Істеу әдісімен танысу

Аэрофотоаппарат (АФА) оптика-әлектромеханикалық құрал. Ол әр түрлі ұшу аппараттарымен (ұшақ, тікұшақ, зымыран) жер бетін суретке түсіру үшін қолданылады. АФА міндетіне қарай топографиялық және топографиялық емес болып бөлінеді.

Топографиялық АФА картографиялық және де баска өлшеу жұмыстарында қолданылады. Топографиялық АФА әр түрлі дірілдеу, ұрылу, температуралық өзгерістер сияқты жағдайларда объективтің оптикалық сипаттамаларын сақтай алады. Ал топографиялық емес АФА жоғарғы геометриялық дәлдікті бере алмайды. Сол себепті оны аймақты көрсету, бағдарлау сияқты және де басқа жоғарғы дәлдікті керек етпейтін жұмыстарда қолданады.

Аэрофотообъективтің негізгі көрсеткіштеріне фокус ұзындығы, көріну бұрышы, фотограмметриялық дисторсия, анықтау қабілеті жатады.

8 сурет. Топографиялық АФА және оның сызбасы.

1 - аэрофотокамера; 2 - кассета; 3 - аэрофотоқондырғы; 4 - басқару тетігі.

Аэрофотоаппараттың жарық сезгіш қабат (пленка) қойылатын жерден фокальдық жазықтыққа дейінгі ұзындықты АФА-ның фокус ұзындығы дейді. Оның ұзындығын 0,01 мм дейінгі дәлдікпен анықтап аэрофотоаппараттың қабына немесе аттестатына жазып қояды. Топографиялық АФА / ұзындығына қарай қысқа фокусты (150 мм дейін), орта фокусты (151-300 мм) және ұзын фокусты (300 мм көп) болып бөлінеді.

Фокус ұзындығына қарай түсіру масштабын анықтайды:

мұндағы, Н - суретке түсіру биіктігі, яғни, ұшу аппаратының суретке түсіру кезіндегі орта жазықтықтан алынған биіктігі.

Артқы S нүктесінен аэрофотоаппарат рамкасына жүргізілген сәулелер арасындағы бұрышты фотоаппараттың көру аймағының бұрышы дейді. Фотоаппараттар сүйір бұрышты (15⁰ дейін), дұрыс бұрышты (15⁰-60⁰) және кең бұрышты (60⁰ көп) болып бөлінеді.

Суреттен

мұндағы, d - кадр диагоналы, I - кадр қабырғасының ұзындығы.

Жарық сәулесінің диаметрін объектив арқылы түсіру кезінде диафрагманың көмегімен өзгертуге болады. Диафрагма - домалақ тесігі бар жарық өткізбейтін әкран. Диафрагманы оптикалық оське перпедикуляр қояды және олардың орталары объективтің оптикалық осімен тура болуы керек.

Аэрофотоаппараттың сапасы сондай-ақ, анық көру қабілетімен К анықталады. Аэрофотообъективтің анық көру қабілеті объектінің майда бөлшектерін көру мүмкіндігімен сипатталады. Оны лабораториялық жағдайда арнайы кесте-мираның көмегімен анықтайды. Мира штрихті немесе радиальды болып бөлінеді. Анық көру қабілеті формуламен есептеледі:

мұндағы, d - мира сызығының ең кіші ені.

R- і мм көріністегі сызық санымен көрсетіледі (сыз/мм).

Аэрофотозатвор - белгілі уақыт аралығында жарық сезгіш
қабатқа суретке түсіру объектісінен келген жарықты өткізуге
арналған құрал. Бұл уақытты ұстама (выдержка) деп атайды.
Аэрофотозатворлардың ұстама уақыты 1/80 1/1000 с. Фотокамераның жұмыс істеу уақыты 2 с. Аэрофотокамерада қосымша ақпарат тіркеу тетігі болады (сағат, кадр номері, деңгейлік көрінісі және т.б.) және ондай ақпараттар аэросуреттер бетінде бейнеленеді және қолданбалы рамкасы болады. Рамканың төрт координаттық белгісі болады, олар аэрофототүсірістің координаттық жүйесін анықтайды. Аэрофототүсіріс кезінде аэрофотопленка қолданбалы рамкаға пластинаның көмегімен басылады. Топографиялық АФА-ның кадр өлшемі 18x18 немесе 23x23 см (шет ел аэрофотоаппараттары) болып келеді.

Аэрофотопленка салатын және түсіру кезінде рамка жазықтығына келтіру үшін кассета қолданады. Қазіргі кездегі кассеталарға ұзындығы 60 м және ені 19 см болатын аэрофильм сияды, яғни, кадр өлшемі 18х18 см болатын 300 аэронегатив алынады.

АФА-ның негізгі оптикалық осін вертикаль жағдайда ұстау үшін аэрофотоқондырғы қолданылады. Қазіргі кездегі гиротұрақтандырушы аэрофотоқондырғылар АФА-ның негізгі оптикалық осін вертикаль жағдайда 10^г орташа квадраттық қатемен ұстауға болады.

Басқару тетігі аэрофотоаппаратты қашықтан автоматты басқару үшін қолданылады. Ол суретке түсіру аралығын, аэрофотопленканы ауыстыру, түсірілген суреттер санын анықтау, суретке түсіру уақытын білдіру сияқты жұмыстарды атқарады.

