ЛЕКЦІЯ 5

ТРАНСФОРМУВАННЯ АЕРОФОТОЗНІМКІВ ТА МОНТУВАННЯ ФОТОПЛАНУ.

1. Загальне поняття про трансформування аерофотознімків.

2. Методика графічного трансформування.

3. Методика оптико-графічного трансформування.

4. Фототрансформатори. Методика фотомеханічного трансформування аеронегативів рівнини.

5. Фотоплани. Монтаж і коректура фотопланів.

Трансформуванням називається перетворення нахиленого аерофотознімка (аерофотонегатива) в зображення, що відповідає горизонтальному аерофотознімку заданого масштабу. В процесі такого перетворення усувається зміщення точок, що викликане нахилом аерофтознімка, і отримане зображення (яке називається трансформованим) при рівнинній місцевості рівнозначно плану. У випадку нерівнинної місцевості, оскільки трансформоване зображення є центральною проекцією, відрізняється від плану із-за зміщення точок за рельєф. Зменшення цих зміщень до допустимої величини здійснюється шляхом багатократного трансформування аерофотознімка з різним збільшенням (трансформування по зонах).

Геометрична сутність трансформування полягає у відновлення зв’язки проектуючи променів у тому вигляді, в якому вона була у момент аерофотознімання. Якщо потім на шляху такої зв’язки розташувати горизонтальний екран, то можна отримати практично горизонтальне зображення місцевості. Регулюючи висоту розташування екрана – підібрати масштаб зображення.

Відповідно до способів відновлення зв’язки проектуючи променів існує декілька видів трансформування:

графічне - виконується шляхом перенесення ситуації з аерофотознімків на основу, за допомогою побудованих на них проективних сіток (побудова виконується за допомогою простих креслярських приладів);

оптико-графічне - виконується на проекторі (фотозбільшувачі) і після побудови трансформованого зображення його контури обводять на основі та отримують графічний план місцевості;

фотомеханічне - виконується на спеціальних приладах – фототрансформаторах. У цьому випадку трансформують зображення з аеронегативу і друкують його на фотопапері;

аналогове – трансформування виконується на універсальних стереоскопічних приладах шляхом горизонтування і масштабування стереомоделі.

аналітичне (цифрове) - полягає в обчисленні координат точок горизонтального аерофотознімка за координатами відповідних точок нахиленого аерофотознімка (виконуються обчислення на ЕОМ при аналітичній фототріангуляції).

Трансформування може виконуватися двома способами:

за установочними елементами - використовують вказані елементи, що визначені за елементами зовнішнього орієнтування аерофотознімка;

за точками - визначають трансформаційні точки аерофото­знімка, положення яких на основі отримують, як правило, за допомогою фототріангуляції.

В експедиційних умовах плани місцевості на невелику площу можуть бути отримані за допомогою графічного трансформування. Для цього необхідно мати віддешифровані аерофотознімки з опоровими точками, положення яких на основі визначено із графічної фототріангуляції.

При графічному трансформуванні на аерофотознімку та на основі (аркуш креслярського паперу) по чотирьох однойменних орієнтирних точках будують взаємно проективні сітки. А потім по них переносять дешифровані контури з аерофотознімка на основу. Отримане на основі зображення при рівнинній місцевості є планом. Побудова проективних сіток здійснюється різноманітними способами: за способом подібних фігур, за способом пропорційного ділення, за способом центральних напрямків.

Розглянемо методику графічного трансформування способом подібних фігур. На аерофотознімку і на основі утворюються мережі з однакової кількості трикутників. На знімку мережа «прив’язується» до спотвореного за рельєф і кут нахилу зображення опорових точок. На основі – до планового положення цих же точок, в яких впливу спотворення немає. Основа виконується у певному масштабі, тож зображення, утворене на основі є трансформованим.

Щоб похибки перенесення не перевищували допустимої СКП положення точки на плані (0,5 мм), величина сторін клітинок сітки на основі не повинна бути більше 5-7 мм. Сітку на аерофотознімку будують синьою або зеленою тушшю, а на основі - олівцем.

