Влияние рельефа местности на искажение масштаба, направлений и площадей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат на тему

«Влияние рельефа местности на искажение масштаба, направлений и площадей»

Пенза 2011г.



Введение поправок за рельеф местности

Применяемый в фотограмметрии принцип учета влияния рельефа местности при изготовлении плана (фотоплана) местности остается незыблемым уже около ста лет, и заключается в делении изображения на отдельные участки, называемые зонами трансформирования, в соответствии с их положением по высоте и последующем установлении для каждой такой зоны своего индивидуального масштаба проектирования.

Развитие фотограмметрической мысли, совершенствование технологии и соответствующих технических средств корректировали понятие о зонах трансформирования и принципах их формирования.

Первоначально понятие «зона трансформирования» отождествлялось с фрагментом изображения, которому соответствовал участок местности между расчетными горизонталями.

Преобразование каждой зоны выполнялось фотомеханическим способом с помощью фототрансформаторов. Для изменения масштаба проектирования зон использовалась информация о рельефе местности, представленная в виде горизонталей.

С появлением ортофотопроекторов зону трансформирования стали отождествлять с фрагментом изображения снимка, проектируемого на план через щель в масштабе, согласованном с профилем местности. Такое трансформирование, называемое дифференциальным (щелевым или, реже, ортогональным), осуществлялось по результатам стереоскопического наблюдения и измерения модели местности, что позволяло изменять высоту центральной точки щели, и, следовательно, получать информацию о рельефе местности в конкретной точке.

С появлением и массовым внедрением цифровых фотограмметрических систем (ЦФС) зону трансформирования стали отождествлять с пикселом изображения. Такое преобразование, называемое ортотрансформированием, требует наличия цифровой модели рельефа в виде регулярной сетки (DEM) со сторонами, параллельными осям X и Y координатной системы местности.

Вычисление поправок за влияние рельефа местности является необходимой процедурой при обработке материалов гравиметрических съемок. Величина поправки характеризует аномальный эффект, обусловленный отклонениями физической поверхности Земли от плоскопараллельного слоя.

Изображения точек аэроснимка совмещают с одноименными точками опорного планшета только при трансформировании начальной зоны, в которой должна располагаться большая часть площади аэроснимка. Переход к следующим зонам осуществляется изменением масштаба изображения. Перед трансформированием аэроснимка необходимо вычислить для всех точек опорного планшета поправки за рельеф относительно средней плоскости начальной зоны.

Поправки за рельеф вычисляют на логарифмической линейке или при помощи специальных палеток с точностью 0,1 мм по формуле

(1)

где r - расстояние на опорном планшете от центральной до данной точки аэроснимка;

h - превышение данной точки относительно средней плоскости начальной зоны;

H - высота фотографирования над средней плоскостью начальной зоны.

Превышение данной точки относительно средней плоскости начальной зоны вычисляют по формуле

hi = Ai - A1 (2)



где Ai - высота данной точки, определенная по карте или из стереоскопических измерений;

A1 - высота средней плоскости начальной зоны.

Высоту фотографирования H1 вычисляют для каждого аэроснимка по формуле

H1 = H0 - A1 (3)

где H0 - высота фотографирования над уровнем моря.

Вычисленные поправки за рельеф вводят графически в положения точек на опорном планшете. Если данная точка расположена выше средней плоскости начальной зоны, то величину поправки h откладывают по направлению от центра аэроснимка, а если ниже - то к центру аэроснимка.

Наколотые на опорном планшете новые точки обводят при помощи кронциркуля кружками диаметром 2 мм, а наколы зачерняют тушью или карандашом.

Затем аэроснимок трансформируют по этим точкам обычным способом и печатают. Полученный отпечаток соответствует начальной зоне трансформирования, поэтому на обратной стороне его пишут «Первая зона». Чтобы сделать отпечаток, соответствующий 2-ой зоне, необходимо изменить масштаб трансформирования, причем, если вторая зона расположена выше начальной, то масштаб изображения следует уменьшить, а ниже - увеличить.