Аэрофототүсіріс кезінде радиобиіктік өлшегіш және статоскоп көрсеткіштерін аэрофотосуреттерді фотограмметриялық өңдеуде

қолданады. Радиобиіктік өлшегіштің көмегімен суретке түсіру кезінде ұшақтан жер бетіне дейінгі биіктікті өлшейді. Биіктік өлшеу құралының негізі - радиотолқынның арақашықтықты беру антеннасынан жерге дейінгі және жерден қабылдау антеннасына дейінгі өту уақытын 1 - өлшеу. Арақашықтық мынадай формуламен анықталады:

Суретке түсіру биіктіктерінің айырмасын анықтау үшін статоскоп қолданады. Ол сұйық дифференциалдық барометр болып табылады. Статоскоптың манометрлік түтікшесінде қату температурасы төмен сұйық болады. Түтікшенің бір жағы баллон, ал екінші жағы ашық болады. Егер жабқыш ашық тұрса түтікшедегі сұйықтың деңгейі бірдей болады. Статоскопты қосқан кезде баллондағы қысым сақталады, яғни, жабу кезіндегі ұшу биіктігіне.

Түсіру биіктігі өзгерген кезде сыртқы қысым өзгереді, сол себепті түтікшедегі сұйықтың деңгейі де өзгереді. Сұйықтың деңгей айырмасы арнайы фотокамерамен тіркеліп суретке түсіру биіктіген анықтайы. Қазіргі кездегі С-51 және С-51М статоскоптары автоматты қондырғылар болып саналады және түсіру биіктігін 1,0-1,5 м орташа квадраттық қатемен анықтайды.

Аэрофотопленка аэротүсірудің негізгі материалы болып саналады. Оның сапасына болашақ аэрофотонегатив байланысты, ал одан фотоплан жасалады. Аэрофотопленка мынадай қабаттардан тұрады: негізгі, жарық сезгіш, қорғаныс және бекіту.

Аэрофотопленка жұмсақ негізден жасалады, қазіргі кезде лавсан қолданылып жүр. Фотохимиялық өңдеу және кептіру кезінде негіз әр түрлі деформацияға ұшырайды. Аэрофотопленка деформациясы бірқалыпты және әр түрлі болуы мүмкін. Бұл негіздің деформациясы (өзгеруі) 0,01-0,02% шамасында, сондықтан аэрофотонегативтің шетіндегі нүктелердің жылжуы 7-14 мкм аспайды.

Жарық сезгіш қабаты, әдетте, жарық сезгіш заттан (бромды күміс) тұрады. Қорғау қабаты жақсы желатиннен жасалады. Ол әмульсиялық қабатты әр түрлі механикалық зақымданудан және сырылғаннан қорғайды, сондай-ақ, аэрофотопленканың жыйырылуынан сақтайды.

Аэрофототүсірісте ақ-қара, спектрозоналық және түрлі-түсті аэрофотопленка қолданылады. Топографиялық түсірісте көбінесе ақ-қара аэрофотопленка қолданылады.

Фотокөріністің көріну қабілеті мынадай формуламен анықталады:

мұндағы, R0 және Rп - аэрофотообъективпен аэрофотопленканың көрініс қабілеті. Аэрофототүсіріс кезінде ұстама уақытын анықтау үшін бұндай шамаларды білу керек.

Соңғы кезде аэрофототүсіріс кезінде спектрозоналық аэрофотопленка қолданылып келеді. Ақ-қара аэрофотопленкаға қарағанда ол бірнеше қабаттан тұрады. Бірнеше әмульсиялық қабат оның сенсиметриялық сипаттамасын арттырады және барлық аэрофотопленкаға тән сипаттамаларды (жалпы жарық сезгіштік, контраст коәффициенті және т.б.) сақтайды. Спектрозоналық аэрофотопленкаға түсуру кезінде АФА-ның фокустық ұзындығы 140 мм артық болғаны дұрыс.

Үш қабатты түрлі-түсті аэрофотопленка жер бетін өз түстерімен көрсету үшін қолданылады. Мысалы, ЦН-3 және ДС-5 түрлі-түсті негативтік аэропленкалардың жарық сезгіштігі 180 және 60 бірлік, ажарату қабілеті 58 сыз/мм. ЦН-3 үш қабаттан тұрады: сары, пурпур және көкшіл түстерден.

Фотоқағаздың аэрофотопленкаға қарағанда сентиметриялық қасиеттері біршама басқаша, яғни оптикалық тығыздығы минималь және максималь объектіні көрсету үшін. Фотоқағаздар жылтырсыз, жартылай жылтыр, жылтыр және жып-жылтыр болып бөлінеді. Фотоқағаздың жарық сезгіштігі қосалқы рөл атқарады, өйткені фотографиялық басу кезінде ұстама уақытын өзгертіп отыруға болады.

Дәріс №9

АЭРО ЖӘНЕ КОСМОСТЫҚ ТҮСІРІС МАТЕРИАЛДАРЫН АУЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫНДА ҚОЛДАНУ

Аэросуреттің орнын және кескіндеу центрін геодезиялық координаталар жүйесіне қарағанда оның үш ішкі және алты сыртқы элементеріне қарап анықтауға болады.