По викреслених проективних сітках візуально з аерофотознімка на основу пере­носиться в олівці дешифроване зображення в межах робочої площі і по 1 см поза її межею. Сітку на основі стирають.

Для складання плану може бути застосовано оптико-графiчне трансформування. Для проведення оптико-графiчного трансформування необхідно мати дешифро­ваний аерофотознімок з трансформаційними точками. За допомогою проектора (фотозбільшувача) виконують перефотографування цього аерофотознiмка із зменшенням приблизно в чотири рази.

Отриманий негатив i всі зображення трансформаційних точок з відповідними точками основи, що виправлені за рельєф відносно середньоϊ площини першої зони закладають в касету проектора. Потім олівцем обводять на основі всі потрібні елементи зображення, що розташовані в цій зоні.

Далі змінюють масштаб зображення перемещіниям проектора по висоті на розраховану величину i переходять до другої зони та обводять в її межах спроектовані на екран контури. Таким же чином виконують обробку i інших зон. Після трансформування виконують коректуру отриманого плану і тільки після цього викреслюють його тушшю.

При фотомеханічному трансформуванні зв’язка проектуючи променів будується оптико-механічним приладом фототрансформатором, а фіксується фотохімічним (проекційний друк).

Розглянемо побудову фототрансформатора ФТБ.

♦ еліпсоподібний рефлектор з джерелом світла;

♦ об’єктив і касета;

♦ важільно-кутовий (г-образний) інверсор, який виконує першу оптичну умову при зміні масштабу;

♦ лінійний перспективний інверсор, який виконує другу оптичну умову при зміні кута нахилу екрану;

♦ екран

♦ ножні та ручні штурвали.

Висота ФТБ 3,1 м; розмір екрану 1´1 м., а його максимальний нахил - 45°. Фокусна віддаль об'єктива приладу Е = 180 мм.

При пересуванні об’єктива для зміни масштабу зображення важільно-кутові інверсори пересувають касету по висоті відповідно до формули першої оптичної умови різкості:

При цьому зберігається різкість зображення на горизонталь­ному екрані.

При нахилі екрану в процесі транисформування лінійний інверсор, виконуючи другу оптичну умову різкості, нахиляє кассету, зберігаючи різкість зображення на нахиленому екрані.

Методика фотомеханічного трансформування знімків рівнинної місцевості:

1) Укласти аеронегатив емульсією вниз до касети фототрансформатора між скляними пластинами, сумістив головну точку аеронегатива з центром касети.

2) Закласти касету до фототрансформатора.

3) Привести прилад у вихідне положення. Для цього екран приводять по шкалі кутів нахилу в горизонтальне положення, а на лімбах шкал децентрацій встановлюють нульові відмітки.

4) Покласти на екран опорний планшетик, а під нього – підкладену розрахованої товщини. Зверху на опорний планшеток покласти покривне скло.

5) Змінюючи масштаб оптичного зображення, нахиляючи екран та повертаючи, на фототрансформаторі, аеронегатив і основу в своїй площині на кут розвороту κ, досягти найбільш точного суміщення зображення орієнтуючих точок (рис. 21) на екрані з існуючими точками основи. Величина несумісності не повинна перевищувати 0,4 мм.

6) Прибрати опорний планшеток з підкладки та закрити об'єктив оранжевим світлофільтром; встановити необхідний отвір діафрагми і пробним друком визначити нормальну витримку.

7) Виконати на екрані експонування фотопаперу, а потім її фотографічний обробіток.

Значно перспективнiшим способом обробки аеронегативiв мiсцевостi з великими перепадами висот є ортофото-трансформування. Мета ортофототрансформування - перетворити зображення аерофотознiмкiв в ортогональну проекцiю (усунути слотворення через нахил знiмкiв i рельеф мiсцевостi). Ця робота в цифровій фотоrрамметрії виконується для будь-якої нерiвнинної мiсцевостi та замiнює фототрансформування по зонах.

На виробництвi цей спосiб широко впроваджуеться на таких аналiтичних приладах, як стереоанаграф або на цифрових фотограмметричних станцiях "Дельта", що виготовленi на Вiнницькому виробничому об'єднаннi "Аерогеоприлад" та iнших приладах.

