ГКИНП-44. Руководство по фототрансформированию аэроснимков и изготовлению фотопланов - часть 3

Следовательно,  при  получении  ортофотоснимка  с  помощью  ортофотопроектора 

необходимо выдерживать высоту проектирования в процессе профилирования с ошибкой, не 
превышающей 0,13 мм. 

 

I.3. Точность ортофотоснимков 

 

Определим  ожидаемую  точность  ортофотоснимка  при  условии  одновременного  влияния 

всех факторов, рассмотренных в предыдущих разделах. 

I.3.1. Информативность ортофотоснимков 

На  информативность  ортофотоснимков  оказывают  существенное  влияние  рельеф 

местности и ошибки профилирования. Оба эти фактора носят случайный характер. Поэтому 
для  среднего  квадратического  значения  интервала  исчезновения  контуров  на 
ортофотоснимка можно написать:

 

                                                 (24)

 

Подставляя в формулу (24) m

∆Sνx

 = 0,2 мм и m

2

∆Sδz

 = 0,1 мм, получим m

∆S

 ≈ 0,22 мм.

 

Полагая, что

 

∆S = 2 m

∆S

,

 

будем иметь ∆S ≈ 0,45 мм,

 

где ∆S - максимальный интервал исчезновения контуров.

 

I.3.2. Точность положения точек на ортофотоснимке

 

На  смещение  точек  ортофотоснимка  оказывают  влияние:  рельеф  местности  совместно  с 

углами  наклона  аэроснимка,  ошибки  построения,  горизонтирования  и  профилирования 
модели.  Влияние  перечисленных  факторов  на  точность  ортофотоснимка  носит  случайный 
характер, поэтому для средних квадратических ошибок координат точки можно написать:

 

                                         (25)

 

                                        (26)

 

где: m

x

, m

y

 - средние квадратические ошибки координат на ортофотоснимке;

 

m

xνα

, m

yνα

 - средние  квадратические  ошибки  координат  точки,  вызванные  совместным 

влиянием рельефа и угла наклона снимка;

 

m

x∆φ

, m

y∆φ

 - средние квадратические ошибки координат точки, вызванные погрешностями 

горизонтирования;

 

m

xδz

, m

yδz

 - средние  квадратические  ошибки  координат  точки,  вызванные  неточностью 

профилирования;

 

m

x∆α

, m

y∆α

 - средние квадратические ошибки координат точки, вызванные погрешностями 

взаимного ориентирования.

 

Принимая

 

m

x

 = m

y

 = m,

 

можем написать

 

                                                           (27)

 

где m

S

 - средняя квадратическая ошибка положения точки на ортофотоснимке.

 

Для  горных  районов  допускается  смещение  контрольных  точек  на  фотопланах  от  их 

положения,  определяемого  координатами,  полученными  при  сгущении - 1,1 мм.  Учитывая, 
что  это  предельное  допустимое  смещение  и  принимая  его  за  удвоенное  значение  средней 
квадратической ошибки, можем написать:

 

 

Формула (25) или (26) позволяет определить допустимые превышения на стереопару над 

средней плоскостью в зависимости от ошибки горизонтирования. Перепишем формулу (25) в 
следующем виде:

 

 

Откуда

 

                                         (28)

 

Представляя в (28): m

x

 = 0,4 мм; m

xνα

 = ∆x

να

 = 0,1 мм и m

x∆α

 = 0,08 мм, получим m

x∆φ

 ≈ 0,37 

мм, и

 

m

x∆φ

 = ∆R

x

 = h · sin ∆φ

x

,                                                (29)

 

где ∆R

x

 - проекции ∆R на ось X.

 

Из формулы (29) получим:

 

                                                          (30)

 

Подставляя  в (30) значение  m

x∆φ

 = 0,37 мм  и  ∆φ

x

  из  табл. 2, составим  табл. 3 допустимых 

превышений h в масштабе ортофотоснимка.