Ішкі бағдарлау элементтері кескіндеу ортасының S орнын табуға мүмкіндік береді және суретке түсіру кезіндегі кескіндеу сәулелерінің байланысын анықтайды. Ішкі бағдарлау элементтеріне: ^/-аэрофотоаппараттың фокус ұзындығы; х_оу_о-негізгі нүкте координаталары. Ішкі бағдарлау әлементтері шамасын лабораториялық жағдайда 3-5 мкм дәлдікпен анықтайды.

Лабораториялық жағдайда, сондай-ақ, қарама-қарсы координаттық белгіге дейінгі ұзындықтарды І_х және І_у (2-3 мкм дәлдікпен), тор бұрыштарының координаталарын (1-2 мкм дәлдікпен), объектив дисторсиясын (2-3 мкм дәлдікпен) анықтайды. Аталған шамаларды аэрофотоаппарат паспортына жазады. Сонымен, ішкі бағдарлау әлементтері барлық өңдеу тәсілдерінде белгілі деп саналады.

Сыртқы бағдарлау элементтері суретке түсіру кезіндегі кескіндеу сәулелерінің орнын және аэросуреттің координаталар жүйесіндегі жағдайын анықтайды. Әдетте, суреттерді сыртқы бағдарлауда екі жүйелік әлементтер қолданылады.

Бірінші жүйеде сыртқы бағдарлау әлементтеріне: үш ұзындық әлементтер Х₈, Ү₈, 2₈-кескіндеу ортасының S кеңістіктегі геодезиялық координаталары; үш бұрыштық әлементтер а_Р, әе, 1. а_Р - аэросуреттің көлбеу бұрышы; ае-негізгі вертикаль уу мен хх осі арасындағы бұрыш; 1 - негізгі вертикаль кескінінің Х_ГҮ_Г жазығындағы бұрылу бұрышы. Бұл бұрыш геодезиялық координата жүйесіне қарағанда суретті азимуттік бағдарлау үшін керек.

Екінші жүйеде сыртқы бағдарлау әлементтеріне: үш ұзындық әлементтер Х₈, Ү₈, 2₈-кескіндеу ортасының S кеңістіктегі геодезиялық координаталары және үш бұрыштық әлементтер а, со, ее. Бұндай жағдайда көмекші фотограмметриялық координата жүйесі SХ₁Ү₁2₁ кезекпен үш рет а, со, әе бұрыштарына бұрғаннан соң геодезиялық координата жүйесіне О_ГХ_ГҮ_Г2 параллель болады.

14 сурет. Суреттің сыртқы бағдарлау әлементтерінің екінші жүйесі

Көлбеу суреттің геометриялық қасиеттерін анықтау кезінде сыртқы бағдарлау әлементтерінің бірінші жүйесін пайдаланған ыңғайлы. Ол үшін бағыттарған косинустарды анықтау керек және жер бетіндегі кез келген нүктенің анықтау координаталары Х_Г және Ү_Г мынадай формуламен анықталады:

мұндағы, XN және YN жер бетіндегі NXГYГZГ координата жүйесіндегі надир N нүктесінің кескіні арқылы алынған нүкте координаталары; х₀у₀ көлбеу аэрофотосуреттегі алынған нүктелердің өлшенген координаталары.

Аэросуреттің геометриялық қасиеттерін оқу кезінде басқа бастапқы координата жүйелерін пайдалануға тура келетін жағдайлар болады. Мысалы, бастапқы координата нүктесіне с және С, о және О немесе п және N нүктелер болуы мүмкін. Егер суреттегі с нүктесін бастапқы координата нүктесі деп қабылдасақ, онда (2.6) формуладағы х₀ орнына оның формула бойынша есептелген мәнін қойып және С мен N нүктелерінің абсцисса мәндерінің айырмасын алып тастап, мынаны аламыз:

Егер бастапқы координатаны о және О нүктесінде десек, формула мынадай түрге айналады:

Горизонталь сурет деп сыртқы бұрыштың бағдарлау әлементтері а және wнөлге тең болған суретті айтады. Суретте горизонталь суретпен суреттің негізгі нүктесі 0 және кескіндеу центрі S арқылы өтетін вертикаль жазықтық қимасы көрсетілген. Бастапқы жазықтыққа Е горизонталь жазықтығын қабылдаған. Е жазықтығы S нүктесінен суретке түсіру биіктігіне тең қашықтықта жатыр. Суреттегі жер бедеріне байланысты жылжуды мынадай формуламен анықтайды:

мұндағы, r - суреттің негізгі нүктесінен А нүктесінің көрінісіне дейінгі ұзындық, ro - бұл да сондай А нүктесінің Е жазықтығына түсірген кескінге дейінгі көрініс ұзындығы.

шамасы SaO және SAO1 үшбұрыштарының ұқсастығынан табылады.

