+3 8(066) 185-39-18
fтрансформованого знімків.
19
Аналітичний спосіб трансформування базується на
вирахуванні координат точок горизонтального знімка за
виміряними координатами точок нахиленого знімка.
Суть цього способу в перерахунку координат точок виміряних
на нахиленому знімку Р в координати, що відповідають
горизонтальному знімку Р0 (рис.3.1).
Рис.3.1 Зображення точки місцевості на нахиленому та
горизонтальному знімках
Точка місцевості А на горизонтальному знімку зобразилася в
точці а0, а на нахиленому в точці а, нехай координати точки а0
будуть t х , t y , а точки а – х, у. Оскільки на місцевості маємо одну і
ту саму точку, то згідно з формулами зв’язку координат точок
місцевості на нахиленому і відповідному горизонтальному знімках
можна записати:
c x x c y y c f
b x x b y y b f
y f
c x x c y y c f
a x x a y y a f
х f
t
t
1 0 2 0 3
1 0 2 0 3
1 0 2 0 3
1 0 2 0 3
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
(3.1)
20
Для планового знімка формули (3.1) можна значно спростити,
вважаючи, що координати головної точки знімка 0 о o х y , і
початок координат на місцевості співпадає з головною точкою
0 0 0 У Х , а матриця напрямних косинусів має вигляд:
1
1
1 -
А (3.2)
після нескладних перетворень отримаємо:
х
f
xy
f
y
y y f
y
f
xy
f
x
х x f
t
t
( )
( )
2
2
(3.3)
Формули (3.3) використовуються для трансформування
координат планових знімків.
Формули обчислення площ аналітичним способом мають вигляд:
1 1
2
n
y
n
S xn y (3.4)
1 1
2
n
x
n
S yn x
Для виконання завдання кожен студент на отриманому знімку
повинен вибрати ділянку для трансформування, визначити
координати поворотних точок цієї ділянки та трансформувати
аналітичним способом ці точки (формули 3.3). Визначені та
трансформовані координати точок ділянки, а також їх різниці
привести у табличній формі (табл. 3.1).
Маючи координати точок повороту ділянки та їх
трансформовані значення, необхідно визначити площу вибраної
ділянки до і після трансформування, користуючись аналітичним
методом обчислення площ (формули 3.4). Зразок відомості
обчислення площі аналітичним способом наведено в табл. 3.2
21
Таблиця 3.1
Відомість координат планового знімка та трансформованих координат
№
х, мм
у, мм
xt, мм
yt, мм
Δх, мм
Δу, мм
1
-69,0
9,5
-65,22
9,06
-3,78
0,44
2
-36,5
25,0
-34,77
25,80
-1,73
-0,80
3
-21,8
28,0
-20,42
29,28
-1,38
-1,15
4
118,0
26,0
-16,58
27,28
-1,42
-1,28
5
10,7
41,5
11,92
44,36
1,22
-2,86
6
22,0
41,0
23,56
44,37
-1,56
-3,37
7
30,5
33,0
32,52
36,44
-2,02
-3,44
8
-50,6
-16,5
-46,5
-15,70
-4,10
-0,80
Таблиця 3.1
Відомість вирахування площі аналітичним способом
№ точки
Планова
Трансформована
1
-2863,50
-133,95
-2706,63
-106,27
2
-675,25
-1180,00
-698,53
-1155,84
3
-21,80
-518,00
-30,22
-530,24
4
-243,00
-845,00
-252,18
-882,24
5
160,50
-1660,00
203,71
-1780,61
6
-187,00
-811,80
-186,60
-914,02
7
-1753,75
2395,8
-1953,48
2552,99
8
1189,10
-1641,75
1273,17
-1534,52
Σ
-4394,70
-4394,70
-4350,76
-4350,75
Sп=2197,35мм2 St=2175.38 мм2
Розділ 3.
Камеральне дешифрування аерофотознімків.
3.1. Загальне поняття про дешифрування знімків
3.2. Характеристика дешифрувальних ознак
3.3. Побудова ситуаційного плану місцевості
22
3.1. Загальне поняття про дешифрування знімків
Дешифрування – це процес отримання інформації про об’єкти за їх фотографічним зображенням і фіксування їх умовними знаками.
В залежності від умов виконання дешифрування поділяється на польове та камеральне.
Камеральним дешифруванням називається дешифрування, що грунтується на визначенні дійсного значення об’єктів по знімкам в камеральних умовах без порівняння їх фотографічних зображень з об’єктами в натурі.
Для побудови ситуаційного плану місцевості необхідно виконати камеральне дешифрування. Тому на першому етапі визначається, які саме топографічні об’єкти зобразились в межах робочої частини аерофотознімка, використовуючи при цьому їх прямі та посередні дешифрувальні ознаки. Майже всі об’єкти можна дешифрувати камерально, але основну складність представляє правильність їх визначення. Значно допоможе в цьому найпростіший стереоприлад – стереоскоп. Він дасть можливість стереоскопічно, зі збільшенням, роздивитись знімок, що значно полегшить розпізнавання об’єктів місцевості та підвищить надійність дешифрування.
