|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
КОЧЕТОВА ЭЛЕОНОРА ФЕДОРОВНА 11 страницабы (обратное изо- бражение трубы) Вертикальный круг
Δx Объектив
Сетка Δy Рейка Поле зрения тру- бы (обратное изо- бражение трубы)
О-кривая (окружность)
Δу-кривая
Горизонтальный круг
Рис. 74
Номограммный тахеометр имеет следующие особенности. Изображение диаграмм, нанесенных на номограммном стеклянном круге, передается в поле зрения трубы. Зрительная труба имеет по два нитяных дальномера для измерения наклонных расстояний и по два номограммных дальномера с коэффициентами дальномеров соответственно 100 и 200. Благодаря этому в пределах одного поля зрения трубы тахеометра одновременно можно снимать информацию о длинах наклонных линий и их горизонтальных проекциях (на рис. 74 - d), превышениях реечных точек (h). Можно производить наведение на цель для измерений направлений визирования и вертикальных углов. Рейка тахеометра, служащая базой для измерения расстояний и превышений, имеет специальную выдвижную штангу, позволяющую устанавливать начало отсчета – нуля рейки на высоту прибора. Это упрощает задачу обработки результатов измерений. 10-миллиметровые деления шашечного типа сгруппированы и оцифрованы таким образом, что обеспечивается простое и безошибочное снятие отсчетов как при измерении больших, так и малых расстояний. Для установки рейки в отвесное положение она снабжена круглым уровнем. Средняя квадратическая погрешность измерения углов одним приемом: горизонтального ±7″; вертикального ±10″. Средняя квадратическая ошибка измерения горизонтального расстояния, равного 100 м, составляет при коэффициенте номограммного дальномера КS=100 - ±0,15 м и при КS=200 - ±0,25 м. Средняя квадратическая ошибка измерения превышений при удалении рейки от прибора на расстоянии 100 м при коэффициентах Кh номограммных кривых превышений соответственно составляет: Кh=±10 ± 0,03 м; Кh=±20 ±0,06 м; Кh=±50 ± 0,15 м; Кh=±100 ±0,25 м. 12.5. Фототопографические съемки Основой фототопографических съемок является процесс определения размеров, формы и взаимного положения предметов местности по их фотоизображениям. Специальная дисциплина, изучающая способы измерения фотоизображений, называется фотограмметрией (измерительной фотографией). В зависимости от места положения фотографирующего устройства различают космическую, воздушную или аэрофотосъемку и наземную или фототеодолитную съемки (рис. 75). 12.5.1. Аэрофототопографическая съемка Этот вид съемки выполняется путем фотографирования местности с самолета (вертолета и т.д.) специальным фотоаппаратом (см. рис. 74). Прикладная рамка его ограничивает формат аэроснимка, а имеющиеся на ней координатные метки определяют начало и направление координатной системы аэроснимка. Пересечение оптической оси фотокамеры с плоскостью называется главной точкой снимка, которая характеризуется отсутствием искажений в ней и обычно совпадает с началом координат х0=0; у0=0. В случае ровной местности масштаб аэроснимка выражается 1:N=l:z=fк:H = , где Н – высота фотографирования, ав – расстояние между двумя какими – либо точками на снимке, АВ – расстояние между этими же точками на местности, М – знаменатель масштаба карты (если масштаб снимка определяют по топографической карте). Фотографирование осуществляется при вертикальном положении оптической оси аэрофотоаппарата (±3º). В этом случае получают плановые фотоснимки с постоянным масштабом. В случае отклонения от вертикали и при наличии пересеченной местности масштаб снимка различен в различных его частях (перспективный снимок). После фотографирования для измерения аэроснимков и дальнейшего их преобразования в план или карту используют два способа: комбинированный (фотограмметрический) и стереофотограмметрический. При первом способе контуры на плане получают по аэроснимкам, а рельеф снимают в поле способом мензульной съемки. Стереофотограмметрический метод основан на измерении пары снимков, взаимно перекрывающихся и полученных с конечных точек некоторого базиса В (см. рис.). Базисом воздушного фотографирования называется расстояние, пролетаемое самолетом между двумя экспозициями аэрофотоаппарата (расстояние, пролетаемое между двумя фотографированиями). Его можно вычислить по следующей формуле: В=N·в, где N – знаменатель масштаба снимка, в – расстояние в мм между главными точками двух снимков. y Аэрофотосъемка x
y
В х
x Фототеодолитная съем - - ка Рис. 7 5 z z
Схема аэрофотоаппарата 4 5
2