Sа_оО және SА_оО үшбұрыштарынан

15 сурет. Жер бедері әсерінен суреттегі нүктенің жылжуы

Табылған формуладағы шамаларды орнына қойып, мынаны аламыз:

Суреттегі нүктенің жер бедеріне байланысты жылжуын жалпылай былай жазуға болады:

Жылжу бағыты биіктік айырмасының таңбасына байланысты анықталады. Горизонталь суреттің масштабы 1:mo = f:H болады. Ал басқа жағдайда масштаб өзгермелі болады. TSO және tSO үшбұрыштарының сәйкестігінен және AO1S және aoSүшбұрыштарының сәйкестігінен табамыз.

t және а нүктелерінің масштаб айырмасы

Жалпы түрде болады.

Мысалы, t және а нүктелерінің масштаб айырмасын табайық. HT = 1200 м, НА = 1150 м, ¦ = 100 мм,

бірлігіндей масштабтың бөліміне тең.

Салыстырмалы айырымы

Сонымен, жер бедерінің масштабқа тигізетін әсері суреттерді өлшеу жұмыстарында қолдануға қиындықтар туғызады.

Егер жер бетін горизонталь жазықтық, ал суретті көлбеу деп қарастыратын болсақ, онда барлық нүктелердің көрінісі нөлдік сызыққа ауытқиды. Ауытқу шамасы aр, ¦ және осы нүктелердің нолдік нүктеге дейінгі ұзындығына байланысты болады. Көлбеу суреттегі с және і нүктелерінің арақашықтығын rc деп, ал осы нүктелердің горизонталь суреттегі арақашықтығын ro деп белгілейік. Онда суреттің көлбеулігіне байланысты нүктенің жылжуы мынадай болады:

Көлбеу суреттің масштабы өзгермелі деп алдыңғы параграфта дәлелденді. Ал оның масштабы нүкте координатасына байланысты қалай өзгеретінін қарастырайық. Негізгі вертикаль уу бағытын абсцисса осі деп қабылдап, суреттің координата жүйесін сх_су_с пайдаланайық. Жер бетіндегі координата жүйесі СХ_СҮ_С болады. Суреттен кез келген нүктені а алайық, оның координаталары х_с және у_с делік. Осы нүкте арқылы ћ_аћ_а горизонталі өтеді. Горизонталь арқылы өтетін кескіндеу жазықтығының көмегімен жер бетіндегі оның кескінін табамыз. Горизонталь және оның кескіні өзара параллель болғандықтан, суреттегі а нүктесінің кескіні горизонтальда А нүктесі және оның координатасы Х_С және Ү_С болады.

Дәріс №6

ЖЕР БЕТІНІҢ САНДЫҚ МОДЕЛІ

Аэрофототүсіріс барысында жер бетінің перспективалық көрінісін алады. Жер бетіндегі барлық нүктелер аэропленка жазықтығында сызықтық перспектива заңдылығына сәйкес құрылады. Сол себепті көрініс нүктелері тік көрініске қарағанда біршама бұрмаланып түседі. Бұрмалау а_Р бұрышына, Н және $ параметрлеріне және жер бедеріне байланысты болады.

11-сурет. Орталық кескін әлементтері

Сызықтық перспектива тұрғызу мынадай шарттарға байланысты болады: кескіндеу центріне (суретке түсіру кезінде кескіндеу центрінің функциясын АФА-ның объективі атқарады; көрініс тұрғызылатын жазықтық. Фотограмметрияда бұндай жазықтықты АФА-ның аэропленка жазықтығы атқарады; суреттің орнын, центрлік кескінді S және де басқа нүктелер мен сызықтардың кеңістіктегі белгіленген координата жүйесіндегі орны.

Енді кескіннің негізгі әлементтерін қарастырайық (11-сурет):

-зат жазықтығы Е горизонталь деп шартты қабылданады;

-нақты горизонт жазыцтыгы Е кескіндеу орталығынан S зат жазықтығына Е параллель өтіп және сурет жазықығын Р нақты горизонт сызығы ћ_іћ_і бойымен кесіп өтеді.

-сурет жазықтығы Р бос орналасады және өзінің созындысында зат жазықтығын а_Р бұрышымен ТТ сызығы бойымен кесіп өтеді.

ТТ сызығын перспективаның осі немесе суреттің негізі деп атайды.

Суретте одан да басқа орталық кескіндеу әлементтері көрсетілген: О - суреттің негізгі нүктесі, бұл нүкте әр қашанда негізгі вертикаль сызығында жатады; f - суреттің фокус ұзындығы (f=S0). Аэрофототүсіріс үшін аэрофотоаппараттың фокус ұзындығы; NS - зат жазықтығынан Е кескіндеу центріне Ј дейінгі биіктік; NS=H- суретке түсіру биіктігі. а_Р - суреттің көлбеу бұрышы;

с - нольдік бұрмалану нүктесі, бұл нүкте бұрыш биссектрисасының сурет жазықтығымен қиылысқан жерінде жатады; п - надир нүктесі, бұл нүкте кескіндеу центрі S арқылы өтетін тік сызықтың сурет жазықтығымен қиылысқан жерінде жатады;

Негізгі нүктелердің орыны мынадай аналитикалық байланыспен анықталып фотограмметрияда қолданылады:

Кеңістікте нүктенің орыны, әдетте, ОіХҮТ, координата жүйесінде беріледі, ХҮ жазықтығы Е зат жазықтығымен, ал X және Ү координата бағыттары ҐҐ және ТТ сызықтарымен сәйкес келеді.

