IV. 3.13. Складання графічних планів

Графічні плани складають за допомогою універсальних приладів. Універ­сальними називають прилади, які за двома суміжними фотознімками будують стереомодель місцевості і здатні виконувати на цій моделі вимірювання просторових координат X, Y, Н точок та будувати повноцінні плани з контурами та горизонталями. Під час побудови графічних планів використовують не всі можливості універсальних приладів, а тільки можливість такого приладу будувати контурний план (без горизонталей). Як це зрозуміло, універсальні прилади працюють на принципі стереоскопічного зору, тобто на властивості бінокулярного зору будувати об'ємне зображення. В універсальний прилад закладають два знімки, що створюють стереопару (мають зображення однієї і тієї самої території на певних частинах обох знімків).

Спостерігач, який бінокулярно (дивлячись одночасно двома очима) бачить об'ємну модель місцевості, переміщає по контурах моделі вимірювальну марку. Переміщення марки складною механічною системою передається олівцю, який на горизонтально встановленому аркуші креслярського паперу креслить графічний план у заданому масштабі.

492

Розділ IV

Зрозуміло, що для складання трапеції графічного плану заданого масш­табу на цей план переносяться дані з декількох стереопар. Графічні плани викреслюють спочатку олівцем відповідно до умовних знаків цього масштабу. Для цього на основі стереомоделі виконується камеральне дешифрування (розпізнавання) за фотографічним зображенням реальної суті предметів місцевості та контурів.

На основі камерального дешифрування не всі предмети ситуації та контури будуть розпізнані та викреслені в умовних знаках. Надалі графічний план буде доповнюватися даними польового дешифрування під час знімання рельєфу наземними геодезичними методами.

IV.4. Знімання рельєфу та дешифрування фотопланів під час комбінованого методу топознімання

IV.4.1. Встановлення мензули над точкою

Як вже відзначалося, під час комбінованого методу топографічного знімання знімання рельєфу часто виконується методами мензульного знімання, яке відоме з курсу "Топографія". Одночасно з рисуванням рельєфу виконується польове дешифрування контурів. На мензульну дошку прикріплюється не чистий креслярський папір, а фотоплан або графічний план та захисна "сорочка", якою слугує аркуш креслярського паперу або калька.

Мензула для знімання встановлюється на геодезичні пункти та пункти робочої основи, а також на планово-висотні розпізнавальні знаки. Встановлення мензули над точкою виконується за допомогою центрувальної вилки і виконується спочатку наближене встановлення у послідовності: орієнтування, горизонтування, центрування (все це на око), потім точне встановлення у зворотній послідовності: центрування (вилкою), горизонтування (за допомогою циліндричного рівня, що на лінійці кіпрегеля), орієнтування планшета з контролем (за двома напрямками), з використанням труби кіпрегеля. Точність прокреслених на планшеті напрямків і побудованих кутів залежить від:

1. Точності орієнтування планшета

(IV.4.1)

де є' - похибка прокресленого напрямку в кутових мінутах; S - довжина лінії у сантиметрах на планшеті. Як бачимо, похибка орієнтування обернено пропорційна до довжини лінії на планшеті в сантиметрах. Якщо необхідно викреслювати лінії з похибкою, не більшою за є' = 3-4', довжина лінії на

493

Великомасштабне топографічне знімання

планшеті повинна бути не меншою за S = 10 см. На місцевості, залежно від масштабу знімання, матимемо:

масштаб 1:5000, S = 500 м; масштаб 1:1000, S = 100 м.

масштаб 1:2000, S = 200 м; масштаб 1:500, S = 50 м.

2. Точності центрування планшета. Допустиму похибку центрування X в см з похибкою прокреслених напрямків є' = Г можна визначити за формулою

(IV.4.2)

У (IV.4.2) X - допустима похибка центрування; &— довжина лінії (за якою орієнтується планшет) у метрах; р' = 3438'.

