Другие приборы механического типа

Стереоавтограф (Рис. 74) был создан специально для обработки наземных фотоснимков формата 13х18 см, полученных при нормальном и равноотклоненном случаях съемки. На нем следует немного остановиться потому, что прибор широко использовался в нашей стране при составлении маркшейдерских планов открытых горных выработок (карьеров). Его особенность в том, что используются две пары ленкеров: нижняя L₁ и L₂ решает задачу определения только плановых координат X и Y точек модели, верхняя (на рисунке показана только левая высотная линейка L₁^¢) - их высоты Z. Таким образом, пространственная система координат образуется двумя плоскостными системами.

Мостик отстояний прибора может перемещаться вдоль направляющей Y на расстоянияот 50 до 400 мм.

То, что моделирующая система решает уравнения прямой пространственной фотограмметрической засечки именно для равноотклоненного случая съемки, легко получить из схемы прибора, которая приведена на рисунке. Действительно, пространственное положение точки местности моделируется в приборе точками A в плане и A¢ по высоте. Из подобия двух правых треугольников:

Но, как видно из схемы, E₁E₂=b_yx₂/f и E₁E₀=b_x, поэтому:

Из рисунка, кроме того, следует, что X=Yx₁/f и Z=Yz₁/f . Формула для аппликаты получена из подобия треугольников, образованных левой высотной линейкой L^¢, изогнутой в точке S₁ под прямым углом. Полученные соотношения, таким образом, действительно соответствуют уравнениям (131-132).

Точно такие же уравнения решает аналоговое устройство другого прибора для составления планов по наземным снимкам - технокарта.

Следует отметить, что при обработке фототеодолитных снимков взаимное ориентирование не выполняется совсем, так как считается, что элементы внешнего ориентирования в процессе фотографирования устанавливаются с достаточной точностью, и поперечный параллакс отсутствует. Кроме того, несколько иначе осуществляется и внешнее ориентирование модели. Практически оно сводится к процессу центрирования и ориентирования основы на столе координатографа и устранения затем невязок на корректурных точках. В приборах предусмотрен учет угла конвергенции, если этот угол невелик (первые градусы).

Фирма Оптон выпускала серию приборов Планиматмеханического типа 1 класса точности. Модель D2 предназначалась для обработки как аэро, так и наземных снимков. Ее особенность – возможность установки карданных центров, вокруг которых вращаются проектирующие рычаги, как над снимкодержателями, так и под ними, что существенно расширяет диапазон отстояний.

В Швейцарии наиболее известными производителями стереофотограмметрических приборов являются фирм Kern и Wild. Первая из них производила серию приборов PG. Вторая модель, например, предназначалась для составления карт в средних и мелких масштабах и имела ортофотоприставку. Третья модель использовалась в крупномасштабном картографировании. Фирма Wild известна своими автографами: A7 – A10 и B8S. Все это приборы 1 класса точности механического типа. В комплект автографа A8 входила ортофотоприставка, A7 – позволял обрабатывать и фототеодолитные снимки, A9 – сконструирован специально для составления карт по аэрофотоснимкам, полученным широкоугольными АФА. Для картографирования в мелких масщтабах фирмой выпускался Aviograph. Кроме того, известны приборы Aviomap (AM, AMM и AMU).

В Италии разработкой и изготовлением фотограмметрических приборов в основном занималась фирма GALILEO. Известны Stereosimpleks – прибор механического типа 2 класса точности (он выпускался в различных модификациях), и Stereomecometr – для составления карт среднего масштаба. Фирмой Нистри выпускался Стереокартограф, неплохой прибор 1 класса точности, предназначенный для обработки аэро и наземных снимков, в том числе и широкоформатных.

Достаточно хорошо известны: Стереотопограф Пуавулье (Франция) и прибор Томпсона (Англия).

Ортофототрансформирование

Как ранее отмечалось, трансформирование снимков холмистой и горной местности следует выполнять по зонам для того, чтобы смещение точек за рельеф довести до приемлемых величин. Однако при большом числе зон этот путь снижает точность создаваемых карт и увеличивает их стоимость. Более эффективный вариант – ортофототрансформирование, в результате которого получают фотографическое изображение местности в ортогональной проекции. Называют такое изображение ортофотоснимком.

Идея метода в том, что если взять не весь фотоснимок, а только небольшую его часть, то в ее пределах смещения и за наклон и за рельеф для всех точек будут примерно одинаковыми. Иначе, искажениями можно пренебречь и считать, что там и масштаб постоянный и изображение подобно плану. Конечно, у каждого такого элементарного участка на снимке будет свой масштаб. Значит суть ортофототрансформирования в том, чтобы снимок разбить на элементарные участки, привести их к одному масштабу и составить из них единое изображение. Для того, чтобы это осуществить нужны углы наклона главного луча и информация о рельефе местности, которая изображена на фотоснимке. Все это есть после построения модели, например, на аналоговом приборе, поэтому для них были сконструированы ортопроекторы (ортоприставки).

На рис. 75 приведена схема ортофототрансформирования с помощью аналогового прибора. На нем изображены: построенная по паре снимков модель рельефа (точки A и B принадлежат этой модели); один из снимков пары P; плоскость T трансформирования, куда спроектированы точки модели; экран E, на котором строится ортофотоизображение.

Из рисунка следует, что для того чтобы на экране изобразилась ортогональная проекция окрестности точки A (ограничена вертикальными штришками) в заданном масштабе, его нужно опустить в положение E₁, а для изображения указанной проекции точки B наоборот поднять в положение E_n. Обеспечить такое перемещение экрана (или что все равно проектирующей камеры ортопроектора, где расположена копия трансформируемого снимка) можно связав его каретку (электрически или механически) с кареткой мостика отстояний стереоприбора. Тогда совмещение оператором измерительной марки с точкой модели автоматически приведет к установке экрана (или проектирующей камеры ортопроектора) в нужное положение. Для того чтобы зафиксировать ортогональную проекцию окрестности точки построенную на экране, изображение снимка в ортопроекторе проектируется через щель на светочуствительный слой фотопленки. Размер щели подбирается так, чтобы искажения на ее краях вызванные наклоном трансформируемого снимка и рельефом местности не превышали установленных допусков.

Общее изображение на экране получается путем сканирования установленного в ортопроекторе снимка (положения 1, 2 …n на рис 75) параллельными маршрутами, расстояние между осями которых равны длине щели. Направление движения может быть принято по оси X или Y в зависимости от направления скатов на местности. Оператор при движении марки совмещает ее с поверхностью модели, устанавливая тем самым экран ортопроектора. в нужное положение. Во время сканирования изображение снимка проектируется через щель на светочувствительный материал, в результате чего фиксируется изображение в виде полоски. Затем фиксируется следующая полоска и т.д.

Сканирование одной модели позволяет получать ортофотоизображение только части снимка, расположенной в зоне продольного перекрытия. Чтобы трансформировать снимок полностью следует построить следующую модель.