Зат жазықтығында немесе кеңістікте жатқан нүктенің перспективасын құру үшін сызықтық перспективаның негізгі заңдарын қолданады:

- кеңістіктегі А нүктесі суретте а нүктесі түрінде кескінделеді;

- А нүктесі, оның кескіні а және кескін ортасы S бір сызықтың бойында жатады, яғни, АSкескіндеу сәулесінде немесе оның созындысы Ја бойында;

- кеңістіктегі АВ түзуі суретте түзу болып кескінделеді;

- бағытталған түзудің шексіздіктегі нүктесі сурет жазықтығында нүкте түрінде кескінделеді.

Е жазықтығында А, В және К нүтелері және олардың координаталары Х және Ү берілген делік. КВ түзуінің және А нүктесінің перспективасын табу қажет. КВ түзуінің перспективасын тұрғызу үшін кескіндеу жазықтығын қолданайық. Бұл жазықтық КВ сызығы бойымен Е жазықтығын қиып өтеді, ал ТТ перспективасының осі І₁ нүктесінде қиады. Е^/ жазықтығы Е жазықтығына параллель болғандықтан жазықтығын 8і₁ сызығымен қиып өтеді, ал ол сызық КВ сызығына параллель. В және К нүктелерінің перспективасын табу үшін 8В және 8К кескіндеу сәулелерін жүргіземіз. Сәуленің қиылысқан жерлері суретте в және к нүктелері болып белгіленеді және олар В және К нүктелерінің перспективасы болып саналады.

АА₀ тік сызығының перспективасын алу суретте көрсетілгендей. Зат жазықтығынан жоғары жатқан А нүктесі Х_А, Үа, 2_А координаталарымен берілген делік. АА₀ тік сызығының перспективасы қосымша кескіндеу жазықтығын қолдану арқылы табылады.

Бұндай есепті шешу үшін S арқылы кескіндеу жазықтығын және АА₀ тік сызығын жүргіземіз. Бұл жазықтық тік, сол себепті &Ү тік сызығы осы жазықтықта жатады. Кескіндеу жазықтығы зат жазықтығын Е А₀М сызығы бойымен қыйып өтеді, ал нақты горизонт жазықтығы оған параллель Јі1 сызығы бойымен қыйып өтеді. Бұндай құрастырудың нәтижесінде сурет жазықтығында Р қыйма жазықтығының ізі і₁ және І₁ нүктелерін береді.

13 сурет. Тік сызықтың перспективасы

SА және SА₀ кескіндеу сәулелерінің қима ізімен қиылысу нүктелері суреттегі А және А₀ нүктелерінің перспектива орынын а және а₀ анықтайды. Бұндай есепті шешудің дұрыстығын Іііі түзуінің суреттегі п надир нүктесі арқылы өтуімен бақылайды. Осылайша ВВ₀ сызығының перспективасы алынуы мүмкін.

Кеңістіктегі тік сызық шектелген болса, онда оның перспективасы міндетті түрде надир нүктесіне бағыталады.

Егер суретке түсіруде жер бетінің бедері болса, онда жер бетінің барлық нүктелері қосымша жылжу алады.

Дәріс №8

СУРЕТТЕРДІҢ АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ ДЕШИФРЛЕНУІ

Аэросуреттің орнын және кескіндеу центрін геодезиялық координаталар жүйесіне қарағанда оның үш ішкі және алты сыртқы элементеріне қарап анықтауға болады.

Ішкі бағдарлау элементтері кескіндеу ортасының S орнын табуға мүмкіндік береді және суретке түсіру кезіндегі кескіндеу сәулелерінің байланысын анықтайды. Ішкі бағдарлау элементтеріне: ^/-аэрофотоаппараттың фокус ұзындығы; х_оу_о-негізгі нүкте координаталары. Ішкі бағдарлау әлементтері шамасын лабораториялық жағдайда 3-5 мкм дәлдікпен анықтайды.

Лабораториялық жағдайда, сондай-ақ, қарама-қарсы координаттық белгіге дейінгі ұзындықтарды І_х және І_у (2-3 мкм дәлдікпен), тор бұрыштарының координаталарын (1-2 мкм дәлдікпен), объектив дисторсиясын (2-3 мкм дәлдікпен) анықтайды. Аталған шамаларды аэрофотоаппарат паспортына жазады. Сонымен, ішкі бағдарлау әлементтері барлық өңдеу тәсілдерінде белгілі деп саналады.

Сыртқы бағдарлау элементтері суретке түсіру кезіндегі кескіндеу сәулелерінің орнын және аэросуреттің координаталар жүйесіндегі жағдайын анықтайды. Әдетте, суреттерді сыртқы бағдарлауда екі жүйелік әлементтер қолданылады.

Бірінші жүйеде сыртқы бағдарлау әлементтеріне: үш ұзындық әлементтер Х₈, Ү₈, 2₈-кескіндеу ортасының S кеңістіктегі геодезиялық координаталары; үш бұрыштық әлементтер а_Р, әе, 1. а_Р - аэросуреттің көлбеу бұрышы; ае-негізгі вертикаль уу мен хх осі арасындағы бұрыш; 1 - негізгі вертикаль кескінінің Х_ГҮ_Г жазығындағы бұрылу бұрышы. Бұл бұрыш геодезиялық координата жүйесіне қарағанда суретті азимуттік бағдарлау үшін керек.

