Искажение направлений на снимке рельефа местности
Влияние рельефа на искажение направлений на снимке показано на рисунке 13. Исследуемое направление проходит через точки а и b. Допустим, что соответственная точка А на местности ниже соответственной точки В на величину h. Неискаженное положение точки снимка а можно найти, введя поправку , вычисленную по формуле (12). Направление будет неискаженным, а образовавшийся при точке b угол — величиной искажения направления.
Я. И. Гебгартом предложена формула для определения . Как и в предыдущем случае, знание искажения может оказаться полезным только для определения возможности выполнения на конкретных снимках метрических или проектных действий. Поэтому воспользуемся преобразованной формулой для вычисления максимальных искажений направлений
где l—отрезок прямой, искажение направления которого определяют.
Для случая, когда r= 1= 90 мм, и различных отношений Л и Я максимальные искажения направлений составят:
h/H | 1/5 | 1/10 | 1/20 | 1/40 |
11° | 6° | 3° | 1,5 |
Искажения направлений в некоторых случаях могут быть значительными.
Отметим, что в данном случае рассматривают искажение направления, проходящего пространственно через некоторую пару точек, — геометрическое направление. Для выяснения возможностей выполнения проектных работ непосредственно на снимках важно также знать, как влияет рельеф на изменение формы линий, проходящих по земной поверхности.
Анализируя рисунок 13, можно сделать следующие выводы:
прямая в натуре линия не будет деформирована, если проходит она по плоскому, сколь угодно наклоненному участку местности. Примером может служить звено линии
Рис. 13. Геометрическая интерпретация влияния рельефа местности на искажение направлений на снимке
остальная часть этой линии искривилась — стала выпуклой относительно соответственно линии ае. Такое искажение будет в случае, если линия проходит через возвышенность относительно принятой за начальную секущей плоскости. В противном случае искривление будет вогнутым, например на линиях и .
Очевидно, идеально прямолинейная в плане трасса шоссе изобразится на снимке криволинейной, если она проходит по всхолмленной местности и не совпадает с проекцией точки надира.
5) Влияние прочих факторов на геометрические свойства снимка
Рассмотренные ранее факторы не нарушают строгости центральной проекции — влияние их обусловливает только отклонение результатов проецирования от ортогональной проекции снимаемого объекта. Аналогично на геометрию снимка влияет кривизна Земли. Расстояние некоторой точки снимка (на рис. 14 точки а) от точки надира сократится при этом на значение
где R — радиус Земли.
При крупномасштабных съемках с использованием камеры f= 200 мм максимальное смещение точек изображения будет порядка 0,004 мм, что не повлияет существенно на точность построения плана — влияние кривизны Земли меньше точности измерения на снимке.
Ряд факторов (атмосферная рефракция, дисторсия объектива съемочной камеры, деформация фотопленки, непараллельность плоскостей стеклянного светофильтра, неточность выравнивания аэропленки и др.) нарушают строгость центральной проекции. Однако съемка со сравнительно малых высот современными камерами с использованием новейших фотоматериалов не приведет к погрешностям, выходящим за пределы нескольких микрометров. К тому же некоторые из них, например дисторсию объектива, систематическую деформацию фотоматериалов, учитывают при высокоточных фотограмметрических работах.
Центр Земли
Рис. 14. Влияние кривизны Земли на смешение точек снимка