Методические указания и контрольное задание для студентов заочного отделения образовательных учреждений (стр. 15 из 18)

Наметив положение фотостанции и определив расстояние до ближней и дальней границы съёмочного участка, рассчитывают длину базиса фотографирования. Расчёт выполняют с учётом точности создаваемой карты. При определении по наземным снимкам трёх координат точек местности с наименьшей точностью получают отстояния, которые обозначаются координатой Y. Для повышения точности их определения нужно увеличить базис фотографирования. Его минимально допустимую длину рассчитывают но формуле

где т_Y - точность определения отстояний точек, которая зависит от точности создаваемой карты, nip - точность измерения продольного параллакса.

Максимальное значение базиса фотографирования зависит от минимального отстояния Y_min точек и длины l_Х стороны кадра вдоль базиса фотографирования. Следовательно, при выборе фотостанции точки фотографирования нужно располагать на расстоянии В. значение которою не должно выходить за пределы: B_mn < В < В_mах. Выбранные на местности точки фотографирования закрепляют.

После выбора положения фотостанции устанавливают границы рабочих площадей каждой стереопары, которые будут получены на этой фотостанции, и в пределах этих площадей намечают контрольные точки. Если нужно, их маркируют. В ходе выполнения на фотостанции геодезических работ измеряют геодезические координаты точек фотографирования и контрольных точек, длину базиса фотографирования. Длину базиса фотографирования измеряют как неприступное расстояние параллактическим методом с помощью теодолита и дальномерной базисной рейки. Координаты точек фотографирования определяют с помощью обратных засечек, прокладкой ходов полигонометрии и тригонометрического нивелирования. Координаты контрольных точек определяют прямыми засечками. В связи с развитием спутниковых навигационных систем их стали использовать для привязки фотостанции. Средние ошибки положения точек фотографирования, опорных и контрольных точек не должны превышать 0,2 мм в масштабе создаваемой карты, а по высоте 0,2 от высоты сечения рельефа, выбранной для создаваемой карты.

Фотографирование местности производят во время её наилучшей освещённости. Фотокамеру устанавливают на точку фотографирования, по уровням приводят вертикальную ось вращения в отвесное положение, с помощью ориентирующего устройства главную оптическую ось разворачивают в заданном направлении. Фотосъёмку с обоих концов базиса проводят в минимально короткий промежуток времени, чтобы оба снимка стереопары были получены при одинаковых условиях освещённости. Экспонированные фотопластинки проявляют на фотостанции, чтобы избежать возможного брака при определении выдержки или по другим причинам. С полученных негативов изготавливают контактные отпечатки, на которых отмечают контрольные точки и наносят результаты полевого топографического дешифрирования.

Полученные на станции снимки обладают перед аэроснимками тем преимуществом, что их элементы внешнего ориентирования определяются геодезическими измерениями с большой точностью, и, следовательно, их обработка проходит гораздо быстрее и проще, чем обработка аэроснимков. При выполнении камеральной обработки наземных снимков на стереофотограмметрических приборах собирают цифровую и графическую информацию об объекте так же, как это делается по аэроснимкам.

Вопросы для самоконтроля

1. Как выполняется наземная стереофототопографическая съёмка?

2. Что входит в полевые работы при наземной стереофототопографической съёмке?

3. Как рассчитывают длину базиса фотографирования при наземной стереофототопографической съёмке?

4. Как устанавливают границы рабочих площадей каждой стереопары?

5. Каковы средние ошибки положения точек фотографирования, опорных и контрольных точек?

6. Как производят фотографирование местности?

7. На каких приборах производят обработку наземной стереофототопографической съёмки?

Раздел 9. Понятие о космической съемке

Литература: /1/, гл.XVI, §§126-132, /2/, гл.11.1-11.7.

Тема 9.1 Общие сведения о космической съемке

Если грамотное выполнение аэро- и наземной съёмки обеспечивают успешное выполнение фотограмметрической обработки снимков, то объём картографической информации о поверхности планеты, получаемой по космическим снимкам, и методика фотограмметрической обработки этих снимков определяются условиями проведения съёмочного сеанса. Среди этих условий основными являются:

- вид траектории, по которой перемещался носитель съёмочной системы,

- ориентация оптической оси съёмочной системы в пространстве,

- принцип построения изображения, положенный в основу работы съёмочной системы.