Екінші жүйеде сыртқы бағдарлау әлементтеріне: үш ұзындық әлементтер Х₈, Ү₈, 2₈-кескіндеу ортасының S кеңістіктегі геодезиялық координаталары және үш бұрыштық әлементтер а, со, ее. Бұндай жағдайда көмекші фотограмметриялық координата жүйесі SХ₁Ү₁2₁ кезекпен үш рет а, со, әе бұрыштарына бұрғаннан соң геодезиялық координата жүйесіне О_ГХ_ГҮ_Г2 параллель болады.

14 сурет. Суреттің сыртқы бағдарлау әлементтерінің екінші жүйесі

Көлбеу суреттің геометриялық қасиеттерін анықтау кезінде сыртқы бағдарлау әлементтерінің бірінші жүйесін пайдаланған ыңғайлы. Ол үшін бағыттарған косинустарды анықтау керек және жер бетіндегі кез келген нүктенің анықтау координаталары Х_Г және Ү_Г мынадай формуламен анықталады:

мұндағы, XN және YN жер бетіндегі NXГYГZГ координата жүйесіндегі надир N нүктесінің кескіні арқылы алынған нүкте координаталары; х₀у₀ көлбеу аэрофотосуреттегі алынған нүктелердің өлшенген координаталары.

Аэросуреттің геометриялық қасиеттерін оқу кезінде басқа бастапқы координата жүйелерін пайдалануға тура келетін жағдайлар болады. Мысалы, бастапқы координата нүктесіне с және С, о және О немесе п және N нүктелер болуы мүмкін. Егер суреттегі с нүктесін бастапқы координата нүктесі деп қабылдасақ, онда (2.6) формуладағы х₀ орнына оның формула бойынша есептелген мәнін қойып және С мен N нүктелерінің абсцисса мәндерінің айырмасын алып тастап, мынаны аламыз:

Егер бастапқы координатаны о және О нүктесінде десек, формула мынадай түрге айналады:

Горизонталь сурет деп сыртқы бұрыштың бағдарлау әлементтері а және wнөлге тең болған суретті айтады. Суретте горизонталь суретпен суреттің негізгі нүктесі 0 және кескіндеу центрі S арқылы өтетін вертикаль жазықтық қимасы көрсетілген. Бастапқы жазықтыққа Е горизонталь жазықтығын қабылдаған. Е жазықтығы S нүктесінен суретке түсіру биіктігіне тең қашықтықта жатыр. Суреттегі жер бедеріне байланысты жылжуды мынадай формуламен анықтайды:

мұндағы, r - суреттің негізгі нүктесінен А нүктесінің көрінісіне дейінгі ұзындық, ro - бұл да сондай А нүктесінің Е жазықтығына түсірген кескінге дейінгі көрініс ұзындығы.

шамасы SaO және SAO1 үшбұрыштарының ұқсастығынан табылады.

Sа_оО және SА_оО үшбұрыштарынан

15 сурет. Жер бедері әсерінен суреттегі нүктенің жылжуы

Табылған формуладағы шамаларды орнына қойып, мынаны аламыз:

Суреттегі нүктенің жер бедеріне байланысты жылжуын жалпылай былай жазуға болады:

Жылжу бағыты биіктік айырмасының таңбасына байланысты анықталады. Горизонталь суреттің масштабы 1:mo = f:H болады. Ал басқа жағдайда масштаб өзгермелі болады. TSO және tSO үшбұрыштарының сәйкестігінен және AO1S және aoSүшбұрыштарының сәйкестігінен табамыз.

t және а нүктелерінің масштаб айырмасы

Жалпы түрде болады.

Мысалы, t және а нүктелерінің масштаб айырмасын табайық. HT = 1200 м, НА = 1150 м, ¦ = 100 мм,

бірлігіндей масштабтың бөліміне тең.

Салыстырмалы айырымы

Сонымен, жер бедерінің масштабқа тигізетін әсері суреттерді өлшеу жұмыстарында қолдануға қиындықтар туғызады.

Егер жер бетін горизонталь жазықтық, ал суретті көлбеу деп қарастыратын болсақ, онда барлық нүктелердің көрінісі нөлдік сызыққа ауытқиды. Ауытқу шамасы aр, ¦ және осы нүктелердің нолдік нүктеге дейінгі ұзындығына байланысты болады. Көлбеу суреттегі с және і нүктелерінің арақашықтығын rc деп, ал осы нүктелердің горизонталь суреттегі арақашықтығын ro деп белгілейік. Онда суреттің көлбеулігіне байланысты нүктенің жылжуы мынадай болады:

Көлбеу суреттің масштабы өзгермелі деп алдыңғы параграфта дәлелденді. Ал оның масштабы нүкте координатасына байланысты қалай өзгеретінін қарастырайық. Негізгі вертикаль уу бағытын абсцисса осі деп қабылдап, суреттің координата жүйесін сх_су_с пайдаланайық. Жер бетіндегі координата жүйесі СХ_СҮ_С болады. Суреттен кез келген нүктені а алайық, оның координаталары х_с және у_с делік. Осы нүкте арқылы ћ_аћ_а горизонталі өтеді. Горизонталь арқылы өтетін кескіндеу жазықтығының көмегімен жер бетіндегі оның кескінін табамыз. Горизонталь және оның кескіні өзара параллель болғандықтан, суреттегі а нүктесінің кескіні горизонтальда А нүктесі және оның координатасы Х_С және Ү_С болады.

