина экспозиции............. 123 /к *-* К ГЛАВЕ V Полевая подготовка снимков _ Ж+1 С+1 пл О = - 2 - ' - о-------количество основных снимков...... 1^4 7' = (М + 1) (С+1) - минимальное число точек подготовки при методе основных и промежуточных снимков....... 125 I/ [Vl'/K г = I/ л-"., ,------радиус полезной площади при подготовке w и,/и/' sin a снимков методом центральных точек........... 1^'6 480 №№ формул " К ГЛАВЕ VI Фототриангуляция уп = - /K-tg a - расстояние от главной до надирной точки. . . 127 i ус = - /K-tg-s-----расстояние от главной точки до точки нулевых искажений........................ 128 --[А-Ф1 C°Sa-l+rA,f] г = 0,707 /к------------:--------------- - радиус окружности, в которой выбирается центральная точка............ 132 г =-, -=-• - радиус окружности, в которой выбирается центральная точка на снимке, при условии, что [Д^Ь] = 6' ..... 132а A-rsin-?T ' sin ^ tg [ДЙ6]' =------------------------------угловая ошибка за рельеф в точке нулевых искажений................ 133 [ДЛ] = У [М'Р + [Д/г':1]2 + Др2 + Д_2 - ошибка в построении угла на основе при составлении сети фототриангуляции . . . 134 0,037 hm а •=. - ------- - - среднее поперечное смещение точки на снимке ш от влияния рельефа.................... 135 [ДдФ] - - -----средняя угловая ошибка за рельеф в главной точке планового снимка.................... . 136 [ДЛ] гл т == Т/23 + 52 -t- У2 + Ь2 = 12' ~ ошибка в построении угла при фототриангуляции из главных точек ......... 137 1-^]центр. т ~ ^б" + 5J + 92 + 6а = 13' - ошибка в построении угла при фототриангуляции из центральных точек....... 138 [ЬЬ] = Ъ [ДЛ] 1/2 (tg2 Л + ctg2 Л) - средняя ошибка одностороннего определения второго базиса при фототриангуляции методом маршрута .................... 139 [8&]' = Ь [ДЛ] У tg2 Л + ctg2 Л - средняя ошибка двухстороннего определения второго базиса при фототриангуляции методом маршрута....................... 140 [Щ< - Ь \b-A\-k - то же, принимая, что j/tg2 д + Ctg2 A-k • • '40а [оЬ"]' = Ь [ДЛ]-й-Кп - 1 - ошибка л-го базиса......... 141 ]ЪЬ"]' = 0,005 ЬУп - 1 - ошибка /1-го базиса.......... 142 31 Аэрофототопография 4о1 МгЛй 4^ формул S [56"]' = +0,0056 • pn_i - продольное смещение последней точки * маршрута................."....... НЗа 8' = ± 0,0016-pn_j - остаточное продольное смещение средней ~2 точки маршрута после редуцирования.......... 1436 Ъа = 26 [ЬА] • k - ошибка геометрической связи при фототриангуляции маршрута ..................... 144 [Ц = 0,0004 S6 Уп - 1 - прогиб середины маршрута, при условии, что [Л/4]' = 12'....................... 148 [У = 1/ (°>001 й'Ря-1>2 + (°>0004 s* Vn - iy - ошибка в положении средней точки маршрута после редуцирования .... 149 [Srj] = it 26 [Л/4] - средняя линейная ошибка при замыкании четырехугольника..................... 150 Д9 = 24' - средняя угловая ошибка при замыкании четырехугольника ......................... 151 [Ьг] =±0,0026 - средняя ошибка в положении центральной точки снимка, определенной при фототриангуляции четырехугольника графическим способом........... 154 К ГЛАВЕ VII Трансформирование A D'f" а - - тт~ - исходная сторона квадрата при построении пер- спектометра ....................... 155 Sm - fK-n - отсчет для установки высоты планшета перепек- тографа.......................... 15S Н '' $' - - - расстояние экрана от проектирующего центра транс-" М форматора........................ 157 F-M sin epp = - -J- • s'ma. - установочный угол трансформатора между плоскостью негатива и плоскостью объектива....... 162 sin 4je = - г- • sin a - установочный угол трансформатора между JK плоскостями объектива и экрана ............. 