Для S = 500 м, Х= 15 см; для S = 200 м, Х= 6 см. 3.Колімаційної похибки с труби кіпрегеля. Тоді

(IV.4.3)

де V - кут нахилу візирної осі труби кіпрегеля; У'- похибка прокресленого на планшеті напрямку (в кутових мінутах). Ця похибка виключається, якщо увесь час працювати кіпрегелем при одному крузі.

4.Нахилу горизонтальної осі обертання труби кіпрегеля, викликаної неточним приведенням верхньої площини планшета в горизонтальний стан:

(IV.4.4)

де X' - похибка напрямку; /'- нахил планшета у кутових мінутах; v- кут нахилу візирної осі труби кіпрегеля у градусах.

IV.4.2. Польове та камеральне дешифрування

Дешифрування - розпізнавання предметів за їхнім фотографічним зображенням на знімках є важливим процесом топографічного знімання. Дешифрування поділяється за:

• призначенням на: а) топографічне; б) спеціальне;

• виконанням на: а) польове; б) камеральне (офісне);

в) комбіноване.

У топографії користуються як польовим, так і камеральним та ком­бінованим дешифруванням. Під час камерального дешифрування користуються:

1. Геометричною особливістю зображення предметів, їхньою формою. Хвиляста лінія - річка, ґрунтова дорога; ламана із правильним заокругленням -канал, шосе; круглий предмет - копиця сіна, цистерна, силосна вежа.

494

Розділ IV

2. Розмірами предметів залежно від масштабу. Необхідно знати масш­таб, щоб визначити ширину річки, дороги, довжину моста, розмір будинку. Багато предметів мають однакові форму й розмір. Тоді під час дешифрування може допомогти колір (тональність) зображення.

3. Тональністю зображення. Сухі дороги - майже білі; світлі - оголена земля, дахи будівель; водойми - темні, мутні води - сірі. Ґрунт - чим воло­гіший, тим темніший. Рослинність - темно сіра й чим темніша, тим густіша.

4. Тінями. Розрізняють: власні та тіні, що падають. Різна яскравість випуклих та увігнутих (понижених). Тіні, що падають, підняті на північ, понижені - на південь. Форма тіні дає змогу розрізнити сосну, водонапірну вежу, вітряк.

5. Взаємним розташуванням. Часто сукупність предметів уможливлює дешифрування. Так, розташування залізниці й поруч будівлі - залізнична будка, дорога-річка-дорога - брід. Правильне розташування дерев - фруктовий сад.

6. Висотою предметів, яка може бути визначена за тінями або стереоскопічно. Під час польового дешифрування часто достатньо побачити предмет, щоб визначити його суть та призначення. Розпізнані на місцевості предмети та контури наносять на карти та плани відповідно до умовних знаків цього масштабу. Одночасно з дешифруванням виконується знімання важливих предметів, що не зобразилися на фотознімку. Взагалі комбінація камерального та польового дешифрування дає змогу повністю розпізнати різноманітні предмети та зобразити їх на карті.

IV.4.3. Послідовність роботи на станції під час рисування рельєфу й дешифрування фотопланів

Рисування рельєфу та дешифрування на мензулі виконує бригада з 3-4 працівників: топограф, його помічник, 1-2 рейковики. Робота на окремій станції виконується в такій послідовності:

1. Встановити мензулу над точкою. Мензула може встановлюватись не тільки на завчасно закріплених точках, але й на додаткових точках, які вибираються під час виконання знімання, так званих перехідних точках, які визначаються, як правило, полярним методом. Окрім перехідних точок, користуючись фотопланом, можна встановити мензулу на будь-якому чітко зображеному контурі, тобто на точці з відомим плановим положенням. Висоту цієї точки найпростіше визначити методом тригонометричного нівелювання, вимірявши кути нахилу на три інші точки (для контролю) з відомими висотами. Довжини ліній можна виміряти графічно - на фотоплані. Якщо потрібно

495

Великомасштабне топографічне знімання

встановити планшет у деякій точці, якої немає на графічному плані, тоді планове положення цієї точки найпростіше визначити графічним розв'язанням однократної оберненої засічки (розв'язанням задачі Потенота), а висотне положення - тригонометричним нівелюванням, як і на фотоплані. Висоти перехідних точок можна також визначати горизонтальним візирним променем зорової труби кіпрегеля.

