§ 59. Обработка пары снимков на аналоговых универсальных приборах

При обработке одиночной стереопары на аналоговых универсаль­ных приборах основными процессами являются:

подготовительные работы;

взаимное ориентирование снимков;

внешнее ориентирование модели;

съемка рельефа и контуров, а также измерение координат от­дельных точек.

Подготовительные работы включают получение исходных ма­териалов, расчет установочных величин на шкалы прибора, под­готовку прибора к работе.

Исходными материалами являются:

диапозитивы снимков на стекле;

контактные отпечатки снимков с плановыми и высотными опор­ными точками;

основа на матированном пластике, бумаге, наклеенной на лав­сановую подложку или алюминий, с нанесенными в масштабе соз­даваемой карты плановыми опорными точками, либо фотоплан или фотоабрис с него на пластике, политом гравировальным слоем;

каталоги координат опорных точек;

значение высоты фотографирования или среднего масштаба аэроснимков, а также значение фокусного расстояния фотока­меры, исправленное за систематическую деформацию;

материалы полевого дешифрирования, редакционные указа­ния.

Расчет установочных величин включает вычисления горизон­тального и вертикального масштабов модели, проекции базиса проектирования на ось X и фокусного расстояния прибора, а также определение пар шестерен для установки в редукторе координатографа. Для отечественных приборов также подбирают пару шестерен и шкалу для установки на счетчике высот.

Горизонтальный масштаб модели 1: М_г подбирают так, чтобы ее средняя плоскость соответствовала средней высоте проектирования на приборе. Следовательно, приближенное значение гори­зонтального масштаба рассчитывают по формуле

где F' — исходное значение фокусного расстояния прибора.

Далее с учетом масштаба создаваемой карты 1 : М вычисляют приближенное значение коэффициента редуцирования, который нужно установить в редукторе координатографа,

По специальным таблицам подбирают коэффициент k_R, наиболее близкий к вычисленному, и соответствующие ему пары шестерен, которые нужно установить в редукторе координатографа. Исходя из выбранного k_R, рассчитывают окончательное значение гори­зонтального масштаба модели

Далее вычисляют установочное значение на базисный счетчик b_х

где b_сн — величина базиса фотографирования в масштабе сним­ков, измеряемая на контактном отпечатке миллиметровой линей­кой. При 60%-ном продольном перекрытии для формата 18×18 см b_сн ≈ 70 мм, а для формата 23×23 см ≈ 90 мм.

ля отечественных приборов, на которых обработка снимков производится с преобразованием связок, далее рассчитывают при­ближенное значение вертикального масштаба модели

по которому в специальных таблицах выбирают окончательное значение вертикального масштаба 1 : М_В соответствующие ему пару шестерен и шкалу, устанавливаемые на счетчике высот. За­тем рассчитывают установочное значение фокусного расстояния прибора

Для отдельных приборов расчет имеет следующие особенности.

Для стереопроектора СПР-3 формулу расчета приближенного значения фокусного расстояния прибора F'= 480М_Г (М_Г+ т) под­ставим в формулу (161) и получим вместо нее другую:

Если к прибору подключен координатограф, то в формулу (158) подставляют n= 1,5 и далее расчет делают по формулам (159), (160), (162), (163). Если соотношение т:М_Г<2, то координато­граф можно не подключать. Тогда 1:М_Г=1:М и расчет делают только по формулам (160), (162), (163).

Для стереографов СД-3 и СЦ-1 в формулу (158) подставляют п=1,2, а в формулу (161) F=130 мм. Расчет делают по форму­лам (158) —(162).

Для стереометрографа Народного предприятия «Карл Цейс Йена» (ГДР) в формулу (158) подставляют F'=f и z_cp = 220 230 мм. Далее расчет делают только по формулам (159) и (160). Особенность состоит в том, что вертикальный и горизон­тальный масштабы модели равны и должны соответствовать од­ному из значений масштабов, указанных на шкале счетчика вы­сот. Поэтому шестерни для редуктора координатографа выби­рают с таким коэффициентом k_R, чтобы при расчете по формуле (159) было выполнено указанное выше условие.

Подготовка прибора к работе начинается с того, что его под­ключают к сети и тумблером «сеть» включают осветительную си­стему и предупредительную сигнализацию. В снимкодержатели устанавливают диапозитивы, сцентрировав их по координатным меткам с помощью лупы с увеличением 4^х. На шкалах устанав­ливают места нулей, а на шкалах b_x и F — расчетные значения. В редукторе координатографа и на счетчике высот устанавли­вают пары шестерен, определенные в ходе расчетов. На коорди­натографе закрепляют основу с плановыми опорными точками.

