Курстық жұмыс: Топография | Аэрофототүсіріс негіздері

Кіріспе
1. Аэрофототүсіріс негіздері.
2. Аэрофотосуреттердің геометриялық қасиеттері.
3. Аэрофототүсірісті жасау.
4. Аэросуреттерді дешифрлеу.
5. Геологиялық дешифрлеудің ерекшеліктері.
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
1. Аэрофототүсіріс негіздері

Топографияық карталар мен пландарды аэрофототүсіріс әдістерімен жасау өзара байланысты мынадай жұмыстардан: ұшу-түсіру, далалық фотолабораториялық, топографиялық-геодезиялық жэне фотограмметриялық жұмыстарынан құрастырылады.
Ұшу-түсіру жұмыстарына ұшу-түсіргі және навигация аппаратураларын даярлау, жергілікті жерді фотографиялау жатады.
Далалық фотолабораториялық жұмыстар жанасқан аэросуреттерді алу мақсатында жүргізілетін фотографиялық өңдеуден және аэрофототүсірістің сапасын тексеруден тұрады.
Далалық топографиялық-геодезиялық жұмыстарды аэросуретте кескінделген жергілікті жердегі нүктелердің координаталарын және биіктік белгілерін анықтау үшін орындайды. Олар фотосуреттегі жергілікті жердің кесінделген объектілерінің сипаттамаларын табудан, түсініп білуден және анықтау жұмыстарынан тұратын далалық дешифрлеуден тұрады.
Фотограмметриялық ғылыми өңдеу жұмыстарына арнайы стереофотограмметриялық аспаптармен далалық топографиялық-геодезиялық жұмыстардың мәліметтерін пайдаланып, аэросуреттер арқылы топографиялық карталар мен пландар жасау жатады.