2. Виміряти висоту горизонтальної осі труби кіпрегеля / над центром знака. Висоту /' відкласти на рейках. Відповідне місце на рейці перев'язується шнурком. Якщо рейка розсувна, нульова поділка рейки встановлюється на висоті кіпрегеля і.

3. Виконати інструктаж рейкарів. Рейкарам вказують місця, у яких треба встановити рейку, а також послідовність її встановлення.

4. Виконати набір пікетів. Вважатимемо, що знімання виконується номограмним кіпрегелем КН, за допомогою якого можна за рейкою визначити горизонтальну віддаль S та перевищення h між станцією (точкою встановлення мензули) й пікетом. Для визначення положення окремого пікету виконуються такі дії:

1. Лінійка кіпрегеля повертається у горизонтальній площині навколо точки встановлення мензули, позначеної на планшеті, й труба наводиться на рейку, встановлену на пікеті.

2. Відлічується S . Помічник записує значення S в журнал знімання.

3. Основна крива номограми наводиться на нульову поділку рейки або на перев'язане місце на рейці й визначається перевищення h. Перевищення голосно повідомляють помічнику. Помічник, знаючи висоту станції Н_ст, роз­раховує висоту пікету Н_пк за формулою

H_m=H_cm+h. (IV.4.5)

4.4. Топограф уздовж додаткової лінійки кіпрегеля, скошений край якої доторкається до точки встановлення мензули на планшеті, відкладає у масштабі довжину S, наколює положення пікету. Накол обводиться кружком діаметром 2 мм, а праворуч від пікету підписують номер пікету та його висоту,

наприклад, (у чисельнику: 1 - номер станції, 2 - номер пікету, у

знаменнику - висота пікету в метрах). Для перерізу рельєфу 1 м і більше висоти пікетів обчислюються до 0,01 м, а записуються на плані із заокругленням до 0,1 м. Для перерізу рельєфу до 1 м висоти пікетів обчислюються й записуються з точністю до 0,01 м. Для кутів нахилу до 3° висоти пікетів визначаються

496

Розділ IV

горизонтальним візирним променем кіпрегеля. Для кутів нахилу більше за 3° перевищення визначають нахиленим променем - за допомогою номограми. Під час роботи кіпрегелем КН дозволяється не записувати в польовий журнал вимірювання, що виконуються для визначення розміщення пікетів.

4.5. Набравши необхідну кількість пікетів для зображення рельєфу, топограф виконує інтерполювання висот і будує горизонталі.

4.6. Одночасно виконується польове дешифрування фотоплану. Бригада не повинна залишати точку стояння доти, доки олівцем не будуть

викреслені горизонталі та виконане дешифрування контурів, сусідніх із точкою установлення мензули. Повинні бути визначені й записані на плані, крім пікетів, висоти характерних точок рельєфу: вершин, дна котлованів, водорозділів, сідловин, тальвегів. Підписуються також висоти гребель, мостів, шлюзів, колодязів, верху та підошви насипів, інших характерних точок рельєфу. Обчислення висот усіх характерних точок необхідно виконувати в журналі.

Знімання (рисування) рельєфу для першого варіанта комбінованого знімання (на фотоплані) має певні особливості, порівняно зі зніманням на графічному плані та чистій основі; назвемо основні із цих особливостей:

1. Можливість використання так званих безрейкових точок. Оскільки на фотоплані є зображення цілої низки характерних точок ситуації, що спосте­рігаються з точки встановлення планшета, з'являється можливість визначати висоти цих точок, не посилаючи в ці точки рейковика з рейкою, а візуючи безпосередньо на ці точки на земній поверхні. Висоти цих точок визначаються за формулою Н_пк = Н_ст + S • tgv + і. Як бачимо, достатньо виміряти кут нахилу V; S визначається графічно з фотоплану. Нагадаємо, що кіпрегель КН має вертикальний круг із градусними поділками.