Космическая съёмка производится с гораздо больших высот, чем аэросъёмка. Высоты фотографирования равны сотням и тысячам километров, поэтому по сравнению с аэроснимками космические снимки имеют более мелкий масштаб. Для того чтобы укрупнить масштаб снимков, приходится увеличивать фокусное расстояние фотокамеры, т.е. брать более длиннофокусные фотокамеры, чем используются при топографической аэросъёмке. Кроме того, высоты фотографирования во время съёмочного сеанса изменяются в больших пределах как за счёт взаимного расположения траектории и небесного тела, так и за счёт кривизны траектории и сферичности поверхности небесного тела, а это приводит к значительной разномасштабности снимков.

В связи с изменением высот фотографирования в больших пределах возрастают требования к выдерживанию продольного перекрытия снимков. При съёмке с постоянным интервалом фотографирования процент продольного перекрытия на больших высотах фотографирования будет близок к максимальному значению и начнет уменьшаться по мере приближения носителя фотокамеры к планете, достигнув наименьшего значения на минимальной высоте, а затем с удалением носителя от планеты снова будет увеличиваться.

Еще одна особенность космической съёмки состоит в том, что нужно учитывать изменение освещённости по трассе полёта из-за изменения высоты Солнца над горизонтом, В связи с этим съёмочная система должна иметь автомат регулирования экспозиции.

Т.к. фотокамера установлена в герметичном отсеке носителя, где поддерживаются заданные температура и давление, на геометрию построения изображения оказывают влияние иллюминатор, через который производится фотографирование, и внутренняя фотограмметрическая рефракция, возникающая из-за прохождения оптическими лучами резко различных сред по обе стороны иллюминатора. В то же время при фотографировании планет, не имеющих атмосферы, отсутствует влияние атмосферной рефракции.

При планировании каждого космического полёта выбирают оптимальную траекторию, которая позволила бы при пролёте небесного тела, его облёте или выходе на орбиту его спутника получить максимальную информацию при решении разнообразных научно-технических задач. Движение космического аппарата при условии, что на него действует притяжение только одного небесного тела, происходит по так называемым кеплеровским орбитам, соответствующим математическим линиям: прямой, окружности, эллипсу, параболе, гиперболе.

В течение сеанса космической съёмки применяют два варианта расположения оптической оси съёмочной системы в пространстве. Эти варианты соответствуют двум известным случаям съёмки: параллельному и конвергентному, но при космической съёмке частным случаем последнего является отслеживание оптической осью съёмочной системы местной вертикали на поверхности планеты.

После выбора оптимальной траектории полёта космического носителя съёмочной системы на ней намечают в зависимости от задач, которые должны решаться по космическим снимкам, отдельные участки, где предполагается проведение съёмочных сеансов. Возможны следующие варианты выбора таких участков на траектории полёта при съёмке планеты: 1) при подлёте к ней или отлёте от неё; 2) в районе прохождения станцией перицентра траектории; 3) на различных участках орбиты искусственного спутника планеты. Если программой полёта предусмотрена посадка космического аппарата на поверхность планеты, то съёмка производится по аналогии с наземной фотосъёмкой, и полученные снимки используют для создания крупномасштабных карт и планов на небольшие участки.

Использование космических снимков для создания карт в масштабах мельче 1:100000 даёт возможность отказаться от технологии составления от крупного масштаба к мелкому. Т.к. на космических снимках имеет место естественная генерализация контуров, сокращается влияние субъективных факторов при генерализации изображения на создаваемой карте. В результате общегеографические и тематические карты создаются быстрее, и их качество повышается, т.к. картограф-составитель, меньше занимаясь вопросами, касающимися генерализации, больше уделяет внимания вопросам содержания карты.

Космические снимки охватывают большие площади планеты, в пределах которых сферическую поверхность планеты нельзя аппроксимировать плоскостью. Её разворот на плоскость осуществляется по формулам математической картографии.

Например, для топографических карт в нашей стране используется проекция Гаусса-Крюгера, в которой при фотограмметрической обработке аэроснимков задают координаты опорных точек, и на этапе внешнего ориентирования проблем не возникает. Но система координат проекции Гаусса-Крюгера привязана к узкой полосе шириной в 6°. Следовательно, таких систем координат на поверхности Земли будет 60, и в пределах стереопары космических снимков или одного снимка будет не одна такая система координат. При фотограмметрической обработке на этапе внешнего ориентирования снимков система координат планеты должна быть одна. В качестве такой системы координат нужно взять планетоцентрическую систему координат, которая является единой для всей поверхности планеты и исходной при расчёте картографической проекции.