1-объектив 2-фотопленка 3 3-прикладная рамка с координатными мет- fк ками 4-выравнивающая прижимная плита 5-катушки с фото- пленкой fк=70мм – фокусное расстояние объектива
1 Рис. 76
Продольное перекрытие снимков
В
полезная площадь
Рис. 77 Самолет выполняет параллельные залеты. При этом пара соседних снимков имеет продольное и поперечное перекрытие. Продольное перекрытие снимков – общая часть фотографируемой местности на предыдущем и последующем снимках (см. рис. 77). Вычисляют продольное перекрытие по следующей формуле: Р= %.., где ℓп – общая перекрывающаяся часть снимков, ℓ - длина стороны снимка. Величина его не должна быть менее 60% - в этом случае снимки образуют стереопару, по которой в дальнейшем получают план или карту местности. Совместное измерение пары снимков позволяет получать пространственное расположение точек рельефа или объекта. Стереофотограмметрический метод съемки включает три этапа. 1. Летно-съемочные и фотолабораторные работы. 2. Полевые геодезические работы. 3. Камеральные работы.
В В
60% 60%
Рис.78
Ввиду того, что для стереофототопографического способа обработки снимков необходимы два соседних снимка с общей снятой площадью, то в процессе аэросъемки во время движения самолета по прямому направлению (по маршруту) фотографирование местности происходит через определенные интервалы (интервалометр), обеспечивающие перекрытие снимков не менее 60% в направлении (вдоль) маршрута (рис. 78). Это перекрытие называется продольным. Если съемка не маршрутная, а площадная, то предусматривается перекрытие соседних маршрутов не менее 30%, которое называется поперечным. Полевые работы кроме летно-съемочных работ включают также дешифрирование и привязку отпечатанных снимков. Дешифрирование снимков имеет целью расшифровать ситуацию, то есть распознать изображенные на снимках предметы и контуры местности, и может быть камеральным и полевым. Камеральное дешифрирование выполняют при помощи специальных приборов: стереоскопов и стереокомпараторов, которые позволяют получить стереоскопическое (объемное) изображение снятой местности. Привязка снимков служит для определения положения их относительно общегосударственной системы координат и заключается в определении координат точек, хорошо видимых на снимках и на самой местности. Привязка может быть выполнена проложением теодолитных ходов, аналитических сетей или в камеральных условиях методом фототриангуляции и фотополигонометрии. Камеральные работы при аэрофотосъемке, кроме фотолабораторных работ, включают трансформирование и стереофотограмметрическуюобработку снимков. Трансформирование - это преобразование полученных аэроснимков к заданному масштабу, постоянному по всей поверхности снимка. Оно производится по полученным после привязки снимков опорным точкам сгущения плановой основы (не менее 4-х на снимок) и выполняется на фототрансформаторах. Для трансформирования негатив помещают в кассету ФТ, на экране укрепляют чертеж с изображением в заданном масштабе опорных точек плановой геодезической основы, экран смещают и поворачивают так, одноименные опорные точки на чертеже и спроектированные с негатива совпали, заменяют чертеж фотобумагой, экспонируют ее, проявляют, фиксируют и получают плановый снимок в ортогональной проекции. Из таких снимков можно монтировать фотоплан (накидной монтаж). Стереофотограмметрическую обработку аэроснимков можно выполнить двумя способами – универсальным и дифференциальным. При универсальном методе по двум аэроснимкам, составляющим стереопару, на специальных стереофотограмметрических приборах (стереопроектор Романовского и стереограф Дробышева) создается пространственная геометрическая модель местности. Наблюдатель, воспринимающий эту модель объемно, может осуществить визирование на любую точку ее поверхности и отсчитать или зафиксировать все пространственные координаты точки х,у,z. В результате обработки аэроснимков универсальным методом непосредственно получают графический план местности с контурами и рельефом. При дифференциальном методе процесс создания плана делится на два основных этапа. Первый этап – определение превышений точек аэроснимков или изображение на них рельефа горизонталями. Второй этап – получение контурной части карты в виде фотоплана или графического плана. К основным приборам дифференциального метода, помимо трансформатора, относятся стереокомпаратор и топографический стереометр. Стереокомпаратор служит для измерения прямоугольных координат точек по аэроснимкам. Топографический стереометр Дробышева СТД-2 предназначен для рисовки рельефа по нетрансформированным аэроснимкам.