163 1 , ! 1 ,с" -=- + - т- = -р-----главная формула оптики........... 164 482 J*J* формул F - /к • - --- - формула для подбора объектива к трансформаторам ]-го рода ..'................... 165 / i Н п - ~г - ;J-T - коэфициент трансформирования.......... 166 К ГЛАВЕ XI Мелкомасштабная аэросъемка xs - Х-2 = р- - линейный параллакс, выраженный через координаты точки на снимках.................. 167 Я/к р - - TJ- - линейный параллакс, выраженный через элементы ориентирования...................... 168 tg 8 =------------------- - связь углового и линейного параллаксов 169 f /i , -*,jr2\ JK 1 + 7f) Аи k=-r-----параллактический коэфициент, выраженный через разность высот двух точек местности............ 170 Я . k - r-----параллактический коэфициент, выраженный через высоту съемки . ,..................... 171 &р - р2 - pi - разность линейных параллаксов . . ......... 172 • / Д ,2 ' л = I-х-Сь ; - число стереопар . . . ,............ 173 \ U,; С) К / uj = 0,15* - расхождение высот точек стереохода....... 174 К ГЛАВЕ XII Наземная стереофотограмметрическая съемка м В =---- - длина базиса..................... 175 п В =-------------приближенная длина базиса............ 176 п D /* ^4 = -----отстояние при нормальном случае съемки...... 177 а 31* 483 J*№ формул ., A-Xi С = -, - - удаление при нормальном случае съемки...... 178 •'к t А-Уг ' п = - * - - превышение.................... 179 JK K'f D =------ - - расстояние (дистанция).............. 180 в-COS а В ч 4 = - - (/к cos ср + х3 sin cp) - отстояние при съемке со скосом влево........................... 185 В- f А = - - - отстояние при съемке со скосом влево; для данной формулы величина Д определяется по особой таблице . . 187 А'2 ДЛ = -t - g----Да - ошибка в отстоянии............ 188 Я'/к ДС = -? -~ ДЛ - ошибка в удалении.........'..... 189 -'к ДЛ = ±-тД-ДА - ошибка в превышении . . ..... • . . . . 190 /к AI d^ < -г- - предельная величина ошибки скоса......... 191 JR где: НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБА АЭРОФОТОСНИМКА 1 _ /к т~ 100-Я' Приложение 1 ПЛАНОВОГО /к - фокусное расстояние камеры в сантиметрах; И - высота полета в метрах. Для определения масштаба аэрофотосъемки следует соединить прямой линией отсчет на левой вертикальной шкале, соответствующий высоте полета, с отсчетом на правой вертикальной шкале, соответствующим величине фокусного расстояния аэрокамеры. В пересечении этой прямой со средней наклонной шкалой находим масштаб аэрофотосъемки. И мю - , I Г- Ю гам - го --30 -40 10" -I 50 Правило пользования Для нахождения высоты полета по заданному масштабу аэрофотосъемки следует соединить прямой точки на правой вертикальной и средней наклонной шкалах, соответствующих величине фокусного расстояния и заданному масштабу. Продолжив эту прямую до пересечения с левой вертикальной шкалой, отсчитываем искомую высоту полета. 485 ГРАФИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СЪЕМКИ Приложение 2 График предназначен главным образом для определения воздушного базиса съемки и интервала между последовательными экспозициями камер рабочего размера снимка 12X17 см в зависимости от заданных: 1) высоты полета, 2) фокусного расстояния камеры, 3) ширины пластинки и 4) процентного перекрытия, Правило пользования. Зная высоту полета (например 3 ООЭ м), берут в столбце вертикаль, соответствующую 3 000, и, опускаясь вниз до наклонной, соответствующей фокусному расстоянию камеры (например 21 см) и длине стороны нашего снимка (например по короткой стороне 12 см), затем от точки пересечения а поворачивают вправо по горизонтальной линии до границы