2. Можливість встановлення мензули на будь-якій контурній точці. Про це вже говорилось. Така можливість значно полегшує знімання.

3. Оскільки на фотоплані видні межі контурів, то рисування рельєфу виконується точніше, ніж на чистій основі, до того ж для значно меншої кількості пікетів.

4. Найголовнішим є те, що виконується тільки знімання рельєфу та дешифрування, а знімання ситуації - не виконується, окрім предметів, що не зобразилися на знімках.

IV.4.4. Основні офіційні вимоги до точності зображення контурів

та рельєфу

Основні вимоги до комбінованого методу знімання задаються інструкцією великомасштабного знімання. Точність планової геодезичної основи має бути

497

Великомасштабне топографічне знімання

не грубілою за 0,1 мм плану певного масштабу. Якщо масштаб знімання 1:2000, тоді 0,1 мм плану відповідає на місцевості 20 см. Отже, похибки планової геодезичної основи (похибки координат X та Y) не повинні перевищувати 20 см. Точність знімальної робочої основи: граничні похибки - 0,2 мм плану на відкритій місцевості, 0,3 мм плану на закритій місцевості. Середні похибки у розташуванні ситуації: чітких контурів - 0,5 мм, у гірських районах та в лісі -0,7 мм, капітальних споруд - 0,4 мм.

Точність висот точок знімальної мережі - 1/10 перерізу рельєфу. Допустимі похибки зображення рельєфу горизонталями для кутів нахилу

1)<2° - 1/4 перерізу. Для X) = 2-6° - 1/3 перерізу. Для V > 6° необхідно витримувати кількість горизонталей на згинах рельєфу.

Таблиця IV. 4.1

Максимальні допустимі віддалі між пікетами та між станцією й пікетами

Масштаб знімання	Переріз рельєфу, м	Максимальні віддалі між пікетами, м	Максимальні віддалі між станцією і пікетами
			під час знімання рельєфу	під час знімання контурів
				чітких	нечітких
1:5000	0,5	75	250	150	200
	1,0	100	350	150	200
	2,0	120	350	150	200
	5,0	150	350	150	200
1:2000	0,5	50	200	100	150
	1,0	50	250	100	150
	2,0	60	250	100	150
	-	-	-	-	-
1:1000	0,5	зо	150	80	100
	1,0	40	200	80	100
1:500	0,5	20	100	60	80
	1,0	20	100	60	80

Зауважимо, що допустимі похибки в розташуванні контурів беруться вдвічі більшими, ніж середні похибки. Проте допустимі похибки у роз­ташуванні контурів безпосередньо стосуються знімання на чистій основі, частково - знімання на графічних планах, оскільки на фотопланах контури вже є. Під час складання фотопланів також є допуски похибок у розташуванні контурів щодо робочої основи та розпізнавальних знаків (опознаків). За величинами ці допуски такі самі, які подані вище. Нагадаємо також, що знімання рельєфу можна виконувати не тільки за допомогою мензули, а й тахеометрами. Незалежно від методів такого знімання інструкція вимагає

498

Розділ IV

певної густоти пікетів та обмежує віддалі від станції до пікетів (висотних та контурних). Ці вимоги, залежно від масштабу знімання, подано в табл. IV.4.1.

Допускається також за час знімання зміна орієнтування планшета та тахеометра. Допуск 1,5'.

IV.4.5. Камеральні роботи під час знімання рельєфу на фотопланах (калька висот, викреслювання польового оригіналу, формуляр трапеції)

Під час знімання рельєфу та дешифрування ввечері або в дощову погоду виконують камеральні роботи. До таких робіт належить передовсім калька висот. Кальку складають на кожний планшет, частинами, доповнюючи її даними щоденних польових робіт.

На кальку наносять пункти геодезичної основи, точки основних висотних і знімальних ходів з їхніми номерами і висотами, зрізи води та всі пікети.

Перед складанням кальки необхідно перевірити правильність обчислення висот, точок ходів, зрізів води та характерних точок рельєфу (пікетів).