2. Аэрофотосуреттердің геометриялық қасиеттері

Әрбір фотосурет проекцияның орталығы арқылы өтетін тура сызықты проекциялық сәулелердің көмегімен құрылатын жер бетінің орталық проекциясы болып саналады. Геометриялық схемадан көрініп тұрғандай жер бетіндегі әрбір нүктенің А, О, В аэросуреттегі кескіні жергілікті жердегі осы нүктелерден шығатын проекциялық сәулелердің аэросуреттің жазықтығымен қиылысуынан, пайда болады. Аэросуреттің жазықтығына перпендикуляр OSo сәулесі аэрофотоаппараттың негізгі сәулесі немесе оптикалық осі болады, ал о нүктесі аэросуреттің негізгі нүктесі деп аталады; аэрофотосуреттегі оның орны суреттегі басылып шығарылған қарама-қарсы координаталық белгілерді қосатын сызықтардың қиылысу нүктесі болады. Себебі әрбір аэросурет жер бетінің орталық проекциясы, ал топографиялық карталардағы жергілікті жердің кескіні — ортогональ проекциясы болып табылады, сондықтан аэросуреттерді топографиялық карталарды жасау үшін қолданғанда бір нүктенің орталық ортогональ проекциясындағы координаталар арасындағы байланысты анықтау қажет.
Аэросуреттің бұрмалануы. Жергілікті жердегі А нүктесі шартты горизонтпен М салыстырғанда +һ салыстырмалы биіктікте орналасқан делік. А0 нүктесі А нүктесінің ортогональ проекциясы, ал ао және а осы нүктелердің Р аэросуретіндегі тиісті орталық проекциялары болады. Бұл жағдайда аа0=бь қашықтығы бұрмалану болады, себебі а нүктесінің аэросуреттегі, яғни А нүктесінің шартты М горизонттан салыстырмалы биіктігі он, болғандығынан пайда болған. Жер бедері әсерінен аэросуреттің бұрмалануы шартты горизонттан теріс салыстырмалы биіктіктегі нүктелер үшін өзінің сипаты және шамасы жағынан таңбалары теріс болып табылады. Тек қана аэросуреттің бір нүктесінде п, яғни тік сызық проекциясы болатын объективтің центрі арқылы өтетін нүктеде, жер бедері әсерінен бұрмалану болмайды, яғни 6Һ =0. Суреттен контурды планға немесе картаға түсіргенде нүктелердің орнына жер бедері үшін түзетулер енгізіледі. Түзетулер шамасын суреттің орта деңгей бетімен салыстырғанда, көтерілгенде суреттің негізгі нүктесінің бағытына қарай, ал төмендегенде кері бағытта енгізеді.
Аэросуреттің кескініне аэрофотоаппараттың оптикалық осінің вертикальдан ауытқуы әсерін тигізеді. Горизонталь жазықтықтан бір-біріне тең түзу кесінділер AB=BC=CO=OD алынды делік, ал аэрофотоаппараттың оптикалық осі oSO вертикальдан а бұрышына ауытқыған болсын. Жергілікті жердің осы кесінділері орталық проекцияда аэросурет жазықтығында ah, be, со және od сәйкес кесінділері болып кескінделеді; ал айда олардың өлшемдері бірдей болмайды.
Суреттің бағдарлау элементтері. Аэросуреттер арқылы карта мен планды жасау нүктелердің координаталарын анықтау үшін, тағы да басқа инженерлік есептерді шешу үшін, проекция ортасының кеңістіктегі координаталарын және де фотографиялау кезіндегі сурет жазықтығының орнын білу үшін қажет.
Аэросурет жазықтығының орнын проекциялау центрі арқылы анықтайтын шамалар ішкі бағдарлау элементтері деп аталады. Олар проекция центрінің орнын аэрофотоаппараттың фокустық қашықтығы және аэросуреттің негізгі нүктесінің тікбұрышты координаталар жүйесіндегі қарама-қарсы координаталар белгілерін қосатын түзу сызықтармен пайда болған х0, уо координаталары арқылы анықтайды.
Лабораториялық зерттеуде және АФА-ны жөндеуде жоғары дәлдікпен оның фокустық қашықтығын анықтайды, сонымен қатар хо, уо координаталары миллиметрдің жүздің бірнеше бөлігінен аспайтындай етіліп алынады.
Қабылданған координаталар жүйесінде аэросуреттің кеңістіктегі орнын анықтайтын шамалар сыртқы бағдарлау элементтері деп аталады. Ол: үш ұзындық және үш бұрыштық элементтен тұрады.
Жеке суретке геометриялық талдау жасағанда сыртқы бағдарлау элементтеріне мыналарды жатқызады: xs, ys, фотографиялау нүктесінің координаталары, оның ішінде проекция центрі бар; а—суреттің көлбеулік бұрышы немесе негізгі сәуленің тік сызықтан ауытқу бұрышы; А — негізгі сәуле бағытының диорекциондық бұрышы, яғни X осі мен негізгі сәуленің ХУ жазықтығындағы проекциясы арасындағы бұрыш; р — аэросуреттің іегізгі сәуле төңірегіндегі бұрылу бұрышы, яғни суреттегі негізгі вертикаль мен У осі арасындағы бұрыш.
Аэросуретті сыртқы бағдарлаудың ұзындық элементтері, яғни самолеттің ұшу биіктігі және проекция центрінің пландық координаталары радио биіктік өлшеуіш пен радио қашықтық өлшеуіш жүйелерін қолданып аэрофотографиялау кезінде анықталуы мүмкін. Бағдарлаудың бұрыштық элементтері әдетте белгісіз болады.
Фотографиялау кезінде болған сыртқы бағдарлаудың барлық элементтерін қалпына келтіру, сонымен қатар жергілікті жердің кеңістіктегі дұрыс бағдарланған геометриялық моделін алу стереофотограмметриялық аспаптармен немесе аналитикалық әдіспен жасалынады. Ол үшін координаталары белгілі бірнеше тірек нүктелері болуы қажет.