Дәріс №5

СТЕРЕОТОПОГРАФИЯЛЫҚ ӘДІСТЕРМЕН ПЛАНДАР ЖӘНЕ КАРТАЛАРДЫ ҚҰРАСТЫРУ

Фотопланға жер жағдайын түсіру үшін фотографиялық көріністі тану, олардың орынын және сипаттамаларын анықтау сияқты жұмыстарды жүргізеді. Бұндай жұмысты аэрофототүсірісті дешифрлеу дейді. Топографиялық және ауылшаруашылық карталарды құрастыруда далада немесе камералдық жағдайда дешифрлеуді адам орындайды. Көбінесе аралас дешифрлеу тәсілі қолданылады, яғни, далалық және камералдық жұмыстардың жақсы жақтарының қосындысы.

Аэрофотосуреттерді пландық және биіктіктік байланыстыру жұмыстары материялдарды дайындау, байланыстыру жобасын құрастыру, негіз нүктелерін жер бетінде бекіту, далалық өлшеу, есептеу жұмыстары, материялдарды көркемдеу және өткізуден тұрады.

Материалдарды дайындау кезінде жұмыс жүргізу объектісінің фотомонтажын және сурет жинағын таңдайды. Карталардағы геодезиялық пункттерді фотомонтажға түсіреді, содан соң оларды суреттерде орналасуы мүмкін деген жерлерге белгілейді.

Фотоплан дайындау кезінде пайдалану жерлерінің шекараларында көшірме жасайды және бұл шекараларға геодезиялық мәліметтер жинайды. Ауылдық тұрғын елдің фотопланын дайындау кезінде пайдалану жерінің көшірмесін жасайды. Көшірмеде ауыл шекарасының бойындағы геодезиялық мәліметтер, ауыл жанындағы ауыспалы егістіктердің шекараларын, топографиялық жағдай әлементерін, ауылдық тұрғын елге жақын жерлердегі пайдалану жерлерінің шекараларын және олардың шекаралық нүктелерінің номерлерін көрсетеді. Сондай-ақ, көшірмеде облыстың, ауданның, тұрғын елдің, қожалықтың аттарын көрсетеді.

Фотомонтаждың үстінде негіз нүктелерін байластыру және түсіру негізін дамыту жобасын құрастырады. Үлкейтілген (шамамен 4 есе) фотокөрініс қолданылса, біріңғай пландық байланыстыру қолданылады. Қалған жағдайларда сиретіп пландық байланыстыру қолданылады. ¦қсас және аналитикалық тәсілдермен фотограмметриялық жиілендіру кезінде негіз нүктелерінің тығыздығы есептелінеді.

Жабық жерлерде суреттерді пландық байланыстыру үшін теодолиттік жүрістерді тұйық полигондар жүйесі немесе түйін нүктелерден тұратын жүрістер ретінде жүргізеді, ал ашық жерлерде тура және кері қиылыстыру тәсілдерінің көмегімен орындайды. Байланыстыру тәсілін таңдауда негіз нүктелерінен триангуляция пунктеріне көрініс болатындай мүмкіндікті анықтау және жергілікті кедергілерді айналып өтетін тәсілдерді қарастыру үшін суреттермен топографиялық карталарды мұқият оқиды. Содан соң фотомонтажға және суреттерге негіз нүктелерінің орналасу зоналарын жобалайды. Жобаланған негіз нүктелерінің орыны фотомонтажда диаметрі 5 мм қызыл шеңбермен көрсетіледі.

Негіз нүктелерін бірнеше суреттерге ортақ болатындай етіп орналастырады. Бұндай шарт негіз нүктелерін бойлық және көлденең жабуларының ортасына орналастырған жағдайда орындалады. Негіз нүктелері базис сызығына 2 см және аэрофотосуреттің шетіне 1 см жақын орналаспауы керек. Фотограмметриялық жұмыстарды қамтамасыз ету үшін негіз нүктелері жер өңдеу шекарасының сыртында суретке түсіру базисінің ұзындығындай жерде орналасуы керек.

Негіз нүктелерін орналастыру кезінде фотограмметриялық талапты орындап қана қоймай геодезиялық жұмыстардың да қарапайым орындалуын және жеткілікті дәлдікті бере алатындай етіп орналасуын ескеру қажет. Негіз нүктелерінің орнын анықтау дәлдігі геодезиялық негіз торларына қарағанда план бойынша А = 0,2 мм аспауы керек. Бұл шарт теодолиттік жүріс жүргізу немесе триангуляциялық құрылымдар жасауда техникалық шарт ретінде қолданылады. Мысалы, суреттерді байланыстыру теодолиттік жүріспен орындалса, оның шектік ұзындығы мынадай формуламен анықталады;

Ауылдық елді мекендердің планын дайындауда суреттерді байланыстыру көбінесе теодолиттік жүріспен орындалады. Бұндай жағдайда жүріске ауыл шекарасының барлық бұрылыстарын қосады. Жобаланған теодолиттік жүрістер фотомонтажға түсіріледі және қызыл сызықпен сызылады. Байланыс нүктелерді диаметрі 1-2 мм қара шеңбермен белгілейді.

