Изыскание и проектирование лесовозных дорог с применением АФС

Фотосъемочные работы выполняют с целью получения аэрофотоснимков, обеспечивающих решение задач ландшафтного проектирования фотограмметрическими методами, и включают расчет точности фотограмметрических измерений, расчет и закладку опорных сетей, расчет параметров аэрофотосъемок, производство аэрофотосъемок, фотолабораторную обработку, оценку качества фотосъемочных работ.

Расчет параметров аэрофотосъемки при ландшафтном проектировании в зависимости от способа ее осуществления различен.

Основные параметры плановой прямолинейной аэрофотосъемки (масштаб фотографирования и фокусное расстояние съемочной камеры) рассчитывают на основании заданной точности определения координат точек местности. Величину перекрытия и другие требования устанавливают с учетом назначения аэрофотосъемки, условий местности и способов обработки.

Особыми видами являются криволинейная и конвергентная аэрофотосъемки.

Аэрофотосъемки выполняют в соответствии с «Основными положениями по созданию топографических планок …» (ГУГК, М., 1970), специальными руководствами по аэрофотосъемочным работам (ОТТ, МГА, 1972), наставлениями и включают предполетную подготовку, летно-съемочные работы и оценку качества летно-съемочных работ.

При предполетной подготовке наносят маршруты полета и съемки на полетные карты масштаба 1:25 000−1:100 000 или на фотосхемы масштаба 1:25 000−1:50 000, устанавливают входные и выходные сигналы (в бесконтурной местности) и при необходимости маркируют ориентиры (на застроенной территории).

Оценку качества летно-съемочных работ осуществляют в соответствии с требованиями специальных наставлений и особых условий, предусмотренных в договоре или задании на аэрофотосъемки.

Плановые обзорные (рекогносцировочные) аэрофотосъемки выполняют по вариантам направлений. (Масштаб фотографирования 1:50 000−1:25 000 на трассе и 1:15 000−1:10 000 — на мостовых переходах. Фокусные расстояния камер с форматом кадра 18ґ18, 30ґ30, f = 70−350 мм, малоформатных — f = 35−100 мм. Высоту фотографирования устанавливают в зависимости от масштаба съемки и фокусного расстояния. Применяют рекогносцировочные АФА 42/20, топографические АФА-41, АФА-ТЭ, АЩАФА-5, малоформатные камеры АФА-39, РА-39, АФА-М-34 и другие. Допускаются как центральные, так и шторные затворы.

Носителями служат самолеты Ан-30, Ан-24Ф, Ил-14М. При проведении аэрофотосъемки совместно с обследованием используют Ан-2М и вертолет Ка-26.

Продольное перекрытие устанавливают равным 65% при h/H і ¹/₅ и более 70% - при h/H > ¹/₅, где h — максимальное превышение на стереопаре. Поперечное перекрытие может отличаться от заданного не более чем на 10%, отклонение масштаба — 5%. Месяцы съемки — май-октябрь. Время дня определяют по состоянию атмосферы. Положение солнца над горизонтом — не ниже 25°. Аэрофотопленки для измерений черно-белые (тип 17, 20, 22, цветные ЦН-3), спектрозональные (СН-6).

Плановые измерительные аэрофотосъемки проводят по конкурирующим вариантам. Они могут быть маршрутными (на трассе) и площадными (на мостовых переходах и сложных участках).

Масштаб фотографирования 1:15 000−1:2000. Применяют АФА только топографические (АФА-41, АФА-ТЭ), испытанные по полной программе, с f = 75−200 мм на равнине и f = 100−350 мм — в горах. Высоту фотографирования в зависимости от масштаба и значения фокусного расстояния устанавливают в пределах 200- 3500 м.

Носителями являются самолеты Ан-30, Ан-24Ф, Ил-14М. При крупномасштабной аэрофотосъемке по оси дороги (по кривым линиям) используют Ан-2М и вертолет Ка-26. Тип аэрофотопленки подбирают в зависимости от назначения, скорости полета, условий и времени фотографирования (черно-белые — тип 17, 18, 22, цветные — ЦН-3; спектрозональные — СН-6). Маркировка опорной сети при аэрофотосъемке и масштабе 1:10 000 и крупнее обязательна. При наличии государственной геодезической сети и крупномасштабных топографических карт маркировку производят только при масштабе аэрофотосъемки крупнее 1:5000.

