Конспект лекций по дисциплине "Прикладная фотограмметрия", страница 36

Для съемки водной поверхности с одного самолета двумя АФА их устанавливают в специальных гондолах, которые крепят под крыльями. Величина базиса фотографирования определяется размахом крыльев самолета. Поэтому АФС производят широкоугольными фотокамерами (= 70 и 100мм) с небольших высот. АФА должны быть однотипными и с близкими по величине элементами внутреннего ориентирования. Срабатывание затворов обеих фотокамер синхронизировано с точностью до 0.01 сек,

Наличие двух синхронизированных АФА позволяет получить одиночные стереопары волнения водной поверхности или рельефа дна и, используя стереоскопическое измерение, составить цифровую и графическую информацию о сфотографированном объекте.

Для определения характеристик волнения съемку производят в масштабах 1:1000 - 1:3000. Фотографирование рельефа дна выполняют в масштабах 1:5000 - 1:7000 АФА с = 100 – 200 мм в утренние или вечерние часы, когда высота солнца составляет от 10 до 50°. При высоте солнца свыше 50° изображение будет покрыто солнечными бликами. Волнение водной поверхности не должно превышать 1-2 баллов.

Для съемки больших площадей водной поверхности используются два самолета, на каждом из которых установлено по одному однотипному АФА. Работа затворов АФА синхронизирована. Самолеты могут летать параллельно друг другу или друг за другом на заданном расстоянии (определяется процентом перекрытия фотоснимков). С целью уменьшения площади стереопары, подсвеченной солнечным бликом, кроме соблюдения перечисленных выше условий, необходимо выполнить еще следующие условия:

- базис фотографирования нужно располагать так, чтобы он был перпендикулярен к направлению на солнце;

- величина базиса фотографирования должна быть больше 0.05Н - O.1H.

Масштаб фотографирования равен 1:5000 - 1:7000. Для съемки используют АФА с  = 100 и 200мм.

По результатам стереоскопических измерений полученных стереопар длины волн определяют с точностью до 3-5%, их высоты - с ошибкой 20-30см, а глубины - в среднем с ошибкой 30-40см.

По материалам маршрутных аэрофотосъемок можно определить также направления и скорости течения.

Рассмотрим определение глубин по фотоснимкам фотограмметрическим способом.

При фотосъемке рельефа дна оптические лучи проходят через две среды: вода –воздух. На границе двух сред оптические лучи преломляются (рис. ) Поэтому изображение точки дна водной поверхности на снимке получается смещенным от точки надира n на величину . Определим величину этого смещения.

Треугольники  и  подобны. Поэтому .

Но , где Н – высота фотографирования,  глубина водной поверхности,  расстояние от точки п до изображения m' точки  на снимке,  угол преломления проектирующего луча. Тогда

.

Решая это равенство относительно ,  получим

Выразим  через показатель преломления п, фокусное расстояние f и радиус-вектор r.

Известно, что

где  угол падения проектирующего луча.

i? - угол преломления проектирующего луча

Составим отношение:

Так как       то

или   .

Тогда

По измерениям снимков стереопары определяется видимая глубина h водной (рис.11.7.) поверхности. Перейдём от видимой глубины  к истинной глубине .

Из рис. 11.7. следует:

Откуда

Видимая глубина  водной поверхности определяется по измеренным параллаксам р точек А и М и высоте фотографирования Н_А , по формуле:

, где р_а и р_m - продольные параллаксы соответственных точек снимков а₁ и а₂, m₁ и m₂, Δp –разность продольных параллаксов, H_A – высота фотографирования над водной поверхностью.

Тема 12. Применение наземной фотограмметрической съемки для решения инженерных задач

литература:

1. Фотограмметрия. Лобанов А.Н., Буров М.Н., Краснопевцев Б.В., Недра, 1987.

2. Фотограмметрия. Могильный С.Г. и др. Высшая школа, 1985.

3. Наземная стереофотограмметрическая съемка горных разработок. Трунин А.П., и др. М.: Недра. 1979.

4. Фототеодолитная съемка в крупных масштабах. Трунин А.П. и др. Недра, М.: 1978.

5. Фотограмметрия в промышленном и гражданском строительстве. Сердюков В.М., М. Недра, 1977.

§ 91. Применение фототеодолитной съемки открытых разработок