Фотоплани або графічні плани, складені на універсальних приладах, оформляють у кольорах, що передбачені "Умовними знаками для топо­графічних планів масштабів 1:5000, 1:2000, 1:1000 та 1:500". Контури, підписи, зарамкове оформлення викреслюють чорним кольором, рельєф - коричневим, гідрографію - зеленим, водні простори - голубим, площі з твердим покриттям -рожевим. На кожному квадратному дециметрі плану масштабів 1:5000 і 1:2000 повинні бути підписані не менше ніж 10 висот характерних точок. На планах масштабів 1:1000 і 1:500 підписують висоти усіх пікетів. Якщо топографічні плани створюються для потреб меліорації, будівництва, енергетичних, промислових та інших об'єктів, на територіях яких пройдуть значні зміни ситуації та рельєфу, і якщо ці плани не будуть використані іншими організаціями, дозволяється польові оригінали оформляти в олівці. Кількість підписаних висот точок на топографічних планах, складених для цілей меліорації, може сягати 30 на один квадратний дециметр.

Кожний топографічний план повинен мати формуляр. Формуляр трапе­ції - це як паспорт особи.

Формуляр - це документ, в якому записується всі основні дані вибраної технологічної схеми і точності знімання, наводяться дані про:

• організацію, що виконала знімання;

• розміри рамок трапеції;

• координати вершин (кутів) трапеції;

• схему геодезичної основи;

499

Великомасштабне топографічне знімання

• координати та висоти геодезичної основи;

• назву об'єкта знімання;

• номенклатуру трапеції;

• масштаб знімання;

• переріз рельєфу;

• метод знімання;

• систему координат;

• систему висот;

• рік виконання;

• адміністративний поділ;

• інші дані.

На формулярі подаються прізвища та посади виконавця та того, що перевіряє складання формуляра.

IV.4.6. Зведення за рамками суміжних топографічних планів

Усі елементи змісту топографічних планів повинні бути зведені з відповідними елементами суміжних трапецій по тих сторонах рамки, з якими межують плани такого самого або більшого масштабів, що виконані в тій самій системі координат та висот.

Якщо знімання на суміжних планах виконано в тому самому масштабі, але в іншій системі координат та висот, то зведення в плані здійснюється копіюванням на кальку контурів, що розташовані на двох суміжних планшетах; зведення за висотою не виконується, але по цій рамці прокладають нівелірний хід, а позначки, отримані з цього ходу, підписують на кальці висот через 3-5 см і з'єднують червоною тушшю.

За відсутності на суміжних рамках знімання або якщо знімання виконано в дрібнішому масштабі (не менше за 1:2), рамка вважається вільною, але забезпечується в плановому аспекті прокладанням теодолітного ходу, яким координуються значні контури.

Припустимо, на двох суміжних трапеціях дві бригади незалежно виконують топознімання. Кожна бригада на суміжній рамці виконує знімання не тільки до рамки трапеції, але й за межами рамки завширшки 1,5-2,0 см. Після закінчення знімання кожний топограф копіює на кальку рельєф і ситуацію завширшки 2-3 см від рамки і передає керівнику робіт, який здійснює контроль накладанням смуг кальок одна на одну. Розходження в контурах не повинно перевищувати:

500

Розділ IV

• 1,0 мм основних контурів (межі, залізниці, шосейні та поліпшені дороги, вулиці, берегові лінії, інші чітко окреслені контури, будівлі);

• 1,5 мм - для інших контурів.

Розходження за висотою не повинні перевищувати подвійної величини допустимих середніх похибок (тобто граничних похибок) знімання рельєфу. Для забудованих територій під час знімання у масштабах 1:1000, 1:500 допуски зменшуються у 1,5 раза. Для знімання ділянок лісу, навпаки, допуски збільшуються у 1,5 раза. Розходження у розташуванні контурів та рельєфу усувається переміщенням контурів та горизонталей на половину розходження, але із збереженням виміряних розмірів споруд. За недопустимих розходжень виконують польову інструментальну перевірку і керівництво підрозділу приймає рішення про можливість використання результатів робіт. Якщо нове знімання вважається якісним, то на полях знімального планшета і у формулярі роблять відповідний запис, а матеріали контролю зберігаються разом із фор­муляром. За правильність зведення за всіма сторонами рамки топографічного плану відповідає виконавець. Матеріали про зведення по рамках підписує топограф-виконавець і керівник робіт.