Перекрытия при Н = 1000 м и h/H Ј 1/10 рассчитывают на средине высоты, при h/Н > 1/10 — на преобладающие высоты, при H Ј 500 м и h/Н > 1/5 аэрофотосъемку выполняют по высотным зонам, а при спокойном волнистом рельефе — по физической высоте, т. е. по вертикальным кривым линиям. Отклонения в перекрытии не должны превышать 5%, в масштабе — 5%, углы наклона устанавливают с погрешностью не более 5°, углы скоса — не более 3°. Месяцы съемки для залесенной (лиственными породами) местности — апрель — июнь, открытой — допускается сентябрь — октябрь. Положение солнца над горизонтом должно быть не ниже 25°, атмосфера — прозрачная. Допускается съемка при слабой облачности.

Особое внимание обращается на предупреждение сдвига изображения за счет большой угловой скорости при малых высотах фотографирования. При выборе типа аэрофотопленки обязательно учитывают зависимость между характером аэроландшафта и ее коэффициентом контрастности, тщательно подбирают светофильтры. Не допускается применение светофильтров на малых высотах при аэрофотосъемке на цветную и спектрозональную фотопленки АФА с f = 100 мм и при Н > 3000 м. При использовании спектрозональной аэрофотопленки следует иметь в виду, что для свежей фотопленки применяется светофильтр ЖС-18, по мере ее старения — ОС-14 и КС-14.

Аэрофотопленки преимущественно черно-белые, при ландшафтных и архитектурных изысканиях — цветные при геологических и почвенных обследованиях — спектрозональные. При зимней аэрофотосъемке применяют черно-белую аэрофотопленку с малым коэффициентом контрастности и малой чувствительности.

4.5.3. Конвергентные (перспективные) измерительные аэрофотосъемки выполняют для определения координат точек местности, создания ЦММ, составления планов, ландшафтно-пространственных и архитектурных изысканий, пространственно-ландшафтного проектирования, иллюстраций. Прокладывают маршруты как вдоль оси дорог (перспективно-конвергентные), так и поперек оси (поперечно-конвергентные). Используют АФА-41, АФА-ТЭ и другие с f «1200 мм, Н = 800−1000 м.

Углы наклона устанавливают в зависимости от условий местности в пределах a = w = 25−85° с погрешностью Da = Dw Ј 3°. Продольное линейное перекрытие при перспективно-конвергентной съемке устанавливают около 100%, поперечное перекрытие при поперечно-конвергентной — не менее 60%. Погрешность в перекрытии не должна превышать 10%, в масштабе — 5%.

Носителями являются самолеты Ан-30, Ан-24Ф, вертолет Ка-26. Остальные требования сохраняются.

Перспективные измерительно-иллюстративные аэрофотосъемки выполняют для определения координат точек местности, иллюстраций условий местности (геологии, гидрологии), интенсивности движения, демонстрации размещения проектируемой дороги на сложных участках, для ландшафтных и архитектурных изысканиях и других целей.

Направление перспектив определяют исходя из условий местности. Съемка по трассе ведется в прямом и обратном направлениях. Для получения стереопар съемку выполняют с двух параллельных маршрутов в одном направлении.

Высота фотографирования Н = 400−2000 м, углы наклона a = 25−85°. Величина горизонта должна быть не менее 10 мм для снимков формата 18ґ18, 18ґ23 и не менее 5 мм — формата 7ґ8, 9ґ9. Отклонения оси камеры от вертикальной плоскости не должны превышать 3°, погрешность установки угла наклона — 5°. Положение солнца над горизонтом не ниже 25°. Съемка против солнца не допускается. Для получения перспективных аэрофотоснимков используют АФА-41, АФА-ТЭ с f = 200 мм, снимают со специальных аэроустановок, а также применяют качающиеся или вращающиеся зеркала.

Аэрофотопленки — цветные, для геологических обследований — спектрозональные. Съемки выполняют одновременно с плановыми теми же средствами.