между 1-м и 2-м столбцами, до точки Ь\ далее от точки Ь поднимаются по наклонной 2-го столбца до точки с - пересечения с вертикалью соответствующего процентного перекрытия (например 33%). От точки с ведут по горизонтали вправо до пересечения с 3-м узким столбцом в точке d, отсчет по которому дает величину воздушного базиса (в данном случае 1 200 м). _Для определения интервала между экспозициями от точки d надо продолжить горизонталь по 4-му столбцу до точки е - пересечения с наклонной линией путевой скорости самолета (для нас 150 км в час) и от точки е подняться по вертикали до верхнего края 4-го столбца, до точки g; тогда отсчет здесь (28 секунд) есть искомый интервал. I Приложение 3 НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ ", _ 1-Р 100 где: / - линейный размер стороны снимка в миллиметрах; р - перекрытие в процентах; р> - линейное перекрытие в миллиметрах. F 2QO-. И 1904 г1БО 180 -i Г 140 170 •? Изо 160 4 150 -i И 20 140 \ Ию 130 4 Ноо 120 -i tlOi г 90 т-. |- 80 90ч г 70 80 -j 'г 60 704 60-1 J- 50 604 Ь 40 40 г 1- 30 304 204 1- 20 10-= ^ 10 НО Г 20 Но [-40 1-50 г 60 -70 с*. "3 I " Правило пользования Номограмма дает возможность определить линейное перекрытие .по заданному перекрытию в процентах, и наоборот. Она построена для двух камер - Cj и /V,. . Для определения продольного перекрытия следует пользоваться точками, обведенными двумя кружками. Для определения поперечного перекрытия следует брать ординарные кружки. 487 Приложение 4 НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ _(100 - p).(lOO-g) ' ~ 100 ' где: sr - рабочая площадь снимка; р - продольное перекрытие; q - поперечное перекрытие. Все величины выражены в процентах. 10-1 20 ~ 30- 40-50- 70 ~> Р% Г10 Г 20 г 30 - 40 -50 '-во "- 70 -80 а % Правило пользования Для получения величины использования аэроснимка соединяют прямой линией отсчет по вертикальной шкале, соответствующей заданному продольному перекрытию, и отсчет по наклонной прямой, соответствующий поперечному перекрытию. Затем надо продолжить эту прямую до пересечения с правой вертикальной шкалой. Полученный на ней отсчет даст величину площади использования аэроснимка в процентах. 488 Приложение 5 НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧИСЛА СНИМКОВ ПОКРЫТИЯ ЗАДАННОЙ ПЛОЩАДИ п, - 10"-Q ix-dy-sr где: Q - заданная площадь съемки в квадратных километрах; ' т - масштаб аэрофотосъемки; йх и dy - размеры полезной части изображения по длине и ширине в сантиметрах; б> - коэфициент использованной полезной части изображения в процентах. Номограмма построена для камеры d, ввиду чего размеры dx и dy приняты соответственно равными 18 и 13 см. После предварительного определения коэфициента sr по заданным продольному и поперечному перекрытиям (номограмма 4), пользуясь настоящей номограммой, возможно установить число снимков, необходимых для покрытия заданной площади Q. Для этого следует соединить прямой соответственные отсчеты по шкалам т и Q и отметить ее пересечение со средней вертикальной линией •/• Соединив полученную точку прямой с соответственным отсчетом по шкале sr и продолжив ее до пересечения со шкалой ns, получим на последней отсчет, равный числу снимков. ni юоо зм (00 ТОО 600 EDO 400 Ш-. гоо- 100-90-80-70-60 ЬО- "Н 3(1 -I 20- 10-) -1 WOO •r. tow 1:5000 т * 2QOO 1:10000 - 1:15000 L- 1:20000 • С25000 IfloI-r-iO" Ю2 -1 \- 90 60^ -I г- 80 '0% -\'г П боЛ-ir во МТ ^1 50 40J4 5- *0 зог-г за ia%:-?o 489 Приложение б НОМОГРАММА ДЛЯ ПОДБОРА ОБЪЕКТИВА К ТРАНСФОРМАТОРАМ 1-ГО РОДА (СОКОЛОВА) F = fk- где: 1 +п ' F - фокусное расстояние объектива трансформатора; /к - фокусное расстояние камеры; п - коэфициент трансформации (увеличение или уменьшение). п - J_. _! т ' М Л? т 1-1 где - и -ff - масштабы снимка и клана. т М ?