3.2. Характеристика дешифрувальних ознак
Зупинимось на характеристиці деяких дешифрувальних ознак для основних топографічних об’єктів. Топографічні об’єкти місцевості розпізнаються на знімку за дешифрувальними ознаками, властивими їх зображенням або зображенням суміжних об’єктів. У відповідності з цим, дешифрувальні ознаки прийнято поділяти на прямі та посередні. До прямих дешифрувальних ознак відносять форму, розмір, колір, тон, структуру та тінь об’єктів, що зображуються. Прямі ознаки використовуються для визначення таких об’єктів, які на знімку зобразились безпосередньо. Посередні ознаки грунтуються на закономірних зв’язках між об’єктами та проявляються завдяки приуроченості одних об’єктів до інших.
Для зображення населених пунктів характерна правильна геометрична форма тобто будівлі переважно зображаються прямокутниками, квадратами і різного роду сполученням цих геометричних фігур з мережею ліній вулиць та проїздів. Для
23
визначення призначення тієї чи іншої будівлі порівнюються її розміри і розміщення. Так, наприклад, в сільських населених пунктах житлові будівлі звичайно розташовані фасадами вздовж вулиць та зображаються майже однаковими розмірами. Хліви, як правило, розташовані відірвано і позаду житлових будівель. Різні господарські будівлі, ферми, школи, лікарні, а також промислові об’єкти різко відрізняються від житлових будівель своїми розмірами та розташовані відокремлено. Крім того промислові об’єкти розпізнаються за чітко окресленими контурами території, тінями труб, вишок, башт, характерними довгими будівлями, розташованими паралельними рядами, складами матеріалів, під’їздними коліями.
Камеральну обробку зображення населених пунктів оптимально виконувати в такій послідовності:
1. Виділити головні вулиці та проїзди.
2. Виявити головні під’їздні дороги, а також польові дороги вздовж зовнішнього контуру населеного пункту.
3. Дешифрувати будівлі строго передаючи їх орієнтацію відносно лінії вулиці. Розміщення крайніх будівель показати якомога точніше, без зміщення. Показати території, зайняті громадськими та промисловими будівлями.
4. Виділити забудовану частину та присадибні ділянки, показати озеленення.
5. Дешифрувати будівлі, розташовані на деякій віддалі від населеного пункту – ферми, промислові підприємства, відокремлені будівлі.
На території населеного пункту та поблизу нього розташовані городи та сади. Городи відображенні у вигляді чергування темних та світлих вузьких смуг різного тону. Фруктові сади розпізнаються рядовою посадкою дерев. Кущові сади відрізняються від фруктових більшою замкнутістю і малою висотою крон.
Рілля легко розпізнається за прямолінійністю контурів, великими розмірами та різною тональністю забарвлення, що залежить від того, яка культура посіяна, стану ріллі та вологості грунтів.
Дорожня мережа зображується у вигляді витягнутих світлих ліній різної ширини. Автомагістралі та шосе мають постійну ширину, значні прямолінійні ділянки та плавні заокруглення,
24
відображаються у вигляді білої смуги, обмеженої з боків темними лініями кюветів. Тон зображення доріг залежить від покриття: асфальт – темний, бетон – сірий, гравій – світлий. Автостради ідуть в обхід населених пунктів, на відміну від шосейних доріг. Грунтові дороги мають вигнуту форму і велику розгалуженість, видно об’їзди. Вони з’єднують населені пункти, а польові та лісові дороги закінчуються в полях або в лісі.
Зображення полотна залізничної дороги відрізняється строгим поздовжнім профілем, прямолінійністю, плавним і великим радіусом заокруглення. В місцях розташування залізничних станцій закономірне розширення полотна за рахунок збільшення числа колій.
Гідрологічна сітка дешифрується за такими прямими ознаками як форма і тон. Як правило, при великих глибинах, темному грунті дна (мулистий, торф’яний) тон зображення річок та озер темний. Мілкі річки та озера, особливо з кам'яним чи піщаним дном, на аерофотознімках характеризуються більш світлим тоном. Річки зображаються на знімках у вигляді хвилястих смуг різної товщини. Струмки легко відрізняються своєю значною вигнутістю. Тонкі лінії їх зображення місцями перериваються кронами дерев, чагарників. Товщина струмка збільшується за течією. Озера та ставки зображуються на знімках у вигляді характерних однотонних поверхонь, обмежених замкнутими криволінійними контурами. Приклади дешифрування та оформлення в умовних знаках елементів гідрографії показано на рис.4.1.