Плановые маршрутные (щелевые) аэрофотосъемки выполняют для составления маршрутных фотосхем при рекогносцировочных изысканиях и для иллюстраций — при ландшафтных и архитектурных изысканиях.

Используют АЩАФА. Выполняют одно-, двухмаршрутные и стереоскопические съемки. Базис фотографирования задают наклоном объективов камеры и разные стороны по оси.

Поперечное перекрытие при площадной съемке — не менее 25%, отклонение масштаба при маршрутной съемке — 10%, при площадной — не более 5%. Погрешность установки оси — не более 5%.

Носители и условия те же, что и при плановой съемке Стереоперспективные аэрофотосъемки с целью предварительных измерений и восстановления стереомодели местности производят двумя малоформатными камерами, устанавливаемыми на крыльях самолета. Базис фотографирования определяют отношением к расстоянию до объекта: для измерительной перспективы B/D = 1/100 и для наблюдательной — B/D = 1/100 ё 1/200. Углы наклона подбирают по условиям местности в пределах a = 25−85°. Высота фотографирования Н = 800−1000 м. Линию горизонта фотографируют при значительных высотах аэрофотосъемки и для определения элементов ориентирования.

Применяют АФА-39, PA-39 и другие с f = 100 мм. Для получения наблюдательных (отдельных) стереопар используют стереофотограмметрические камеры.

Носителями могут служить самолеты Ан-2М, вертолет Ка-26. Аэрофотопленки — цветные, для специальных целей — спектрозональные. Съемку выполняют по оси в прямом и обратном направлениях или выборочно. Панорамные аэрофотосъемки выполняют для составления панорам сложных участков дороги, мостовых переходов с целью изучения местности, иллюстраций, изготовления фоторисунков.

Углы наклона выбирают в пределах a = 45−85°, Н = 500−1000 м. Используют АФА-КО с f = 210 мм и углом панорамы 120° (кадр 18ґ46 см), камеры типа АФТ 21/1823, РА-39. В отдельных случаях снимают замкнутую панораму при облете объекта. Носителями могут служить Ил-14М, Ан-2М, вертолет Ка-26. аэрофотосъемка ландшафт лесной проектирование.

4.5.8. Киносъемки проводят для сбора дополнительного иллюстративного материала при обследовании местности. Выполняют их камерой типа «Конвас». Носителем является самолет Ан-2, вертолет Ка-26, Ми-2, Ми-4. При съемке стереокино используют стереокинокамеры или обычные кинокамеры со стереонасадкой. Аэрофотопленка — ЦН-3, тип 15, 22.

Для проектирования используют кинодешифратор КД-3 и др.

Организация аэрофотосъемки является решающим фактором применения ее материалов при изыскании и проектировании дорог.

В системе ГипродорНИИ Минавтодора РСФСР аэрофотосъемочные работы выполняют специальные авиаотряды МГА.

На проведение аэрофотосъемки авиаотрядом заключают договор в соответствии с «Инструкцией о государственном геодезическом надзоре» (М., Недра, 1967). Авиаотряд выдает заказчику аэронегативы, контактные отпечатки, репродукции накидных монтажей, высотои статограммы в соответствии с техническими требованиями, указанными в договоре.

Наземные фотограмметрические съемки и ландшафтно-архитектурные зарисовки выполняют на всех стадиях изыскания в условиях горного и всхолмленного рельефа, на мостовых переходах и других сложных участках трассы.

В зависимости от конкретных целей, используемых средств и методов, применяют следующие виды фотограмметрических съемок: фототеодолитные измерительные, фототеодолитные иллюстративные, стереофотограмметрические, кинои стереокино. Дополнительно выполняют ландшафтно-архитектурные зарисовки.

Фототеодолитные измерительные съемки выполняют с целью сгущения опорной сети, планово-высотного обоснования аэрофотоснимков, измерения координат точек местности, составления планов (горизонтальных и фронтальных) и профилей. Одновременно снимки используют для восстановления перспектив, стереомоделей, изготовления фотои стереофоторисунков. Съемки выполняют в соответствии с требованиями инструкции СН-212−73 и другими специальными указаниями.

Перед началом работ составляют рабочий проект, в который включают сведения об объекте, расчет параметров опорной сети и фототеодолитной съемки, схемы опорной сети и размещения базисов фотографирования, границы съемки, трапеций. Данные рабочего проекта наносят на планы и карты, фотосхемы, аэрофотоснимки.