/V'.4.7. Контроль робіт та приймально-здавальні роботи

Постановою Кабінету Міністрів України від 24 вересня 2005 р. № 979 затверджено Положення про Державну службу геодезії, картографії та кадастру, скорочено Укргеодезкартографія. Державна геодезична служба діє в складі Міністерства охорони навколишнього природного середовища (скорочено Міністерство природи - Мінприроди). Голова Державної служби геодезії, картографії та кадастру - Макаренко Іван Дмитрович. Основним завданням Укргеодезкартографії є реалізація державної політики у сфері топографо-геодезичної, картографічної та кадастрової діяльності.

До складу Укргеодезкартографії входять державні аерогеодезичні під­приємства, державні науково-виробничі інститути, геодезичні підприємства. Очолюють підприємства директори підприємств та головні інженери. Під­приємства часто поділяються на геодезичні підрозділи. У цих підрозділах є відділи технічного контролю. Контролювати виконання топографо-геодезичних робіт мають повноваження директори та головні інженери підприємств. Проте найчастіше контролюють роботи працівники відділів технічного контролю -інспектори ВТК.

Види контролю. Контроль можна поділити на польовий та камеральний. Польовий контроль поділяють на: контроль оглядом, контроль об'їздом

501

Великомасштабне топографічне знімання

території, на яку створені плани. Але найефективніший приладний, інстру­ментальний контроль.

Під час камерального контролю перевіряють журнали польових робіт, обчислення координат, зрівноваження мереж, планшети планів та карт тощо.

Контролі оглядом, об'їздом - це попередні контролі. Наприклад, контролююча особа, користуючись планшетом, з новим планом чи картою на певну територію, об'їжджаючи дорогами, зображеними на планшеті, контролює, чи немає пропусків ситуації, правильність дешифрування тощо.

Під час інструментального контролю контролюючий набирає контрольні пікети в різних частинах планшета з двох-трьох станцій. Обчислюються висоти контрольних пікетів. Висоти цих точок визначаються також за горизонталями, вже викресленими на планшеті. Різниця цих висот Щ = H_t - H_k вказує на похибки у рисуванні рельєфу ( Н_і - висоти, обчислені за горизонталями, Н_к -висоти, обчислені за контрольними пікетами). Різниці А/г_; не повинні пере­вищувати офіційних допусків, наведених вище у п. IV.4.4. Складають акти контролю в трьох примірниках: один примірник надається виконавцю, другий -контролюючій особі, третій - у вищі геодезичні підрозділи.

В акті контролю подається оцінка робіт у чотирибальній системі (відмінно, добре, посередньо, брак).

Під час повторних контролів передусім перевіряють усунення недоліків у роботі, виявлених попереднім контролем. Після закінчення робіт на об'єкті виконавець здає, а замовник чи відповідальні особи підприємств приймають результати знімання. Також обов'язковим є інструментальний контроль та акти приймання робіт. Контрольні пікети наносяться червоним кольором на кальку висот. Усі матеріали комбінованого знімання перевіряє, приймає та підписує керівник робіт. Виконання приймально-здавальних робіт завжди передбачається та фінансується кошторисом на виконання організаційно-ліквідаційних робіт (оргліки).

Після закінчення комбінованого знімання здають такі матеріали:

• фотоплан (графічний план);

• формуляр до плану;

• журнали знімання та створення висотної знімальної основи;

• калька висот (для планів масштабів 1:5000 і 1:2000);

• копіювання зведень за рамками;

• акти перевірки та приймання польових робіт. На весь об'єкт знімання, крім цього, здають:

• схему розміщення планшетів з номенклатурною розграфкою;

502

Розділ IV

• схему гідрографічної мережі зі зрізами води;

• схему шляхів сполучення з написами назв пунктів та віддалей до них;

• список встановлених назв населених пунктів, озер, вулиць, площ, інших об'єктів державною мовою, засвідчений органами місцевої влади;

• пояснювальну записку.