Взаимное ориентирование снимков выполняют с целью постро­ения геометрической модели сфотографированного объекта. Прин­цип работы на всех приборах одинаков, однако имеется специ­фика для отечественных и зарубежных приборов.

При работе на приборах СПР-3, СД-3 и СЦ-1 устраняют по­перечные параллаксы на пяти точках согласно схеме, приведен­ной на рис. 86, а, если модель строится в базисной системе коор­динат, или согласно схеме, приведенной на рис. 86, б, если модель строится в системе координат левого снимка.

При работе на стереометрографе поперечные параллаксы ус­траняют на точках согласно одной из схем, приведенных на рис. 86, в и 86, г.

Взаимное ориентирование выполняют методом последователь­ных приближений, и на следующую точку можно переходить, только убедившись, что на предыдущих нет поперечных парал­лаксов. Точка 6 является контрольной.

При работе на приборах СПР-3, СД-3 и СЦ-1, устранив на точках 1—5 поперечные параллаксы, снимают отсчеты со шкал α и ω и рассчитывают децентрации снимков по формулам: для СПР-3:

для СД-3, СЦ-1

Вычисленные значения Δ_x и Δ_у устанавливают на шкалах и снова повторяют ориентирование.

На стереометрографе особенность взаимного ориентирования снимков состоит в том, что движение со вызывает изменение попе­речных параллаксов по всей площади стереопары. Для ускорения работы рекомендуется использовать вспомогательный коэффи­циент

Движением ω поперечный параллакс q (рис. 86, д) устраняют полностью, а затем вводят с противоположным знаком величину, равную величине устраненного параллакса, умноженного на ко­эффициент q₄k.

Взаимное ориентирование считается законченным, если оста­точные поперечные параллаксы находятся в пределах 0,02 мм. Их можно оценивать в долях диаметра измерительной марки. При диаметре марки 0,04 мм указанная величина составит половину ее диаметра.

Внешнее ориентирование модели. По­строенная геометрическая модель имеет масштаб, отличный от требуемого, и про­извольную ориентацию в координатной си­стеме прибора. Для внешнего ориентирова­ния модели необходимо иметь три опорные точки (рис. 87): две из них должны иметь все три координаты, а одна — только вы­соту. Для контроля берут четвертую точку с тремя координатами. Точки должны рас­полагаться в углах модели. Расположение точек в других местах модели приведет к сокращению расстояний между ними и по­нижению точности внешнего ориентирова­ния.

Внешнее ориентирование модели выпол­няют в два этапа: масштабирование мо­дели, горизонтирование модели.

В задачу масштабирования модели вхо­дит приведение ее горизонтального масштаба к значению 1 : М_г, вычисленному при предварительных расчетах, а также ориенти­рование основы в координатной системе координатографа, кото­рая считается параллельной координатным осям X и У прибора. На всех приборах этот процесс выполняется одинаково. На коор­динатографе в карандашное устройство устанавливают ориенти­ровочный микроскоп, имеющий диаметр визирного кольца 0,1 мм, либо цангу с иглой или заточенным грифелем.

Штурвалами X, У, Z измерительную марку наводят на опор­ную точку модели, например на точку 2 (см. рис. 87), а на коор­динатографе марку ориентировочного микроскопа наводят на накол этой точки на основе. Затем штурвалами X, У, Z марку на­водят на другую опорную точку (точку 3). Основу разворачи­вают вокруг накола точки 2 так, чтобы марка микроскопа вышла на линию, соединяющую на основе наколы точек 2 и 3, и наме­чают точку 3'. Миллиметровой линейкой измеряют расстояние l между наколами точек и расстояние l´, пройденное маркой мик­роскопа. Сняв со счетчика b_х отсчет b_х', рассчитывают новое зна­чение базисной составляющей

которое устанавливают на счетчике b_х .

После этого устраняют поперечные параллаксы движениями b_y на линии базиса и b_Z в углу стереопары.

Изменив величину базиса проектирования, повторяют масшта­бирование. Если несовпадение визирной марки микроскопа с опор­ными точками, по которым проводится масштабирование, не пре­вышает 0,2 мм, а с контрольной точкой — 0,3 мм, то масштабиро­вание считается выполненным.