Айналаны шолу және негіз нүктелерін жер бетінде бекіту мемлекеттік триангуляция пунктерін тексеруден бастайды. Триангуляция пунктінің центрін жіңішке инемен тесіп, суреттің сыртына абрис сызады. Егер пункттің сыртқы белгісі сақталмаса, онда оның орынына қада орнатады. Қаданың биіктігі негіз нүктелерін пландық байланыстыруға көрініс болатындай болуы керек.

Пландық негіз нүктелері жер бетінде ұзындығы 0,3-0,5 м қазықпен бекітіледі және қабырға ұзындығы 1,2-1,5 м болатын үшбұрыш пішінді жыра қазады. Айналаны шолу нәтижелері бойынша орындаушы негіз нүктелерін геодезиялық тәсілдермен анықтау схемасын құрады. Бұл схемаға бұрыштардың және сызықтардың далалық өлшеу нәтижелерін жазады.

Негізгі сурет бетіне «негізгі» деп жазады, содан соң тірек нүктелерін қызыл тушпен диаметрі 8-10 мм шеңбермен жүргізіп, оның нөмірін жазады. Негіз нүктелерін танып, бекітіп және геодезиялық өлшеулер жүргізгеннен соң бөлек сызбада геодезиялық анықтау схемасын құрады. Сызбада өлшенген бұрыштардың және сызықтардың шамаларын көрсетеді. Әр сызбаға орындаушы қолын қояды.

Далалық журналдарды тексеріп және негіз нүктелерінің геодезиялық анықтау схемасын құрғаннан соң есептеу жұмыстарын бастайды. Есептеу нәтижесінде нүктелердің координаталарын анықтап, координаталар каталогіне жазады. Әр жер пайдалану немесе тұрғын елге техникалақ іс қағаз құрастырады. Оған негіз нүктелері түсірілген фотомонтаж, схемалар, журналдар, координаталар ведомосі және де басқа далалық және камералдық құжаттар тіркеледі.

Биіктіктік негіздер геодезиялық немесе геометриялық нивелирлеу тәсілдерімен жасалады. Негіз нүктелерінің биіктігін анықтау дәлдігі бедер биіктігінің 0.1 бөлігінен аспауы керек.

Аэрофототүсіріс кезіндегі алынған суреттерді әрі қарай өңдеу үшін және дешифрлеу сапасы жақсы болу үшін аэрофотонегатив сапасы келесі талаптарға сай болуы керек.

Суретке түсіру биіктігі берілген биіктіктен тегіс жерлерде 3%, таулы жерде 5% аспауы керек. Түсіру биіктігі 1000 метрге дейін болса, тегіс жерлерде 30 м, таулы жерлерде 50 м аспауы керек. Маршруттық түсіруде ұшақ биіктігінің өзгеруі 50 м аспауы керек.

Алынған барлық суреттердің бойлық және көлденең жабуларын бағалайды. Жұмыс істеу ыңғайлы болу үшін барлық суреттерді жабу қабаттарымен түйістіріп жер бетінің біркелкі көрінісін алады. Бұндай көріністі біркелкі құрастыру деп атайды. Біркелкі құрастыруды сол жақтағы жоғарғы суреттен бастайды және маршрут бағытымен барлық суреттерді ағаш тақтайға кнопкамен бекітеді. 60% бойлық жабуда барлық суреттер салынады, ал 80% жабуда бір суреттен кейінгісі, 90% жабуда екі суреттен кейінгісі бекітіледі. Осылайша жоғарғы маршруттың барлық суреттері бекітіледі. Содан соң екінші маршруттың суреттерін өзара орналыстырады және олар бірінші маршруттың суреттерімен жабылуы керек. Жабу кезіндегі үйлеспеушілік көрші суреттерге тең бөлінеді, содан соң суреттер кнопкамен бекітіледі. Осылайша барлық маршруттағы суреттер салынады. Егер көлденең жабу 30% болса, онда барлық маршруттар салынады, ал 60% болса, онда маршрут ара салынады. Бойлық және көлденең жабулар арнайы фотограмметриялық палетканың көмегімен өлшенеді.

Аэронегативтердің фотографиялық сапасы аэрофильмді үлкейтуге жарамды болуын қамтамасыз етуі керек. Аэронегативте бұлттың немесе оның көлеңкесінің көрінісі, сырылу, шағылысу және де басқа ақаулар болмау керек.

Аэрофототүсірістің фотограмметриялық және фотографиялық сапасын бағалағаннан соң біркелкі құрастыруға жұмыстың орындалған жылын, аэрофототүсіріс масштабын, номенклатурасын және объект шифрін жазады.

Аэрофототүсіріс өндірісі аяқталғаннан соң тұтынушыға келесі материалдар өткізіледі: аэрофильмдер; екі дана суреттер; біркелкі құрастыру негативі; радиовысотомер және статоскоп көрсеткіштері; аэрофотоаппарат сипаттамалары; аэрофототүсіріс паспорты және т.б. материалдар.

Дәріс №7