Фотопланом називається одномасштабне фотографічне зображення місцевості, що змонтоване з трансформованих фотознімків.

Фотоплани значно перевищують графічні плани за детальністю зображення і не поступаються їм в точності.

Залежно від меж, в рамках яких складаються фотоплани, вони складаються:

· в рамках трапеції державної розграфи;

· в межах землекористувань;

· в межах умовної розграфки.

Монтаж фотоплана виконується на твердій основі з трансформаційними та іншими точками та виготовляється перед трансформуванням. Такий монтаж в оригіналі називають мозаїчним фотопланом.

Фотоплани та їх копії використовуються при проведенні таких землевпорядних робіт:

• при складанні проектів землеустрою;

• при перенесенні проектів в натуру;

• при складанні робочих проектів;

• при коректуванні планів землекористування (землеволодіння);

• при проведенні земельного кадастру, облікових та інших

Монтаж фотоплану рівнинної місцевості починають з підготовки, яка полягає в тому, що на трансформованих фотознімках пуансоном пробивають орієнтуючі та центральні точки діаметром отвору 1 мм і для перевірки трансформованих аерофотознімків їх накладають на основу (відхилення отвору від точки не повинно перевищувати 0,5 мм).

Монтаж починають з накладання на основу лівого аерофотознімка верхнього маршруту, з'єднуючи так, щоб їх пробиті отвори найкращим чином співпали з відповідними точками і притискають їх важками. Таким же чином накладають наступний аерофотознімок того самого маршруту і виконують сумісний поріз ланцетом між цими аерофотознімками.

Аналогічним чином виконують накладання і поріз аерофотознімків наступних маршрутів. Потім виконують сумісний маршрут між маршрутами.

Після закінчення робіт, виконують поріз вздовж сторін трапеції або меж землекористування, відступаючи від них по 1 см.

Монтаж фотоплану нерівнинної місцевості виконують з трансформованих по зонах аерофотознімках. На кожному з аеро­фотознімків вводять поправки за рельєф в положення орієнтуючих точок і отримані точки пробивають пуансоном.

На основі накладають аерофотознімок першої зони таким чином, щоб в пробитих отворах було видно відповідні точки основи і приклеюють його. По тих же точках основи накладають аерофотознімок іншої зони і притискають його важками, після чого ланцетом виконують поріз по межі між першою і другою зонами.

Оптичний монтаж - це трансформування аерофотознімків із складним рельєфом по зонах, при якому експонування виконується декілька раз наодин аркуш фотопаперу. Це дозволяє об'єднати трансформування з монтажем фотоплану і виконується при коефіцієнті трансформування К, < 4 і кількості зон більше 2-3. При цьому використовується "сорочка" (чорний світлонепроникливий папір з нанесенними зонами трансформування), яку ріжуть по зонах, піднімають і експонують фотопапір по частинах після попереднього приведення фототрансформатора. Цей метод поширений на виробництві.

Контроль мозаїчних фотопланів виконують за їх точністю і фотографічною якістю. Контроль за точністю виконують по точках, по порізах та по зведеннях, а для фіксації результатів контролю виготовляють коректурний лист.

Контроль по точках визначається як відхилення центрів отворів від однойменної точки основи і вказується напрямок зміщення. При цьому допустиме перевищення для рівнинної і горбистої місцевості -0,5 мм, а для гірських районів - 0,7 мм.

Контроль по порізах виконують з використанням обрізків, що отримані в результаті монтування фотопланів і проводиться способом суміщення обрізків. Величина відхилення не повинна перебільшувати на краях 0,7 мм, а при коефіцієнті збільшення більше 1,5 мм та при трансформуванні по зонах допускається 1 мм.

Контроль по зведеннях виконують по зарамочних обрізках сусідніх фотопланів. Наколи чітких контурів виконують через кожні З см. Розбіжність в рівнинних і горбистих районах не повинна перевищувати 1 мм, а в гірських районах - 1,5 мм.

Фотоплан, що виготовлений способом оптичного монтажу, контролюється за несумісністю засвічених кружечків із зображенням наколів аерофотонегативів, а також за межами зон і за зведеннями.