тт Г- 500 Г г,о- г Fm 7П -iooZ " - 456 • 300 - f,5- гзо - - 50 • 40 - 400 ?оо- • 30 - го - 10 -350 1,0- - 0 0,9 • 150 - / -300 0,8 • - 0,7 • - 250 too- \ '. 0,8 J 90 - -гоо 0,5- ^ - 180 4$0 Прилозюение 7 НОМОГРАММА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИУСА ОКРУЖНОСТИ (С ЦЕНТРОМ В ГЛАВНОЙ ТОЧКЕ), В ПРЕДЕЛАХ ПЛОЩАДИ КОТОРОЙ НАХОДИТСЯ ЦЕНТРАЛЬНАЯ ТОЧКА СНИМКА Формула: 1 - И-'И г = Л-0,707 1 + [ VV1 Sin а Номограмма вычислена для [4*iL] = 0,0017, что соответствует угловой величине в &. 15-1 14" 13-1Z-11-1D- 3- 8- 7- 6- В- 4г 3- 2- !-• 0- Правило пользования Находят по правой шкале отсчет, соответствующий углу отклонения оптической оси (например 3°), а на средней шкале - фокусное расстояние нашей камеры (например 205 мм); пересечение прямой, проведенной через эти две отметки, с левой третьей шкалой даст искомое значение в миллиметрах (для нашего примера оно равно 4,5 мм). d р 4-00' - 3"30' 3°00' • 2 "30* 2°00' 491 Приложение 8 ЖУРНАЛ1 (1-я страница) ТРАНСФОРМИРОВАНИЯ и МОНТАЖА Трапеция 035-71-А Масштаб 1:25000 1. Полевую подготовку производил с 1 августа по 15 августа 1938 г. Петров 1. Трансформировал с 10 октября по 27 октября 1938 г. Сидоров 3. Монтировал с 29 октября по 20 ноября 1938 г. Зяйцев 20 ноября 1938 г. Руководитель Сергеев ТРАНСФОРМИРОВАНИЕ (2-я страница) №.№. снимков Трансформатор н h сс X Балл Количество Примечание 788 оси 614 284 - 1° 212 5 2 790 оси 616 286 - 1°30' 152 5 2 792 оси 615 285 - 0°30' 34 5 3 794 оси 613 283 -f 0°30' 12 5 2 Из 6 точек № 35 касается 796 оси 624 294 + 2°30' 135 3 2 Точки № 26 и № 35 на касание 798 сен 617 287 __ ]0 84 4 3 Точка № 35 на касание 800 оси S 626 296 + 5°30' 74 2 2 Точка № 48 касается № 49 отходит 'на 0,5 мм 802 оси U % 616 286 + 6° 216 2 2 Точка № 49 отходит на 1 мм, все касаются 789 615 285 - 2°30' 135 4 2 793 620 290 - 3° 200 , 3 2 795 617 287 - 4°10' 138 2 3 Все точки касаются 801 635 315 - 7° 24 1 4 Снимок не трансформируется 797 622 292 - 3° 79 4 2 799 623 293 -4° 259 2 3 Точка № 48 не бьет на 0,4 мм Журнал печатается на 4 страницах. 492 ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ РУКОВОДИТЕЛЯ (4-я страница) 1. По трансформированию: Фотографическое качество отпечатков № 796 и № 801 неудовлетворительное. Точка № 49 на снимках № 800 и № 802 неверна, надо было ее засечь на плане камеральным путем. '2. По монтажу: / и // маршруты разрезаны неправильно, по ломаной. Есть налезание контуров на снимках Ле 800 и № 801. 22 ноября 1938 г. Руководитель Сергеев (3-я страница) МОНТАЖ J*J* снимков Как поставлен снимок Сколько раз был в переделке Точность монтажа по точкам в мм Расхожд, в конт. в мм to Примечание 788 _ 0,0 5 790 0,0 5 792 0,0 5 794 0,0 5 796 Кроме точки № 35 . - 0,2 - 5 798 . № 35 . - 0,2 - 5 800 . № 49 . 2 0,3 0,4 3 Поставлен по точкам и жел. дор. 802 " № 49 . 1 0,4 - 5 789 По точкам ..... 0,0 5 793 По точкам и контурам ....... - 0,2 - 5 795 По контурам .... 1 0,3 0,3 2 801 ..... 2 0,5 0,5 2 Поставлен по средним контурам и жел. дор. 797 • • • • - 0,0 - - 799 По точкам ..... 2 0,3 0,4 2 493 Приложение НОМОГРАММА ВЫЧИСЛЕНИЙ ПОПРАВОК ЗА РЕЛЬЕФ H=3000mt r-h Kb Н где: Aftr~ ошибка за рельеф; г - расстояние от главной точки до определяемой, Н - высота съемки: h - разность высот точки и средней плоскости. de mm н 3000mt J20-ПО- • 100- • 90-- во-- 70-- 60-- 50-- 40--30- го- - 10 -L №J в mm 10-г 09-08- - 07-ое -- 05 04- 03- 02- 01 -L Правило пользования Нв rnt T1-t) - -110 -100 - -90 --80 - -70 - -80 - 50 - -40 - -35 - -30 33 20 18 16 14 . 