 

Таблица 3 

∆φ′

x

 

34 

43 

67 

134 

±h мм 

37,0 

30,0 

19,0 

10,0 

Значения ошибок, приведенных в данном разделе, выражены в масштабе ортофотоснимка. 

Если ортофотоснимок в дальнейшем будет увеличиваться (уменьшаться), то соответственно 
увеличатся (уменьшатся) и ошибки, что необходимо учитывать при выборе размеров щели, 
точности горизонтирования и т.п.

 

ГЛАВА II  

ФОТОТРАНСФОРМИРОВАНИЕ АЭРОСНИМКОВ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ 

ФОТОПЛАНОВ 

II.1. Общие положения 

II.1.1.  Снимки  для  монтажа  фотопланов  могут  быть  получены  трансформированием  на 

одну  горизонтальную  или  наклонную  плоскость,  на  несколько  горизонтальных  или 
наклонных плоскостей и ортофототрансформированием. 

Фототрансформирование  может  выполняться  с  использованием  опорных  точек  или  по 

установочным  элементам,  получаемым  в  процессе  сгущения  планово-высотного 
обоснования.  При  этом  наиболее  эффективным  является  получение  трансформированных 
снимков по принципу - снимок-планшет. 

Фототрансформирование  на  несколько  горизонтальных  плоскостей  (зон)  целесообразно 

применять  при  количестве  зон,  не  превышающем  пяти.  Фототрансформирование  на 
наклонные  плоскости  применяется,  если  изобразившаяся  на  снимке  местность  имеет  один 
или  два  перегиба  ската.  В  случае  если  разности  высот  точек  местности  в  пределах 
аэроснимка вызывают необходимость трансформирования более чем на пять плоскостей или 
в  случае  значительного  расчленения  рельефа  местности,  следует  применять 
ортофототрансформирование.  Способ  трансформирования  устанавливается  при  рабочем 
проектировании в соответствии с рельефом местности. 

II.1.2.  Для  изготовления  фотопланов  крупных  масштабов  экономически  выгодно 

фототрансформирование аэроснимков выполнять с большими коэффициентами увеличения. 
При  этом  возникает  ряд  дополнительных  требований  к  фототрансформаторам,  а  также  к 
точности отождествления и маркирования трансформационных точек. 

К современным фототрансформаторам предъявляются следующие основные требования: 
а) диапазон увеличений 0,6

×

 - 6

×

; 

б) разрешающая способность объектива в плоскости аэроснимка не менее 40 л/мм; 
в) освещенность экрана должна быть равномерной на всем диапазоне увеличений; 
г) фокусное расстояние обрабатываемых аэроснимков 50 мм - 350 мм; 
д) определение экспозиции должно осуществляться автоматическим путем, регулирование 

выдержки с помощью экспозиметра; 

е)  конструкция  кассеты  должна  быть  приспособлена  для  фототрансформирования 

негативов на пленке, на стекле и неразрезанного фильма; 

ж) введение децентрации должно осуществляться автоматически; 
з)  рабочая  площадь  кассеты  должна  быть  переменной  в  зависимости  от  формата 

обрабатываемого негатива; 

и) движение кареток по направлению оси Z должно осуществляться от мотора и ножного 

штурвала. 

Сравнительные данные фототрансформаторов по основным показателям, применяемых в 

настоящее время на производстве, приведены в таблице 4. 

Таблица 4

 

Характеристики 

ФТБ 

ФТМ 

SEG-Y 

Коэффициент увеличения 

0,6

×

 - 5

×

 

0,7

×

 - 2,5

×

 

0,5

×

 - 6,5

×

 

Формат снимка, см 

30×30 

30×30 

23×23 (32×32)

*

 

Размер экрана, см 

60×100 или 100×100 

Имеет доступ с одной 

стороны 

60×60 

Имеет доступ с 3-х 

сторон 

100×100 

Имеет доступ с 3-х 

сторон 

Осветительное устройство 

Рефлектор 

эллипсоидальной 

формы 

Рефлектор 

эллипсоидальной 

формы 

Конден. в виде линз 

Френеля 

Децентрация продольная, мм 

-65 +75 

±50 

Вводится автоматически

Поперечная, мм 

110 

±50 

±45 

*  Можно  закладывать  снимки 32×32 см,  однако  обрабатываемая  площадь  остается  такой  же,  как  и  для 

формата 23×23. 