Масштаб изображения изменяют в следующем порядке. При помощи циркуля и масштабной линейки на опорном планшете измеряют расстояние L1 между любыми двумя опорными точками. Затем определяют расстояние L2, которое должно быть между изображениями этих же точек на средней плоскости второй зоны трансформирования

L2 = L1 + L (4)



Причем

где A - разность высот средних плоскостей данной и начальной зон;

H1 - высота фотографирования над средней плоскостью начальной (первой) зоны.

Пример L1 = 120,0 мм; A = 15,0 м; H1 = 1272 м.

Тогда L2 = 120,0 + 1,4 = 121,4 мм.

Отрезок L2 откладывают циркулем на опорном планшете, а наколы концов отрезка зачерняют остро заточенным карандашом. Затем при помощи масштабного инверсора изменяют масштаб изображения трансформированного аэроснимка так, чтобы изображение тех же опорных точек совпали с концами отрезка L2. После этого изготовляют отпечаток, соответствующий второй зоне трансформирования, и т.д.

При фототрансформировании по зонам с каждого трансформированного аэроснимка изготовляют столько отпечатков, сколько рассчитано зон. На обратной стороне каждого отпечатка должна быть указана зона, к которой данный отпечаток относится.

Отпечатки аэроснимков, фототрансформированных по зонам, монтируют теми же приемами. Одноименные отпечатки для разных зон трансформирования укладывают на основе по одним и тем же точкам. Предварительно на каждом отпечатке в опорные точки вводят поправки за рельеф, вычисленные по формуле

(5)

где Hc - высота фотографирования над средней плоскостью зоны данного отпечатка;

hc - превышение точки над средней плоскостью зоны данного отпечатка.

Исправленное положение точек пробивают пуансоном.

Смонтированные отпечатки разрезают по границам зон фототрансформирования и вклеивают на основу части, относящиеся к зоне данного отпечатка.

Поскольку при ортофототрансформировании с помощью ОФПД получают ортофотонегативы в произвольном масштабе, то перед монтажом фотоплана с ортофотонегативов необходимо изготовить отпечатки в масштабе фотоплана. Отпечатки получают проекционным путем с помощью увеличителя или фототрансформатора, определив предварительно деформацию фотобумаги.

Точность смонтированного фотоплана должна быть проверена по точкам, порезам и сводкам.

Контроль фотоплана по точкам заключается в определении величин несовмещения центров отверстий, пробитых пуансоном на отпечатках по всем точкам, по которым трансформировался аэроснимок, с одноименными точками на основе. Если фотоплан получен методом оптического монтажа, то этот контроль осуществляется путем наложения на фотоплан прозрачной основы, с которой перекалывались точки на «рубашку».

Величины несовмещений в равнинных и всхолмленных районах не должны превышать 0,5 мм, а в горных - 0,7 мм.

Совершенно очевидны существенные различия в степени детальности описания особенностей рельефа дневной поверхности при ручном и автоматизированном способах создания ЦММ. Во втором случае можно примерно на порядок уменьшить шаг сети Ds результативной матрицы z при более высокой точности определения значений высот.

Необходимо сразу отметить, что серьезных технических проблем, связанных с использованием «больших ЦММ» при вычислении поправки не возникает, возможности современных компьютеров позволяют хранить в оперативной памяти и обрабатывать массивы данных указанной размерности. При этом повышается точность определения поправок за рельеф по сравнению с традиционными технологиями, базирующимися на кодировании топографических карт вручную и становится возможным автоматизация расчета поправки в пределах внутренней подобласти.

Для земельных участков, находящихся на значительном расстоянии (высоте) над поверхностью эллипсоида, площадь оказывается несколько уменьшенной, поэтому в нее вводят поправку за рельеф, выражаемую формулой:

Pн = Pэ+ДPн (6)

Здесь где Pн - площадь с учетом поправки за рельеф;

Д Pн - поправка за переход с поверхности эллипсоида на поверхность средней отметки участка;

H - средняя высота (отметка) участка над поверхностью эллипсоида.