12 . -10 - 9 - 6 - R Отмечают на правой вертикали точку, соответствующую Л, и соединяют ее с точкой на левой вертикали, соответствующей г. Точка пересечения на средней вертикали [-^~J укажет искомую величину поправки за рельеф. 494 г Приложение 10 НОМОГРАФИЧЕСКАЯ КАРТОЧКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОПРАВОК ЗА РЕЛЬЕФ на аэроснимках, снятых камерой С\ /? = 18 см для - = но формуле [#]"/. т = т ~ 18 500 1 ГОР./-./г /*•" ' где: г - расстояние в сантиметрах от главной точки снимка до точки, поправка которой определяется; h - разность высоты точки и принятой средней высоты; fk - фокусное расстояние камеры в сантиметрах; т - знаменатель масштаба снимка. 10 СМ 0,4 0,2 / У / • "} ^ f"" I ОЛОСНОГГЬ КОЛЬНИ | ^а|' ^-_~<ИИ> "_,. у^ ел. Т^ ',"" •ч-^ ^(tm) 1 : 1 \ 1 1 •i'-S и-_. 1 ___ аласкосгь яшьца *5 Л" •--• i'uSt''" 496 Ияынавятсаь IN 6) 0 Ф e ДЭ Э Q q R г а 9 Я г. ку эр F f ?/ эф S s У of J эс G S Н h 4*9 Ж A ЖЭн>ч аш (""> Т t U u sr t °U a тэ У I i У i и V v V V вэ J J К k //-Ж 'А йот ка Ww X х Q/9-Ш W У^Л^> ЗС ДУБЛЬ ВЭ ИКС L 1 M m •Z t jftm эль эм Y У Z z У у *У ^? %, HFPEKw) ЗЕТ 498 Приложение 14 Греческий алфавит. Большая буква Малая буква Название Большая буква Малая буква Названив А а Альфа N V НИ В Р Бэта м *-•* Е Кси Г Т Гамма 0 0 Омикрон Д 5 дэльта п к пи Е е эпсилон р р Ро Z ?3 дзета 2 б сигма н f\ эта Т t Тау 0 еэ Тэта г 1) ипсилон I / i Йота ф Т ФИ к У. Каппа X X Хи Л X Ламбда V Ф пси м V- ми Q О) Омега 32* 499 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение............................. 3 Глава I. Аэрофотосъемка 1. Содержание аэрофотосъемочных работ.............. 11 2. Аэросъемочная аппаратура.................... 17 3. Лабораторная обработка результатов аэрофотосъемки....... 28 Глава II. Начала проективной геометрии и применение ее в фототопографии 4. Общее понятие..............,........... 34 5. Правило обозначений и правило знаков......... ... 36 6. Простое отношение трех точек и трех прямых .......... 37 7. Свойства простого отношения................... 42 8. Двойное, или ангармоническое, отношение............ 43 9. Свойства двойного, или ангармонического, отношения...... 47 10. Гармоническое отношение.................... 49 11. Преобразование плоскости. Центральная проекция и ее свойства . 51 12. Определение новых точек способом ангармонических отношений . 55 13. Свойства центральной проекции................. 58 14. Гомология............................ 67 15. Получение новых точек с помощью гомологии . . . •.....• 67 16. Частные случаи центральной проекции.............. 70 17. Названия элементов центральной проекции............ 72 Глава III. Свойства снимков 18. Элементы ориентирования.................... 76 19. Взаимная зависимость координат точек местности и снимка .... 79 20. Масштабы снимков........................ 86 21. Линейное перспективное искажение на снимке.......... 99 22. Зависимость углов на перспективном снимке и на местности . . . 105 23. Угловое перспективное искажение планового снимка в главной точке............................. 109 24. Линейное искажение за рельеф на снимке............ 110 25. Угловое искажение за рельеф на плановом снимке........ 115 26. Влияние колебаний высоты полета................ 118 27. Определение полезной площади на нетрансформироваяном снимке . 120 28. Расчет перекрытий....................... 126 29. Определение числа снимков.................... 134 30. Расчет величины экспозиции................... 135 Глава IV. Дешифрирование аэроснимков 31. Общие основы дешифрирования аэроснимков........... 