13. Элементы теории ошибок измерений 13.1. Классификация и свойства ошибок геодезических измерений Восприятие органами чувств явлений окружающего мира происходит у человека неполно и неточно (расстояние и вес «на глаз»). Поэтому для уточнения и расширения представлений о мире он использует различные инструменты и приборы (определение формы и размеров Земли – космические аппараты, измерение углов – теодолит, расстояний – дальномер и т.д.). Но и такие измерения не идеальны. Поэтому истинное значение измеренных величин, за редким исключением, нам неизвестно, хотя к нему мы все время приближаемся по мере совершенствования приборов и навыков. Определением величины ошибок и их свойств занимается специальная дисциплина «Теория ошибок геодезических измерений». В практике различают 3 вида ошибок: а) грубые – получаются в результате грубых просчетов и неисправности приборов (просчет количества лент в длине линии, ошибка в отсчете десятков градусов на лимбе или числа дециметров на рейке). Они могут быть обнаружены и исключены путем повторного измерения величины. б) систематические – проявляются регулярно, обязательно в каждом измерении и обязательно одинаковы по модулю и знаку, действуют по одному принципу. Они вызваны в основном плохой юстировкой или неисправностью инструментов и приборов (20-ти метровая лента короче на 1см, коллимационная ошибка в теодолите, угол i (величина х) в нивелире и др.). Исключаются из результатов измерений введением поправок и специальной методикой измерений (углы β при КП и КЛ, при нивелировании плечи делают равными, в длины линий вводят поправки за компарирование). в) случайные – являются следствием несовершенства органов чувств человека и недостаточной точности применяемых инструментов и приборов. Они не могут быть исключены из результатов измерений, но их влияние может быть ослаблено на основе изучения их свойств. Если Х – истинное значение измеряемой величины, ℓ - измеренное значение, то случайная ошибка ∆ выражается формулой ∆=ℓ-Х. Если одна и та же величина измерена несколько раз, то и количество ошибок будет большим. Получается ряд ошибок. Если измерения производятся приборами одинаковой точности, наблюдателями одинаковой квалификации, в одинаковых окружающих условиях, то они называются равноточными. При нарушении указанных условий измерения называются неравноточными. В основу изучения случайных ошибок положено 4 их свойства, выведенных из изучения рядов ошибок равноточных измерений. 1) При данных условиях измерений случайные ошибки не могут превосходить по абсолютной величине известного предела (свойство ограниченности). 2) Одинаковые по абсолютной величине положительные и отрицательные случайные ошибки равно возможны, одинаково часто встречаются в ряду измерений. 3) Чем больше абсолютная величина случайной ошибки, тем реже такая ошибка встречается в ряду измерений. 4) Среднее арифметическое из случайных ошибок равноточных измерений одной и той же величины имеет тенденцию стремиться к 0 при неограниченном возрастании числа измерений (свойство компенсации). Математически это записывается так ; - знак гауссовой суммы
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|