Хотя поправка ( Д Pн) часто называется поправкой за рельеф, по сути таковой не является. Правильнее ее следует называть поправкой за среднюю высоту (отметку) над поверхностью эллипсоида. Смысл этой поправки в том, что поверхность эллипсоида перемещается на уровень средней отметки участка и практически эта поверхность относимости будет для любого земельного участка горизонтальной плоскостью, проведенной на средней отметке. Введение этой поправки не позволяет перейти к физической (фактической) площади земельного участка, характеризующегося разнообразными формами рельефа, такими, например, как овраг, склон, котловина, холм и так далее, которые не учитываются в значениях определяемой площади.

Таким образом, рассматриваемый способ не позволяет определить физическую площадь земельного участка, что является его существенным недостатком.

Известен способ определения физической площади земельного участка, учитывающего рельеф местности путем введения поправки за угол наклона плоскости. В этом способе, принятом за прототип, физическая площадь с учетом поправки за рельеф находят по формуле:

Pф = Pн+ДPф (7)

Здесь где Pф - физическая площадь;

Д Pф - поправка за рельеф;

н - угол наклона плоскости земельного участка.

Физическая площадь будет всегда больше, чем на поверхности эллипсоида или на горизонтальной плоскости.

Однако область применения этого способа крайне ограничена. Его можно применять только при определении площадей земельных участков, имеющих односторонний и одинаковый уклон, что в действительности встречается крайне редко.

Использование этого способа для определения физической площади земельных участков с разнообразными формами рельефа, имеющими различные уклоны поверхностей, невозможно, так как даст лишь приближенные результаты, что и является основным недостатком рассматриваемого способа.

Широко применяющиеся на практике способы учета влияния рельефа местности созданы в период "парадигмы ранней компьютерной эпохи (условно 1960 - 1985 гг.)". Ограниченные вычислительные возможности и высокая стоимость машинного времени использующихся в этот период ЭВМ, а также сложности технологического характера, связанные с формированием ЦММ на машинных носителях наложили свой отпечаток на технологии определения поправки. Большинство из этих технологий, перенесенных в начале 90-х годов прошлого века на персональные компьютеры, используют совместно как картографические (ЦММ), так и топографические (каталог гравиметрических пунктов) высоты, что приводит к появлению дополнительных погрешностей при вычислении поправок.

Основной причиной возникновения погрешности в условиях залесенной местности является, вероятно, методика построения горизонталей рельефа по данным аэрофотосъемки. Совершенно очевидно, что следует полностью отказаться от использования топографических высот пунктов гравиметрических наблюдений при вычислении поправок за влияние рельефа местности, выполняя замену этих высот на картографические (т.е. при фиксированном плановом положении пунктов осуществлять их «перенос» на поверхность ЦММ). Наиболее рациональным путем исключения влияния является построение метрологических линейных аппроксимаций рельефа местности, при использовании в качестве исходных данных первичной картографической информации. Аналитические зависимости вида позволят определять как высоты самих гравиметрических пунктов, так и восстанавливать высотные отметки рельефа в заданных точках пространства, что существенно повышает точность и упрощает технологию расчета поправки.

Объективную оценку точности определения поправок для конкретных физико-геологических условий и технических параметров гравиметрических съемок позволяет получить описанный в статье метод стохастического моделирования. Предлагается применять этот метод в сочетании с компьютерными технологиями вычисления поправок, в которых предусмотрено определение картографических высот пунктов по использующейся ЦММ. В этом случае на вход системы оценки точности поправки подаются погрешности определения пространственного положения пунктов наблюдений, а результативные значения на выходе будут обусловлены близкими к реальным ошибками планово-высотной привязки.

В завершение авторы считают необходимым подчеркнуть актуальность создания новой компьютерной технологии вычисления топографических поправок, ориентированной на работу с «большими ЦММ» и базирующейся на аналитической аппроксимации рельефа местности.