137 32. Основные демаскирующие признаки . . . . ,.......... 139 33. Топографическое дешифрирование................ 147 34. Дешифрирование перспективных снимков ........... 153 35. Дешифрирование по зимним снимкам ..... ...... 157 36. Тактическое дешифрирование и воздушная разведка....... 158 37. Дешифрирование моторизованных технических средств ..... 161 38. Дешифрирование войск в походном движении .......... 165 39. Дешифрирование позиций стрелковых и артиллерийских..... 171 40. Дешифрирование стереоскопических пар............. 178 Глава V. Полевая подготовка снимков 41. Контурно-комбинированная аэрофотосъемка............ 186 42. Отбивка полезных площадей снимков по продольному и поперечному перекрытиям.................... 188 43. Полевая подготовка снимков по четырем точкам, или метод основных и промежуточных снимков................. 194 44. Выбор основных снимков при подготовке по четырем точкам . . . 197 45. Полевая подготовка снимков методом центральных точек..... 200 46. Полевые работы при подготовке снимков методом фототриангуляции ............................... 203 47. Случай закрытого расположения контурных точек, выбранных для подготовки снимков....................... 205 48. Рекогносцировка района и обеспечение съемки разрывов..... 206 49. Сгущение опорной тригонометрической и полигонометрической сети.............................. 208 50. Планшет полевой подготовки и работа на нем.......... 211 51. Условные знаки и указания для оформления планшета и снимка . 216 52. Составление геометрической сети................. 218 53. Поверка полевой подготовки снимков .............. 219 Глава VI. Фототриангуляция 54. Общие основы фототриангуляции................. 222 55. Начальные ориентировочные направления и способы их проведения .............................. 230 56. Способы фототриангуляции.................... 239 57. Фототриангуляция ромбическим методом в одном маршруте . . . 244 58. Фототриангуляция методом четырехугольника в двух и более маршрутах........................... 248 59. Содержание работ по фототриангуляции для ККС........ 253 60. Фототриангуляция групп (секций) с числом снимков более четырех 254 61. Редуцирование сетей фототриангуляции............ 261 62. Использование фототриангуляции................. 272 63. Ошибки фототриангуляции.................... 275 64. Фотограмма .................."........ 289 Глава VII. Трансформирование 65. Понятие о трансформировании и виды его............ 299 66. Графическое трансформирование................. 300 67. Построение проективных сеток.................. 305 68. Графическое трансформирование по элементам ориентирования . . 309 69. Графическое развертывание перспективных вертикальных снимков . 313 70. Понятие о механическом трансформировании ...,.•..... 31& 71. Фотомеханическое трансформирование.............. 319 72. Геометрические условия трансформирования.......... . 321 73. Оптические условия трансформирования............. 326 74. Определение установочных углов при трансформировании ..... 329 75. Подбор объектива к трансформатору 1-го рода.......... 331 76. Трансформатор Соколова................. ... 333 77. Полевой трансформатор..................... 336 78. Трансформатор М. Г. И...................... 337 79. Подготовка снимков перед трансформированием......... 343 80. Трансформирование основных снимков на просвет.....•'.... 347 81. Трансформирование промежуточных снимков.......... . 359 82. Трансформирование на отражение......... ......, 352 83. Обработка отпечатков и их деформация............. 355 Глава VIII. Монтаж 84. Черновой монтаж и фотосхема.................. 