3. Аэрофототүсіріс жасау

Азрофототүсіріс жұмыстары авиация министірлігінің авияциялық отрядтарымен арнайы келісім шарттары арқылы жасалады, Топографиялық
аэрофототүсірісті жасау және олардың материалдын әзірлеу үшін, немесе аэрофототүсірістерді фотограмметриялық өңдеу үшін мемлекеттік геодизиялық бақылаудың территориялық инспекциясынан рұқсат алу керек. Сонымен топографиялық түсіндіреді және олардың пландық-биіктік негіздеуін орындау үшін координаталар жүйесін келісіп шешеді.
Аэрофототүсіріс процесі алдында аэрофототүсірті маршруттарының орнын, жұмыстардың мөлшері мен мерзімін белгілейді, аэрофототүсірістің негізгі параметрлерін есептеп шығарады, ұшу картасын жасайды, аэрофототүсірті және навигациялау жабдықтарының түзулігін тексереді, жергілікті жермен танысады.
Стереотопографиялық аэрофототүсіріс арнайы топографиялық аэрофотоаппараттар түрімен жүргізіледі. Аэрофотоаппараттар бір фотосуретті алуға қажетті жұмыстар циклінің ұзақтығымен сипатталады.
Қазіргі кезде АФА-да ол 1,5—2 с-қа созылады.
Фотокамераның объективі жергілікті жерді анық геометриялық дұрыс кескіндеу үшін қолданбалы рама жазықтығында құру қызметін атқарады. Фотоаппараттың затворы фотокамераға жарықты түсірудің ұзақтығын реттейді. Қолданбалы раманың төрт жылжымайтын қабырғалары таңбалы координаталар белгілері болып саналады, олар фотосуреттің тікбұрышты координаталар жүйесін анықтайды. Қолданбалы раманың өлшемі аэросуреттің форматына сәйкес болады. АФА-ның кең таралған кадрлар форматтары 18X18, 23X23, 30X30 см.
Аэрофотоаппараттарды негізгі оптикалық осьті тік жағдайға автоматты түрде келтіру үшін гидротұрақтандыру қондырғысымен жабдықтайды. Бұдан басқа, олардың жергілікті жердің жарықталғандығына байланысты түсіру уақытын автоматтандыру үшін арнайы құрылғылары болады. Аэрофототүсіріс жұмыстарымен қатар фотографиялау биіктігін радио биіктік өлшеуіштермен және үшу биіктігінің шайқалуын статоскоппен анықтайды. Осы аспаптардың көрсетуі әрбір аэросуретті фотографиялау кезінде белгіленеді.
Аэрофотоаппараттың фокустық қашықтығын, форматтың масштабын және аэросуреттің өзара қайта беттесуін геологиялық барлау жұмыстарының әр кезеңіне, фотограмметриялық өлшеулердің қажетті дәлдігіне, жер жағдайына және аэрофотографиялау нәтижелерін фотосуреттер арқылы анықтаудың дұрыстығына байланысты белгілейді.
Ұшу-түсіру жұмыстарын аэрофототүсіріске дайындалған карта бойынша навигациялық аспаптар көмегімен жүргізеді. Самолетті бірінші маршрутқа шығарады. Командалық аспапқа фотографиялау аралығын және затвордың суретке түсіру шамасын енгізеді, аэрофотоаппаратты жұмыс жағдайына келтіріп, оны белгілі бір бұрышқа бұрады да фотоаппараттың осін вертикаль жағдайға келтіреді. Әр маршрут үшін ұшып-кіру, жарма және шығу бағдарлары болады. Аэрофототүсірілетін учаскеге жақындағанда радио биіктік өлшеуішті, статоскопты және гидротұрақтандырғыш фотоқұрылғыны қосады.
Фототүсіру жұмыстарының шеттерін жобаланған трассадағы су жиналу бассейндерінің орналасу шеттеріне байланысты белгілейді. Аэрофототүсіру жұмыстарының негізгі параметрлерін, мөлшерін және істелу мерзімін заказ беруші белгілейді. Аэрофототүсірістің параметрлерін фотографиялау масштабына 1 : т, аэрофотоаппараттың фокустық қашықтығына fK және маршруттың орнын еске алып аэросуреттердің өзара берілген бойлық және көлденең қайта жабылуына байланысты анықтайды. Аэрофототүсірті жабдықтарын іріктеп алу және параметрлерін есептеп шығаруды заказ берушімен бірге ұшу-түсіруші отряд трассаның картада белгіленген әр маршруттың фотографиялау жазықтығының орта орнына немесе жер төсемінің негізгі үйінділері мен жазбаларының орналасу варианттарына және трасса ауданына жақын жатқан су жиналу бассейндеріне байланысты жасайды.
Маршруттың шектес аэрофотосуреттерінің өзара бойлық қайта беттесуі, ал параллель маршруттарының көлденең қайта беттесуі болады. Жергілікті жердің аэросуреттерінің аттас жалпы кескінделетін учаскелерінің өзара бойлық қайта беттесуі 60%-ке, ал көлденең қайта беттесуі 20—40%-ке тең болады деп қабылданады. Олар аэросуреттің қайта беттесу өлшемінің оның қабырғасының ұзындығына қатынасымен белгіленеді.
Самолеттің бағытын аэрофототүсіріс кезінде өткен жылдардағы түсірістердің фотосуреттерінен жасалынған ұшу картасы немесе фотосхема арқылы анықтайды. Түсірістің картадағы маршрут орнын және негізгі параметрлерін фотографиялаудың орта масштабына байланысты анықтайды, ал ол аэрофотокамераның фокустық қашықтығымен және самолеттің ұшу биіктігімен анықталады.

Трассалау зонасында биіктік өзгерісі едәуір болғанда аэрофототүсіріс бірнеше абсолют биіктіктер немесе трассанын көлбеулігіне параллель учаске сызықтарының бойымен жүргізілуі тиіс. Мұндай жағдайда аэрофототүсіріс тапсырмасында тек қана оның масштабын көрсетіп қоймай, тағы да жобалау жұмыстарының зонасы мен аэрофототүсірістің көлбеу жерлеріндегі аэрофототүсірістің берілген масштабының тұрақсыздану шектері көрсетіледі.
Стереотопографиялық аэрофототүсірісте жер бедерін бейнелеп түсіру фотограмметриялық әдіспен лаборатория жағдайында жасалынады. Ол үшін далада тек қана бірсыпыра контур нүктелердің биіктік белгілерін анықтау қажет, яғни биіктік дайындығын жасау керек; аэросуретте танылған контур нүктелері биіктік …..