Рекогносцировка местности включает знакомстве с местностью, отработку каждого узла или ряда станций, выбор базисов, станций фотографирования, контрольных точек, точек фотограмметрического сгущения с дешифрированием на аэрофотоснимках и изготовлением фотопанорам с помощью камеры ФТ-2.

Подготовка объекта к съемке обеспечивает установку центров в точках фотографирования и пунктах опорной сети, их маркировку, устройство сигналов. В качестве опорных и контрольных точек используют естественные контуры, скалы, сооружения, а также изготавливают туры из камня и других материалов, устанавливают пирамиды, вехи, марки, изготовленные из фанеры, картона, пластика, ткани.

Фотолабораторную обработку и анализ качества снимков выполняют в походной лаборатории. Для проявления, мойки и закрепления фотопластинок применяют специальные ванны, в которых фотопластинки обрабатывают при горизонтальном положении и температуре t = +20 ± 5°. Фотопленки обрабатывают в специальных бачках типа РПП, сушат их на барабанах или в сушильных шкафах. Анализ снимков на неприжим выполняют по эталонной фотопластинке. При разнице расстояний между координатными метками более 0,1 мм снимки бракуют.

Дешифрирование опорной сети на аэрои фототеодолитных снимках выполняют с использованием фотопанорам. Опорные точки обводят кружками и нумеруют. Элементы ситуации описывают в ведомости дешифрирования.

В результате полевых работ для каждого отдельного объекта составляют пояснительную записку, схему геодезической сети, каталог координат геодезической опорной сети и полевой подготовки, полевые журналы, негативы, фотоабрисы, фотоснимки и фотопанорамы с нанесенной опорной сетью, контрольными и определяемыми пунктами и элементами ситуации, ведомость дешифрирования снимков.

Фототеодолитные съемки для составления фронтальных планов, фотопланов и профилей выполняют с дополнительными требованиями: направление оптической оси должно быть перпендикулярным к плоскости проекции фронтального плана, перекрытия между стереопарами в длинных рядах (маршрутах) должны обеспечить развитие наземной фототриангуляции. Эффективным случаем съемки является нормальный. Расчет отстояний производится в зависимости от глубины плана DD (при DD/Y_cp Ј 1/10 — на среднее отстояние Y_cp, при DD/Y_min і 1/10 — на отстояние ближнего плана Y_min).

Организация фототеодолитной измерительной съемки включает создание специальной группы, обеспеченной транспортом, фототеодолитным комплектом, геодезическими приборами, комплектом марок, панорамными и длиннофокусными фотоаппаратами, биноклями, набором фотоматериалов, эталонными фотопластинками, стереоскопом, журналами, бланками. Фототеодолитные иллюстративные съемки с целью получения перспектив и стереоперспектив выполняют в следующем порядке. Выбор способа и направления фотографирования выполняют проектировщик и ландшафтный архитектор. При этом учитывают возможность используемых средств, условия рельефа, ситуационную насыщенность и ландшафты, их взаимодействие со светом и перспективоспособность. Одновременно устанавливают время съемки. Особое внимание обращается на выбор направлений, предупреждение зрительных «шумов». Фотолабораторная обработка материалов аэрои наземных фотограмметрических съемок подчинена получению высоких измерительных свойств маркированных и контурных точек, высоких изобразительных качеств снимка или то и другое вместе. Средствами достижения указанных требований являются высококачественные материалы, правильное экспонирование, рецептура и режим обработки. Условия работы должны обеспечить предупреждение деформаций подложки и эмульсии, загрязнения, механических повреждений, засветки. В черно-белой фотографии высокие качества негатива при проявлении достигаются за счет правильного использования проявляющих, защитных, противовуалирующих, добавочных веществ и воды. Фиксирующие растворы используют с добавками для ускорения процесса (хлористый аммоний) и дубления (хлористый аммоний и квасцы). Наиболее распространенным закрепителем для аэрофотопленок следует считать ВКФ-2. Цветная фотография требует более сложной и тщательной обработки, однако преимущества перед черно-белой обусловливают целесообразность ее применения.