§ 20 Фотосхемы

Фотосхема представляет собой фотографическое изображение местности, составленное из плановых аэрофотоснимков.

Фотосхему равнинной или равнинно-холмистой местности можно рассматривать как приближенный фотографический план. На фотосхеме более детально, чем на плане, изображаются кон­туры местности и отдельные элементы рельефа — овраги, про­моины, обрывы и др. Точность фотосхемы ниже точности плана и зависит от углов наклона снимков, рельефа местности, колебаний высоты полета и ошибок монтажа снимков.

Фотосхемы используются в качестве обзорного документа при полевом дешифрировании, съемке рельефа, геологических, геогра­фических и других исследованиях, а также при выполнении пред­варительных инженерно-проектировочных работ. В отдельных слу­чаях, когда допускается меньшая точность измерений, чем по то­пографическим картам и фотопланам, фотосхемы используют для решения измерительных задач, например для определения рас­стояний и площадей.

Применяют два способа монтажа снимков: по начальным на­правлениям и по контурам. Наиболее точный из них первый, а более быстрый — второй.

Если фотосхема предназна­чена для измерительных работ, то снимки монтируют по началь­ным направлениям. Фотосхемы для рекогносцировки, дешифри­рования и других работ, не свя­занных с решением измеритель­ных задач, изготовляют путем монтажа снимков по контурам.

Различают маршрутные и многомаршрутные фотосхемы. Маршрутную фотосхему составляют из снимков одного маршрута, многомаршрутную—из снимков нескольких маршрутов.

Для составления маршрутной фотосхемы по начальным на­правлениям на всех снимках данного маршрута выбирают и нака­лывают центральные точки и переносят их на соседние снимки. Центральной точкой называется любая контурная точка, находя­щаяся в пределах окружности, описанной из главной точки снимка радиусом, определяемым по формуле (65). На нечетных снимках карандашом проводят начальные направления (рис. 43), соединяя центральные точки с точками, соответствующими центральным точкам соседних снимков. Посередине продольных перекрытий вблизи начальных направлений накалывают по одной контроль­ной точке k₁, k₂ и т. д. На четных снимках пуансоном пробивают отверстия на всех наколотых точках.

Затем приступают к монтажу снимков. Первые два снимка кладут на основу так, чтобы верхним был снимок с пробитыми отверстиями. Центр отверстия k совмещают с соответствующим наколом на нижнем снимке и, поворачивая верхний снимок, доби­ваются, чтобы начальное направление прошло через центры со­ответствующих отверстий, пробитых на верхнем снимке.

Прижимая снимки грузиками, разрезают их посередине пере­крытия. Убирают обрезки и приклеивают снимки к основе.

Аналогично монтируют остальные снимки данного маршрута. Края фотосхемы обрезают по прямым и делают зарамочное оформление.

Масштаб фотосхемы равен отношению расстояния, измерен­ного между максимально удаленными друг от друга точками на фотосхеме, к соответствующему расстоянию на местности. Рас­стояние на местности вычисляют по координатам опорных точек или определяют по карте.

Многомаршрутную фотосхему изготовляют следующим об­разом.

Монтируют сначала снимки среднего маршрута, а затем снимки смежных маршрутов так, чтобы соответственные контуры совместились друг с другом возможно точно. Чтобы монтаж не нарушить, на снимки устанавливают грузики.

Снимки разрезают посередине продольных перекрытий в каж­дом маршруте и посередине поперечных перекрытий, сохраняя положение снимков. Обрезки удаляют и снимки приклеивают к ос-нове, начиная со среднего снимка среднего маршрута.

Фотосхему обрезают по краям, наносят рамку трапеции по об­щим с картой контурам и оформляют. Масштаб многомаршрутной фотосхемы определяют по опорным точкам или при помощи карты.

Фотосхемы размножают фотографическим или типографским способом.

Рассмотрим точность определения расстояний и площадей по маршрутной фотосхеме, смонтированной по начальным направ­лениям.

Пусть L_n — расстояние между центральными точками крайних снимков фотосхемы и и — число стереопар, из которых составлена фотосхема. Тогда L_n = b_{+ b₂ + ... + b_n, где b_n — отрезок на фото­схеме между соседними центральными точками. Средняя квадратическая ошибка расстояния

где m _ь — средняя квадратическая ошибка отрезка на фотосхеме. Масштаб фотосхемы определяют по опорным точкам, располо­женным на ее краях. Поэтому максимальная ошибка в положении точки на фотосхеме будет в середине. Для ее определения в вы­ражение подставим 0,5 п вместо п, получим

Отрезок b состоит из двух частей, каждая из которых содер­жит искажения, вызванные углом наклона снимка α_о, рельефом местности h, колебанием ΔΗ высоты полета и ошибкой монтажа фотосхемы. Полагая, что эти ошибки случайные, напишем

Применяя формулы (70) и (74) и учитывая, что влияния ΔΗ и h аналогичны, находим

При этом г = 0,56.

Пусть Η = 2500 м, f=100 мм, n = 6, b = 70 мм, α_о = 2°,h = 30 м, ΔΗ=10 м, m₄ = 0,2 мм. Тогда m₁ = 0,37 мм; m₂ = 0,42 мм; m₃ = = 0,14 мм; m_b = 0,86 мм; m_lc = l,5 мм в масштабе фотосхемы.

Относительная ошибка определения расстояния по фотосхеме

В нашем примере т_l: L= 1 : 160.

Площадь участка местности, изобразившегося на левой или правой половине фотосхемы, P = L_CU, где L_C- половина длины фотосхемы; U — ширина фотосхемы.

После дифференцирования и перехода к средним квадратическим ошибкам

Величина U состоит из двух отрезков, каждый из которых можно считать равным b. Ошибку m_U найдем по формулам (85) и (86), полагая r = b.

Относительная ошибка определения площади участка по маршрутной фотосхеме

В приведенном выше примере m_U = 2,5 мм, а т_Р:Р=\ : 50.

В отдельных случаях, например для рекогносцировки местно­сти и проектирования железных и шоссейных дорог, составляют стереоскопические фотосхемы. Левая фотосхема монтируется из нечетных снимков, правая — из четных. Для наблюдения таких фотосхем служат специальные стереоскопы, например стереоскоп Т10 фирмы «Вильд».