Фотограмметрические наблюдения за деформацией оползней, страница 2

Приведенные выше методы, кроме метода створов, являются довольно трудоемкими как с точки зрения осуществления их на оползневом склоне, так и камеральной обработки результатов. Кроме того, эти методы не обеспечивают определения равноточного положения оползневых точек по площади склона. Этот недостаток можно в некоторой степени компенсировать соответствующей математической обработки результатов. Метод фотограмметрии обладает достаточно высокой точностью и большой информативностью, однако в условиях заселенных и застроенных склонов его применение ограничено.  

Определение деформации по фотоснимкам

Предотвращение оползней и обрушении откосов на карьерах, обеспечение нормальной работы инженерных сооружений и горных механизмов - важное условие безаварийной и четкой работы горного предприятия.  Решить эти задачи можно путем постановки систематических наблюдений с привлечением самых современных методов. Если доступ на объекты для выполнения непосредственных измере6ний невозможен, то только по фотоснимкам можно получить информацию о его состоянии. Рассмотрим, как это можно осуществить.

Деформация в данной точке характеризуется вектором смещения    составляющие которого DХ, DY, DZ определяются в пространственной фотограмметрической системе координат (рис.1) либо в системе геодезических координат. Модуль вектора смещения и его направление находят путем фотографирования объекта с одной или двух точек пространства и последующей камеральной обработкой материалов съемки. Фотографирование осуществляют дважды при постоянных элементах ориентирования снимков. Если в промежутке времени между фотографированием точка М₁ (вектор смещения  не равен нулю), то вектор на снимке  также  не равен нулю при условии, что точи М₁ и  М₂ не лежат на одном проектирующем луче.

Рис.1 Фиксирование смещение на снимке

 

Составляющие Dx, Dz вектора  , называемые смещениями по осям координат, определяют в плоской системе координат оxz снимка, которая вводится с помощью изображений координатных меток.

Найдем зависимость между величинами смещений на местности и на снимке в фотографической системе координат (рис.1). Из рисунка следует, что векторы  и

коллинеарны, поэтому пропорциональны проекции этих векторов на оси X, Y, Z, т.е.

,

(1)

Где x₂, z₂  - координаты точки m₂  в системе координат снимка; X₁, Y₁, Z₁ – пространственные координаты точки М₁; DХ, DY, DZ – составляющие вектора  на оси фотограмметрической системе координат.

Из пропорции (1) имеем

или с учетом того, что

                  

получим

(2)

С помощью системы уравнений (2) нельзя вычислить составляющие вектора смещения точки объекта, даже если отстояние Y₁ известно, так как в двух уравнениях имеем три неизвестных - DХ, DY и DZ. Однако способ, основанный на изучении деформации объектов по фотоснимкам, полученным с одной точки пространства, встречается на практике. Его называют фотограмметрическим и применяют в том случае, если направление вектора смещения точки пространства параллельно плоскости снимка, т.е еще до постановки наблюдений за объектом известно, как установить камеру, чтобы составляющая  DY равнялась нулю.

В фотограмметрическом способе составляющие DY и DZ вычисляют по формулам

(3)

которые получают путем подстановки DY=0 в уравнения (2).Отстояние Y определяют, как правило, один раз любым известным в геодезии или фотограмметрии способом.

В этом случае, когда фотограмметрический способ наблюдения за деформированием объекта использовать нельзя, фотографирование производят с двух точек пространства (рис.2), направляя главные лучи под углом g друг к другу (конвергентный способ). Частным случаем конвергентного способа является стереофотограмметрический, когда угол конвергенции g=0.

	Рис.2 Конвергентный способ наблюдения за деформацией объекта

 

В конвергентном способе можно составить четыре уравнения вида (2): два для левого и два для правого снимка. Одно из уравнений будет избыточным, так как составляющие вектора смещения, полученные в фотограмметрической системе координат левого и правого снимков, связаны очевидным соотношением

(4)