рельеф местность поправка план



Искажение масштаба, направлений и площадей на аэроснимке вследствие влияния рельефа местности

Положение на карте предметов местности, изображенных на аэрофотоснимке, может быть точным только в том случае, если они будут привязаны к сети опорных пунктов. Для этого каждый опорный пункт по своим координатам наносят на планшет - основу будущей карты. Затем аэрофотоснимки приводят к одному масштабу и приклеивают на планшет так, чтобы изображения опорных пунктов попали точно на соответствующие точки, нанесенные по координатам. Таким путем получают так называемый фотоплан, с которым топограф выходит в поле, дешифрирует на нем предметы местности и рисует рельеф.

Аэрофотоснимки приводят к одному масштабу на специальном приборе - фототрансформаторе, который позволяет исключить перспективные искажения, но искажения из-за влияния рельефа еще остаются. Значит, таким способом можно создать карту только равнинной или слегка холмистой поверхности.

На помощь приходят другие приборы. Наверное, каждый из вас знает, что такое стереоскоп. Это прибор, позволяющий рассматривать сразу два снимка: левый снимок левым глазом, а правый снимок - правым. При рассматривании в стереоскоп обе фотографии сливаются в одно четкое изображение, и тотчас же плоские невыразительные снимки превращаются в объемную модель местности. В одном месте веселая река огибает небольшой лесок; несколько домиков уютно располагаются на его опушке. Вдругом - небольшой городок, который разделило на две части асфальтированное шоссе. Изображение стало объемным и очень реальным. Этот стереоскопический эффект и лежит в основе создания топографических карт горной и сильно холмистой местности. Аэрофотосъемку ведут по намеченным маршрутам через определенные интервалы. При каждой последующей экспозиции фотографируют часть местности, которая была уже сфотографирована на предыдущем снимке. В результате каждая пара смежных снимков на участке перекрытия будет стереоскопической. При рассматривании такой пары в стереоскоп видят объемную модель местности, по которой можно воспроизвести не только местные предметы, но и рельеф.

Картографические проекции -- математические способы изображения на плоскости поверхности земного шара при составлении карт

Сферические поверхности не развертываются на плоскости без складок и разрывов и по этой причине на картах неизбежны искажения длин, углов, площадей. Лишь в некоторых проекциях сохраняется равенство углов, но из-за этого значительно искажаются длины и площади, или сохраняется равенство площадей, но значительно искажаются углы и длины.

Проекция карт масштаба 1:25000--1:500 000. Топографические карты СССР и многих иностранных государств создаются в поперечно-цилиндрической проекции Гаусса.

Проектирование земной поверхности на плоскость в проекции Гаусса производится по зонам, вытянутым от северного полюса до южного. Границами зон служат меридианы с долготой, кратной 6° (всего 60 зон). В пределах каждой зоны земная поверхность проектируется на плоскость путем преобразования географических координат точек земной поверхности в прямоугольные координаты на плоскости.

Длины линий сохраняются только вдоль осевого меридиана, в остальных местах они несколько преувеличены. Наибольшие относительные искажения длин имеют место на границах зон и в пределах СССР достигают 1/1000, относительные искажения площадей-- 1/500. Искажения расстояний при графических измерениях на топографических картах не обнаруживаются; они учитываются только при выполнении специальных задач, связанных с использованием больших дальностей.

Углы в пределах небольшого участка не искажаются; очертания контуров на местности и карте практически подобны. Искажения любых направлений на листе карты масштаба 1:100000 не превышают 40". Все листы карт любого масштаба в пределах одной зоны могут быть склеены в один блок без каких-либо складок и разрывов.

Проекция топографической карты масштаба 1: 1 000 000 -- видоизмененная поликоническая проекция, принятая в качестве международной проекции для карт масштаба 1: 1000 000. Ее основные характеристики: проектирование земной поверхности, охватываемой листом карты, производится на отдельную плоскость; параллели изображаются дугами окружностей, а меридианы -- прямыми линиями; наибольшее искажение длин в пределах листа достигает 0,14%, искажение углов--до 7, искажения площадей--до 0,08%.

При сложении четырех листов карты масштаба 1 : 1000 000, расположенных в пределах широт 40--60°, возникает угловой разрыв порядка 20--40' и линейный разрыв -- 2--6 мм. (Несходимость листов возрастает к полюсам). В один блок склеивается без заметных разрывов не более 9 листов.