Горизонтирование модели заключается в угловых поворотах ее в координатной системе прибора: поперечный поворот вокруг оси X и продольный вокруг оси У. Для этого достаточно знать вы­соты трех точек.

Этот процесс на отечественных и зарубежных приборах не­сколько отличается.

Работая на приборах СПР-3, СД-3, СЦ-1, при поперечном повороте наводят стереоскопически марку на первую опорную точку и устанавливают на счетчике высот, поворачивая рукой его шкалы, ее геодезическую высоту. Затем наводят марку на точку 2, снимают со счетчика высот ее фотограмметрическую высоту и вычисляют среднее значение между геодезической и фотограм­метрической высотами, которое устанавливают ножным штурва­лом на счетчике высот. Несовмещение по высоте измерительной марки с точкой 2 устраняют совместным поворотом винтов ω_Л и ω_П

При продольном повороте, наведя стереоскопически марку на точку 1и установив на счетчике высот ее геодезическую высоту, поворачивая рукой его шкалы, штурвалами X и У марку наво­дят на точку 3, а штурвалом Z на счетчике высот устанавливают ее геодезическую высоту. Несовпадение по высоте марки с точкой 3 устраняют совместным поворотом винтов α_П и α_Л. Появляю­щийся при этом поперечный параллакс устраняют винтом b_Z.

Добившись, что при наведении измерительной марки на три опорные точки на счетчике высот устанавливаются их геодези­ческие высоты, снимают отсчеты со шкал α и ω, рассчитывают по формулам (164) или (165) и устанавливают децентрации сним­ков Δ_х, Δ_у. Далее проверяют взаимное ориентирование, масшта­бирование и снова повторяют поперечный и продольный пово­роты. Установленные значения децентрации не должны отли­чаться более чем на 0,1 мм от значений, вычисленных по послед­ним отсчетам на шкалах α и ω.

Работая на стереометрографе, при стереоскопическом наведе­нии марки на точку 1 на счетчике высот устанавливают ее геодези­ческую высоту, а затем на точках 3 и 4 измеряют их фотограм­метрические высоты А_ф. Одновременно при наведении марки на точки 1, 2, 3 снимают отсчеты со шкал X и У. Далее рассчиты­вают расхождения высот на точках 2 и 3 ΔА = А_Г—А_ф, а также расстояния от этих точек до точки 1

где М — знаменатель масштаба модели.

Продольный и поперечный углы наклона модели вычисляют по формулам

и прибавляют к отсчетам, стоящим на шкалах угловых движений. Появившийся поперечный параллакс устраняют движением b_Z.

Проверив взаимное ориентирование и масштабирование, снова горизонтируют модель.

На всех приборах горизонтирование модели считается закон­ченным, если на опорных точках расхождения высот не превы­шают 0,2 высоты сечения рельефа. При этом необходимо, чтобы величина сечения была больше утроенной средней квадратической ошибки измерения высот по снимкам:

Съемка рельефа и контуров. Закончив ориентирование модели, приступают к составлению оригинала карты, проводят съемку гидрографической сети, рельефа и контуров. Рисовку осущест­вляют на пластиках, политых гравировальным слоем. Линии вы­черчивают карандашом, а потом по ним выполняют гравирование.

При рисовке горизонталей ножным штурвалом на счетчике вы­сот устанавливают высоту горизонтали, опускают карандаш на основу и, вращая штурвалы X и Y, измерительную марку пере­мещают вдоль поверхности модели, следя за тем, чтобы она не отрывалась от нее и не уходила под поверхность. На плоскорав­нинных участках местности бывает трудно в пределах поля зре­ния наблюдательной системы прибора определить направление ската, поэтому на таких участках набирают пикеты, по высотам которых находят положение горизонталей. Закончив рисовку го­ризонталей, измеряют высоты всех вершин.

Рисовку гидрографической сети и контуров выполняют штурва­лами X, Y, Z, совмещая измерительную марку с контуром как в плане, так и по высоте. Контуры отбирают согласно требуемой нагрузке топографической карты данного масштаба. Не реже чем через 10 см в масштабе карты измеряют урезы вод.

Одновременно со съемкой рельефа и контуров выполняют ка­меральное дешифрирование, а также используют материалы по­левого дешифрирования.

Для многоконтурной местности рисовку контуров на универ­сальном приборе не делают, так как контурную часть карты со­ставляют по фотоплану.