IV.5. Стереоаерофотограмметричне знімання

IV.5.1. Загальні відомості про стереоаерофотограмметричне знімання

Комбінований метод, створений у 1926-1928 роках проф. М.М. Алексопольським, забезпечує продуктивність у 1,5-2,0 рази більшу, ніж мензульне знімання.

Проте комбіноване знімання вимагає значних затрат праці і залежить від фізико-географічних і кліматичних умов місцевості, оскільки значна частина робіт виконується у полі.

Пошуки заміни польових вимірювань на місцевості на вимірювання в офісних (камеральних) умовах привели до створення стереознімання.

Ідея стереознімання полягає в тому, що коли зображення місцевості на парі суміжних аеронегативів (стереопарі), що перекриваються, спроектувати на єдиний екран, зберігши розташування негативів, яке було в момент фото­графування, то в перетині однойменних світлових променів отримаємо модель місцевості - просторову фігуру, подібну до місцевості, але зменшену залежно від масштабу знімання. На створеній моделі, а не на місцевості, виконуються вимірювання для визначення просторових координат точок земної поверхні.

Фотограмметрія, яка починається з фотографування об'єктів і продов­жується опрацюванням фотознімків на оптично-механічних приладах, нази­вається аналоговою фотограмметрією.

Перший аналоговий прилад (стереоплотер) для просторових (триви­мірних) вимірювань був створений ще в 1901 р.

Прилади, що дають змогу будувати моделі місцевості, виконувати просторові вимірювання на цих моделях (а не в полі) та будувати в камеральних умовах плани із ситуацією й горизонталями, називають універсальними приладами.

Удосконалення цих приладів та методів вимірювання на моделях місцевості привели до появи аналітичної фотограмметрії. Аналітична фото­грамметрія також спирається на фотографічні знімки, але увесь фотограм­метричний процес виконується за технологією електронного опрацювання

503

Великомасштабне топографічне знімання

даних (ЕОД) і, передусім, аналітичного обчислення координат точок знімка на електронно-обчислювальних машинах (ЕОМ) або комп'ютерах. Сьогодні, незважаючи на бурхливий розвиток цифрової фотограмметрії, залишається актуальною аналітична фотограмметрія, оскільки є ціла низка задач, розв'язання яких із застосуванням аналітичної фотограмметрії єдино можливе. Там, де потрібна велика роздільна здатність, поки що важко обійтись без людського зору та можливостей аналогового та аналітичного опрацювання.

Необхідно зазначити, що універсальні прилади - складні та дорогі, і спочатку ввозилися з-за кордону. Тому в СРСР у 1931-1936 роках був створений оригінальний, диференціальний метод стереознімання. Важлива роль у створенні цього методу належить проф. Ф.В. Дробишеву, який сконструював спеціальний прилад - топографічний стереометр. Цей прилад дає змогу рисувати за стереомоделлю тільки рельєф місцевості. Отже, отримання карт поділяють на:

1. Контурну частину плану отримують складенням фотоплану, як у першому варіанті комбінованого знімання.

2. Рельєф рисують на окремих стереопарах стереометрами Дробишева, а потім горизонталі переносяться на фотоплан.

Саме цей, диференційований метод дав змогу отримати карту масштабу 1:100000 на всю територію країни (СРСР) уже на початку 1950-х років. У СІЛА на той час таких карт на всю країну ще не було.