Лісова рослинність зображується на аерофотознімках чітко та границі її визначаються точно. Для рослинного покриву характерна зерниста структура зображення, за якою визначаються лісові та чагарникові угіддя. Зернистість зображення лісу пояснюється тим, що крони дерев зображаються світлою плямою, близькою по формі до кола, а затемненні місця між кронами зображуються майже чорним тоном. Зрілі ліси з висотою дерев 25-30м мають крупнозернисту структуру, а низьколісся та чагарники – дрібнозернисту. Ліс листяний від хвойного відрізняється на аерофотознімку за формою крон та їх тінями. Вигляд тіней крони у листяних дерев округлий, у ялин – гостроверхий витягнутий, у сосни – зубчатий. Чагарники характеризуються на аерофотознімках дрібнозернистою структурою, сірим або темно-сірим тоном. Від
25
молодого лісу чагарники відрізняються більш рівним тоном зображення, обумовленим однорідністю складу. Луки зображуються на знімку темно-сірим рівним тоном та, як правило, прилягають до берегів річок, озер, боліт або до узлісся. Перелоги та вигони відрізняються від луків порушенням рівності тону в окремих місцях.
Необхідно навести деякі приклади посередніх дешифрувальних ознак для того, щоб краще зрозуміти їх суть. Відомо, що більш низькі місця мають відносно більшу вологість, тому на знімку вони зображаються більш темним тоном. Отже, по затемненню окремих місць зображення ріллі можна судити про наявність там улоговин. Якщо смуга потемніння перетинає дорогу, то можна зробити висновок про наявність моста чи труби через дорогу. Дерев’яні стовпи ліній електропередач на аерознімках безпосередньо не зображуються, але на ріллі лишаються нерозорані навколо стовпів місця, що зображаються на знімку у вигляді плям. Розташування на фотознімках доріг та стежок може бути наглядним прикладом посередньої дешифрувальної ознаки для визначення деяких об’єктів. Наприклад, зображення стежок, що сходяться в одному місці, може вказувати про існування там криниці, а зображення витоптаних ділянок – про існування біля них значних господарських будівель (ферм, МТФ та інші). Деякі дамби, млини часто на знімку цілком закриті кронами дерев, але визначаються за різким розширенням річок. Ця ж ознака вказує напрямок течії річок та струмків. Отже, посередні ознаки проявляються у взаємозв’язку з багатьма топографічними об’єктами.
На другому етапі кожному зображеному об’єкту, необхідно відповідно до масштабу підібрати умовний знак, використовуючи картографічний еталон – умовні знаки для топопланів. Визначивши, які саме топографічні об’єкти зобразились в межах робочої площі знімка, необхідно всіх їх записати у відповідну таблицю, вказавши дешифрувальні ознаки, за якими вони розпізнаються, та умовні знаки, що їм відповідають. Приклад показано в таблиці 4.1
26
Таблиця 5.1
Таблиця умовних знаків
Назва
об’єкту
Дешифрувальна ознака
Умовний знак
м-бу 1:5 000
Будівлі
Шосе
Грунтові
дороги
Польові та лісові дороги
Правильної геометричної форми, дрібні фігури.
Витягнута світла смуга постійної ширини, чіткий контур, значні прямолінійні ділянки.
Вигнуті силуети, велика розгалуженість, тон – сірий, видно з’їзди.
Світлі тонкі хвилясті лінії, можуть закінчуватись в полі чи лісі.
3.3. Побудова ситуаційного плану місцевості
При побудові ситуаційного плану рекомендується виконувати процес дешифрування в такій послідовності: спочатку вивчаються і дешифруються населені пункти, потім рекомендується перейти до зображення дорожньої сітки, після чого бажано дешифрувати гідрологічну мережу, рельєф і, на кінець, рослинний покрив.
Для кожного об’єкту необхідно вказати дешифрувальні ознаки, за якими його розпізнали та підібрати відповідний умовний знак. Усі ці дані фіксують в таблиці 5.1.
Далі на кальці в умовних знаках заданого масштабу, викреслюються всі топографічні об’єкти в межах робочої частини
27
аерофотознімка. Все це необхідно зробити акуратно, використавши тонко загострений олівець. Позарамкове оформлення виконується теж олівцем відповідно до умовних знаків даного масштабу
Рис 4.1. Приклад дешифрування обжитого лісостепового ландшафту
Список літератури.
1. Бобир Н.Я., Лобанов А. Н., Федорук Г. Д. Фотограмметрия.М.: Недра, 1985.
2. Верещака Т.В., Подобедов Н.С. Полевая картография.М.: Недра, 1986.
3. Дорожинський О.Л. Основи фотограмметрії.Львів:Видавництво НУ “Львівська політехніка”, 2003.
4. Кислов В.В. Фотограмметрия.М.: Недра, 1979.
28
5. Ильинський М.Д., Обиралов А.С., Фостиков А.А.. Фотограмметрия и дешифрирование снимков.М.: Недра,1986.
6. Лобанов А.Н. Аеротопография.М.:Недра,1978.
7. Рудий Р.М. Прикладна фотограмметрія.Київ,1991.
8. Шилов П.И., Федоров В.И. Инженерная геодезия и аерогеодезия. М.: Недра,1971.
9. Умовні знаки для топографічних планів масштабів 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500, 2002.
10. Руководство по дешифрованию аероснимков при топографической сьемке и обновлению планов масштабов 1 :2000 и 1:5000.