Проекции - не абсолютно точные представления географического пространства. Каждая создает свой набор типов и величин искажений на карте. Бывают искажения формы (или углов), площади, расстояния и направления . Для представления различных частей земной поверхности используют разные разновидности картографических проекций. Ни одна из картографических проекций не может сохранять большие территории без искажения формы.

Теория искажений. Искажения в бесконечно малой области около обыкновенной точки проекции, где непрерывность изображения не нарушается, подчиняются некоторым общим простым законам. Ограничиваясь искажениями первого порядка (длин, площадей и углов, но не кривизны), можно рассматривать изображение всякой бесконечно малой фигуры как результат её аффинного преобразования.

Во всякой точке карты, где масштаб зависит от направления, существуют два, и только два, таких взаимно перпендикулярных направления, к-рым в натуре соответствуют также взаимно перпендикулярные направления; они называются главными направлениями. Вдоль них увеличения - наибольшее и наименьшее в данной точке. Если меридианы и параллели карты пересекаются под прямыми углами, то их направления и являются главными. Искажения длин в данной точке наглядно представляет эллипс искажений, геометрически подобный изображению бесконечно малой окружности, описанной вокруг соответствующей точки в натуре. Радиусы-векторы этого эллипса численно равны (в к.-в. условном масштабе) увеличениям в данной точке в соответственных направлениях: полуоси эллипса искажений численно равны экстремальным увеличениям, а их направления суть главные направления. В точках без искажений эллипс искажений вырождается в круг, радиус которого принят за единицу при измерении радиусов-векторов эллипсов искажений. Отношение площади эллипса искажений к площади этого круга равно увеличению площадей.

Влияние кривизны Земли. При изображении на карте обширных территорий возникает затруднение, связанное с тем, что сфероидическую уровенную поверхность нельзя без искажений или разрывов сплошности совместить с плоскостью. Поэтому на всякой географической карте, охватывающей значительную часть земной поверхности, масштаб не является величиной постоянной и изменяется в различных точках и по различным направлениям в каждой данной точке.

Проекция Гаусса-Крюгера. Для ослабления влияния кривизны Земли изображают на плоскости в отдельности некоторые ограниченные части уроненной поверхности Земли. Принято изображать на плоскости в отдельности каждую шестиградусную (по параллели) колонну 1 : 1 000 000 карты со всеми входящими в нее листами топографических карт более крупных масштабов. Каждая такая колонна представляет собой достаточно узкую полосу и при надлежащем подборе проекции изобразится на плоскости с весьма незначительными искажениями.

Искажение линий и площадей в проекции Гаусса -- Крюгера

Проекция Гаусса--Крюгера равноугольная поперечно-цилиндрическая. Если план составлен на плоскости в проекции Гаусса -- Крюгера, то длины линий и площади участков, измеренных на плане или вычисленных по координатам точек, всегда больше соответствующих горизонтальных проложений этих же линий и площадей на местности, т.е. масштаб изображений линий в проекции Гаусса -- Крюгера всегда крупнее того масштаба, который принят для составления плана. При этом укрупнение масштаба тем больше, чем дальше линия или участок расположены от осевого меридиана зоны.

Таким образом, искажением линии в проекции Гаусса -- Крюгера можно пренебречь за исключением краев шестиградусных зон. Искажение линий вызывает соответственно и искажение площадей участков. Проекция Гаусса -- Крюгера равноугольная (конформная), поэтому для небольшого участка в несколько тысяч или десятков тысяч гектар его изображение в проекции Гаусса -- Крюгера с площадью PГ можно считать подобным горизонтальному проложению на местности с площадью P.

Искажения линий и площадей. Как указано выше, в проекции Гаусса-Крюгера осевой меридиан шестиградусной зоны изображается без искажений. Искажения возрастают по мере удаления от осевого меридиана на запад и восток к крайним меридианам зоны. Однако эти искажения весьма незначительны. В пределах СССР (в самой южной части) расстояния увеличиваются не больше чем на 0,0009. в площади -- па 0.0018 их истинного значения. На юге длина западной и восточной рамок листов 1: 100 000 карты, расположенных на краю зоны, отличается от длин соответствующих рамок листов, расположенных у осевого меридиана, всего лишь на 0,3 мм.