II варіант - універсальний метод стереознімання, коли контури й рельєф рисуються на універсальних приладах. Універсальний метод постійно удосконалюється. Річ у тім, що під час виконання аерофотознімання у великих масштабах основним, фактично єдиним джерелом зображень ще недавно було аерофотознімання із застосуванням топографічних аерофотокамер. Цифрових аерознімальних систем не було. Між іншим, під час використання цифрових методів для фотограмметричної обробки матеріалів аерознімання, здійсненого фотокамерами, потрібно виконувати додаткові процеси фотохімічної обробки аерофільмів та сканування знімків із метою перетворення їх на цифрову форму. Це вимагає істотних затрат і робить значно тривалішим технологічний цикл робіт. Тому невипадково фірма Leica Geosystem, особливо з отриманням прав на компанії ERDAS і LH Systems, активно веде виробництво обладнання для аналітичної фотограмметрії, ґрунтуючись на досвіді колишніх компаній Kern і Wild. Оптика та високоточна механіка цих компаній стали фактично стандартом в усьому світі. Серія станцій для аналітичної фотограмметрії SD 2000/3000 випускається з 1991 року. Про технічні можливості цих станцій йтиметься у п. IV.5.3.

504

Розділ IV

IV.5.2. Технологічна схема стереофотограмметричного методу знімання

Нижче подано технологічну схему стереознімання у двох варіантах: диференційного та універсального методів. Технологічні схеми відображають стереознімання без застосування під час аерознімання GPS-технологій, які дають змогу визначати координати центрів проекції кожного знімка. У такому разі виконується польове планово-висотне прив'язування знімків.

Рис. IV. 5.1. Стереофотограмметричне топографічне знімання

На технологічній схемі додатковими стрілками об'єднані процеси, які доцільно виконувати одночасно, до того ж зрозуміло, що ці процеси (польове прив'язування та дешифрування) можна виконувати до складання фотопланів чи графічних планів і цим скоротити термін складання карт або планів.

Різниця двох поданих варіантів стереознімання не тільки у відмінності процесів складання карт, але й у тому, що диференційний метод не потребує складних (універсальних) дорогих приладів. Проте диференційний метод вимагає значної "ручної'" праці й не піддається автоматизації. Тому поши-реніший універсальний метод.

505

Великомасштабне топографічне знімання

IV. 5.3. Сучасні станції аналітичної сротограмметрії

Як вже зазначалося, найдосконалішими є станції аналітичної фото­грамметрії (по суті, універсальні прилади), які випускає фірма Leica Geosystems. Ці станції дають змогу значно автоматизувати складання планів та карт методом стереознімання. Такі станції називають аналітичними стереоп-лотерами. Серед істотних переваг цих станцій перед іншими можна назвати:

• використання досвіду створення попередніх аналітичних фотограм­метричних приладів;

• автоматизацію фототріангуляційних вимірювань;

• застосування спеціальних ручних коліс та ножних дисків;

• стандартний інтерфейс LMT (Leica Mapping Terminal) між аналітичною частиною станції й прикладним програмним забезпеченням (ПЗ);

• концепцію двокомп'ютерної станції; один із комп'ютерів із прик­ладним ПЗ, другий для LMT;

• спільне із цифровими фотограмметричними станціями програмне забезпечення ORIMA і PRO 600, для блокової фототріангуляції та збирання даних.

Рис. IV.5.2. Аналітична фотограмметрична станція SD 3000

Остання перевага є дуже важливою з погляду паралельного використання цифрових та аналітичних станцій. Не менш важливим є те, що в цих аналітичних стереоплотерах можна використовувати ПЗ інших фірм. Наведемо технічні дані найновішої аналітичної фотограмметричної станції SD 3000.

506

Розділ IV

Таблиця IV. 5.1 Технічні дані стереоплотера SD 3000

Назва параметра	Значення, матеріал параметра
Матеріал зображення	Плівка, скло, негатив або діапозитив
Корекція фокуса	Для скла 0,8-1,6 мм
Збільшення оптики	3-, 18-кратне
Поле зору	60 мм для 3, та 10 мм для 18-кратного збільшення
Вимірювальна марка	Освічується, налаштовується за інтенсивністю і розміром
Роздільна здатність	> 160 лін/мм для 18-кратного збільшення
Роздільність системи приводу	1 мкм
Точність системи приводу	2 мкм
Швидкість системи приводу	60 мм/с
Розміри	854x1057x735 мм
Маса	198 кг

Кінцева продукція станції: оригінал плану або карти. IV.6. Цифрове аерознімання