358 85. Уточненная фотосхема...................... 362 86. Чистовой монтаж и фотоплан................... 366 87. Способы чистового монтажа и наклейки снимков .... ..... 370 Глава IX. Съемка рельефа 88. Содержание работ........................ 375 89. Дополнительное обеспечение высотами.............. 375 90. Подготовительные работы.................... 377 91. Съемка рельефа на снимках................... 385 92. Обследование контуров...................... 394 93. Съемка рельефа и обследование контуров на репродукциях .... 396 94. Рисовка горизонталей и вычерчивание контуров на снимках и репродукциях ........................ . . 396 Глава X. Фоторекогносцировка 95. Фоторазведка и фоторекогносцировка.............. 401 96. Организация работ......................... 402 97. Периоды работ при фоторекогносцировке............ 405 98. Фоторекогносцировка в боевой обстановке............ 413 Глава XI. Понятие о составлении мелкомасштабной карты по аэроснимкам 99. Общие основания......................... 415 100. Рисовка рельефа на зеркальном топографическом стереоскопе . . 416 101. Содержание работ при мелкомасштабной аэросъемке...... . 432 102. Понятие о составлении мелкомасштабной карты с использованием фотограммы........................... 437 103. Оценка карты масштаба 1:100000, составленной по аэроснимкам . 438 502 Глава XII. Понятие о наземной стереофотограмметрической съемке 104. Основы съемки и приемы обработки............ 441 105. Комплект фототеодолита С-3в.................. 445 106. Основные случаи СНС...................... 451 107. Точность определения точек методом СНС и ошибки при полевой работе............................. 458 108. Стереокомпаратор........................ 460 109. Механические способы обработки................ 462 110. Составление фотопанорам..................... 464 111. Панорамная и стереоскопическая съемка простым фотоаппаратом . 467 112. Указатель наименований.................... 469 Перечень формул.......................... 476 Приложения 1. Номограмма для определения масштаба планового аэрофотоснимка ........................... 485 2. График для определения элементов съемки......... 486 3. Номограмма для определения линейного перекрытия .... 487 4. Номограмма для определения использования изображения . . 488 5. Номограмма для определения числа снимков покрытия заданной площади....................... 489 6. Номограмма для подбора объектива к трансформаторам 1-го рода (Соколова).................... 490 7. Номограмма для определения радиуса окружности (с центром в главной точке), в пределах площади которой находится центральная точка снимка .................. 491 8. Журнал трансформирования и монтажа........... 492 9. Номограмма вычислений поправок за рельеф........ 494 10. Номографическая карточка для определения поправок за рельеф........................... 495 11. Таблицы для определения остроты стереоскопического зрения 496 11а. Схема относительных удалений объектов.......... 496 12. Таблицы для тренировки в получении стереоскопического эффекта........................... 497 13. Латинский алфавит..................... 498 14. Греческий алфавит..................... 499 Редактор полковник Шебалин Технический редактор Галин Корректоры: Богоявленская к Новожилова Сдано в производство 29.11.38 Подписано к печати 3.6.39 Формат бумаги 60 X 621/,е Объем 31,5 печ. л. 33,4 уч.-авт. л. Уполн. Главлита № Г - 3009 Издательский № 661. Зак. № 4460 Отпечатано во 2-й типографии Государственного военного изд-ва НКО СССР им. К. Ворошилова Ленишрад, ул. Герцена, д. 1 /