Точность отсчета по шкале миллиметровой линейки при измерении длин по карте -- от ±0,1 до ±0,2 мм, точность положения контуров на карте около 0,5 мм. Следовательно, величина искажения за кривизну земли в проекции Гаусса-Крюгера не превышает ошибок в построении карты и ошибок измерения. Топографическая карта дает изображение, практически свободное от искажений, и вполне допускает различные измерения.

Очевидно также, что производить измерения по карте с точностью большей, чем 0,3 -- 0,5 мм не имеет смысла.

Искажения в положении точек на снимке, вызываемые его наклоном. Отмеченная выше разномасштабность перспективных аэроснимков является следствием перспективных искажений (т. е. смещений точек относительно того положения, которое они заняли бы при угле наклона a = 0). Различают перспективные искажения двух родов:

1). Линейное перспективное искажение. На любом снимке оно равно нулю, когда точка лежит на главной горизонтали.

Максимальное значение линейного перспективного искажения получается, когда точка лежит на главной вертикали. Величина перспективного искажения на плановом снимке возрастает от главной точки ок краям снимка пропорционально квадрату расстояния r от главной точки. Формула подсчета линейного перспективного искажения по главной вертикали:

A1= (r3/fk)* tg a

Пример подсчета: fk =100 мм; a = 3°;

при r = 20 мм; A 1 =0,2 мм; при г=100 мм; A 1 =5,2 мм.

2). Угловое перспективное искажение. Искажение это весьма незначительно, если вершина угла совпадает с главной точкой планового снимка.

Линейные смещения в положении точек на снимке, вызываемые рельефом, возникают вследствие колебания высот местности (по отношению к какой-либо средней плоскости).

Направление смещения точки, вызванного рельефом, зависит от знака превышения h данной точки над средней плоскостью. Изображения всех точек, расположенных выше средней плоскости, смещены по направлению от главной точки снимка и наоборот.

В точке надира n при любых значениях превышений ошибка, вызванная рельефом, равна нулю.

Для подсчета ошибки А2, вызванной рельефом, па плановом снимке служит формула:

А2 = r * h / H

где h -- превышение точки над средней плоскостью; r -- расстояние от главной точки ;H -- высота полета.

Пример: H =3 000 м;

r =100 мм при h = + 20 м; А2= +0,7 мм;

при h = + 100 м; А2 = +3,3 мм.

h = + 100м при г=30 мм; А2= + 1,0 мм;

при г=50 мм; А2=+1,7 мм.

Пользуясь этой формулой, можно подсчитать также радиус г окружности с центром в главной точке планового снимка, внутри которой ошибка А2, вызванная рельефом, не превышает некоторой заданной величины. Пример подсчета: H = 4000 м;

h макс. = + 40 м; А2 макс-=0,5 мм;

r = А2* H / h ; г = 50 мм.

Контактные отпечатки, получаемые в результате аэросъемки, содержат искажения, вызванные наклоном оси камеры и колебаниями высот местности. В значительной степени эти искажения сказываются на точности фотосхемы -- фотографического изображения местности, составленного из контактных отпечатков.

В результате процессов, называемых фототриангуляцией и трансформированием, исключают влияние наклона оси камеры и получают новые снимки, свободные от перспективного искажения (плановые снимки).

Из полученных таким образом плановых аэроснимков монтируется фотоплан.

Под масштабом изображения (снимка) на местности понимают отношение отрезка прямой этого изображения к соответствующему отрезку прямой на местности.

1 = fk

m H

где fk - фокусное расстояние камеры, H - высота фотографирования.

Масштаб АФС плоской местности постоянен по всей площади АФС, следовательно он является планом плоской местности.