Описание  фототрансформаторов SEG-Y, а  также  краткая  методика  работы  на  них 

изложены в приложении.

 

II.1.3. С целью удобства трансформирования по установочным элементам рекомендуется 

к  фототрансформаторам  изготовить  специальные  фотокассеты  из  тонкого  (толщиной 2 мм) 
листового  алюминия  размером 100×100 см  для  пятикратного  увеличения  и 80×80 см  для 
четырехкратного.  На  листах  алюминия  указанных  размеров  по  периметру  прикрепляются 
полосы  из  обклеенного  бумагой  алюминия  шириной 10 см  и  толщиной,  равной  толщине 
светочувствительной  основы.  На  эти  пластинки  при  масштабировании  будут 
проектироваться координатные метки аэрофотоснимка.

 

Кроме того, для ФТМ необходимо изготовить тангенциальный измеритель углов (рис. 2), 

состоящий из двух уровней, расположенных на одной плите перпендикулярно друг другу и 
имеющих возможность с помощью микрометренных винтов, менять положение своих осей в 
вертикальной плоскости.

 

 

Рис. 2

 

Расстояние P

l

 между проекциями оси вращения уровня и точки касания микрометренного 

винта  с  оправой  уровня  на  плоскость  основания,  а  также  места  нулей MO

φx,y

  у 

микрометренных винтов должны быть известны с ошибкой не превышающей 0,05 мм и 0,01 
мм соответственно.

 

В  настоящее  время  имеется  программа  фотограмметрического  сгущения  съемочного 

обоснования, разработанная И.Т. Антиповым, в соответствии с которой ЭВМ выдает данные 
для углов наклона экрана исходя из P

l

 = 100,0 мм (см. рис. 2) и места нуля MO

φx,y

 = 50,0 мм.

 

Для установки на ФТМ предвычисленных значений децентраций требуется изготовить и 

установить на приборе соответствующие шкалы.

 

При  фототрансформировании  по  установочным  элементам  снимки  должны  быть  строго 

центрированы в снимкодержателях. Поэтому необходимо на прикладных стеклах приборов 
ФТМ и ФТБ нанести координатные метки.

 

II.1.4.  Повышение  точности  нанесения  (маркировки)  опорных  точек  на  снимке 

добиваются использованием двойного стереоскопического идентификатора ДСИ-Т.

 

В  соответствии  с  действующими  требованиями  средняя  ошибка  в  положении  точек  на 

фотоплане  относительно  точек  полевой  подготовки  не  должна  превышать 0,5 мм, 
отождествление и маркирование опорных точек должно осуществляться в два раза точнее.

 

Проведенные  исследования  показали,  что  точность  маркирования  опорных  точек  с 

использованием стереоскопов характеризуется ошибками порядка 0,06 - 0,08 мм, что может 
обеспечить  требуемую  точность  фотопланов  только  в  случае  фототрансформирования 
снимков  при  трехкратном  увеличении.  Прибор  ДСИ-Т,  описание  которого  и  методика 
работы  на  нем  изложены  в  приложении,  обеспечивает  маркирование  опорных  точек  с 
ошибкой,  не  превышающей 0,02 мм.  Следует  иметь  в  виду,  что  точность  маркирования  с 
помощью  ДСИ-Т  зависит  от  ошибок  стереоскопического  визирования,  поэтому  работу  на 
этом приборе необходимо поручать опытным исполнителям.