Участок местности изобразится на АФС так же, как на плане, когда он имеет плоскую горизонтальную поверхность, а оптическая ось АФС в момент фотографирования занимает вертикальное положение. В любом ином случае изображение на АФС будет искажено. Искажения бывают линейные и угловые, зависит от угла наклона. Рельеф местности вызывает на АФС линейные и угловые искажения. Таким образом, отрезок на снимке представляет собой не что иное, как смещение изображения точки, обусловленное рельефом местности. Оно расположено по напралению от центра к краям снимка, так как превышение положительное, при отрицательном превышении смещение произойдёт к центру снимка. Линейную величину этого смещения равную на снимке и на местности можно определить из подобия треугольников.

Искажения из-за изменения высоты фотографирования, Фокусное расстояние объектива - короткий фокус вызывает большее смещение точки.

Дисторсия объектива (допускается 0.03 мм), рефракция атмосферы, деформация плёнки. Влияние кривизны земной поверхности, на положение точек на космическом снимке. Сканерные изображения требуют специальной обработки.

Из-за колебаний самолета при полете практически почти невозможно добиться такого положения, чтобы аэроснимки получались строго горизонтальными, т. е. чтобы оптическая ось аэрофотоаппарата в момент съемки находилась в строго отвесном положении. Поэтому фотографирование местности с самолета производится под некоторым углом.

Кроме того, фотографируемая местность ввиду наличия рельефа не является строго горизонтальной и ровной.

Вследствие указанных причин изображения контуров местности на аэроснимке получаются искаженными, т. е. смещенными от того положения, которое они должны занимать на плане. Искажения в некоторых случаях могут достигать таких размеров, что пользование аэроснимком как планом без введения соответствующих поправок делается невозможным.

Рассмотрим кратко влияние этих искажений на точность измерения расстояний по аэроснимку.

Линейные искажения на аэроснимке, вызываемые отклонением оптической оси от вертикали. Ранее было установлено, что изображение местности на горизонтальном аэроснимке подобно самой местности и является планом. На наклонном же (перспективном) аэроснимке масштаб переменный в разных его частях. Следовательно, на перспективном аэроснимке изображение точек местности получается смещенным относительно их положения, которое они занимали бы на горизонтальном аэроснимке.

Чтобы установить смещение изображений точек местности на аэроснимке относительно их планового положения в зависимости от величины угла отклонения оптической оси аэрофотоаппарата от вертикали в момент съемки, из одной и той же точки получают два аэроснимка -- один горизонтальный , другой перспективный , на которых изобразилась одна и та же точка местности.

Искажение расстояний на аэроснимке, обусловленное рельефом местности, когда точки расположены по разныестороны от средней плоскости

Итак, влияние рельефа сказывается по-разному на длине отрезка, измеряемого на аэроснимке, и зависит от расположения точек, между которыми этот отрезок измеряется относительно условно принятой средней плоскости. Поэтому, если, кроме аэроснимка, имеется еще и карта, то необходимо использовать ее для учета влияния рельефа.

Выше мы выяснили, что на положение точек на аэроснимке влияет как наклон аэроснимка во время фотографирования, так и рельеф фотографируемой местности. Их совместное влияние приводит к тому, что иногда ошибка в положении точки увеличивается, иногда же эти влияния взаимно компенсируются. Поэтому, если нет возможности учесть влияние этих факторов и ввести соответствующие поправки, то следует пользоваться при измерении расстояний по аэроснимкам преимущественно их центральной частью, так называемой полезной площадью, где влияние наклона аэроснимка и рельефа местности наименьшее.



Литература

1. Гудилин И.С., Комаров И.С. Применение аэрометодов при инженерно геологических исследованиях. - М.: Недра, 1978. - 320 с.

2. Кац Я.Г., Тевелев А.В., Полетаев А.И. Основы космической геологии. - М.: Недра, 1993. - 235 с.

3. Михайлов А.Е., Корчуганова Н.И., Баранов Ю.Б. Дистанционные методы в геологии. - М.: Недра, 1993. - 225 с.

4. Петрусевич М.Н. Аэрометоды при геологических исследованиях. - М.: Госгеолтехиздат, 1962. - 407 с.

Размещено на Allbest.ru